УДК 620.356
DOI 10.35776/VST.2025.05.01

Зубов М. Г., Вильсон Е. В., Литвиненко В. А., Гетманский А. С.

Эффективность использования бактериального консорциума на основе комменсализма для очистки карбамидсодержащих сточных вод

Аннотация

Приведены результаты исследований биологической очистки производственных сточных вод, содержащих аммонийный азот, карбамид и метанол, свободноплавающим активным илом в аэробных условиях. Уробактерии используют карбамид как источник азота. Для построения клеточного вещества необходим органический углерод, однако ни метанол, ни карбамид в качестве источника углерода они использовать не могут. Метилотрофы используют метанол в качестве углеродного субстрата и продуцируют в процессе метаболизма органические вещества. Анализ специфики метаболизма уробактерий и метилотрофов позволил предположить, что они способны образовать консорциум с созданием между ними специфического вида взаимоотношений – комменсализма. На практике подтверждено предположение, что биологическая очистка сложных по составу производственных сточных вод, содержащих карбамид, метанол и аммоний, возможна и целесообразна, что делает утилизацию этих загрязняющих веществ экологичным и экономически выгодным процессом.

Ключевые слова

аммонийный азот , производственные сточные воды , окислительно-восстановительный потенциал , метанол , аэротенки , карбамид , комменсализм , стендовая установка для лабораторных исследований , уробактерии , метилотрофы

УДК 628.2/.3:004.413.4
DOI 10.35776/VST.2025.05.02

Зубов М. Г., Вильсон Е. В., Трушкова Е. А.

Митигация рисков на этапе разработки технического задания

Аннотация

Для формирования обоснованного подхода к митигации рисков, возникающих при реконструкции (ретехнологизации) или новом строительстве очистных сооружений канализации, необходимо учитывать их жизненный цикл как закономерную последовательность этапов обеспечения природоохранных мероприятий. Неполнота информации об объекте на этапе подготовки технического задания влечет за собой нерентабельное расходование средств на строительство или реконструкцию (ретехнологизацию) очистных сооружений, что влияет на достижение требуемой эффективности очистки сточных вод. Представлена матрица рисков с их балльной оценкой. Серьезность последствий в качественном представлении оценивается в баллах путем перемножения весового коэффициента «причины возникновения события» на весовой коэффициент «величина вероятности возникновения причины». Анализ мат­рицы рисков позволил установить, что, кроме природных катаклизмов, причинами, приводящими к неприемлемым последствиям, являются в том числе ошибки, возникающие при формировании технического задания. Для анализа рисков рассмотрен метод «галстук-бабочка» с указанием барьеров между причинами и опасными событиями, а также опасными событиями и их последствиями. Таким образом, правильно выполненный анализ рисков на ранних стадиях жизненного цикла очистных сооружений позволит не только выбрать технологию водоочистки с минимальным набором неизвестных рисков, но и минимизировать предусмот­ренные затраты на предот­вращение возникших аварийных ситуаций.

Ключевые слова

очистные сооружения канализации , жизненный цикл оборудования , техническое задание , митигация рисков , матрица рисков , метод анализа риска «галстук-бабочка» , проактивные барьеры , реактивные барьеры , менеджмент риска , последствия реализации риска , мероприятия по митигации риска

УДК 628.386:66.081.63
DOI 10.35776/VST.2025.05.03

Заплатин В. Д., Литвиненко В. А., Кожухова Е. В., Кадревич А. А., Зубов М. Г.

Утилизация концентрата обратного осмоса с получением товарных продуктов сульфата натрия и хлорида натрия

Аннотация

Представлена технология выпаривания концентрата после обратного осмоса с получением товарных продуктов солей сульфата натрия и хлорида натрия из сточной воды г. Новошахтинска. Исследования проводились на модельных чистых растворах для разработки технологических решений, которые в последующем будут реализованы на очистных канализационных сооружениях, куда поступает сточная вода с содержанием солей до 3000 мг/дм³. Предложена технологическая схема с методикой и описанием технологического процесса получения солей на площадке канализационных очистных сооружений г. Новошахтинска. Представлены результаты проведения нескольких этапов исследований, описаны тонкости технологического процесса, подобрана температура кристаллизации от +2,9 до +3,5°С, проведено сравнение полученных конечных продуктов солей с требованиями нормативных документов. Рекомендуемая технологическая схема, где исключены все недостатки, позволит повысить эффективность очистки и надежность эксплуатации очистных сооружений. Реализация предложенной технологии способствует снижению эксплуатационных расходов и позволяет решить важную экологических задачу – превращение отходов во вторичный материальный ресурс.

Ключевые слова

концентрат , обратный осмос , солесодержание , пермеат , хлорид натрия , сульфат натрия , получение солей , вакуумная выпарная установка , кристаллизация , вторичный материальный ресурс

Матюшенко Е. Н., Петрова Л. В., Лебедева А. С.

Меры поддержки студентов отрасли водоснабжения и водоотведения на примере Союза Инженеров Живой Воды

Аннотация

На сегодняшний день все острее наблюдается нехватка специалистов в области водоснабжения и водоотведения не только в Российской Федерации, но и в странах СНГ. В нашей стране специализированных кафедр, готовящих выпускников только по водоснабжению и водоотведению, осталось 8, и примерно столько же по водо- и газоснабжению (объединенные программы). Поэтому каждый студент, обучающийся по специальности 08.03.01 и 08.04.01 «Водоснабжение и водоотведение» – большая ценность, и занятым в отрасли компаниям необходимо приложить все усилия для того, чтобы удержать будущие кадры в отрасли, вовлечь учащихся в научную и проектную деятельность, предоставить возможность для роста и дополнительного образования.

УДК 628.3
DOI 10.35776/VST.2025.05.04

Лапин П. А.

История и развитие систем водоснабжения и водоотведения г. Орла: проблемы и решения

Аннотация

Рассматривается история возникновения и развития Орловского водопровода с начала его становления. Дается краткая характеристика состояния систем водоснабжения и водоотведения. Приведен подробный состав канализационных очистных сооружений станции аэрации города. Описаны этапы очистки сточных вод перед сбросом их в реку Оку. Указаны основные технические и технологические проблемы: несоответствие степени очистки сточных вод современным нормативам и продолжительный срок эксп­луатации объектов водоотведения (очистных сооружений, насосных станций и сетей водоотведения). Предложен план полной реконструкции канализационных сетей и сооружений при участии федерального софинансирования. Реализация данного комплекса мероприятий позволит сократить сброс загрязняющих веществ в реку Оку.

Ключевые слова

очистные сооружения , очистка сточных вод , коллектор , водоотведение , модернизация сооружений

УДК 628.221
DOI 10.35776/VST.2025.05.05

Волков С. Н., Лукьянчук М. Ю., Жукова А. Г., Солохин А. А., Кузьмин В. А., Житенев А. И., Рублевская О. Н., Гвоздев В. А., Ерофеев В. В., Костенко И. Г., Игнатчик В. С., Игнатчик С. Ю., Кузнецова Н. В., Сенюкович М. А., Ещенко А. Н.

Обоснование оптимального варианта адаптации системы водоотведения Санкт-Петербурга к условиям совокупного влияния урбанизации и изменения климата
Часть 3. Оценка экономической эффективности автоматизированной системы управления водоотведением

Аннотация

Для адаптации систем водоотведения к условиям совокупного влияния урбанизации и изменения климата в мировой практике применяются традиционные статические способы, которые базируются на использовании «серо-зеленых» технологий, включая разделение общесплавных систем на раздельные, а также динамические решения с помощью конт­роля в режиме реального времени – Real Time Control (RTC). Опыт внедрения показывает, что ни одно из адаптационных мероприятий не может обеспечить 100%-ной эффективности. Следовательно, переливы в системах водоотведения не могут быть запрещены (это положение закреплено в законодательстве практически всех стран мира). При этом стратегия RTC является наиболее экономически выгодной мерой, но ограниченной по эффективности (20–30%). По­этому в тех случаях, когда эффективности мероприятий RTC недостаточно, их целесообразно сочетать с регулирующими резервуарами. В связи с этим проведена оценка экономической эффективности применения автоматизированной системы управления водоотведением Санкт-Петербурга в режиме реального времени. Основным способом исследований являлось гидравлическое динамическое моделирование, с применением которого оценивались: эффективность управления в режиме реального времени регулирующими резервуарами; эффективность управления в режиме реального времени перебросками сточных вод между тремя бассейнами водоотведения Санкт-Петербурга с учетом параметра, характеризующего неравномерность распределения дождей по площади.

Ключевые слова

система водоотведения поверхностного стока , подтопления , адаптационные мероприятия , система автоматизированного управления водоотведением

УДК 628.336.3
DOI 10.35776/VST.2025.05.06

Кичигин В. И., Юдин А. А.

Экспериментально-статистические модели влагоотдачи обработанного реагентами осадка бытовых сточных вод

Аннотация

Представлены результаты изучения изменения удельного сопротивления осадков сточных вод после обработки их коагулянтом и флокулянтом дозами от 0 до 300 мг/дм³. Установлена степень влияния реагента на эффективность обезвоживания осадков. Получены математические модели зависимости изменения удельного сопротивления осадка от его типа и количества, а также от вводимых доз в осадок коагулянта и флокулянта. Математические модели представлены как в неявном, так и в явном виде (расчетными формулами и изолиниями). Доказано, что процесс максимального снижения удельного сопротивления сырого осадка целесообразнее проводить с помощью коагулянта дозой до 100 мг/дм³ и флокулянта ПАА дозой 300 мг/дм3, избыточного активного ила – с помощью коагулянта дозой 150 мг/дм3 и флокулянта ПАА дозой 50 мг/дм³, уплотненного активного ила – с помощью коагулянта дозой 100 мг/дм³ и флокулянта ПАА дозой 300 мг/дм³, а смесь сырого осадка и уплотненного активного ила – с помощью флокулянта ПАА дозой 200 мг/дм3. Измерение плотности осадка показало, что чем меньше удельное сопротивление осадка, тем выше его плотность.

Ключевые слова

осадок сточных вод , оптимальная доза реагентов , математические и графические модели его влагоотдачи , удельное сопротивление осадка , плотность

УДК 628.2/.4:628.221
DOI 10.35776/VST.2025.05.07

Меншутин Ю. А.

Метод оптимизации объемно-расходных параметров очистных сооружений дождевых сточных вод жилых и общественно-деловых зон (поверхностные сточные воды первого типа)

Аннотация

Представлены основные положения развития методики оптимизационного расчета объемно-расходных параметров очистных сооружений поверхностных (дождевых) сточных вод первого типа, образующихся на территориях жилых и общественно-деловых зон, а также территориях предприя­тий, сток с которых не содержит значимых количеств загрязняющих веществ с токсичными свойствами. Показано, что использование предложенной методики, учитывающей данные о натурном ряде дождей и периодах между стокообразующими осадками за многолетний период, позволяет снизить проектную производительность очистных сооружений не менее полутора-двух раз с соответствующим сокращением капитальных и эксплуатационных затрат при безусловном соблюдении требований действующих правил проектирования и положений санитарно-экологического законодательства. Методика может быть актуальной для инвесторов промышленного, гражданского и природоохранного строительства, проектных организаций, органов строительной и экологической экспертизы, особенно с учетом реализации масштабных программ развития и модернизации ливневых систем водоотведения в Российской Федерации.

Ключевые слова

объем аккумулирующего резервуара , производительность очистных сооружений , поверхностные сточные воды первого и второго типа , годовой ряд суточных слоев осадков и объемов дождевых стоков