ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ г. НОВОЧЕБОКСАРСКА - ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Биологические очистные сооружения г. Новочебоксарска были введены в эксплуатацию в 1967 г и более 30 лет находились на балансе ОАО "Химпром". В 1998 г. с целью обеспечения развития очистных сооружений и экологической безопасности окружающей среды Постановлением Кабинета Министров Чувашской Республики было создано Республиканское государственное унитарное предприятие "Биологические очистные сооружения" (БОС).

Сегодня БОС занимает территорию площадью 134 гектара и очищает в среднем 304 тыс.м³/сутки сточных вод, что превышает нормативные значения. Предприятие работает с прибылью и положительной рентабельностью, имеет квалифицированный персонал (около 200 человек) с большим опытом работы. БОС имеет лицензию Минстроя ЧР на эксплуатацию инженерных систем и лицензию Госгортехнадзора России на осуществление деятельности по эксплуатации химических и других взрывопожароопасных и вредных производств и объектов. Лаборатория БОС аттестована и имеет лицензию Госкомитета ЧР по охране окружающей среды на осуществление работ природоохранного назначения (включая пробоотбор) в области экоаналитического контроля на территории ЧР. В 2000 г. был получен сертификат соответствия работ по охране труда в соответствии с Федеральным законом "Об основах охраны труда в Российской Федерации".

Технологическая схема очистки сточных вод на БОС г. Новочебоксарска представлена двумя потоками. Смесь городских и агрессивных сточных вод химической промышленности проходит очистку на технологической линии 1-го потока, а городские сточные воды гг. Новочебоксарск и Чебоксары - на линии 2-го потока.

Сточные воды химической промышленности проходят механическую очистку на песколовках и поступают в преаэратор-усреднитель, после чего смешиваются с городскими сточными водами в отношении 1:3. Городские сточные воды проходят решетки и песколовки, затем часть из них поступает в преаэратор городских сточных вод, куда подается избыточный ил с технологической линии 1-го потока. Далее они поступают на смешение с промышленными сточными водами и проходят очистку на линии 1-го потока. Затем происходит осаждение в первичных отстойниках, биологическая очистка в аэротенках и вторичных отстойниках. Обеззараживание хлором осуществляется в контактных резервуарах.

Особенностью работы первичных отстойников является высокая эффективность осаждения взвешенных веществ (на 1 потоке - 83 %, на 2 потоке - 68 %). Окисление в аэротенках проходит при недостатке возвратного ила (коэффициент рециркуляции 1-го потока - 0,45, 2-го - 0,24). Концентрация растворенного кислорода по аэротенкам также сильно разнится, в среднем по коридорам для аэротенков 1-го потока - 6 мг/л, 2 -го - 1 мг/л. При обеззараживании имеет место превышение концентрации остаточного хлора на сбросе (1,9 г/м³).

Активный ил после разделения иловой смеси во вторичных отстойниках поступает в специальный резервуар, откуда насосами подается на вход аэротенков. Избыточный активный ил 1-го потока подается в "голову" сооружений, а 2-го потока - на илоуплотнение.

Схема обработки осадков следующая. Осадок после решеток вывозится на свалку. Песок удаляется на песковые площадки. Смесь первичного осадка и избыточного активного ила, отделяющаяся в первичных отстойниках, и уплотненный ил после илоуплотнителей откачивается на шламонакопители.

БОС проводит целенаправленную системную работу по реконструкции и техническому перевооружению. На первом этапе в период с декабря 1996 г. по август 2001 г. была проведена поэтапная реконструкция системы аэрации в аэротенках. Было смонтировано более 10 тыс. пог. м аэрационных элементов. Использование системы аэрации производства Экополимер на базе мелкопузырчатых аэраторов АКВА-ПРО позволило осуществить отключение одного из 4-х нагнетателей воздуха, и в результате снизить энергопотребление на 30%, при этом эффективность очистки возросла. Основные результаты реконструкции БОС представлены на рис. 1.

Рис. 1. Эффективность работы БОС

Характеристика поступающих и очищенных сточных вод после реконструкции системы аэрации, а также требования к качеству очистки, приведены в табл. 1.

Из таблицы 1 видно, что еще не по всем нормативным показателям достигнуты требования к качеству очистки. Это в первую очередь касается взвешенных веществ, соединений азота и фосфора, органических загрязняющих примесей.

Переоборудование очистных сооружений дорогостоящее. Однако руководство БОС стремится достичь стабильной работы сооружений, и поэтому приняло решение проводить мероприятия по дальнейшей их модернизации.

После реконструкции системы аэрации в аэротенках перед предприятием остро стоит задача обезвоживания и утилизации осадков сточных вод. Актуален вопрос доочистки сточных вод, о контроле качества воды на всех стадиях очистки.

С 2002 г. БОС г. Новочебоксарска приступило к реализации второго этапа реконструкции. Специалистами НПФ "Экополимер" была выполнена научно-исследовательская работа для выявления возможности повышения эффективности работы БОС. В рамках НИР была разработана программа реконструкции, составлен бизнес-план и программа инвестирования. Было установлено, что добиться существенного изменения качества очистки сточных вод при существующей технологической схеме не возможно. Поэтому была предложена новая схема, в основе которой лежит стратегия совместной очистки сточных вод 1-го и 2-го потоков (рис. 2.).

Рис.2 Предлагаемая схема биологической очистки

Схема предусматривает комбинированное биологическое удаление азота и фосфора в системе с активным илом - технология нитри-денитрификации. Расчеты показали, что в данном случае целесообразно организовать анаэробную зону в первичных отстойниках, а бескислородную и аэробную - в существующих аэротенках. Использование в технологии первичных отстойников позволит повысить пропускную способность очистных сооружений и качество очистки.

Для реализации предлагаемой схемы предполагается реализовать ряд мероприятий:

• организовать единое поступление сточных вод и их совместную очистку;
• вслед за существующими решетками установить решетки тонкой механической очистки;
• установить в существующие горизонтальные песколовки системы удаления и обработки песка;
• реконструировать распределительные чаши для организации равномерного расхода сточных вод по сооружениям;
• переоборудовать первичные отстойники в анаэробные реакторы с подачей возвратного ила (коэффициент рециркуляции 0,6) и установкой в них погружных механических мешалок;
• организовать подачу иловой смеси в начало аэротенков;
• бескислородную зону разместить в начале аэротенков с организацией в ней пневматического перемешивания;
• в аэробной зоне провести ревизию системы аэрации;
• организовать внутренний рецикл иловой смеси из конца аэробной зоны в начало бескислородной.

Кроме того, для доведения качества очистки по БПК и взвешенным веществам, предусмотрено дополнительное строительство вторичных отстойников, доочистка сточных вод, организация ультрафиолетового обеззараживания, что предотвратит ежесуточный сброс в р. Волгу более 0,6 т хлора. Представлен альтернативный вариант оборудования для обезвоживания осадка с последующим обеззараживанием на площадке буртования.

Предлагаемая схема позволит с минимальными затратами достичь качества сточных вод, соответствующего требованиям на сброс в водоемы рыбохозяйственного водопользования (см. табл.2).

Предлагаемая технологическая схема очистки и обеззараживания сточных вод и обработки осадка на БОС г. Новочебоксарска, позволит увеличить расход сточных вод до 322 тыс. м³/сут, предотвращенный экологически ущерб составит 19,67 млрд. руб. в год. Реконструкцию планируется произвести поэтапно, без остановки сооружений. В настоящее время начаты работы по модернизации механической очистки сточных вод на решетках.

Для дальнейшей успешной работы предприятию необходимо организовать собственную ремонтную базу. Проблем много, но мы не ждем чудес. У творчески работающего коллектива БОС есть все возможности решить стоящие перед ним задачи.