Водоотведение

Комплекс очистных сооружений канализации

Доочистка сточных вод: внедрение технологии удаления биогенных элементов (азота и фосфора) 
В 2014 г. на очистных сооружениях канализации начаты работы по внедрению технологии удаления биогенных элементов (азота и фосфора), направленной на улучшение качества очистки сточных вод и повышение экологической безопасности водоема. Совместно со специалистами Мосводоканала были проведены исследования на опытно-промышленной установке по результатам которых была разработана общая схема для ЛБУ КОСК, которая позволяет реализовать на секциях аэротенка любую из трех схем. Схему нитри-денитрификации с удалением фосфора, схему Кейптаунского университета, схему Йоханнесбургского университета, которые различаются последовательностью расположением анаэробной, аноксидной и аэробной зон и распределением рециркуляции потоков. С июля 2015 был произведен запуск экспериментальной линии производительностью 15 тыс. куб. метров, на которой последовательно были опробованы все три схемы доочистки. На левобережном участке очистных сооружений канализации лучше всего себя зарекомендовала технология Кейптаунского университета, особенностью которой является наличие рецикла иловодяной смеси из аноксидной зоны в анаэробную. На правобережном участке очистных сооружений канализации самой эффективной оказалась технология нитри-денитрификации. За счет реализации мероприятий по доочистке сточных вод в 2016г. сброс загрязняющих веществ по биогенным элементам снизился на 52% по сравнению с 2013г. Различия в составе поступающих стоков обусловливают разные подходы к решению вопросов по доочистке сточных вод. В связи с тем, что на 2 очередь Правобережного участка поступают кроме хозяйственно-бытовых также производственные сточные воды, которые обеднены органическими соединениями, необходимыми для протекания процесса денитрификации было принято решение провести серию исследований на пилотной установке с применением метода ацидофикации сырого осадка. Для ацидофикации применялся осадок 1-ой очереди ПБУ, полученный при отстаивании хозяйственно-бытовых сточных вод. В настоящее время экспериментальные работы закончены с хорошими результатами. На основании данных исследований разработана технология глубокого удаления биогенных элементов с учетом всех особенностей 2-ой очереди, реализация которой предусмотрена инвестиционной программой предприятия в 2018-2019г.г. Реализация проекта по внедрению технологии глубокого удаления биогенных элементов на КОСК позволит сократить сброс в водные объекты 387,3 т/год загрязняющих веществ.



Производительность комплекса очистных сооружений канализации: 265 тыс.м3/сут. 
Состав: правобережный и левобережный участки с механической, биологической и ультрафиолетовой очисткой, сооружения по обработке осадка. 
Результат: обеспечение экологической безопасности сбрасываемых в водоем сточных вод, прием и очистка ливневых сточных вод с селитебной территории, сохранение водных объектов и экосистем 

Технологическая схема комплекса очистных сооружений канализации
Правобережный участок
Сточные воды на I очередь поступают по двум коллекторам и далее поступают в приемную камеру к зданию решеток. 

В здании решеток установлены механические грабельные решетки ГР125, производства ОАО "Водмашоборудование". Очистка решеток от задерживаемых ими отбросов производится каждые 15-30 минут механизированными движущимися скребками, приводимыми в движение от электродвигателя в автоматическом или ручном режиме. 
Пройдя механические решетки, стоки собираются в общий канал, а затем распределяются на две горизонтальные песколовки, предназначенные для удаления из сточных вод минеральной части взвеси. Воздух в песколовки нагнетается воздуходувками, расположенными на БВС-1, БВС-2. 

После песколовок сточная вода собирается в общем канале и поступает на две распределительные чаши первичных отстойников. Из первой распределительной чаши вода распределяется на отстойники №№ 1. 2, 3, 4, а из второй - на отстойники №№ 5, 6.
Процесс очистки воды в первичных отстойниках сводится к тому, что основная масса грубодисперсных оседающих веществ выделяется из сточной воды при отстаивании за счет разности их плотностей. На процесс оседания оказывает влияние рН среды, колебания температуры воды, неравномерность притока, наличие струйных явлений и завихрений при движении воды в отстойниках, количество находящегося сырого осадка. 

Сбор осветленной воды производится в лоток через водослив, в качестве которого используется стенка сборного периферийного лотка, расположенного с внутренней стороны стенки отстойника. Плавающие вещества с поверхности воды удаляются через жироловку в жиросборник и далее утилизируются. Осадок, выпавший после сбора илоскребом ИПР-18 в приямок отстойника, самотеком поступает через систему колодцев в илоуплотнители. Регулировка выгрузки осадка из отстойника в колодец осуществляется задвижками в камерах выгрузки осадка. 

После первичных отстойников сточная вода поступает на сооружения биологической очистки, которые представляют собой 3 секции четырехкоридорных аэротенков-вытеснителей с регенераторами. Предусмотренная проектом аэрационная система аэротенка - фильтросные пластины в настоящее время заменена на более эффективную - полимерные трубчатые аэраторы НПФ «Экотон» и «ЭТЕК». 
Выпуск иловой смеси производится через водослив, а далее через дюкер, по которому ило-водяная смесь попадает в распределительный канал вторичных отстойников. 
Для обеспечения кислородного режима биологической очистки сточных вод предназначены турбовоздуходувки типа ТВ-80-1.6 и ТВ-175-1.6 и «Kaeser», установленные в здании воздуходувно - насосной станции №1. Подача воздуха по коридорам аэротенков осуществляется по системе воздуховодов через трубчатые аэраторы. 
Устройство для удаления избыточной иловой смеси из аэротенка выполнено в виде эрлифта, камеры измерения и отбора постоянного расхода иловой смеси. Регулировка расхода иловой смеси осуществляется перемещаемым по вертикали измерительным треугольным водосливом. 
Избыточный активный ил из каждой секции аэротенка через систему бачков "возраста ила", предназначенных для регулирования количества и возраста активного ила, откачивается в сборный трубопровод и далее в аэрируемый илонакопитель №5, откуда насосами, расположенными в здании блока насосно-воздуходувной станции II очереди подается в отводной канал усреднителя II очереди. 
Иловодяная смесь из отводящего канала аэротенка к двум распределительным чашам вторичных отстойников. Вторичные отстойники предназначены для отстаивания и выведения активного ила, поступающего вместе с очищенной водой из аэротенков. 
Ил из отстойника удаляется с помощью илососов. 

Очищенная вода из вторичных отстойников поступает в станцию УФ-обеззараживания на установки марки УДВ-432-2Г-600Т – 5 шт. и предназначенных для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением. 

Очищенная и обеззараженная вода сбрасывается в р. Шексну через выпуск №1. 

Технологическая схема очистки сточных вод II очереди 
Сточные воды на II очередь подаются по двум коллекторам к распределительной камере решеток. 
Отбросы, задерживаемые на решетках, собираются в бункер. 

После решеток вода поступает в сборную камеру и по каналу поступает в две песколовки с круговым движением воды. После песколовок сточные воды поступают в распределительный канал усреднителя. Усреднитель по проекту предназначен для выравнивания объемов и концентраций производственных сточных вод. В настоящее время он работает в качестве приемной камеры пункта плавления снега №1. Технологический процесс утилизации снежной массы заключается в приеме, плавлении, совместно с поступающими сточными водами в очистке, обеззараживании и транспортировке до Шекснинского руслового участка Рыбинского водохранилища. 

Для обеспечения утилизации снега, убираемого с улиц и автодорог Череповца, на КОСК выполнена модернизация усреднителя, дополнительно смонтированы трубопроводы подачи воды на топку снега, система опорожнения коридоров. 
За зимний сезон 2012-2013гг. на ППС №1 было принято 834877 м³ снега. 

Снег выгружается в коридоры усреднителя, туда же поступает сточная вода. Снег плавится, и талая вода вместе с остальными стоками проходит полную биологическую очистку. Работа снегоплавильных пунктов позволяет в значительной степени решить одну из острейших экологических и хозяйственных проблем, стоящих перед городским хозяйством. 

После усреднителя сточная вода поступает в распределительную камеру первичных отстойников и распределяется на 4 отстойника диаметром 24 м. Осадок, образовавшийся в первичных отстойниках, направляется на осадкоуплотнители. Осветленные сточные воды после первичных отстойников поступают в распределительный канал аэротенка-смесителя. Аэротенк-смеситель трехкоридорный, состоит из трех секций. Распределительные лотки установлены на стенке между первым и вторым коридорами каждой секции аэротенков. Воздух распределяется равномерно по длине аэротенка через полимерные трубчатые аэраторы.Вывод избыточного ила регулируется уровнем водослива в бачках "возраста ила", установленных в конце второго коридора каждой секции. Избыточный ил подается в аэрируемый илонакопитель №4, где регенерируется и перекачивается в конец усреднителя или в водосборный лоток первичного отстойника №2 II очереди. Из аэротенка-смесителя вода вместе с активным илом поступает в распределительную чашу вторичных отстойников и распределяется на 3 отстойника диаметром 19,5 м. 
Во вторичных отстойниках происходит отделение ила от воды. Ил через илососы поступает в иловые камеры, установленные у каждого отстойника и далее по коллектору в иловый резервуар. С него ил насосами марок ФГ 450/22 и «Sewabloc» возвращается в верхний канал аэротенка и далее в регенератор. 

Во вторичном отстойнике №4 размещена станция УФ-обеззараживания, куда подаются очищенные во вторичных отстойниках № 1-3 сточные воды. В состав станции УФ-обеззараживания входят установки УДВ-432-2Г-600Т в составе 5 штук. 

Очищенная и обеззараженная вода по коллектору диаметром 1000 мм сбрасывается в р. Шексну. 

Технологическая схема обработки осадка
В результате механической и биологической очистки сточных вод на очистных сооружениях образуются следующие виды осадков: осадок, выпадающий в первичных отстойниках, и активный ил, образующийся в сооружениях биологической очистки, которые направляются в осадкоуплотнители. Влажность осадка после уплотнения составляет 94-96 %. Уплотненный осадок подается в накопительную емкость, а из нее по трубопроводу – на фильтр-пресс. В этот же трубопровод дозируется раствор флокулянта. Сфлокулированный осадок подается на фильтр-пресс марки «ПЛ-16». После мехобезвоживания осадок с влажностью 76-78 % по транспортеру загружается в накопительный бункер с последующим вывозом автотранспортом на полигон ТБО. 

Технологическая схема левобережного участка комплекса очистных сооружений канализации 
Сточные воды на левобережные очистные сооружения канализации подаются по трем коллекторам в приемную камеру. В результате проведенной в 2011 году реконструкции выполнена модернизация сооружений и смонтирован пункт плавления снега №2. Технологический процесс утилизации снежной массы заключается в приеме, плавлении, совместно с поступающими сточными водами в очистке, обеззараживании и транспортировке до Шекснинского руслового участка Рыбинского водохранилища. 
За период 2012 – 2013 гг. на ППС№2 было принято 157300 м³ снега. 

Из приемной камеры по железобетонным лоткам стоки поступают в отделение решеток, где проходят через гидравлические решетки РДГ, предназначенные для задержания и удаления крупных загрязнений. Пройдя решетки, сточная вода по железобетонному каналу разделяется на две очереди (схема очистки аналогична). Сначала сточные воды подаются в песколовки с круговым движением воды, предназначенные для удаления из сточной воды минеральной части взвеси. Песколовка представляет собой железобетонное сооружение диаметром 6,0 м с коническим днищем. Далее стоки по отводящему лотку поступают в распределительную чашу и равномерно распределяются на четыре первичных отстойника. 
Выпавший осадок из отстойников удаляется плунжерными (НП-28) или центробежными (СД-160/10) насосами в цех механического обезвоживания осадка. Осветленные стоки поступают на сооружения биологической очистки - аэротенки вытеснители. Для обеспечения непрерывного контакта смеси активного ила и очищаемой сточной жидкости и нормальной жизнедеятельности микроорганизмов-минерализаторов с возуходувной станции через систему воздуховодов и аэрационных труб непрерывно подается сжатый воздух. Смесь воды, очищенной в аэротенке, вместе с активным илом поступает на распределительную чашу и распределяется на четыре вторичных отстойника. Вода отводится от отстойников через периферийный лоток и по трубам самотеком поступает в помещение станции УФ -обеззараживания. Очищенная и обеззараженная вода по отводящему коллектору отводится в р. Шексну. Возвратный активный ил через иловые камеры самотеком поступает в сборный колодец, в котором установлен погружной насос, возвращающий ил в аэротенк. 

Для регулирования возраста и количества активного ила в третьих коридорах обеих секций аэротенков установлены бачки "возраста ила", посредством которых избыточный активный ил выводится в первичные отстойники, откуда совместно с сырым осадком первичных отстойников направляется на обезвоживание. 

Технология обработки осадка.
На сооружениях предусмотрено обезвоживание смеси сырого осадка первичных отстойников с избыточным активным илом на фильтр - прессе. Сырой осадок влажностью 96-97 % совместно с избыточным активным илом подается в накопительную емкость, расположенную в цехе мехобезвоживания. Затем осадок направляется на обезвоживание. Перед подачей на ленту фильтр-пресса в трубопровод осадка вводится раствор флокулянта, предназначенный для разделения твердой и жидкой фаз обрабатываемого осадка. Обезвоженный осадок влажностью 76-78% подается на ленточный транспортер и грузится в приемный бункер. Далее осадок транспортируется на полигон ТБО г. Череповца согласно договору. 

Модернизация оборудования для очистки сточных вод на ПБУ КОСК 
В октябре 2013 года в рамках программы капитальных вложений по реконструкции и модернизации КОСК на 2 очереди ПБУ выполнена замена решеток дуговых гидравлических РДГ на решетки канализационные механизированные с электроприводом РКЭн 0915 производства НПФ "Экотон". 

Решетки смонтированы в начале процесса очистки сточных вод для механизированного задержания из них грубых примесей. На решетках РКЭн 0915 прозоры составляют от 5 мм (на демонтированных РДГ – 8мм). Внедрение данного мероприятия позволило повысить эффективность задержания примесей, обеспечив тем самым более эффективную работу последующих сооружений механической очистки сточных вод - песколовок и первичных отстойников, а так же биологической очистки в целом. 
В августе 2013 года на БВС №2 на правобережном участке смонтирована воздуходувка ROBUSCHI Robox EL 145/5P производства Италии. По сравнению с традиционными турбовоздуходувками отечественного производства данное оборудование расходует меньше электроэнергии для обеспечения такой же подачи воздуха. 

С весны 1913 года на ПБУ КОСК приступили к модернизации действующего УФ-оборудования, включающей замену шкафов управления, установку новых комплектов ламп типа ДБ 300Н взамен ламп типа ДБ 75-2, замену блоков промывки. Модернизация действующего УФ оборудования позволит проводить автоматическое регулирование мощности УФ ламп, снизить потребление электроэнергии, сократить эксплуатационные затраты, в т.ч. затраты на утилизацию отработанных ламп при обеспечении качества обеззараживания питьевой воды до нормативов. 

Все проводимые на КОСК мероприятия направлены на повышение качества очистки сточных вод, надежности водоотведения и энергетической эффективности оборудования. 

Отдел сточной воды ЦИВ 
Отдел сточной воды, входящий в Центр исследования воды МУП «Водоканал», имеет в своем составе технологическую и промышленную группу. 
Химические анализы, выполняемые в них, порой не отличаются, но задачи, которые ставятся в разных группах совершенно разные. 

Согласно договорам на водоснабжение и водоотведение, заключенным с каждым абонентом, промгруппа ОСВ МУП «Водоканал» производит отборы и проводит анализ сточных вод, сбрасываемых в систему городской канализации. 
Количество абонентов с каждым годом непрерывно растет. Помимо средних и крупных промышленных предприятий, в их состав входят торговые центры, кафе, профилактории и санатории, предприятия культуры и многие другие. 
Лабораторный контроль проводят сотрудники отдела, инженер–инспектор и лаборанты химанализа. Требуется особая квалификация и профессиональная подготовка, чтобы выполняемые анализы были сделаны качественно, быстро, грамотно, так как концентрации загрязнений здесь самые разные от самых маленьких до очень больших. Работающие здесь лаборанты – люди с большим стажем работы в «Водоканале», любящие свою не простую, кропотливую работу, работающие с душой и самоотдачей. 
Благодаря постоянному контролю качества сточных вод, своевременно выявляются абоненты-нарушители, которые несут ответственность в установленном порядке. Промышленная группа, созданная еще в восьмидесятые годы, за период работы позволила поставить промконтроль на высокий уровень и повысила ответственность абонентов за качественный состав сбрасываемых вод, что в свою очередь благоприятно сказывается на окружающей среде города.