С. И. КЛОЧКОВ, директор; Ю. Н. МАХИНЯ, главный инженер (МП "Горводоканал", г. Железногорск Курской обл.)

Опыт эксплуатации станции очистки сточных вод г. Железногорска

Городские очистные сооружения в Железногорске (две очереди) в полном объеме работают с 1988 г., их проектная производительность равна 67,7 тыс. м³/сут, фактический сброс сточных вод составляет около 45 тыс. м³/сут. Хозяйственно-бытовые сточные воды с содержанием взвеси 200-250 мг/л и БПК5 150-200 мг/л составляют 87 % сточных вод, обрабатываемых на очистных сооружениях.

В состав сооружений механической очистки воды входят приемная камера, здание решеток с тремя механизированными граблями, две горизонтальные песколовки с круговым движением воды, четыре радиальных первичных отстойника.

Биологическая очистка осуществляется тремя четырехкоридорными аэротенками с сосредоточенным впуском воды и возможностью изменения объема регенератора от 0 до 50 %. Первоначально аэрация осуществлялась через фильтросные пластины. Воздух в аэротенки подается турбовоздуходувками, а циркуляционный ил - насосами. Очистные сооружения включают шесть вторичных радиальных отстойников диаметром 24 м.

После биологической очистки сточные воды доочищаются на станции доочистки на восьми песчано-гравийных фильтрах с верхней подачей воды на фильтрацию насосами.

Для обеззараживания сточных вод имеется хлораторная с раздельным складом и подготовкой хлора в испарителях и фильтрах грубой и тонкой очистки. Контакт очищенной воды с хлором производится в смесителе, резервуаре станции перекачки сточных вод и в напорных трубопроводах протяженностью 17 км. На очистных сооружениях построен водоизмерительный лоток и аэратор перед сбросом очищенных сточных вод в реку.

Кроме системы сооружений полной очистки сточных вод была запроектирована система сооружений обработки сырого осадка и избыточного ила с его минерализацией в двух двухкоридорных минерализаторах, уплотнением в двух илоуплотнителях и обработкой на центрифугах с раздельной подачей сырого осадка и уплотненного ила. Мощность запроектированных и построенных иловых площадок составляла лишь 20 % производительности очистных сооружений по осадку и илу.

В момент строительства и ввода в эксплуатацию очистных сооружений было выявлено большое количество недостатков, в процессе работы их оказалось еще больше.

Во-первых, не была обеспечена надежность работы системы сооружений обработки осадка и избыточного ила как в корпусе обезвоживания (из-за быстрого износа шнеков на центрифугах), так и на иловых площадках (из-за практически не работающего дренажа и их малой производительности). Экономия площадей на строительство иловых площадок по всей стране привела и продолжает приводить к загрязнению окружающей среды.

Так как в Железногорске нет возможности и средств на обработку осадка и ила на пресс-фильтрах или на высокоэффективных центрифугах с добавлением флокулянтов, как эта проблема уже решена за рубежом и на единичных очистных сооружениях нашей страны, то иловые площадки должны рассчитываться как минимум на 200 % производительности очистных сооружений. Практически во всех городах подобного и даже большего масштаба запроектированная система не работает.

Вторая проблема заключена в экономической части проекта. Проектировщики больше внимания уделяют экономии средств при строительстве и крайне мало - затратам при эксплуатации, надежности работы системы, сооружений или машин. Так, на наших городских очистных сооружениях около 50 % затрат электроэнергии уходит на работу станции доочистки, потому что сточные воды на фильтры подаются насосами, хотя возможно и нужно было подавать их самотеком. Для промывки фильтров построен отдельный резервуар с установленными насосами доочистки с необходимым давлением 6-7 атм, хотя на очистных сооружениях есть насосы перекачки очищенных сточных вод в р. Свапу с давлением в коллекторе до 10 атм. Подача воды на собственные нужды очистных сооружений была запроектирована тремя насосами с необходимым давлением в б атм, а имеется напорный коллектор с давлением в 10 атм.

Понимая, что основное в работе очистных сооружений - это работа аэротенков, уже на момент ввода сооружений в эксплуатацию была проверена с помощью специальной установки пропускная способность каждой фильтросной пластины, и последние были установлены в каналах в соответствии с их пропускной способностью. В первые годы работы это дало свой результат. Однако в процессе эксплуатации часто происходит срыв фильтросных пластин, сразу же выходит из строя аэротенк, а следовательно, резко падает эффект очистки.

Сотрудничество с фирмой "Экополимер" принесло весомые результаты. Разработанные ими трубчатые аэраторы зарекомендовали себя с положительной стороны и позволили отключить в системе сооружений одну воздуходувку. Трубчатые аэраторы просты и экономичны при монтаже в фильтросных каналах. Реконструкция одного аэротенка бригадой в 4 чел. заняла около 7-8 рабочих дней.

Дисковые аэраторы (г. Кострома) по эффекту аэрации не хуже, но дважды за год аэротенк с дисковыми аэраторами останавливался на непродолжительный ремонт, часть аэраторов сорвана из-за неудачной конструкции узла крепления.

На дне аэротенка под дисками накапливается небольшое количество ила, вода в аэротенке "кипит", продвигаясь по коридорам, а при использовании трубчатых аэраторов вода, обогащаясь кислородом, движется в коридорах по спирали. Дисковые аэраторы значительно сложнее по конструкции и в монтаже.

Реконструкция аэротенков позволила значительно улучшить эффект очистки сточных вод на городских сооружениях по группе азота (таблица).

После замены аэраторов был установлен такой режим работы аэротенков, при котором на протяжении 7 месяцев в осенне-зимний период очистные сооружения работали практически без сброса избыточного ила, при этом доза ила за этот период возросла с 2 до 3 г/л.

Нитрификация в сооружениях биологической очистки (аэротенках) при нормальной аэрации протекает хорошо, реально снижение аммонийного азота до десятых мг/л, нитритного азота до тысячных мг/л, но при этом нитратный азот возрастает до 7-10 мг/л. Кроме того, в процессе эксплуатации (в том числе, в марте-апреле) на очистных сооружениях удалялись фосфаты с 10 до 1 мг/л и ниже.

Выводы

Аэраторы "Экополимер" обладают не только конструктивными достоинствами, но благодаря своим высоким массообменным характеристикам позволяют вывести сооружения биологической очистки в режим удаления аммонийного азота и существенного уменьшения объемов избыточного активного ила.