+7 (495) 211-01-48
Связаться со специалистом
Скачать опросные листы
Телефоны, адреса, сотрудники
Жумартов Е. Б. (КАЗНТУ, Алматы)
В республике насчитываются 83 города, 200 поселков городского типа, 5496 малых населенных пунктов, в которых проживает в среднем 15 млн. человек. Например, на территории Балхаш-Алакольского водного бассейна 1,7 млн. человек расселены в 35 городах и поселках городского типа и 1.1 млн. человек — в 1050 сельских населенных пунктах.
По данным Госкомстата республики, почти в 98% сельских населенных пунктах отсутствует централизованная система водоотведения. Сточные и поверхностные воды с населенных мест почти без всякой очистки сбрасываются на пониженный рельеф местности или в малые водоемы, тем самым ухудшая экологическую обстановку.
Разработка централизованной системы водоотведения для села, в настоящее время, является нецелесообразным и дорогостоящим мероприятием. Этому также способствует процесс переселения сельского населения, и тем самым укрупнение и ликвидация небольших населенных пунктов.
Согласно общепринятой шкале унифицированной производительности очистных сооружений, малые населенные пункты с числом жителей от 200 до 1000 человек относятся к малым системам водоотведения и для них необходимо проектировать компактные сооружения производительностью от 25 до 700 м3 / сутки. Если пропускная способность не превышает 15 м3/ сутки, то такие сооружения относятся к классу индивидуальных очистных сооружений. Количество бытовых сточных вод зависит от степени благоустройства жилого сектора и норма водоотведения составляет от 40 до 100 л/чел в сутки, в среднем 60-70 л/чел в сутки.
В условиях рыночной экономики представляется возможным внедрение на сельских объектах нестандартных решений, отличающихся дешевизной, простотой исполнения и обслуживания. Таким образом, возникает острая необходимость в разработке новых концепций по совершенствованию малых систем водоотведения в Республике Казахстан.
На кафедре » Инженерные сооружения и охрана окружающей среды» Казахского Национального Технического Университета им. К.И. Сатпаева разработаны современные технические решения, учитывающие специфику малых систем водоотведения и местной отрасли промышленности, которые направлены на улучшение экологической обстановки и степени благоустройства села. Одним из них являются индивидуальные очистные сооружения. Они предназначены для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод отдельно стоящих зданий и группы домов, коттеджей, пунктов питания, вахтовых поселков. Сущность предлагаемого метода очистки сточных вод заключается в разделении потоков непосредственно перед их обработкой и тем самым в значительном снижений нагрузки на сооружения по БПК и взвешенным веществам основного потока, окислением органических веществ, хлорированием и использование очищенных сточных вод для подпочвенного орошения зеленых насаждений или технических сельскохозяйственных культур.
Образующие от малых объектов бытовые сточные воды формируются из двух основных потоков: хозяйственного, который включает сточную воду от умывальников, кухонных раковин, ванн, душа, стиральных машин и т.д. и фекального- от унитазов и писсуаров. Хозяйственные и фекальные сточные воды сильно различаются по своему физико-химическому составу. Если первый поток можно отнести к слабозагрязненной, то второй — концентрированной по органическим загрязнениям. Технологическая схема установки включает: колодец с отделителем твердой фракции, насос, хлор-сатуратор, горизонтальный отстойник со встроенной камерой реакции, водослив, скорый фильтр, трех камерный септик, оросительную сеть для подпочвенного орошения и фильтрации. Твердая фракция (фекалий) направляется в трехкамерный септик для сбраживания. А жидкая фаза хозяйственных сточных вод, освобожденная от экскрементов, обладает невысокими значениями БПК, порядка 10-20 мг/л, и содержанием взвешенных веществ не выше 50 мг/л. Такие сточные воды легко подвергаются процессам отстаивания и не могут быть очищены биологически из-за малой концентрации органических и питательных веществ, необходимой для жизнедеятельности микроорганизмов.
Основным элементом в установке очистки сточных вод является отделитель потока, выполненный в виде колодца с расположенной внутри него, под углом 3300 к основному потоку, перфорированной решеткой со стержнями треугольной формы высотой 5 мм и прозорами 5-8 мм.
Как известно, крупные органические примеси затрудняют работу отстойников, осаждаясь, они снижают текучесть осадка, затрудняют выгрузку его из отстойников и транспорт по илопроводам. Кроме того, растворившись, повышают концентрацию органических загрязнений. Поэтому, очевидна необходимость в повышении эффективности работы отделителя, т.е. решетки, для обеспечения высокой степени улавливания крупных органических загрязнений. Для повышения эффективности работы отделителя потока предлагается расположить стержни решеток под углом к потоку сточных вод. Это позволяет сохранить гидравлические параметры работы, свойственные обычным решеткам, даже при меньшем размере прозоров между ее стержнями.
На технологическую схему очистки сточных вод был получен предварительный патент РК № 17085 от 06.08.2004г.
Очистные сооружения по описанной выше технологической схеме работают в пос. Кайнар Алматинской области с 2001г. Совершенствована также технологическая схема производственных сточных вод, а именно сточных вод фабрики первичной обработки шести. (ПОШ), производительностью 800 м3/сутки. Фабрика ПОШ расположена в с. Текес Алматинской области. Построенная станция биологической очистки сточных вод не обеспечила требуемую степень очистки. Отсутствие в сельской местности квалифицированного персонала для регулирования и контроля процессов биологической очистки, а также сезонность характера работы фабрики, в целом усложнило применение данного метода. В этих условиях наиболее целесообразным явился физико-химический метод очистки, где окисление органических веществ предусматривается активным хлором в виде гипохлорита натрия до полной их минерализации с дальнейшей коагуляцией и осаждением.
В зависимости от технологии промывочного процесса и применяемых реагентов различают два вида производственных сточных вод резко отличающихся по составу: мыльно-содовые и сточные воды, содержащие СПАВ. Принятая технология очистки мыльно-содовых сточных вод допускает применение многоступенчатых аэротенков, а сточные воды содержащие СПАВ- аэробно-анаэробные процессы на двухступенчатых метантанках и аэротенках при расходах порядка 1000-1500 м3/ сутки. Такие технологические приемы не всегда оправданы, дорогие в строительстве и эксплуатации.
Очистка сточных вод на фабрике ПОШ в настоящее время производится физико-химическим способом по следующей схеме. Взвешенные вещества удаляются из воды коагуляцией сернокислым алюминием и осаждением скоагулированной взвеси. Органические вещества окисляются хлором. Окончательная доочистка очищенных стоков происходит в прудах-накопителях под воздействием воздуха и солнечных лучей. Сточные воды характеризуются большим количеством взвешенных веществ (около 3 г/л) и органическими веществами по БПКполн=350 мг/л. После отстойников сточные воды с показателями по взвешенным веществам 50-100 мг/л3 и БПК-25мг/л3 отводятся в два пруда-накопителя, емкостью по 7-8 тыс. куб. м. каждый, для доочистки и хранения. Осадок из отстойников хранится до полного высыхания на иловых площадках и затем сжигается в котельной.
Результаты реагентной коагуляции ШСВ показали, что в целом физико-химическая очистка сточных вод, содержащая СПАВ вполне осуществима и конкурентоспособна неполной биологической очистке. При оптимальной дозе сернокислого алюминия 75 мг/л и хлора 1 мг/л эффект очистки по взвешенным веществам составил 70%. С переходом фабрики на более дешевую технологию промывки шерсти мылом и образованием мыльно-содовых ШСВ, процессы коагуляции и осаждения резко ухудшились. Реагентная коагуляция мыльно-содовых ШСВ дозой сернокислого алюминия 92-102 мг/л3 и дозой хлора 1-1,5 мг/л3 позволила достичь эффекта очистки всего 43%. Это обусловило проведение научных разработок по интенсификации процессов коагуляции. На этом этапе проводились исследования мыльно-содовых ШСВ по электрореагентной коагуляции (ЭРК). Под ЭРК понимаются процессы, которые протекают в воде при одновременном воздействии электрического тока и добавлении сниженных, по сравнению с расчетными, доз химических реагентов. ЭРК с применением электродов осуществляется с использованием коагулянта AI2(SO4)3 и электрического тока с применением нерастворимых при электролизе электродов- графита, ОРТА и др. Одновременное воздействие электрического тока и химических реагентов на воду создает определенные особенности при коагуляции воды. В результате проведения экспериментальных исследовании нами были установлены технологические параметры отдельных сооружений физико-химической очистки для мыльно-содовых шерстомойных сточных вод.
Так, для электрореагентной коагуляции с электродной парой AI -AI: плотность тока — і= 5 А/м2 ; доза вводимого сернокислого алюминия- 35 мг/л; количество электричества q=20 Кл/л; расход электроэнергии — 35 Вт-м3 / час.
Для отстойников: время отстаивания — 4 час; гидравлическая крупность задерживаемых частиц- U0=0,08 мм/сек; влажность осадка- 96%; объем осадка- 5% от расхода сточных вод.
Для биопрудов: время пребывания сточных вод- 160-180 суток; окислительная мощность-0,003-0,005 кг БПК на 1м3 объема сооружений.
На предложенную технологию очистки шерстомойных сточных вод получен предварительный патент РК № 15506 от 15.03.05. и с мая 2003г фабрика ПОШ перешла на предложенную нами технологию очистки ШСВ, которая включает процессы электрореагентной коагуляции (ЭРК), окисления хлором на хлор-сатуратуре, отстаивания на горизонтальных отстойниках и окисления на биопрудах.
Вопрос разработки малых систем водоотведения в Республике Казахстан,