СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА / 7.Водоснабжение и канализация

к.т.н. Гулиев Ф.С.

Азербайджанский архитектурно-строительный университет, Азербайджан

Применение плавучей установки типа «Плот–фильтр» для доочистки поверхностного стока и городских сточных вод в радиальных отстойниках

Система водоотведения в г.Баку, как и в большинстве городов республики, исторически сложилась как раздельная с самостоятельным отводом хозяйственно-бытового и поверхностного стоков. Коллекторы самостоятельной дождевой сети отводят и сбрасывают без очистки в Бакинскую бухту стоки, образующиеся из атмосферных осадков, дренажных вод, нормативно-чистых вод ряда предприятий, поливомоечные воды и др. Укоренившая практика сброса неочищенных сточных вод в водоем в пределах городской черты оказывает отрицательное влияние на него и ухудшает санитарное состояние прибережной полосы.

В последние годы прорабатываются вопросы реконструкции всей водоотводящей системы города, в том числе и дождевой сети, проводятся мероприятия по реконструкции и улучшению благоустройства территории приморского бульвара, планируются существенное его продление, а также намечаются мероприятия по очистке бухты от загрязнения и др. Несомненно с точки зрения охраны водоемов от загрязнения наиболее эффективный путь при реконструкции водоотводящей системы – развитие раздельной системы с очисткой поверхностного стока на локальных или централизованных очистных сооружениях.

Организация локальной очистки поверхностных стоков на рассредоточенных выпусках в черте города в условиях плотной городской застройки и загруженной территории приморского бульвара практически не представляется возможным. Более того, трудности, связанные с ограниченными возможностями в свободных площадях с применением современных способов очистки сточных вод, предстоящим вывозом осадка и обслуживанием подобных сооружений, исключают возможность организации локальной очистки поверхностных стоков непосредственно на выпусках.

Создание самостоятельной централизованной механической очистки поверхностного стока за пределами города на территории устаревших очистных сооружений пос. Зых можно считать более целесообразным и рациональным, несмотря на кажущуюся неэкономичность в связи необходимостью переброски на них стока по перехватывающему главному коллектору дождевой сети большого сечения и протяженности и пр.

При реконструкции раздельной системы водоотведения в схемах отведения и очистки поверхностного стока следует предусматривать устройство сборного коллектора для перехвата и подачи на очистку наиболее загрязненной части стока от дождей (включая постоянно стекающие в бухту «в сухую погоду» стоки), разделительных камер по двойному регулированию дождевого стока (по расходу и объему) с направлением в аккумулирующий резервуар и на очистку соответственно концентрированную часть стока от всех дождей, а в море через выпуски без очистки - наименее концентрированную часть стока от значительных по слою дождей.

В случае сохранения существующих сооружений очистки станции Зых в качестве механической очистки поверхностных стоков (при условии полного исключения подачи на них бытовых стоков и размещения плавучих доочистных установок в действующих радиальных отстойниках) очищенные воды могут использоваться для целей полива и орошения зеленых насаждений и др; однако, поверхностный сток при этом должен быть предварительно подвергнут аккумулированию в дополнительно размещаемом на территории очистных сооружений резервуаре-накопителе (аккумулирующим резервуаре для регулирования расхода отводимых на очистку поверхностных сточных вод), оборудованном гидравлическими или пневматическими устройствами, предотвращающими отстаивание стока.

При неизбежности ликвидации очистных сооружений пос. Зых необходимо размещение на этой территории аккумулирующего резервуара иного назначения, располагающего эффективными и надежными устройствами (решетками и специальными секциями) для задержания и периодического сбора и удаления всплывающих веществ (плавающего мусора), нефтепродуктов и оседающего осадка; стоки после указанных специальных аккумулирующих резервуаров могут отводится в бухту.

Несмотря на то, что часть загрязнений за счет сорбции на взвешенных частицах удаляется при отстаивании, в ряде случаев требуется более глубокая очистка поверхностного стока от органических соединений. В таком случае возможен вариант подачи посредством существующей насосной станцией смешанного стока для дальнейшей совместной биологической очистки на станцию аэрации пос.Гоусаны без изменения технологической схемы. При этом объем подаваемого смешанного стока – отстоенных дождевых стоков из аккумулирующего резервуара и городских сточных вод в часы минимального притока последних не должен увеличивать производительность аэротенков при поступлении на них поверхностного стока более чем на 50 %.

Посколько эффект очистки по основным лимитирующим показателям, достигаемый на современной станции аэрации, считается в настоящее время неприемлемым при подаче на использование, предусматривается доочистка определенного объема биологически очищенных сточных вод.

В АзНИИ Водных Проблем разработана технология очистки высокомутных природных вод на плавучей водоочистной установке «Плот–фильтр», а также технология безреагентной доочистки биологических очищенных сточных вод и поверхностного стока отстаиванием и фильтрованием в доочистном блоке – комбинированном компактном устройстве «Плот–фильтр»[1,2,3]. В них совмещались два технологических процесса – выделение путем тонкослойного осаждения не успевших осесть в радиальных отстойниках примесей и частиц взвеси активного ила и задержание мелкодисперсных частиц – фильтрованием через плавающую загрузку. Результаты теоретических и экспериментальных исследований подтвердили эффективность использования подобной установки в качестве доочистного устройства с намеченным размещением его непосредственно во вторичном радиальном отстойнике. Эта установка, совмещающая в едином комплексе процессы тонкослойного осаждения и фильтрования через плавающую загрузку из пенополистирола, отличается достаточной эффективностью, компактностью и другими достоинствами, как упрощение процесса регенерации загрузки и пр.

В результате экспериментальных исследований по доочистке биологически очищенных сточных вод на 3-х опытных установках было установлено [2], что при изменении скорости фильтрации от 1 до 9 м/ч они обеспечивают содержание в дочищенных сточных водах взвешенных веществ от 2 до 5,8 мг/л при исходной их концентрации 10-22,7 мг/л; величина БПК₅ в фильтрате повышалась от 3 до 8 мг/л, а эффект доочистки снижался от 75% до 30%; величина ХПК в фильтрате повышалась с 21 до 40 мг/л со снижением эффекта их доочистки с 62,5 % до 32,5%. Продолжительность фильтроцикла колебалась в пределах 30-8 часов при скоростях 3-9 м/ч; по завершении фильтроцикла производилась промывка нисходящим потоков воды. В исследованиях интенсивность промывки принималась равной 10-20 л/с∙м² при продолжительности 5-10 мин.

Для изучения эффективности очистки и доочистки поверхностного дождевого стока были проведены соответствующие исследования в производственных условиях на опытной установке, имеющей диаметр наклонного тонкослойного модуля и фильтровальной колонки 100 мм с высотой фильтрующего слоя 50–80 см, загруженная пенополистиролом с эквивалентным диаметром гранул 1,5 – 3 мм [1,3].

При проведении исследований производился порционный отбор проб дождевой сточной воды в районе водосборного бассейна перед очистными сооружениями, а также непосредственно у водосборных решеток дождеприемников, обслуживающих нескольких улиц. В ходе исследований содержание ингредиентов определялось по общеизвестной методике, контроль и измерение осушествлялись через каждые 1–2 ч. Продолжительность экспериментов устанавливалась в зависимости от времени, в течении которого устанавливался устойчивый режим очистки воды.

Результаты экспериментальных исследований показали, что при содержании взвешенных веществ на входе перед установкой 250–520 мг/л, БПК₅ 25–35 мг/л и нефтепродуктов 6–10 мг/л эффективность очистки установки по содержанию взвешенных веществ составила 80–94 %, по БПК₅ 14–26 %, а по нефтепродуктам – 52–62 %, что свидетельствует о высокой эффективности предложенной технологии. Продолжительность работы установки колебалась в пределах 28-15часов при удельной гидравлической нагрузке 1,5-3,0 м3/(ч∙м²). С таким содержанием загрязнителей дождевые сточные воды, очищенные в радиальном отстойнике, оборудованным доочистным блоком «Плот–фильтр», могут служить дополнительным водным ресурсом – использоваться для полива улиц, зеленых насаждений и орошения сельскохозяйственных культур местных хозяйств и др. При необходимости более глубокой очистки (для удовлетворения технических нужд промпредприятий) в схему следует включить фильтры дополнительной – сорбционной очистки, позволяющие в комплексе снизить концентрацию вышеуказанных загрязнителей до нормативных требований.

В Ы В О Д Ы

1.Создание системы водоотведения поверхностного стока г. Баку, предусматривающей устройство сборного главного коллектора дождевой сети большого сечения и протяженности для перехвата и подачи на самостоятельную централизованную очистку вне городской черты наиболее загрязненной части стока от дождей, включая постоянно стекающие в бухту «в сухую погоду» стоки, разделительных камер, регулирующих емкостей позволит, наконец, решить длительное время неразрешаемую указанную наиважнейшую экологическую проблему.

2. Санитарно-химические показатели работы экспериментальных установок как по безреагентной доочистке биологических очищенных сточных вод, так и поверхностного стока, свидетельствуют о пригодности дочищенных сточных вод для целей полива и орошения зеленых насаждений.

С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

1. Ганбаров Э.С., Гулиев Ф.С. Развитие системы водостока г. Баку. // Водоснабжение и санитарная техника. 2011.№4.

2. Гулиев Р.Ф., Гулиев Ф.С. Экспериментальные исследования по доочистке сточных вод на опытных установках с плавающей фильтрующей загрузкой. Баку, Ученые записки АзИСУ, 1996, №1,.

3. Гулиев Ф.С., Гулиев Р.Ф. К вопросу отвода и очистки поверхностного стока с городской территории и промышленных площадок. Баку, VI Международный Бакинский конгресс «Энергетика, Экономия и Экономика», 2002.