автореферат диссертации по энергетике, 05.14.16, диссертация на тему:Эффективная технология очистки сточных вод

Г.

На правах рукописи

3 «0« й98

г

Журавлева Людмила Леонидовна

ЭФФЕКТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ вод

Специальность 05.14.16 - Технические средства и методы защиты окружающей среды в области химической технологии

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 1998

Работа выполнена в Государственном Комитете охраны окружающей среды и в Саратовском государственном техническом университете.

Научный руководитель:

академик Академии проблем качества, доктор технических наук, профессор С.Е. Артеменко

Научный консультант:

кандидат технических наук, додент Т.П. Устинова

Официальные оппоненты:

д.т.н., профессор СГТУ, зав. кафедрой технической химии В.П. Севостьянов, к.х.н., зав. отделом НИИ Полимеров Т.А. Байбурдов

Ведущая организация: Российский проектный институт Гипрокоммунводоканал

Защита состоится ЬСрЛ^^Я- 1993 года в ¿/^ часов в

аудитории 433 на заседании диссертационного совета К 063 58 07 в Саратовском государственном техническом университете по адресу: 413100, Саратовская область, г. Энгельс, пл. Свободы, 17.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета (410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77)

Отзывы направлять по адресу: 413100, Саратовская область, г. Энгельс, пл. Свободы, 17 Технологический институт Саратовского государственного технического университета

Автореферат разослан О^Л^/лМ 998

года

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат химических наук, доцент

Л.Г. Глухова

Общая характеристика работы

Уктуальность темы

Водные источники - самые уязвимые к загрязнению различными токсич-1ыми веществами, оказывающими антропогенное воздействие. Около 2/3 вод 2НГ не отвечают санитарно-гигиеническим требованиям.

Наибольшую угрозу водным ресурсам России представляет ухудшающееся качество природных вод. Основные загрязнения поступают в составе сточных зод (СВ) коммунально-бытовых, промышленных и сельхозпредприятий, атмо-;ферных осадков, лесосплава, ненормируемого поверхностного стока с селитебных территорий.

По объему сбрасываемых СВ различные отрасли стоят в ряду: жилищно-Зытовая (42%), химическая и нефтехимическая (10%), лесобумажная (16%), чер-тая и цветная металлургия (7%). Различная природа загрязнений требует дифференциации методов очистки СВ или применения универсального метода, сио-:обного извлечь имеющиеся в СВ загрязнения.

Общепризнанным универсальным деструктивным методом очистки являет-;я биохимический метод, при котором на искусственных сооружениях, аэротен-<ах, происходит окисление токсических веществ, содержащихся в СВ. Практи-1ески все химические соединения подвержены биохимическому окислению. Степень, окисления колеблется от 20 до 100%. Недостатком биохимических очи-;тных сооружений (БОС) является образование значительного количества избыточного ила. ^

Задачи эффективности очистки многокомпонентных СВ как по количеству очищенной воды, так и по энергозатратам относятся к самым актуальным проблемам современности. '

Биологические очистные сооружения, построенные в 60 - 70-х годах по градиционной схеме: механическая и биологическая очистка, в некоторых слу-гаях доочистка на песчаных фильтрах , в большинстве случаев не обеспечивают гребуемой очистки СВ.

Целью работы являлась разработка режимов повышения эффективности и остойчивости функционирования БОС, оперативных методов управления техно-югическим процессом биохимической очистки СВ в условиях высокой нерав-гомерной нагрузки, а также методов и приемов активизации технологического троцесса очистки СВ для снижения количества отходов и энергозатрат на их пе->еработку.

Для достижения поставленной цели в работу входило:

• разработка методов интенсификации процессов очистки СВ на дейст-|ующих БОС городов Маркса и Энгельса, АО «Химволокно» без потери произ-юдительности и повышения качества очищенной воды;

• исследование причин неравномерности поступления СВ на БОС и путей :нижения коэффициента неравномерности, влияющего на стабилизацию процессе механической очистки;

• изучение влияния параметров натурного стока на эффективность очисти;

• изучение возможности адаптации активного ила к изменяющемуся сс ставу СВ;

• разработка метода управления технологическим процессом очистки;

• поиск путей минимизации избыточного ила при эксплуатации БОС;

• разработка метода гидробиологического тестирования при очистке прс мышленных СВ, содержащих капролактам;

• практическое апробирование разработок в условиях действующих БОС;

• определение эколого-экономического эффекта от внедрения разработок.

Научная новизна работы заключается в том, что:

• доказана взаимосвязь концентраций загрязнений СВ с эффективности их очистки в условиях сформированного биоценоза активного ила. Выявленс что чем выше концентрация веществ в стоке в пределах ПДК на биологию, те] выше степень очистки;

• разработан экспресс-метод определения дозы активного ила в систем аэротенков по взвешенным веществам и ХПК, которые выполняют роль индика торного показателя нагрузки по загрязнителям;

• впервые установлен гидробиологический тест активного ила для сто ко ( загрязненных капролактамом;

• разработан метод определения зоны стабильной работы аэротенка пр; оптимальном соотношении между нагрузкой и дозой работающего в аэротенк активного ила;

• предложена математическая модель прогнозирования эффективност] очистки СВ от загрязнений на БОС.

Практическая ценность работы:

• разработан способ стабилизации притока СВ на БОС в условиях систе мы действующих канализационных насосных станций для снижения коэффици ента неравномерности поступления СВ;

• определены ингредиенты для экспресс-метода оценки дозы активноп ила в соответствии с нагрузками по загрязнениям;

• определен гидробиологический состав активного ила, адаптированного ] промышленному стоку, содержащему капролактам;

• показано, что разработанный технологический режим аэротенков по ми нимизации избыточного активного ила эффективен. Экономический эффек-только от сокращения платежей за размещение отходов (избыточного ила) ] экологические фонды, в условиях полной нагрузки БОС составляет 2 065 187.; рублей;

• впервые проведена апробация разработанных технологических режимо! и методов в условиях эксплуатации БОС городов Энгельса, Маркса и АС «Химволокно» г.Энгельса.

Апробация результатов работы:

Основные результаты диссертационной работы докладывались на международных научно-практических конференциях: конференция СГТУ «Экологш Нижнего Поволжья», 1997г.; «Возрождение Волги - проблемы и пути решениях

(Саратов, 1998); «Перспективные полимерные материалы. Переработка. Применение. Экология» (г.Саратов, 1998 г.)

Публикации

По материалам диссертации опубликованы 2 статьи в журнале «Химические волокна», 2 тезиса докладов и 1 статья депонирована.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, методической и экспериментальной частей, общих выводов, приложений и библиографии.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задача исследований, научная новизна и практическая значимость работы.

В литературном обзоре проведен анализ литературы по современному состоянию проблемы. Отмечено, что биохимические методы очистки наиболее эффективны для очистки СВ от многокомпонентных загрязнений. Отражена недостаточность проработки вопроса практической эксплуатации БОС, поддержания эффективных режимов их эксплуатации.

Показано, что имеющиеся в литературе сведения о переводе БОС на автоматизированные системы управления процессами приемлемы для новых проектируемых и строящихся объектов, в то же время реконструкция долговременно действующих БОС на автоматизированное управление,- задача XXI века, требующая безотлагательного решения.

В разделе «Объекты и методы исследования» в качестве объектов исследования служили:

1.Сточные воды БОС городов Маркса, Энгельса и АО «Химволокно» (табл. 1).

2. Биологические очистные сооружения, включающие:

• аэротенки-смесители 4-коридорные, с регенератором и рассредоточенной подачей СВ;

• аэротенки-смесители 2-коридорные без регенератора, с рассредоточенной подачей СВ и сосредоточенным выпуском иловой смеси.

3.Активный ил, который представляет биомассу, состоящую из зооглейных скоплений и свободно плавающих или прикрепленных микроорганизмов, характеризующихся определенной зольностью, влажностью и т.д.

Исследования проводились с применением комплекса взаимодополняющих и взаимосвязанных методов: титрометрического, йодометрического, потенцио-метрического, гравиметрического, хроматографического, экстракционно-фото-метрического, фотометрического, гидробиологического, физико-механических методов контроля технологических свойств. Экспериментальные данные подвергались статистической обработке на ЭВМ.

Таблица 1

Состав анализируемых сточных вод_

Показатели Состав сточных вод, поступающих на

очистные сооружения

г.Маркс г.Энгельс АО "Химволокно"

ХПК, мг/л 750 750

БПКз, мг/л 105 500 500

Содержание, мг/л

Взвешенные вещества 159 319 300

Азот аммонийный 15 15-25 15-20

Хлориды 100 350 350

Сульфат 47 500 500

Медь 0,01 0,1 0,1

Железо 0,5 2,7 2,7

Цинк 0,01 0,1 0,1

Никель 0,01 0,01 -

Фосфаты - 4-8 4-8

Капролактам - - 100

СПАВ - 2,7 5

Нефтепродукты - 4,4 4,4

Средний объем поступающих сточных вод, м3/сут. 16 000 120 000 40 000

Основное содержание экспериментальной части работы

В третьей главе приводится схема БОС и данные режима водораспределе-ния СВ по категориям в различное время суток (рис. 1).

Также приводится суточная неравномерность поступления СВ на БОС в весенний и зимний сезоны как по объему р (рис. 2), так и по биохимическому и химическому показателям потребности кислорода, БПК и ХПК (рис.3).

Коэффициент суточной неравномерности поступающих на БОС стоков колебался от 3,0 до 3,3 при проектных 1,2 - 1,5. После проведения корректировки работы канализационных насосных станций коэффициент суточной неравномерности стабилизировался до 1,46. В результате отмечено улучшение качества очищенной СВ (табл.2).

м 1,60

Время, ч.

Рис.1. Суточная динамика поступающих на БОС г. Маркса СВ:

1 - хозбытовые СВ; 2 - производственные СВ

а ю 12

Время суток, ч.

Рис. 2. Суточная неравномерность поступления СВ на БОС в различное время года, по объему: сплошная линия - весенний сезон, пунктирная - зимний

ХПК,

Время, сутки

Рис.3. Суточная неравномерность поступления загрязнений в различное время года: 1, 2 - БПК5 и ХПК в весенний; Г, 2'- БПК5 и ХПК в зимний

сезоны

Анализ статистических характеристик показал практически полное совпадение среднеарифметических величин концентраций ингредиентов на входе в ОС, вычисленных по данным суточной динамики и многолетних наблюдений. Поэтому среднеарифметические концентрации ингредиентов являются характеристическими параметрами, присущими для СВ конкретного населенного пункта. Изменение их состава возможно лишь вследствие ввода в строй или закрытия какого-либо крупного производства, вносящего существенный вклад в загряз- > ненность городских сточных вод по каким-либо ингредиентам.

Таблица 2

Влияние режима работы насосных станций на эффективность механической очистки сточных вод

№ пп Показатели До корректировки После корректировки

1 Коэффициент суточной неравномерности потока 3-3,3 1,2- 1,46

2 Эффективность очистки в песколовках, %, по: - взвешенным веществам, - зольности 10-34 20-28 74-78 80-82

3 Эффективность очистки в первичных отстойниках, %, по: - взвешенным веществам -бпк5 0- 18 0-7 32-52 18-46

4 Время отстаивания, мин 12- 130 30-40

5 Работа аэротенка и вторичного отстойника в зоне высоких нагрузок в нормальном режиме

Относительные отклонения стандартных величин лежат в пределах 0,6 - 8,1 (табл.3). Более высокие значения связаны с наличием залповых сбросов загрязнений, не являющихся систематическими, т.о. можно считать, что распределение концентраций ингредиентов в натурном стоке соответствует нормальному закону.

Эффективность очистки СВ на городских очистных сооружениях зависит от полноты удаления примесей на каждом этапе очистки. Однако главным звеном БОС являются процессы, протекающие при биохимической очистке, которые определяются степенью обезвреживания по формуле:

С -С

_ _&х -"вы* 4 ЛЛ

П = —т;- 100 (I)

Эффективность снятия загрязнений обеспечивается четырьмя основными факторами:

• концентрацией загрязнений в натурном стоке ;

• концентрацией (дозой) активного ила в аэротенке;

• адаптированностью системы «биоценоз активного ила - субстрат СВ»;

• длительностью и интенсивностью аэрирования стока.

Первый фактор не поддается регулированию, три последующие успешно риулируются в процессе эксплуатации и подчинены первому фактору, Свх.

Колебания нагрузки сказываются на количественном и качественном составе микроорганизмов, взаимоотношениях между ними, т.е. изменяется биоценоз активного ила.

Таблица 3

Статистические характеристики суточной динамики содержания загрязнений в натурном и прошедшем биохимическую очистку стоках

Наименование ингредиентов Среднеарифметические Кол-во измерений Стандартное отклонение Относительное отклон. 6„,% Показатель коррел.,%

концен, мг/л степень обезв.,^ 8е 5о Хч Х«ых

1. БПК5 на входе на выходе 141,0 5,02 95,5 46 47,1 1,84 50,9 2,02 8,1 9,8 78,3 62,2

2. Взвешенные вещества на входе на выходе 103,8 9,42 89,8 46 25,56 1,272 3,13 26,95 1,276 3,37 5,4 0,3 7,7 84,8 58

3. СПАВ на входе на выходе 1.51 0.28 80.6 36- 0.41 0,170 12.6 0.44 0.176 13.8 7.3 3.5 9.6 75.7 58

4. Нефтепродукты на входе на выходе 3,53 0,155 93,2 40 2,28 0,094 6,5 2,34 0,099 7,4 2,6 5.3 7.4 79,1 92,7

5.Капролактам на входе на выходе 93,37 2,71 97,0 30 14,45 0,55 0,78 13,69 0,52 0,81 5,2 5,5 3,8 80,0 72,4

6. Азот аммония на входе на выходе 24,24 3,36 . 86,6 47 3,58 4,41 16,4 3,56 5,02 18,7 0,6 13,8 14,0 61,7 61,0

При перегрузках аэротенка органическими веществами происходит интенсивный рост биомассы активного ила при малом видовом составе. Преобладают один - два вида узкоспециализированных микроорганизмов, что сопровождается •явлением «вспухания» активного ила. «Вспухание» препятствует оседанию ила во вторичных отстойниках и способствует его выносу. В итоге возрастает концентрация взвешенных веществ очищенных СВ (СВЫх), падает степень очистки.

В результате исследований выяснено, что повышение содержания какого-либо ингредиента в натурном стоке приводит к более глубокому его удалению при биологической очистке и наоборот.

Данные по динамике контролируемых ингредиентов в натурном стоке (Свх), после биологической очистки (Свых), а также степени обезвреживания стока (г|), свидетельствуют о наличии симбатных изменений (/,) . Увеличение С8Х сопро-

вождалось увеличением степени обезвреживания и наоборот, снижению Свх сопутствует уменьшите г) (рис. 4, 5).

Суточная динамика содержания загрязнений в СВ показывает взаимосвязь СВых <-> Сах, например, капролактама и нефтепродуктов (рис. 4, 5).

Обнаружено, что для всех ингредиентов, за исключением СПАВ, точки СВых-С,х статистически располагаются вдоль прямых, соответствующих среднеарифметическим значениям Соых. Это позволило описать взаимосвязь С»х и Са|,1Х как линейную зависимость вида:

С. ' (2)

С учетом формулы расчета степени обезвреживания (1) выражение (2) принимает вид:

П = ацл-Ъп с;1, (3)

в этих выражениях коэффициенты определяются по формулам

дч = 100 (1-яс) (4)

Ьп=-Ш ас (5)

Рассчитанные по этим уравнениям значения вс подтверждают линейную зависимость с отрицательным наклоном (рис. 6), (табл. 4).

1 3 5 7 9 Ц 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Время, сут.

Рис. 4. Суточная динамика содержания капролактама в сточных водах

■л

и о

и 6

¡2 2

I

2,0

7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Время, сут.

.С

х" -а ш О

К

Рис. 5. Суточная динамика содержания нефтепродуктов в сточных водах

Таблица 4

Параметры линейной функциональной зависимости по ингредиентам

сточных вод

Наименование ингредиента Уравнение ( 2 ) Уравнение ( 4 )

ас, мг/л Вс а„, % вп, мг/л

I. БПК5 4,74 0,0017 99,45 -424,29

2. Взвешенные вещества 9,78 -0,0032 98,53 -863,46

3. Нефтепродукты 0,206 -0,0123 99,37 -17,07

4. Капролактам 2,874 -0,0017 100,49 -317,93

4

О

1 3 5

С 5,0 2

ш 1,0

х о

V 00 -1-1-1-1-!-1-1-1-1-

50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Концентрация Свх, мг/л

Рис.6. Корреляция между концентрациями капролактама в натурном стоке и СВ, прошедшими очистку

На основании установленных зависимостей (уравнения 2 и 3) и данных табл.3 были предложены следующие формулы для прогнозирования эффектив-

ности работы БОС: С„ьи = 4,74 + 0,0017 (6)

Г7 - 99,45-424,29 С"' (7)

для взвешенных веществ: СЛИ = 9,78 — 0,0032 Свх (8)

: 1] - 98,53 - 863,46 С„' (9)

, для нефтепродуктов: С!ЫХ = 0.206-0,0123 Сех (10)

;; // = 99,37-17,07 С"' (п)

для капролактама: Св1>а = 2,874 - 0,0017 Си (12)

т] = 100,49 - 317,93 С;1 (13)

Правомерность подобного подхода подтверждена близостью расчетных и фактических среднеарифметических значений С»ых.

Явление, когда высокие концентрации загрязнений на входе Свх соответствуют более высокой степени очистки, и наоборот, СВ с малой Свх очищаются с меньшим эффектом, подтверждает свойство адаптации системы биоценоза к различным ингредиентам и в целом к комплексу загрязнений.

Доказано явление адаптации активного ила к капролактаму двумя вариантами. Первый, когда в систему аэротенков вносился активный ил, адаптированный к капролактаму в концентрациях Свх 100 мг/л ( «готовая биомасса»).

Второй вариант представлял культивирование биомассы аэротенка, специализирующейся на окислении капролактама. В этом случае в систему аэротенка подавали небольшими порциями СВ, загрязненные капролактамом (Свх капролактама ~100 мг/л).

В работе доказано, что вариант с культивированием адаптированной биомассы активного ила наиболее эффективен. Период снижения содержания капролактама с С„х=100мг/л до ПДК-0,3 мг/л уменьшился в 2 раза (рис.7).

1 - неадаптированным активным илом;

2 и 3 - адаптированным активным илом при концентрациях

капролактама 100 и 300 мг/л соответственно

Адаптация активного ила к различным загрязнениям существенно снижает возможность прорыва загрязнений на выходе из аэротенка в концентрациях, превышающих ПДК на сброс в водоем, т.к. время реагирования системы на загрязнения значительно меньше, чем продолжительность пребывания СВ в аэро-тенке (минимум 7 часов).

Данные по адаптации позволяют сделать вывод о предпочтительности работы аэротенка при стабильно повышенном содержании ингредиентов, загрязняющих СВ.

Одним из важнейших факторов, определяющих высокую эффективность процессов биохимической очистки в аэротенке, является поддержание концентрации активного ила. адекватной содержанию загрязнений СВ. Решение этой задачи осложнено тем, что продолжительность прохождения стоков через ОС составляет несколько часов при высокой почасовой неравномерности нагрузок (табл.5). Показано, что, например, для взвешенных веществ максимальная величина концентрации превышает среднесуточную в 1,66 раза, в то время, как минимальная - составляет всего 0,34 от среднесуточной концентрации.

Таблица 5

Оценка часовой неравномерности нагрузки

на биохимическую очистку сточных вод

Показатели Значения показателя Коэффициент часовой неравномерности

среднесуточная максимальная минимальная показателя количества загрязнений

макс. мин. макс. мин.

Приток сточной ВОДЫ, тыс.м3 /ч 2688 3625 1750 1,35 0,65 - -

Взвешенные вещества, мг/л 177 294 60 1,66 0,34 2,24 0,22

БПКз, мг/л 128 224 32 1,75 0,25 2,36 0,16

ХПК, мг/л 535 750 320 1,4 0,6 1,89 0,39

Высокая эффективность биохимической очистки и возможность управления этим процессом могут быть обеспечены выбором технологии обоснованного соотношения между объемом поступающего стока или нагрузкой на аэротенки и дозой работающего в аэротенке активного ила.

Была определена зона стабильной работы аэротенка с учетом минимума времени на определение характеристик.

Принято, что нагрузка на аэротенк связана с дозой ила и определяется как: N=N.(1-^)^ , (14)

где N - нагрузка на аэротенк, кг/м3*сут;

N0 - удельная нагрузка, т.е. нагрузка на I г беззольного сухого вещества активного ила, мг/г*сут;

йл - зольность в долях единицы;

<Зср - средняя доза ила, г/л.

Традиционно, для этого выражения доза активного ила в аэротенке определяется по нагрузке на БГ1К5 которая, в свою очередь, рассчитывается из выражения:

ы = (зср=ьат, (15)

где Ьа - БПК поступающих в аэротенк СВ, г/м3;

С2ср - среднесуточный приток СВ, м3/сут;

W - общий приток СВ на работающие аэротенки и регенераторы, м3.

Однако определение БПК5 требует продолжительности не менее 5 суток. В связи с этим в работе предложено использование более оперативных характеристик контроля качества СВ - по загрязнениям взвешенными веществами и ХПК, продолжительность определения которых не превышает 2 часов.

В связи с этим изучена взаимосвязь между показателями БПК5 и взвешенными веществами. Установлено, что взвешенные вещества вносят основной вклад в величину БПК5, т.е. их доля в общем объеме загрязнений достигает 65% и выше (табл.3). Показатель ХПК выбран как параметр, определяющий весь комплекс загрязнений, включая трудноокисляемые, с учетом отношения БПК

( . = 0,5:0,8). Поэтому величины концентраций взвешенных веществ и ХПК ХПК

могут играть роль индикаторного показателя и для них применимо выражение (15):

лг Сю,

= (Г (16)

лт ■ П7ч

" ХПК ЦТ С17)

Таким образом, исходя из выражений (14), (16), (17), доза активного ила связана с нагрузкой по взвешенным веществам нагрузкой по ХПК ( Nх„к)

линейной зависимостью, график которой представляет собой прямую с угловым коэффициентом /}/ На ■'(Х- Ил), пересекающую ось координат в точке

V ^т б

^дГ^ао (18),

Поэтому доза активного ила в зависимости от нагрузки по взвешенным веществам составляет:

, Р ы

а~иа (1-&) (1 -&1) (19)

2 Р К 220

Используя зависимости (19), (20), построены график «зоны стабильной работы» и рабочий график аэротенка в координатах N,„<1 (рис,8).

Доза активного ила

с1, г/л 2

Рабочий граф^^-

Нагрузка на 1 м аэротенка ГМвзв, кг/сут

Рис. 8. Рабочий график зоны стабильной работы аэротенка Чтрбы добиться наиболее качественной очистки СВ на БОС, одним из распространенных приемов является увеличение биомассы, что требует соответственного увеличения подачи воздуха ,и, как итог - увеличение количества избыточного ила и возрастание эксплуатационных затрат. Графический метод позволяет регулировать дозу ила в оптимальных пределах . Установлено, что доля отходов БОС составляет от 10 до 30% от объема очищаемых СВ. Отходы БОС делятся на три категории: минеральные осадки (песок), продукты седиментации взвесей - практически нерегулируемая часть образующихся отходов,- избыточный активный ил (табл.6).

Таблица 6

Характер и количество осадков, образующихся

Характер осадков Песок Всплывающие вещества Оседающие вещества Избыточный активный ил

Количество, т/год

По существующей технологии 1390 63 1840 15932,3

По предлагаемой технологии 1390 63 1840 4610

Из полученных результатов следует, что основная масса отходов БОС относится к избыточному активному илу. В основу снижения биомассы был положен механизм биологического окисления загрязнений, описываемый реакциями:

органические вещества (ОВ)+ микроорганизмы+ С02+Н20+02+!Ч2+Р+ биологически неокмеляемые растворенные вещества --^активный ил (21)

При полном окислении органических веществ исчерпывается питательный субстрат и начинается процесс окисления клеточного вещества по реакции:

микроорганизмы+ 02 —> С02 + Н2 + N2 + Р + биологически неразру-

шаемая часть клеточного вещества, (22)

т.е. протекает процесс минерализации активного ила, в результате которого достигается полная биохимическая очистка СВ.

Из приведенной реакции окисления органических веществ (ОВ) микроорганизмами активного ила следует, что соотношение этих компонентов должно быть эквивалентным. При нарушении эквивалентности-соотношения ОВ - микроорганизмы активного ила не достигается полнота процессов окисления. В результате «непрореагировавшими» остаются либо органические вещества (неполная очистка СВ), либо активный ил, микроорганизмы которого испытывают голодание.

На практике, вследствие неравномерности поступления СВ на БОС, наблюдается постоянное нарушение эквивалентного состояния (рис.9а). Оно регулируется выбором оптимальной дозы активного ила (рис.8). В соответствии с тремя трофическими уровнями активного ила аэротеще может работать в трех режимах: зона оптимальных нагрузок, зона высоких нагрузок и зона низких нагрузок.

Предложена технологическая схема эксплуатации аэротенков с целью снижения образующегося избыточного ила.

Аэротенк II (рис.96) с оптимальной дозой активного ила, воспринимая нормативную нагрузку по стокам, не испытывая ни перегрузок, ни дефицита загрязняющих веществ, работает в стабильном режиме (рис.8).

Аэротенк III работает в режиме наращивания биомассы по реакции (21), т.е. в аэротенк увеличивается подача СВ и соответственно увеличивается подача воздуха. Из зоны высоких нагрузок аэротенк постепенно переходит в зону оптимальных нагрузок, но с повышенной биомассой.

Аэротенк I является аэротенком, который переведен в зону низких нагрузок (рис.8), т.е. аэротенк, накопивший максимальную дозу активного ила, переведен в режим минерализации (рис.9б), (22).

Ил, испытывая дефицит в загрязняющих веществах (питании), переходит на использование внутренних резервов. Начиналось развитие взаимоотношений «хищник - жертва» и окисление кислородом воздуха легко окисляемых ОВ, в результате чего доза активного ила снижалась до 1 г/л, а концентрация растворенного кислорода возрастала.

а)

воздух

б)

воздух

Рис.9. Схема распределения потоков СВ, поступающих на сооружения биохимической очистки (аэротенки) I, II, III - секции аэротенков

а) типовая схема эксплуатации аэротенков с равномерной нагрузкой СВ по всем секциям;

б) предлагаемая схема эксплуатации аэротенков. Секция I выведена на минерализацию активного ила

Чтобы происходило снижение дозы активного ила в аэротенке без изъятия его из системы и перекачки в качестве отхода, на секцию аэротенка при условии его функционирования III (dmax) накладываются следующие условия:

Прекращение подачи стока 5-10 суток dmax уменьшается до dcp

и } =========== > Qmjn (уменьшение стока) =>

уменьшается подача 02 минерализация 02 min (увеличение

кислорода)

что соответствует условию функционирования секции I аэротенка. Чтобы перевести I секцию в оптимальный режим (секция II аэротенка), производится увеличение количества стоков и кислорода (длительность цикла 30-40 суток) до средних значений => { d cp,Q ср,02 ср •

Чтобы вернуться к режиму функционирования III секции аэротенка, увеличивается нагрузка СВ до эквивалента дозе и поддерживается соответствующая концентрация кислорода; доза активного ила возрастает в течение 50 суток и увеличивается до максимума: dmax, Qmax, 02max . Циклы повторяются через 80 - 100 суток.

Применение данной технологической схемы работы аэротенков позволяет:

. *

*

*

А

А

А

А

А

А

А

А

• резко снизить расход воздуха на аэротенки, а следовательно, энергозатраты, поскольку 80% всей электроэнергии, используемой на БОС, связаны с затратами на подачу воздуха;

• резко уменьшить количество избыточного активного ила (~ в 4 раза), а следовательно, и массы отходов (табл.6).

Глава четвертая посвящена вопросам практического внедрения результатов исследований.

Стояла задача - без финансово-материального обеспечения, только технологическими приемами вывести на эффективный режим работы БОС города Маркса, эксплуатируемые с 1983 года и ни разу не получившие положительной оценки контролирующих служб.

Сооружения включали: песколовки, первичные отстойники, аэротенки, вторичные отстойники. Но песколовки выведены из технологической цепочки, первичные отстойники на 2/3 забиты песком и на поверхности жировой слой доходит до 40 - 50 см .

В результате (табл.7) на входе в первичный отстойник показатели по контролируемым ингредиентам были ниже, чем после первичных отстойников

(Свх^Св!,)^).

Таблица 7

Аналитические показатели очистки СВ в первичных отстойниках

(до проведения работ)

№ Ингредиенты На входе, мг/л На выходе, мг/л' Эффективность,% Проектная эффективность

1 Взвешенные вещества 390,0 418,0 - 50%

2 Нефтепродукты 1,74 2,08 - 38-40%

3 БПК5 200,0 206,0 - 50-55%

4 СПАВ 1,27 1,40 - 23%

Работа по восстановлению функции первичных отстойников производилась техническими приемами: очистка от песка, восстановление работы эрлифтов, выравнивание переливных кромок, монтаж разработанного варианта жиросбор-ной доски, жироловушек, обучение работе обслуживающего персонала, разработка инструкций по эксплуатации.

В аэротенках отсутствовали микроорганизмы активного ила. Они содержали черную, густую, тянущуюся массу с запахом гниющей органики.

В итоге проведенной работы были получены следующие показатели очистки (табл.8).

Таблица 8

Лабораторный анализ после проведения работ - первичные отстойники

№ Ингредиенты На входе, мг/л На выходе, мг/л Эффектив-'' ность,% Проектная эффективн.,%

1 Взвешенные вещ-ва 280,0 170,0 40 50

2 Нефтепродукты 2,0 0,70 65 38-40

3 БПК5 290,0 175,0 40 50-55

'4 СПАВ 1,5 1,2 20 23

Используя методики минимизации образования отходов (рис.9) и графического метода определения оптимальной дозы активного ила (рис.8), были проведены все этапы наращивания дозы активного ила , в результате получен эффект биологической очистки сточных вод г.Маркса (табл. 9).

Таблица 9

Показатели работы комплекса БОС г.Маркса после проведенной работы

№ п/п Ингредиент Показатели, мг/л Эффективность, % Проектная эффек-ность, %

до очистки после очистки

1 Взвешенные вещества 390,0 17,60 96 90

2 Нефтепродукты 3,20 0,60 82,2 75-80

3 БПК5 420,70 52,60 87,5 85-90

4 СПАВ 2,3 0,5 78,3 60-70

5 Азот аммонийный 37,4 5,6 85 снижение

Выводы

1. Научно и технически обоснована необходимость стабилизации объемов сточных вод, поступающих на БОС путем корректировки работы насосных станций с коэффициентом суточной неравномерности 1,46.

2. Впервые ггри очистке СВ выявлена адаптация системы биоценоза к промышленным стокам, содержащим капролактам, и в целом к комплексу загрязнений. В результате при повышении концентрации загрязнений в поступающих на очистку сточных водах возрастает степень очистки их на БОС за счет адаптированного ила. Эффект адаптации активного ила к различным загрязнениям снижает вероятность прорыва загрязнений на выходе из аэротенка.

3. Доказана необходимость для эффективной биохимической очистки в аэротенках поддержания концентрации активного ила, адаптированного к загрязнениям (нефтепродуктами, капролактамом и др.), что связано с неравномерностью часовой нагрузки на биохимическую очистку как по объему потока, так и по содержанию загрязнений.

4. Разработан метод определения стабильной работы аэротенка путем оптимального соотношения между нагрузкой на аэротенк и дозой активного ила. Введены для контроля более оперативные характеристики по загрязнениям -взвешенные вещества и ХПК, вместо принятых в практике нагрузкам по ВПК. Показано, что взвешенные вещества вносят до 65% и более в общий показатель загрязненности в величину БПК, а ХПК определяет весь комплекс загрязнений, включая и трудноокисляемые.

5. Доказано, что величины концентраций взвешенных веществ и ХПК играют роль индикаторного показателя по нагрузке на БОС.

Для этих целей предложено уравнение определения оптимального со, 2 Р N „.

держания активного ила: а = ^^--(23)

6. Разработан метод минимизации образующихся отходов с использованием свойств биоценоза к минерализации загрязняющих веществ.

7.Предложены математические уравнения для прогнозирования эффективности работы БОС и степени удаления загрязнений из СВ.

8. Проведена апробация разработанных технологических подходов для выведения из нерабочего состояния БОС города Маркса в достаточно эффективный режим биологической очистки.

9.0пределен эколого-экономический эффект от использования разработанных приемов и методов управления технологическим процессом БОС. В результате снижаются: количество избыточного активного ила ~ в 4 раза; энергозатраты на обеспечение подачи 02 с воздухом; сумма платежей за размещение отходов в природной среде.

Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Масляков И.М., Журавлева Л.Л. Определение оптимальной дозы активного ила в системе аэротенков-смесителей при биологической очистке сточных вод//Хим. волокна.-1997.-№4.-С.40-43.

2. Синтез ионообменных волокнистых материалов функционального на-значения/Е.И. Титоренко, О.В. Гришина, Л.Л. Журавлева, В.А. Писку-нов//Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии: Тез. докл. Всероссийской конференции молодых ученых. Саратов, 25-26 июня 1997г.-Саратов, 1997.-С.317.

3. Журавлева Л.Л., Артеменко С.Е. Эффективность биохимической очистки смеси производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод на городских очистных сооружениях //Деп. в ВИНИТИ №374-1398 от 3.02.98.

4. Журавлева Л.Л., Артеменко С.Е., Устинова Т.П. Особенности очистки сточных вод предприятий полимерных материалов на биологических очистных сооружениях //Перспективные полимерные композиционные материалы . Альтернативные технологии. Переработка. Экология. Применение.: Тез. докл. Международной конференции «Композит - 98», Саратов, 1998.-С.73.

5. Журавлева Л.Л., Артеменко С.Е., Устинова Т.П. Обезвреживание сточных вод от капролактама биохимической очисгкой //Хим. волокна.-1998.-№4.

Лицензия ЛР № 020271 от 15.11.96 Подписано в печать J9.HO.98 Формат 60x84 1/16

Бум. оберт. Усл.-печ.л. -Í.0 Уч.-изд.л. •/•О

Тираж -100 экз. Заказ 312. Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77 Ротапринт СГТУ, 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77

Саратовский государственный технический университет

На правах рукописи

Журавлева Людмила Леонидовна

Эффективная технология очистки сточных вод

05.14.16 - Технические средства и методы защиты окружающей среды в области химической технологии

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

д Научный руководитель:

А / д.т.н., профессор С.Е.Артеменко

Научный консультант: к.т.н., доцент Устинова Т.П.

Саратов -1998 г

Оглавление

Введение 5

Глава 1. Литературный обзор состояния проблемы 9

1.1. Классификация сточных вод и источники их образования 9

1.2 . Характеристика водных ресурсов 11

1.3. Методы очистки сточных вод. Биохимическая очистка 17

1.4. Методы управления системой биохимических процессов очистки 23

Глава 2. Объекты и методы исследования, методики эксперимента 31

2.1. Описание объектов исследования 31

2.2. Описание методик эксперимента 33 2.2.1. Определение химического потребления кислорода 33 2.2.2.Определение биохимического потребления кислорода 33

2.2.3. Определение содержания растворенного кислорода 34

2.2.4. Определение РН сточной воды 34

2.2.5. Определение содержания взвешенных веществ. 35

2.2.6. Определение содержания нефтепродуктов 35

2.2.7. Определение содержания анион - активных ПАВ 35

2.2.8. Определение содержания ионов аммония 36

2.2.9. Определение содержания капролактама 36

2.2.10. Гидробиологический анализ 36

2.3. Методы обработки и представления экспериментальных данных 37

2.3.1. Статистическая обработка экспериментальных данных 37

2.3.2. Оценка корреляционных и регрессионных характеристик по выборкам данных 39

Глава 3. Исследование и разработка интенсивной технологии очистки сточных вод 42

3.1. Анализ режима водоотведения 42

3.1.1. Оценка динамики расхода и состава натурного стока 44

3.1.2. Определение характеристических параметров сточных

вод 50

3.2. Взаимосвязь режима водоотведения и эффективности очистки сточных вод 62

3.2.1. Влияние параметров натурного стока на эффективность очистки сточных вод 62

3.2.2. Определение функциональной зависимости между параметрами стока 65

3.3. Изучение возможности адаптации биоценоза активного

ила к изменяющемуся составу сточных вод 72

3.4. Разработка экспресс - метода определения оптимальной дозы активного ила в аэротенке 78

3.5. Снижение выхода избыточного активного ила в

системе аэротенк - вторичный отстойник 92

3.6. Биологические индикаторы очистки сточных вод, содержащих капролактам 102

Глава 4. Внедрение результатов исследований и разработок 109

4.1. Основные этапы вывода биологических очистных сооружений г. Маркса на эффективный режим очистки 109

4.2. Снижение коэффициента часовой неравномерности методом корректировки работы канализационных

насосных станций 118

4.3. Освоение методики определения оптимальной дозы активного ила в аэротенке очистных сооружений 119

4.4. Решение вопросов по предотвращению «вспухания активного ила» в аэротенках городских сооружений 120

Глава 5. Эколого - экономическая эффективность работы 122

Выводы

Список литературы Приложения

Введение

Водные источники самые уязвимые к загрязнению различными токсичными веществами, оказывающими антропогенное влияние. Около 2/3 вод СНГ не отвечают санитарно-гигиеническим требованиям III.

Наибольшую угрозу водным ресурсам России представляет ухудшающееся качество природных вод. Основные загрязнения поступают в составе сточных вод (СВ) коммунально-бытовых, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, атмосферных осадков, лесосплава, ненормируемого поверхностного стока с селитебных территорий.

По объему сбрасываемых СВ различные отрасли стоят в ряду: жилищно-бытовая (42%), химическая и нефтехимическая (10%), лесобумажная (16%), черная и цветная металлургия (7%) /2-5/.

Приемы защиты окружающей среды от антропогенных воздействий различны:

- технологические, оказывающие непосредственное воздействие на технологические процессы, которые являются источниками загрязнения. Технологический прием связан с большими капиталовложениями по внедрению нового технологического оборудования и относится к дорогостоящим;

- организационно-технические, которые могут уменьшить концентрации и уровни распространения загрязнений в биосфере.

Будущее за технологическими методами защиты окружающей среды, как самыми прогрессивными и экологичными.

Однако на современном этапе основным способом снижения антропогенного воздействия на окружающую среду является частичная или полная очистка выбросов в биосферу с помощью специальных технических устройств и аппаратов, использующих различные физические, химические, физико - и биохимические методы /6-9/.

В настоящее время технология обработки воды стала очень сложной многоплановой отраслью инженерной техники. Различная природа загрязне-

ний требует дифференциации методов очистки сточных вод (СВ) или применения универсального метода, способного извлечь имеющиеся в СВ загрязнения.

Общепризнанным универсальным деструктивным методом очистки является биохимический метод, при котором на искусственных сооружениях, аэротенках, происходит окисление загрязняющих веществ, содержащихся в СВ /10/.

Биохимическому окислению подвержены практически все известные химические соединения. Степень очистки колеблется от 20 до 100% /11/.

Недостатком биохимических очистных сооружений (БОС) является образование значительного количества избыточного ила.

Задачи повышения эффективности очистки многокомпонентных СВ как по количеству очищенной воды, так и по энергозатратам относятся к самым актуальным проблемам современности.

Биологические очистные сооружения, построенные в 60-70-х годах по традиционной схеме: механическая и биологическая очистка, в некоторых случаях доочистка на песчаных фильтрах, в большинстве случаев не обеспечивают требуемой очистки СВ.

Целью данной работы являлась разработка режимов повышения эффективности и устойчивости функционирования БОС, оперативных методов управления технологическим процессом биохимической очистки СВ в условиях высокой неравномерной нагрузки, а также методов и приемов активизации технологического процесса очистки СВ для снижения количества отходов и энергозатрат на их переработку.

Для достижения поставленной цели в задачу исследований входило:

- разработка методов интенсификации процессов очистки СВ на действующих БОС городов Маркса и Энгельса, АО «Химволокно» без потери производительности и повышения качества очищенной воды;

- исследование причин неравномерности поступления СВ на БОС и путей снижения коэффициента неравномерности, влияющего на стабилизацию процессов механической очистки;

- изучение влияния параметров натурного стока на эффективность очистки;

- изучение возможности адаптации активного ила к изменяющемуся составу СВ;

- разработка методов управления технологическим процессом очистки;

- поиск путей минимизации избыточного ила при эксплуатации БОС;

-разработка метода гидробиологического тестирования при очистке

промышленных СВ, содержащих капролактам;

- практическое апробирование разработок в условиях действующих БОС;

- определение эколого-экономического эффекта от внедрения разработок.

Научная новизна работы заключается в том, что:

- доказана взаимосвязь концентраций загрязнений СВ с эффективностью" их очистки в условиях сформированного биоценоза активного ила. Выявлено, что чем выше концентрация веществ в стоке ( в пределах ПДК на биологию), тем выше степень очистки;

- разработан экспресс-метод определения дозы активного ила в системе аэротенков по взвешенным веществам и ХПК, которые выполняют роль индикаторного показателя нагрузки по загрязнителям;

- впервые установлен гидробиологический тест активного ила для стоков, загрязненных капролактамом;

- разработан метод определения зоны стабильной работы аэротенка при оптимальном соотношении между нагрузкой и дозой работающего в аэро-тенке активного ила;

-предложена математическая модель прогнозирования эффективности очистки СВ от загрязнений на БОС.

Практическая ценность работы:

- разработан способ стабилизации притока СВ на БОС в условиях системы действующих канализационных насосных станций для снижения коэффициента неравномерности поступления СВ;

- определены ингредиенты для экспресс-метода оценки дозы активного ила в соответствии с нагрузками по загрязнениям;

- определен гидробиологический состав активного ила, адаптированного к промышленному стоку, содержащему капролактам;

-показано, что разработанный технологический режим аэротенков по минимизации избыточного активного ила эффективен. Экономический эффект только от сокращения платежей за размещение отходов (избыточного ила) в экологические фонды, в условиях полной нагрузки БОС составляет 2 065 187.5 рублей;

-впервые проведена апробация разработанных технологических режимов и методов в условиях эксплуатации БОС городов Энгельса, Маркса и АО «Химволокно» г.Энгельса.

Диссертация выполнялась в соответствии с программой неотложных водоохранных мероприятий Саратовской области по федеральной программе «Возрождение реки Волги», утвержденной главой администрации Саратовской области, декабрь, 1995 г.

1. Литературный обзор состояния проблемы 1.1. Классификация СВ и источники их образования

Воды, подлежащие удалению с территории населенных мест и промышленных предприятий и, получившие при этом загрязнения, которые изменяют их первоначальные химические и физические свойства, называются сточными /7/. По происхождению классифицируются на хозяйственно-бытовые (БСВ), атмосферные (АСВ) и промышленные (ПСВ).

БСВ - это стоки бань, столовых, туалетов и т.д. Они содержат примерно 58% органических веществ и 42% минеральных.

АСВ - образуются в результате атмосферных осадков и стекают с селитебных территорий. Они загрязнены органическими и минеральными веществами, а также имеют загрязнения, специфические для промышленных предприятий данной территории.

ПСВ представляют собой жидкие отходы, которые возникают при добыче и переработке органического и неорганического сырья. Технологическими источниками являются: воды, образующиеся при протекании химических реакций; влага свободная и связанная в сырье, промышленные воды, маточные водные растворы, водные экстракты, воды охлаждения и др. Состав и количество зависит от вида производства /13, 14/.

Комитет ВОЗ рекомендовал следующую классификацию химических загрязнителей:

- биологически нестойкие органические соединения;

- малотоксичные неорганические соли;

- нефтепродукты;

- биогенные соединения:

- вещества со специфическими токсичными свойствами, в т.ч. тяжелые металлы/6 - 14, 16 - 21/.

В настоящее время БСВ в чистом виде практически не встречаются, т.к. даже при канализовании сельских населенных пунктов СВ отводятся как от жилых домов, так и от мастерских, молочных и консервных заводов, животноводческих комплексов.

Атмосферные, или ливневые воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков, поливки улиц, фонтанов, дренажных систем.

Атмосферные воды загрязнены органическими и минеральными веществами, содержащимися в атмосфере и предметах, в грунте, с которым они соприкасаются /22 - 24/. Требования к составу ливневых сточных вод не сформулированы. Зачастую в перечень допустимых концентраций вносятся ПДК для водоемов рыбохозяйственного либо хоз-питьевого назначения. Анализ состава сточных вод показал, что в них концентрации вредных веществ ( например, соединений азота, цинка и др.) выше ПДК, поэтому неорганизованный дождевой сток будет загрязнять водоемы, в то время, как сточные воды из канализационных территорий необходимо очищать весьма глубоко /12, 15, 25, 26/.

В специальной литературе используется термин «городские сточные воды» /16/, так обычно называют смесь бытовых, производственных и атмосферных вод при общесплавной системе канализации, или бытовых и производственных вод при раздельной системе.

В соответствии с требованиями «Правил...» /12 - 13/ при совместном отведении производственных и бытовых СВ от населенных мест они не должны:

- содержать вещества, которые могут засорить трубы, отлагаться на дне и стенках;

- оказывать разрушающее действие на материал труб и сооружений;

-содержать горючие примеси и вещества, способные образовать взрывоопасные смеси;

и

-содержать вредные вещества в концентрациях, оказывающих угнетающее действие на процессы биохимической очистки СВ;

- иметь температуру выше 40 °С;

- содержать вещества, для которых не установлены ПДК в воде водоемов соответствующего вида пользования;

- содержать взвешенных веществ более 500 мг/л;

- содержать только минеральные загрязнения;

- содержать опасные бактериальные загрязнения, а также радиоактивные вещества;

- содержать биологические жесткие ПАВ.

Санитарные требования /12/ к составу и свойствам воды водоемов в значительной мере ограничивают спуск сточных вод в них, поэтому использованную воду подвергают очистке.

1.2. Характеристика водных ресурсов

Около 80% воды для водоснабжения городов и промышленных предприятий забирается из поверхностных водоемов, состояние которых таково, что существующие водопроводные очистные сооружения не всегда в состоянии обеспечить требуемое качество питьевой воды. Около половины населения России, по данным Госсанэпиднадзора РФ , используют питьевую воду, которая по ряду показателей не соответствует гигиеническим требованиям /2, 17, 18/.

Постоянные наблюдения за состоянием поверхностных вод Сара-товоблэкологии /19, 20/ показывает, что из года в год отмечается превышение норм ПДК в водоемах рыбохозяйственного значения по азоту аммонийному до 4 ПДК, фенолам - 4 ПДК, нефтепродуктам - 4 ПДК, нитритному азоту - 2 ПДК, меди - 8 ПДК. В 1993 году загрязненность воды увеличилась по нефтепродуктам до 24 ПДК, по фенолам - до 5 ПДК.

Вопрос приема СВ в городскую канализацию определяется в первую очередь состоянием его водных ресурсов. К сожалению, почти все основные водные артерии утратили свою ассимиляционную способность /21, 23, 25, 28/.

Для защиты водных ресурсов от истощения и загрязнения, а также создания рациональных систем хоз-питьевого и промышленного водоснабжения и водоотведения в любом регионе или городе проводится комплекс мероприятий, включающий:

1) обеспечение мониторинга источников загрязнения;

2) создание замкнутых систем промышленного водопользования и эффективных технологических схем очистки;

3) формирование законодательных отношений;

4) экономическое регулирование и управление водопотреблением и во-доотведением в интересах всех водопользователей.

Законодательными актами, регулирующими значительный спектр водоохранных проблем является действующий «Закон об охране окружающей среды», «Водный кодекс» регламентирует взаимоотношения между государством и водопользователем для защиты водных ресурсов от истощения и загрязнения.

Основой финансового регулирования природопользования должна была явиться разработанная в каждом регионе система предельно-допустимого сброса (ПДС), согласно которому единственным критерием качества воды должна быть величина предельно-допустимой концентрации (ПДК) веществ /28 - 30, 33/.

Суммарное воздействие в пределах одного лимитирующего показателя вредности оценивается соотношением:

С1 С2 Сп

-+-+ ... +--<1

ПДК1 ПДК 2 ПДКп (1.2.1)

Такой подход приводит к необходимости обеспечивать концентрации отдельных компонентов на выходе с очистных сооружений на уровне долей

процента от ПДК /27/.

Рассчитанные таким образом концентрации не только не могут быть зафиксированы применяемыми на практике методами контроля, но и влекут за собой колоссальные необоснованные затраты на очистку СВ. При этом водоприемник имеет фоновое загрязнение, превосходящее нормативные требования /20, 28, 29/.

Известно, что формирование качества воды в реках, озерах и водохранилищах происходит не только за счет контролируемых источников загрязнения (сельскохозяйственные, промышленные предприятия и т.д.), но и неконтролируемым стоком, связанным не с антропогенными воздействиями, а с природными процессами выщелачивания, разложения органики и т.п. /27/.

В настоящее время существует тенденция к необоснованному занижению величин предельно-допустимых концентраций в СВ, сбрасываемых промышленными предприятиями в городскую канализацию с последующей очисткой на БОС. Руководствуясь методикой расчета ПДС на сброс в водоем, коммунальные службы производят расчет ПДС на сброс СВ в канализацию, тем самым в несколько десятков раз занижают ПДК на биологию /31 - 33/ (Расчет ПДС на сброс в канализационные сети управления «Водоканал» г.Энгельса). В итоге по многим ингредиентам ПДК на сброс значительно ниже нормативов по питьевой воде.

В работе /27/ предложен новый подход для расчетов величины ПДС ингредиент�