Актуальные вопросы очистки сточных вод с учетом опыта западных стран

3079
В соответствии с разд. I Федеральной целевой программы «Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012–2020 годах», утв. постановлением Правительства РФ от 19.04.2012 № 350 (в ред. постановления Правительства РФ от 01.12.2012 № 1245), проблемой, требующей особого внимания, является сохраняющийся высокий уровень негативного антропогенного воздействия на водные объекты. В водные объекты Российской Федерации в год сбрасывается 52,1 куб. км сточных вод, из которых около 20 куб. км подлежат очистке.

В соответствии с разд. I Федеральной целевой программы «Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012–2020 годах», утв. постановлением Правительства РФ от 19.04.2012 № 350 (в ред. постановления Правительства РФ от 01.12.2012 № 1245), проблемой, требующей особого внимания, является сохраняющийся высокий уровень негативного антропогенного воздействия на водные объекты. В водные объекты Российской Федерации в год сбрасывается 52,1 куб. км сточных вод, из которых около 20 куб. км подлежат очистке.

Вместе со сточными водами в поверхностные водные объекты Российской Федерации ежегодно поступает около 10–11 млн т загрязняющих веществ.

Свыше 60% общего объема сброса загрязненных сточных вод в Российской Федерации обеспечивают предприятия жилищно-коммунального хозяйства. Причинами этого являются значительный износ очистных сооружений, применение устаревших технологий очистки сточных вод и прием объектами жилищно-коммунального хозяйства загрязненных стоков городских промышленных предприятий. По мнению большинства специалистов, в настоящее время на многих российских предприятиях, предоставляющих услуги водоотведения, существует ряд типичных проблем, которые нуждаются в скорейшем разрешении. Принципиальная важность нахождения решения связана с экологическими аспектами.

К сведению

Более 70% (13,7 куб. км) подлежащих очистке сточных вод сбрасываются недостаточно очищенными, почти 20% (3,7 куб. км) – загрязненными без очистки, и только 10% (1,9 куб. км) – очищенными до установленных нормативов.

С нашей точки зрения, при реализации мер, направленных на совершенствование системы очистки сточных вод в России, следует изучить позитивный западный опыт и применять его по мере возможностей с учетом ситуации на конкретных предприятиях водоснабжения/водоотведения в тех или иных регионах и муниципальных образованиях.

При посещении многих предприятий водоотведения в рамках различных проектов, помимо прочего, обнаруживаются следующие достаточно типичные проблемы. Во-первых, это отсутствие отдельных ступеней технологического оборудования. Например, на многих предприятиях отсутствуют установки жироулавливания, в то время как поступающие бытовые стоки содержат, как правило, значительное количество жиров. На аналогичных предприятиях водоотведения западных стран наличие жироулавливающих установок является обязательным.

Следующая типичная проблема – отсутствие решеток к лоткам для водоотведения различного размера, позволяющих удалять не только крупные, но и более мелкие фракции – например, с размером ячейки решетки до 5 мм. В соответствии с п. 3.4.1. Правил технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации, утв. приказом Госстроя России от 30.12.1999 № 168, «решетки должны обеспечивать задержание грубодисперсных примесей и загрязнений, содержащихся в сточных водах».

На фото 1 представлен вход на сооружения очистки стоков одного из российских предприятий водоотведения. Подобная ситуация является довольно распространенной в Российской Федерации.

Актуальные вопросы очистки сточных вод с учетом опыта западных стран

Фото 1. Вход на сооружения очистки стоков с существующими решетками

Кроме того, зачастую на предприятиях отсутствует система механической очистки решеток, и эта процедура осуществляется вручную. Многие российские предприятия водоотведения нуждаются в установке автоматических скребков для очистки поверхности решеток.

Еще одна типичная проблема связана с недостаточной эффективностью песколовок либо с их полным отсутствием. Как справедливо отмечают многие западные эксперты, существующий зачастую на предприятиях водоотведения уровень очистки стоков от песка около 30% не отвечает современному стандарту техники и технологии. При этом в Правилах технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации (п. 3.4.5) закреплена норма о том, что «песколовки должны обеспечить выделение из сточных вод 85–90% песка и других минеральных примесей с заданной гидравлической крупностью фракций».

В настоящее время на предприятиях водоотведения многих западных стран применяются технологии, позволяющие весьма эффективно собирать большую часть песка, поступающего вместе с бытовыми стоками. Собранный песок очищается и направляется для вторичного использования. В Германии такие технологии применяются даже на небольших предприятиях.

Пример

Представляет интерес опыт многопрофильного предприятия городского хозяйства г. Нойнбург-форм-Вальд в Баварии. Основанное в 1903 г. предприятие с 1997 г. предоставляет, помимо прочего, услуги водоотведения и очистки сточных вод. Уже в 1998 г. на предприятии был осуществлен запуск установки по очистке песка. На фото 2 представлена фотография очистных сооружений этого предприятия.

Актуальные вопросы очистки сточных вод с учетом опыта западных стран

Фото 2. Очистные сооружения предприятия городского хозяйства г. Нойнбург-форм-Вальд

В настоящее время к системе водоотведения данного предприятия подключено около 95% потребителей, в т. ч. 8 тыс. жителей (3,5 тыс. домовых подключений). Всего в муниципальном образовании проживают 8,5 тыс. чел. Территория общины занимает 110,163966 кв. км. В городском поселении проложено 110 км канализационных сетей.

Очистка песка производится при помощи установки, представленной на фото 3.

Актуальные вопросы очистки сточных вод с учетом опыта западных стран

Фото 3. Установка по очистке песка предприятия городского хозяйства г. Нойнбург-форм-Вальд

При помощи данной установки осуществляется такая очистка песка, которая позволяет его вторичное использование – главным образом, при строительстве дорог. При этом мощность установки такова, что на ней производится очистка песка, поступившего не только на собственные очистные сооружения, но и от предприятий других муниципальных образований (такая услуга предоставляется на коммерческой основе).

С точки зрения оптимальной эксплуатации очистных сооружений, необходимо четко определить объемы стоков, прогнозируемые на будущий период. При этом следует отметить, что в России зачастую существует мнение о том, что имеющиеся мощности очистных сооружений недостаточны и нуждаются в значительном расширении. Причем нередко речь идет о необходимости их удвоения и даже утроения – например, о существенном увеличении мощности первичных либо вторичных отстойников. Так, при обследовании предприятия водоотведения городского округа с численностью жителей более 300 тыс. чел. первоначально речь шла о потребности в увеличении общей мощности сооружений на 20 000 куб. м/сут по сравнению с актуальным состоянием. Однако, по мнению западных экспертов, такие рекомендации нуждаются в дополнительной экспертизе. Как показывает опыт многих западных предприятий водоочистки, в последние годы наблюдается стойкая тенденция к сокращению водопотребления и, соответственно, количества сточных вод, поступающих на очистные сооружения. Это связано с более экономным потреблением воды. Например, наибольшее существенное сокращение водопотребления отмечалось на предприятиях водоотведения бывшей ГДР после того, как повсеместно были установлены индивидуальные приборы учета и потребители стали рассчитываться за питьевую воду и отведение сточных вод в соответствии с их показаниями. Российский опыт также говорит о том, что после установки приборов учета жители и иные потребители начинают экономить, снижая водопотребление, что приводит к общему (и довольно значительному) сокращению объемов стоков, поступающих на очистные сооружения. В таком случае прогнозы о необходимости существенного расширения имеющихся мощностей очистных сооружений окажутся ошибочными.

При этом следует сравнить существующее на сегодняшний день среднее водопотребление во многих российских городах (около 400 л/сут на жителя) с немецким показателем (около 150 л/сут на человека) и вычислить реалистичные объемы на будущий период. Только в случае наличия таких реалистичных прогнозов можно рассчитывать на то, что при разработке проектов по реконструкции очистных сооружений будут обеспечены экономически наиболее эффективные решения.

Далее следует отметить, что в настоящее время довольно типичными являются потребности российских предприятий водоотведения в строительстве либо расширении аэротенков. Расширение аэротенков также ведет к повышению общей эффективности очистки стоков. При этом, однако, необходимо уделить особое внимание инсталлируемой воздуходувной технике и технике автоматического управления, так как эти аспекты решающим образом влияют на эффективность очистки.

Однако главная проблема очистки стоков в России связана с тем, что, по западным меркам, в результате всего технологического процесса на предприятиях водоотведения не достигается необходимая степень очистки стоков, о чем свидетельствует присутствующая в очищенных стоках взвесь. Посещая же различные предприятия водоотведения в Германии – как в крупных городах, так и в небольших поселениях с численностью жителей от одной до нескольких тысяч человек – авторы неизменно сталкивались с тем, что стоки после конечной ступени очистки практически прозрачны.

Большинство предприятий водоотведения – как в России, так и в западных странах – обычно направляют очищенные стоки напрямую в близлежащие водоемы. Соответственно, возникает серьезный вопрос: насколько негативным может быть воздействие стоков на экосистему в том случае, если произведенная очистка может быть признана недостаточной. Допустимые параметры качества стоков, направляемых в водоемы, закреплены в законодательстве – как в Российской Федерации, так и в западных странах.

Пример

В соответствии с Санитарными правилами и нормами 2.1.5.980-00 (с изм., внесенными решением Верховного Суда РФ от 04.02.2011 № ГКПИ10-1751, далее – Правила) установлены гигиенические требования к охране поверхностных вод при водоотведении населенных мест. В соответствии с п. 4.1. документа в целях охраны водных объектов от загрязнения не допускается сбрасывать в водные объекты сточные воды (производственные, хозяйственно-бытовые, поверхностно-ливневые и т. д.), которые:

– могут быть устранены путем организации малоотходных производств, рациональной технологии, максимального использования в системах оборотного и повторного водоснабжения после соответствующей очистки и обеззараживания в промышленности, городском хозяйстве и для орошения в сельском хозяйстве;

– содержат возбудителей инфекционных заболеваний бактериальной, вирусной и паразитарной природы. Сточные воды, опасные по эпидемиологическому критерию, могут сбрасываться в водные объекты только после соответствующей очистки и обеззараживания до числа термотолерантных колиформных бактерий КОЕ/100 мл ≤ 100, числа общих колиформных бактерий КОЕ/100 мл ≤ 500 и числа колифагов БОЕ/100 мл ≤ 100;

– содержат вещества (или продукты их трансформации), для которых не установлены гигиенические ПДК или ОДУ, а также отсутствуют методы их определения;

– содержат чрезвычайно опасные вещества, для которых нормативы установлены с пометкой «отсутствие».

Согласно п. 4.2 Правил сточные воды, которые технически невозможно использовать в системах повторного, оборотного водоснабжения в промышленности, городском хозяйстве, для орошения в сельском хозяйстве и для других целей, допускается отводить в водные объекты после очистки в соответствии с требованиями настоящих санитарных правил к санитарной охране водных объектов и соблюдения нормативов качества воды в пунктах водопользования.

Сброс, удаление и обезвреживание сточных вод, содержащих радионуклиды, должен осуществляться в соответствии с действующими нормами радиационной безопасности НРБ-99 (п. 4.4 Правил).

Помимо сброса очищенных стоков в водоемы, на предприятиях водоотведения нередко используется и иная схема, при которой сточные воды перекачиваются насосными станциями в пруды-накопители и полностью используются для полива близлежащей территории. В этом случае особенное значение приобретает ответ на вопрос: в какой мере использование очищенных стоков в сельскохозяйственных целях воздействует на экосистему (земли и грунтовые воды)? В этой связи представляется чрезвычайно важным в каждом конкретном случае провести специальные исследования, чтобы оценить, установить и учесть при проектировании санации очистных сооружений приемлемые с точки зрения экологии параметры стоков, ориентируясь на использование их после очистки для полива сельскохозяйственных территорий. Кроме того, следует проверить максимально допустимую нагрузку на земли сельскохозяйственного назначения с точки зрения размещения на них питательных и вредных веществ, сформулировав параметры соответствующего баланса таких веществ для существующих площадей. При этом необходимо избежать инфильтрации вредных веществ в грунтовые воды. Исходя из изложенного, требуется оценить и установить остаточные питательные и вредные вещества в очищенных стоках.

Следующая типичная для большинства предприятий водоотведения проблема связана с хранением и использованием остаточного ила. Зачастую возникающий в процессе очистки стоков осадок из первичных и вторичных отстойников перекачивается насосами на иловые площадки и там подвергается обезвоживанию. Выделяющаяся вода направляется вновь на очистные сооружения. Обезвоженный осадок после высушивания и проведения внешнего анализа вывозится на находящуюся в распоряжении предприятия территорию. На фото 4 представлена типичная иловая площадка.

Актуальные вопросы очистки сточных вод с учетом опыта западных стран

Фото 4. Иловая площадка

В соответствии с п. 5.3.30 Правил технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации «иловые площадки должны обеспечивать снижение влажности (подсушку) осадка и активного ила, поступающих из отстойников и метантенков, до 70–80%». С целью ускорения процесса обезвоживания на иловых площадках и повышения степени обезвоживания осадок смешивается с флокулянтом на основе полимеров. Однако на многих предприятиях водоотведения западных стран (например, в Германии) применяются иные технологии. Это могут быть специальные прессы, которые значительным образом сокращают время, необходимое для обезвоживания ила, чем обусловливают принципиальное сокращение всего временного периода, необходимого для завершения полного цикла очистки стоков.

Что касается дальнейшего использования обезвоженного ила, тут применяются различные схемы. Так, в Германии еще несколько лет назад остаточный ил после обезвоживания использовался в сельском хозяйстве в качестве удобрения. Однако в настоящее время с учетом ужесточившихся требований к соблюдению экологических норм зачастую использование осадка в сельском хозяйстве ограничено, поскольку ил, несмотря на многоступенчатую систему очистки, содержит тем не менее отдельные запрещенные примеси. Поэтому осадок часто применяется в строительстве либо подлежит захоронению на специальных полигонах – с учетом конкретных параметров по классам опасности. Известны также случаи, когда остаточный ил вывозится в третьи страны, в которых до сих пор действуют менее жесткие нормы относительно допустимых параметров наличия вредных примесей.

По мнению западных экспертов, на многих российских предприятиях водоотведения все проблемы, связанные с остаточным илом, не могут быть разрешены только посредством ускорения его обезвоживания. Следует вести речь о создании системы качественной гигиенизации и стабилизации осадка. При этом одной из возможных технологий является добавление в осадок извести и складирование его в течение как минимум одного года. Другое технологическое решение – это обработка остаточного ила в метантанке.

Для всех предприятий водоотведения важным является определение максимально допустимого количества осадка, которое можно разместить на имеющихся в распоряжении предприятия землях сельскохозяйственного назначения. Кроме того, следует разработать планы утилизации осадка на основании проведенных исследований применительно к каждому конкретному предприятию.

При этом следует отметить, что в России также существуют специальные экологические требования по очистке сточных вод с точки зрения допустимости наличия определенных веществ. Так, обычно устанавливаются предельные значения:ПОЛНОСТЬЮ статью можно прочитать в августовском номере журнала "ЖКХ: журнал руководителя и главного бухгалтера"



Ваша персональная подборка

    Подписка на статьи

    Чтобы не пропустить ни одной важной или интересной статьи, подпишитесь на рассылку. Это бесплатно.

    Рекомендации по теме
    Вопросы по теме

    Мероприятия

    Школа

    Проверь свои знания и приобрети новые

    Посмотреть

    Самое выгодное предложение

    Самое выгодное предложение

    Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку и станьте читателем уже сейчас

    Живое общение с редакцией




    Обновлено 14.08.2017
    ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА

    ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА

    ВСЁ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВАЭЛЕКТРОННЫЙ КАТАЛОГ
    НАШИ ПАРТНЁРЫНАШИ ПАРТНЁРЫ




    © Актион-МЦФЭР, 2006-2017. Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) Свидетельство о регистрации ПИ № ФС77-68225 от 27.12.2016. Все права защищены.

    По вопросам подписки обращайтесь по телефонам: 
    Москва: 8 (495) 775-48-44 
    Другие регионы: 8 (800) 775-48-44 

    Получите техническую поддержку: 
    по телефону: +7 (495)-937-90-82 
    e-mail: sd@mcfr.ru 

    Политика обработки персональных данных

    
    • Мы в соцсетях
    Сайт использует файлы cookie. Они позволяют узнавать вас и получать информацию о вашем пользовательском опыте. Это нужно, чтобы улучшать сайт. Если согласны, продолжайте пользоваться сайтом. Если нет – установите специальные настройки в браузере или обратитесь в техподдержку.
    Вы - работник сферы ЖКХ? Зарегистрируйтесь!

    Регистрация бесплатная и займет всего 1 минуту!
    После регистрации вы сможете:

    • читать любые статьи сферы ЖКХ на нашем сайте!
    • бесплатно подписаться на ежедневные новости по жилищно-коммунальному и городскому хозяйству
    • оставлять комментарии к материалам
    • задавать вопросы экспертам

    Оставайтесь с нами!
    с заботой о Вас, портал Городское хозяйство и ЖКХ
    По всем вопросам обращайтесь по номеру: +7 (800) 775-48-44

    У меня есть пароль
    напомнить
    Пароль отправлен на почту
    Ввести
    Я тут впервые
    И получить доступ на сайт Займет минуту!
    Введите эл. почту или логин
    Неверный логин или пароль
    Неверный пароль
    Введите пароль