DOI 10.35776/VST.2022.06.03
УДК 628.35:665.666.6

Кевбрина М. В., Гаврилов Д. В., Белов Н. А., Агарев А. М.

Анализ работы ацидофикаторов после реконструкции блока Люберецких очистных сооружений

Аннотация

Московская сточная вода после первичного отстаивания содержит недостаточно органических веществ для устойчивого удаления азота и фосфора до нормативного качества при очистке. Поэтому при проектировании реконструкции старого блока Люберецких очистных сооружений г. Моск­вы был выбран метод ацидофикации (преферментации) как наиболее рациональное технологическое решение для обогащения сточной воды легкоразлагаемым органическим веществом (получение органических кислот при кислотном брожении сырого осадка первичных отстойников). После завершения реконструкции старого блока ЛОС в конце 2021 г. были введены в работу ацидофикаторы первичного осадка. Запуск ацидофикаторов позволил обогатить освет­ленную сточную воду легкоразлагаемым органическим веществом (летучие жирные кислоты, в том числе ацетат), что привело к повышению эффективности процессов де­нитрификации и биологической дефосфотации в аэротенках блока. Через две-три недели после ввода ацидофикаторов в рабочий режим эксплуатации качество очистки блока по азоту нитратов и фосфору фосфатов стало соответствовать нормативам ПДК_рыбхоз. Технологические параметры работы ацидофикаторов (гидравлическое время пребывания, время пребывания по сухому веществу, скорость образования летучих жирных кислот, степень рециркуляции, содержание сухого ве­щества во входящем потоке) соответствовали рекомендуемым в литературе. Проанализированы возможные ситуации нештатной работы ацидофикаторов и разработаны рекомендации для устранения причин.

Ключевые слова

удаление азота , очистка сточных вод , ацидофикация , легкодоступное органическое вещество , преферментация , удаление фосфора , технологические параметры работы ацидофикаторов

bbk 000000

УДК 628.35:661.5

Данилович Д. А., Козлов М. Н., Мойжес О. В., Николаев Ю. А., Казакова Е. А., Грачев Владимир Анатольевич

Анаэробное окисление аммония для удаления азота из высококонцентрированных сточных вод

Аннотация

Описано первое в России исследование технологии анаэробного окисления аммония (ANAMMOX), примененной для очистки возвратных потоков от обезвоживания сброженного осадка. В лабораторных условиях была реализована двухэтапная технология ANAMMOX с использованием двух процессов – частичной нитрификации и собственно процесса анаэробного окисления аммония. Эффективность удаления азота в реакторе автотрофного окисления аммония составила 90%, объемная мощность реактора по азоту – 0,16 кг/м³ в сутки. Полученные результаты показывают, что процесс автотрофного удаления азота является технологически и экономически привлекательной альтернативой традиционной технологии нитри-денитрификации.

Ключевые слова:

сточные воды , удаление азота , аммоний , анаэробное окисление , нитрификация , денитрификация , обезвоживание сброженного осадка

bbk 000000

UDC 628.35:661.5

Зубов М. Г., Бояренев С. Ф., Зубов Г. М., Куликов Н. И., Шрамов Ю. М., Литти Ю. В., Некрасова В. К., Ножевникова А. Н.

Биотехнология очистки сточных вод с иммобилизацией активного ила и удалением азота

Аннотация

Приведены данные по разработке и внедрению новой биотехнологии очистки сточных вод с иммобилизацией активного микробного ила и удалением азота с участием Анаммокс-бактерий. На основе лабораторных исследований и опытно-промышленных испытаний на пилотных установках спроектированы полномасштабные очистные сооружения. Их эксплуатация позволяет получить высокий экономический, экологический и социальный эффект.

Ключевые слова

сточные воды , биологическая очистка , удаление азота , иммобилизация активного ила , Анаммокс-бак­терии

bbk 000000

УДК 628.356:661.5

Козлов М. Н., Николаев Ю. А., Грачев Владимир Анатольевич, Харькина О. В., Дорофеев А. Г.

Нитрификация при третичной обработке очищенных сточных вод с плавающей загрузкой

Аннотация

Для полного окисления аммонийного азота на стадии доочистки сточных вод предложено использовать биореактор с плавающей загрузкой, содержащей нитрифицирующие микроорганизмы. Испытания технологии проводились на очищенной сточной воде Курьяновских очистных сооружений с использованием лабораторного биореактора с плавающей пластиковой загрузкой (60% по объему). После выхода биореактора на стабильный режим работы предложенная технология обеспечила снижение концентрации аммонийного азота в среднем на 4,8 мг/л. Приведены причины снижения эффективности работы биореактора и появления нитрит-ионов в очищенной воде при изменении технологического режима.

Ключевые слова

удаление азота , нитрификация , биореактор , сточная вода , плавающая загрузка

bbk 000000

УДК 628.35:661.63

Козлов М. Н., Кевбрина М. В., Николаев Ю. А., Дорофеев А. Г., Грачев Владимир Анатольевич, Казакова Е. А., Асеева В. Г., Жарков А. В.

Однореакторная технология удаления азота из сточных вод

Аннотация

В Инженерно-технологическом центре ОАО «Мосводоканал» разработана высокоэффективная техно­логия удаления азота из сточных вод. Технология апробирована на Курьяновских очистных сооруже­ниях г. Москвы для очистки фильтрата ленточных сгустителей сброженного осадка. Метод основан на использовании специфических Анаммокс-бактерий, окисляющих аммоний нитритом в бескислородных условиях. Очистка фильтрата протекает в реакторе периодического действия с полным перемешиванием (SBR-реактор). Процессы частичной нитрификации (окисление аммония до нитрита), окисление аммония нитритом и окисление органического вещества происходят в одном реакторе. Для всех реакторов существенной проблемой является удержание биомассы чрезвычайно медленно растущих бактерий Анаммокс. В рассматриваемом случае проблема решалась путем адгезии бактерий на стенках реактора и загрузочном материале, а также флотацией. Для определения показателей очистки использовали стандартные методы. Разработанная однореакторная модификация технологии аноксидного окисления аммония отличается от ранее известных по следующим парамет­рам: высокая эффективность удаления азота, способ удержания биомассы в реакторе, наличие новых бактерий Анаммокс, гетеротрофная денитрификация. При прочих равных условиях реализация однореакторной технологии Анаммокс требует десятикратно меньших объемов сооружений, чем двухреакторной, поэтому она предпочтительнее для внедрения. Новая технология получила название AUTOHETAMMOX.

Ключевые слова

сточные воды , удаление азота , биореактор , нит­ри-денитрификация , Анаммокс-бактерии

bbk 000000

УДК 628.35:661.5

К. Вун, Лемэр Ромэн, Жэо Хонг, Кристенссон Магнус, М. Ле Нуар

Опыт запуска и эксплуатации биореакторов  деаммонификации с подвижным слоем загрузки  и испытание новой технологической схемы деаммонификации

Аннотация

Исследован одноступенчатый процесс деаммонификации с использованием биопленки на подвижных носителях в реакторе полного перемешивания (ANITA™Mox). Частичная нитритация и автотрофное удаление азота происходят одновременно в пределах биопленки, где благодаря ограничению массопереноса кислорода возникают аэробные и аноксидные зоны. Аммонийокисляющие бактерии (AOB) окисляют NH₄ до NO₂ в аэробной зоне биопленки (внешняя часть), в то время как анаммокс-бактерии (AnAOB), расположенные в аноксидной зоне биопленки (внутренний слой), потребляют NO₂, произведенный аммонийокисляющими бактериями, вместе с остаточным NH₄. Процесс осуществлен в полномасштабной конфигурации биореактора с подвижным слоем загрузки (MBBR) для обработки сливной воды (возвратных потоков) от обезвоживания сброженного осадка. Запуск установок ускорили путем инокуляции – переноса 3–15% носителей из работающего реактора с установившейся AOB/AnAOB биопленкой, которые были смешаны со «свежими» носителями. В полномасштабном процессе скорость удаления азота составляла до 1,2 кг/(м³·сут). Достижимая скорость определяется переносом субстрата в биопленке и зависит от плотности и толщины биопленки, температуры, концентрации субстрата. Один из возможных способов повысить эффективность удаления азота состоит в увеличении скорости переноса субстрата. Использование интегрированного биореактора с фиксированной биопленкой (IFAS) позволяет пространственно разделить нитритацию и анаммокс-реакции в отличие от смежных процессов (в той же самой биопленке), обеспечивая аммонийокисляющим бактериям возможность расти во взвешенной фазе для более эффективного использования растворенного кислорода и способствуя адаптации биопленки в основном к анаммокс-реакции, обеспечивая более высокие скорости. В этом режиме могут использоваться более низкие концентрации растворенного кислорода в реакторе. Данные, полученные на полномасштабном биореакторе с подвижным слоем загрузки ANITA™Mox (MBBR) при обработке сливной воды от обезвоживания осадка, совместно с предварительными результатами работы опытного образца биореактора объемом 50 м³ с фиксированной биопленкой ANITA™Mox (IFAS) показали, что скорость удаления азота увеличилась до 3 раз по сравнению с результатами, получаемыми для конфигурации биореактора с подвижным слоем загрузки.

Ключевые слова

удаление азота , анаммокс-процесс , ANI­TA™Mox , интегрированный биореактор с фиксированной биопленкой (IFAS) , биореактор с подвижным слоем загрузки (MBBR)

УДК 628.35:665.666.6
DOI 10.35776/VST.2023.02.06

Кевбрина М. В., Гаврилов Д. В., Белов Н. А., Агарев А. М.

Промышленные испытания с переводом одного первичного отстойника в режим ацидофикации на Курьяновских очистных сооружениях

Аннотация

Московская сточная вода после первичного отстаивания содержит недостаточно органических веществ для устойчивого удаления азота и фосфора до нормативного качества при очистке сточной воды. Одним из методов обогащения сточной воды легкоразлагаемым органическим веществом является ацидофикация (кислотное брожение) сырого осадка. На Курьяновских очистных сооружениях г. Москвы на первом новом блоке, работающем по технологической схеме UCT, с проектной производительностью 600 тыс. м³/сут был проведен промышленный эксперимент по переводу одного отстойника в режим ацидофикации. Из четырех отстойников блока сырой осадок с трех первичных отстойников, работающих в режиме осветления, подавался в четвертый, работающий в режиме ацидофикации. Расход сточной воды на отстойник-ацидофикатор составлял 30–100% от расхода на каждый из первичных отстойников, или 11–25% от расхода воды на блок. Рецикл ацидофицированного осадка составлял 100% по отношению к расходу сырого осадка, или 3% по отношению к смеси сырого осадка и сточной воды, поступающей на ацидофикатор. Время пребывания осадка по сухому веществу (SRT) в ацидофикаторе менялось в процессе эксперимента с 2 до 3,5 суток, наибольшая эффективность очистки по соединениям азота и фосфора достигалась при времени пребывания 3,5 суток. Гидравлическое время пребывания воды в отстойнике-ацидофикаторе (HRT) колебалось от 1,9 до 5,5 часов и не оказывало заметного влияния на качество очистки от азота нитратов и фосфора фосфатов на следующей биологической стадии. Организация работы первичного отстойника в режиме ацидофикации показала наличие эффекта от этого процесса, который способствовал дополнительному удалению 3,5 мг/л азота нитратов и 0,23 мг/л фосфора фосфатов, обеспечивая качество очистки до нормативов НДТ. Средняя концентрация азота нитратов в очищенной воде снизилась с 11,6 до 8,1 мг/л. По фосфору фосфатов до внедрения ацидофикации на сооружениях обеспечивалось достижение нормативного качества, тем не менее обогащение сточной воды в процессе ацидофикации легкоразлагае­мым органическим веществом способствовало снижению концентрации фосфора фосфатов с 0,35 до 0,12 мг/л. Перевод одного из первичных отстойников в режим ацидофикации позволил реализовать процесс ацидофикации без строительства ацидофикаторов как отдельных емкостных сооружений.

Ключевые слова

удаление азота , очистка сточных вод , ацидофикация , легкодоступное органическое вещество , преферментация , удаление фосфора , технологические параметры работы ацидофикаторов

bbk 000000

УДК 628.35:661.5

Николаев Ю. А., Казакова Е. А., Харькина О. В., Дорофеев А. Г.

Удаление азота из возвратных потоков сооружений обработки осадка путем нитри-денитрификации без дополнительного источника углерода

Аннотация

Представлены результаты исследований процесса одновременной нитри-денитрификации через нитрит для удаления аммония из фильтрата ленточных сгустителей сброженного осадка Курьяновских очистных сооружений. Внедрение разработанной технологии биологической очистки сточных вод, содержащих аммонийный азот высокой концентрации и обедненных легкоокисляемыми органическими соединениями, без дополнительного источника органического углерода позволило получить высокую эффективность удаления азота, взвешенных веществ, ХПК, БПК₅. Из активного ила лабораторного реактора выделены микроорганизмы, способные к проведению денитрификации с использованием труднодоступных органических веществ, что определяет свойства активного ила.

Ключевые слова

фильтрат , удаление азота , возвратные потоки , одновременная нитри-денитрификация , ленточный сгуститель , сброженный осадок сточных вод