DOI 10.35776/VST.2021.06.04
УДК 628.35:665.666.6

Кевбрина М. В., Гаврилин А. М., Пронин А. А.

Внедрение современных технологий при строительстве и реконструкции очистных сооружений АО «Мосводоканал»

Аннотация

Рассмотрен опыт внедрения современных технологий очистки сточных вод на очистных сооружениях г. Москвы, описаны технологические схемы для сооружений разной производительности. С конца 1990-х годов Инженерно-технологическим центром АО «Мосводоканал» проводились работы по разработке и внедрению современных технологий очистки сточных вод с удалением биогенных элементов. Поскольку состав сточных вод имеет отличия на разных очистных сооружениях, не удается «перенести» зарубежные технологии без изменения и адаптации, а иногда требуется разработка технологии «с нуля». Более чем за 20-летний период осуществлено поэтапное внедрение со­временных технологий на московских очистных сооружениях Южного Бутова и Зеленограда, блока удаления биогенных элементов Люберецких очистных сооружений (БУБЭ ЛОС), нового блока Курьяновских очистных сооружений (НКОС). В настоящее время идет реконструкция ЛОС (старый и новый блоки), планируется реконструкция старого блока КОС, в процессе реконструкции находятся очистные сооружения Троицкого и Новомосковского административных округов (ТиНАО) г. Москвы. Опыт АО «Мосводоканал» был использован при разработке справочника наилучших доступных технологий ИТС 10-2015. Разнообразие технологических решений позволяет обеспечить нормативное качество очистки для условий разных сооружений.

Ключевые слова

очистка сточных вод , наилучшие доступные технологии , технологическая схема , удаление биогенных элементов

DOI 10.35776/VST.2021.01.05
УДК 628.356:628.52:629.5.083.7

Пономаренко А. М., Власов Д. Ю., Белов Н. А., Ганин А. В., Зинченко А. В.

Инновационные направления развития Люберецких очистных сооружений

Аннотация

Московская канализация представляет собой сложную систему инженерных сооружений, надежная и эффективная работа которых является одной из важнейших составляющих санитарного и экологического благополучия города. В целях соблюдения экологических требований законодательства Российской Федерации АО «Мосводоканал» в последние годы активно занимается реконструкцией и модернизацией городских очистных сооружений. В настоя­щее время развернуты работы по реализации масштабного проекта комплексной реконструкции Люберецких очистных сооружений. В рамках проекта планируется применить прогрессивные энерго- и ресурсосберегающие технологии очистки сточных вод и обработки осадка. Значительное внимание уделяется проблеме удаления запахов от очистных сооружений. В ходе реконструкции Люберецких очистных сооружений внедряются следующие современные технологии: очистка сточных вод с глубоким удалением биогенных элементов (азот и фосфор); очистка возвратных потоков от соединений азота по технологии Анаммокс и удаление соединений фосфора с получением минерального удобрения – струвита; термическое обезвреживание осадка сточных вод с получением готовой продукции и ее последующей реализацией на цементных заводах в качестве альтернативного топлива; устройство перекрытий и системы очистки вентиляционных выбросов.

Ключевые слова

удаление биогенных элементов , комплексная реконструкция , современные технологии очистки сточных вод , очистка возвратных потоков от соединений азота , инновационные подходы по обращению с отходами , борьба с запахами канализации

УДК 628.2/.4:006.35

Харькина О. В.

Использование методик для расчета сооружений биологической очистки сточных вод (в порядке обсуждения)

Аннотация

Современные требования к качеству очищенной на канализационных очистных сооружениях воды вызывают необходимость реализации в ходе биологической очистки сточных вод, помимо аэробного окисления органических соединений, еще и процессов нитрификации, денитрификации, удаления фосфора. Невозможность обеспечения качества очищенной воды для сброса в водоем рыбохозяйственного назначения до значений ПДК по биогенным элементам объясняется некорректностью проектных решений, заложенных для реализации процессов биологической очистки сточных вод, и неверными подходами к расчету сооружений. В секцию «Отведение и очистка сточных вод» Экспертно-технологического совета Российской ассоциации водоснабжения и водоотведения поступает множество вопросов от специалистов отрасли, которые интересуются методами расчета канализационных очистных сооружений и в первую очередь сооружений биологической очистки. В связи с этим секция «Отведение и очистка сточных вод» ЭТС РАВВ разрабатывает Рекомендации по использованию методик расчета канализационных очистных сооружений. В данном документе, не обязательном для исполнения, будет содержаться информация, отражающая точку зрения входящих в состав секции ученых, инженеров, технологов, проектировщиков и специалистов по эксплуатации канализационных очистных сооружений. В Рекомендациях будут приведены результаты расчетов, выполненных по различным методикам и моделям, а также заключение с указанием возможности или невозможности применения тех или иных методов расчета, а также их ограничения и корректность. Планируется по частям публиковать информацию о различных методах расчета, методиках, подходах к расчетам, а также документы, в которых директивно прописаны те или иные подходы к проектированию сооружений очистки сточных вод. После проведенного анализа будет опубликован обобщенный материал в виде Рекомендаций. В данной статье приведен анализ заложенной в СП 32.13330.2018 информации по расчету сооружений биологической очистки сточных вод как наиболее актуальной на сегодняшний день проблемы.

Ключевые слова

сточные воды , биологическая очистка , удаление биогенных элементов , нормативные требования , методика расчета очистных сооружений

bbk 000000

УДК 628.357.661.5

Кофман В. Я.

Культивирование микроводорослей  для удаления биогенов из сточных вод (обзор)

Аннотация

За рубежом получили довольно широкое распространение исследовательские работы в области культивирования микроводорослей с использованием в качестве субстрата сточных вод. Таким путем обеспечивается удаление биогенных элементов, которые потребляются для роста биомассы, а также некоторых тяжелых металлов и других загрязняющих веществ. Приведено описание технологических схем очистки сточных вод, совмещенных с культивированием микроводорослей, и основные показатели работы очистных сооружений. Рассмотрены три варианта размещения участка культивирования микроводорослей: в конце технологической схемы для доочистки сточных вод от биогенных элементов и получения биомассы в качестве сырья для биотоплива; в начале технологической схемы с возможностью использования для культивирования микроводорослей не только биогенов, но и органического углерода, повышающего выход биомассы; схема, предусматривающая подачу только концентрированного по биогенам раствора после обезвоживания осадка аэробного сбраживания. Микроводоросли могут оказаться ценным сырьем для производства биотоплива, пищевых добавок, удобрений, почвоулучши­телей и адсорбентов. Однако для реализации подобных схем требуются значительные производственные площади, поэтому их применение целесообразно для очистных сооружений небольшой производительности или расположенных в небольших городах или в сельской местности. Помимо этого требуется решение ряда технологических проблем. Повышенный интерес к исследованиям в данной области в разных странах мира свидетельствует, что технология очистки сточных вод с использованием культивирования микроводорослей представляет для специалистов перспективное направление.

Ключевые слова

сточные воды , удаление биогенных элементов , биомасса , культивирование микроводорослей , биодизельное топливо

bbk 000000

УДК 628.35

ШВЕЦОВ В. Н.

О критике методики НИИ ВОДГЕО по расчету сооружений биологической очистки сточных вод с удалением биогенных элементов

Аннотация

Приведен анализ критических замечаний, опубликованных в статье кандидата технических наук Д. А. Даниловича и инженера А. Н. Эпова «Сравнительный анализ методик расчета сооружений биологической очистки сточных вод с удалением азота», где оппоненты утверждают следуюшее: методика НИИ ВОДГЕО является «ручной» и упрощенной, не относится к математическим моделям; параметр удельная скорость нитрификации неприменим для расчетов; отсутствует учет влияния температуры и других факторов; «упрощенные» уравнения ферментативной кинетики неприменимы к процессам нитри-денитрификации ввиду недопустимых искажений, вызванных влиянием факторов, которые эти уравнения не учитывают; возраст ила определяет качество очищенной воды независимо от содержания загрязнений в поступающей сточной воде; при расчете прироста ила необходимо использовать возраст ила; остаточная концентрация вещества (в очищенной воде) не зависит от его исходной концентрации; расчет аэротенков необходимо проводить на основе возраста ила. На основе детального анализа тезисов и утверждений оппонентов показана их ошибочность и бездоказательность. Доказано, что ни одного существенного факта, порочащего методику НИИ ВОДГЕО, в статье не приведено, а выводы авторов не обоснованы и надуманы. Сделано заключение, что наличие надежного и проверенного национального метода расчета обеспечит контроль за необоснованным использованием неадекватных, непроверенных методов рас­чета, исключит неоправданное завышение стоимости строи­тельства и реконструкции, бесконтрольное привлечение непроверенных иностранных разработок в проекты, снизит уровень коррупции в этой области, позволит грамотно реализовать разрабатываемые наилучшие доступные технологии в оте­чественную практику. Отмечается, что сих пор метод расчета, заложенный в СНиП 2.04.03-85, является единственной возможностью для специалистов рассчитывать и контролировать сооружения биологической очистки городских и производственных сточных вод. Поэтому совершенствование и актуализация универсального, научно обоснованного и проверенного на практике отечественного метода расчета сооружений биологической очистки городских и производственных сточных вод в части удаления биогенных элементов является актуальной и неотложной задачей. Обращено внимание на необходимость срочного восстановления компетенций специалистов, возрождения российской научной школы на основе огромного научного и практического задела, созданного нашими предшественниками.

Ключевые слова

сточные воды , биологическая очистка , нитрификация , денитрификация , удаление биогенных элементов , возраст активного ила , расчет сооружений

bbk 000000

УДК 628.345.1

Рублевская О. Н., Колосов Д. Е., Панкова Г. А.

Обоснование применения сульфата алюминия для удаления фосфора из сточных вод на очистных сооружениях Санкт-Петербурга

Аннотация

Статья открывает цикл их трех статей, посвященных внедрению сульфата алюминия в качестве реагента для химического удаления соединений фосфора из сточных вод. Описывается актуальность задачи очистки сточных вод от биогенных элементов и обосновывается особая важность удаления фосфора для защиты водных объектов от эвтрофирования. Приводится краткий литературный обзор, включающий практику химического удаления фосфора из сточных вод в США и Евросоюзе. Приведены существенные для практического применения отличия химических свойств основных реагентов, применяемых для химического удаления фосфора, – соединений кальция, алюминия и железа. Во второй статье будет дана оценка токсичности соединений железа и алюминия, будут обсуждены результаты изучения влияния солей железа и алюминия на биоценоз активного ила аэротенков и обезвоживаемость смеси осадков. В заключительной третьей статье будет представлен подробный отчет о внедрении сульфата алюминия в качестве реагента для химического удаления соединений фосфора из сточных вод на канализационных очистных сооружениях Санкт-Петербурга.

Ключевые слова

сточные воды , сульфат алюминия , удаление биогенных элементов , химическое осаждение фосфора , сульфат железа , нерастворимые фосфаты

bbk 000000

УДК 628.356.1

Данилович Д. А.

Опыт совершенствования и оценки эффективности аэрационных систем

Аннотация

Описан опыт совершенствования и оценки эффективности аэрационных систем на новом блоке Люберецких очистных сооружений системы канализации Москвы. Блок проектной производительностью 500 тыс. м3/сут работает по технологии биологического удаления азота и фосфора. После пяти лет эксплуатации пластинчатые мембранные аэраторы AQUASTRIP австрийского производства были заменены российскими дисковыми мембранными системами АР-420Т. Это позволило значительно увеличить подачу сточных вод на новый блок. В ходе исследований были сопоставлены два метода оценки эффективности аэрационных систем: классический метод прямого измерения «газовым куполом» и расчетный метод. Для реализации расчетного метода разработана методика оценки фактической эффективности аэрации аэротенков, основанная на базовых закономерностях массового баланса процессов очистки. Эта методика позволяет в течение любого интервала времени и применительно к любому количеству аэротенков по реальным данным эксплуатации рассчитывать фактическую эффективность использования кислорода воздуха, поданного в систему аэрации. В ходе эксперимента было получено расхождение результатов по двум методикам около 9%, что соответствует погрешностям измерений, положенных в основу расчетов. Измерения и расчеты показали, что удельная эффективность растворения кислорода составляет около 6% на 1 метр глубины погружения аэратора, что соответствует информации, предоставленной компанией-произ­водителем (ЗАО «Экополимер-М»), и на 30% выше, чем у аэраторов AQUASTRIP. Разработанная методика может применяться как для оценки эффективности систем аэрации на конкретных очистных сооружениях, так и для решения задач внутриотраслевого анализа (бенчмаркинга). Рекомендовано использовать расчетную величину фактической эффективности растворения кислорода воздуха, а также энергозатрат на 1 килограмм фактически растворенного кислорода в качестве индикаторных целевых показателей развития очистных сооружений вместо общепринятой величины затрат воздуха (энергозатрат) на 1 м3 сточной воды.

Ключевые слова

биологическая очистка сточных вод , удаление биогенных элементов , пневматическая аэрация , эффективность растворения кислорода , расчетная методика

DOI 10.35776/MNP.2019.10.06
УДК 628.355

Кевбрина М. В., Акментина А. В., Дорофеев А. Г., Агарев А. М., Асеева В. Г., Козлов М. Н., Николаев Ю. А.

Перспективная технология очистки коммунальных сточных вод гранулированными илами

Аннотация

Увеличение удельной биохимической мощности сооружений с применением так называемых гранулированных активных илов является одним из перспективных направлений развития технологий биологической очистки сточных вод. Гранулированные илы – это микробные биоценозы, специализирующиеся на разложении и минерализации веществ, содержащихся в сточных водах. Отличие от обычных илов обусловлено двумя важными факторами: строением основной структурной единицы гранулированного ила – гранулы, и высокой скоростью осаждения (до 20м/ч). Это позволяет создавать в биореакторах очистки сточных вод дозы ила до 10г/л. Представлены результаты разработки первой в РФ био­технологии очистки городских сточных вод с применением гранулированного активного ила. Технология реализована на объектах АО «Мосводоканал». Технология аэробной биологической очистки в реакторе последовательно-перио­дического действия с последовательной нитри-денитрификацией и восходящим потоком сточной воды позволяет обеспечить качество очищенной воды, соответствующее нормативам предельно допустимых концентраций для сброса в водоемы рыбохозяйственного назначения. Технико-экономическое сравнение разработанной технологии с технологией удаления биогенных элементов в аэротенке проточного типа показало, что затраты жизненного цикла сооружений с частично гранулированным активным илом в 1,4 раза меньше затрат традиционной технологии биологической очистки (для производительности 1000 м³/сут).

Ключевые слова

биологическая очистка , гранулированный активный ил , городские сточные воды , удаление биогенных элементов , SBR-реактор

DOI 10.35776/VST.2022.07.04
УДК 628.35:665.666.6

Власов Д. Ю., Новиков С. Н., Гаврилов Д. В., Скитович Ю. С., Кевбрина М. В., Илюхин Р. И.

Реализация первого и второго этапов комплексной реконструкции Люберецких очистных сооружений АО «Мосводоканал»

Аннотация

Одним из значимых объектов московской канализации, обеспечивающих решение задач очистки сточных вод, являются Люберецкие очистные сооружения. В целях соблюдения экологических требований законодательства Российской ­Федерации АО «Мосводоканал» в последние годы активно ­занимается реконструкцией и модернизацией городских очистных сооружений. С 2019 г. ведутся работы по реализации масштабного проекта комплексной реконструкции Люберецких очистных сооружений. К настоящему времени завершены два этапа реконструкции. В результате на новых объектах практически устранена эмиссия канализационных запахов в атмосферу, повышена эффективность механической очист­ки сточных вод, достигнуто высокое качество очищенной воды, в том числе по биогенным элементам (азоту и фосфору), соответствующее современным технологическим нормативам на основе наилучших доступных технологий.

Ключевые слова

удаление биогенных элементов , комплексная реконструкция , современные технологии очистки сточных вод , инновационные подходы по обращению с отходами , борьба с запахами канализации

bbk 000000

УДК 628.35

Дубовик О. С., Маркевич Р. М., Антонов К. В.

Совершенствование биологической очистки сточных вод
от соединений азота и фосфора в условиях каскадной денитрификации

Аннотация

Ввиду постоянно возрастающих требований к очистке сточных вод оптимизация и интенсификация работы очистных сооружений становятся одними из приоритетных направлений. На Минской очистной станции технологическая схема биологической очистки сточных вод представлена классическими аэротенками и аэротенками с организованной в них схемой каскадной денитрификации. Основным компонентом такой схемы является отсутствие внутреннего рецикла и возможность рассредоточенного поступления осветленных сточных вод по зонам аэротенка. Это обусловливает наличие легоокисляемых органических веществ в каждой аноксидной зоне. Ввиду увеличения концентраций загрязнений в поступающих сточных водах и ужесточения требований к их очистке интенсификация биологической стадии является важным аспектом при эксплуатации очистных сооружений. Целью исследования стала схема каскадной денитрификации на действующих очистных сооружениях, для оптимизации которой использовались различные варианты распределения осветленных сточных вод по зонам аэротенка. Сточные воды, поступающие на каскадную денитрификацию, характеризуются недостаточным количеством органических веществ ввиду значительной доли производственных стоков. Для увеличения количества органических веществ было решено вывести из эксплуатации первичный отстойник, а также уменьшить частоту выгрузки осадка. После выбора оптимального распределения осветленных сточных вод по зонам аэротенка и увеличения нагрузки по органическим веществам эффективность удаления фосфора фосфатов повысилась с 60 до 75%, азота общего – с 61 до 67%.

Ключевые слова

сточные воды , биологическая очистка , нитрификация , активный ил , удаление биогенных элементов , каскадная денитрификация

УДК 628.35:665.666.6
DOI 10.35776/VST.2023.07.02

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

Технологические решения для повышения эффективности очистки сточных вод с низким содержанием органических веществ

Аннотация

На примере московских очистных сооружений рассматриваются способы повышения эффективности очистки низкоконцентрированных по органическому веществу стоков: ацидофикация сырого осадка, добавление внешнего органического субстрата, использование технологий, не зависящих от концентрации органических веществ. При наличии содержащих азот и фосфор возвратных потоков применение не зависящих от органического вещества технологий перспективно для снижения нагрузки по азоту и фосфору на основную линию биологической очистки. Технологическими решениями, позволяющими повысить эффективность очистки по азоту и фосфору низкоконцентрированных по органическим веществам сточных вод на Люберецких и Курьяновских очистных сооружениях, являются: ацидофикация сырого осадка для увеличения содержания легкодоступного органического вещества, локальная очистка возвратных потоков от сооружений обработки осадка для снижения нагрузки по азоту и фосфору на биологическую очистку сточной воды с применением процесса Анаммокс и получением минерального удобрения – струвита (магнийаммонийфосфат). На малых очистных сооружениях Новой Москвы добавление дрожжевого конденсата в качестве дополнительного органического вещества позволило увеличить соотношение БПК₅/N_общ с 3,2 до 4,3, что в данных условиях достаточно для успешного прохождения процессов денитрификации и биологической дефосфатации. Это позволило обеспечить нормативное качество очистки по азоту нитратов и фосфору фосфатов и, как следствие, сокращение потребности в реагенте (хлорное железо).

Ключевые слова

очистка сточных вод , удаление азота и фосфора , наилучшие доступные технологии , возвратные потоки , удаление биогенных элементов , струвит , технология Анаммокс , низкое содержание органических веществ в сточной воде