Раздел 2. Описание используемых технологических процессов

2.1 Очистка городских сточных вод

В настоящем разделе приведено описание основных технологических процессов, используемых в России в настоящее время при очистке сточных вод поселений. Информация приведена по результатам обработки анкет, а также по данным научно-технической литературы и данным, предоставленным членами технической рабочей группы. Наличие описания технологии и применяемого оборудования в данном разделе является отражением существующей ситуации, носит исключительно описательный, информационный характер, и не является рекомендациями к применению, либо не применению того или иного решения.

2.1.1 Технологическая схема процесса ОС ГСВ

Всю совокупность применяемых технологий ОС ГСВ можно представить в виде одной обобщенной технологической схемы, включающей в себя как обязательные (т.е. присутствующие в подавляющем большинстве ОС), так и необязательные (отсутствующие на многих, или большинстве ОС) подпроцессы. Большая часть из последних является опциональными либо альтернативными.

Информация об этапах технологического процесса приведена в таблице 2.1.

Обобщенная схема ОС ГСВ приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Обобщенная технологическая схема

Легенда к рисунку 2.1

Номер подпроцесса	Наименование подпроцесса
1	Выделение плавающих грубых примесей (процеживание)
1-1	Обработка (отмывка и обезвоживание) грубых примесей, задержанных на решетках (ситах)
1-1	Обработка (отмывка и обезвоживание) грубых примесей, задержанных на решетках (ситах)
1-2	Сбор отбросов, задержанных на решетках (ситах) в контейнеры
2	Удаление оседающих грубых примесей (песка)
3	Обработка пескового осадка (пульпы)
4	Аккумулирование (усреднение расхода) сточной воды
5	Осаждение взвешенных веществ (осветление, первичное отстаивание)
6	Обработка в биореакторах биологической очистки: А - в биофильтрах; Б - в аэротенках
7	Подача сжатого воздуха
8	Отделение очищенной воды от биомассы (активного ила или биопленки), вынесенной из биореактора
9	Доочистка
10	Приготовление и дозирование растворов реагентов
11	Обеззараживание очищенной, либо дочищенной воды: А - хлором; Б - гипохлоритом натрия, вариант 1 - с использованием товарного гипохлорита натрия, вариант 2 - с получением электролитического гипохлорита натрия; В - УФ-облучением
12	Концентрирование избыточного активного ила (осадков): А. Гравитационное уплотнение; Б. Механическое сгущение
13	Стабилизация жидких осадков: А. Аэробная стабилизация; Б. Анаэробная стабилизация (метановое сбраживание)
13Б-1	Обработка и утилизация биогаза
14	Обеззараживание осадков: А. Реагентное; Б1. Тепловое обеззараживание жидких осадков, Б2. Тепловое обеззараживание обезвоженных осадков
15	Уплотнение стабилизированных осадков
16	Обезвоживание осадка: А. Механическое; Б. Подсушка и выдержка осадков на иловых площадках в естественных условиях; В. Обработка флокулянтами, сгущение, подсушка и выдержка осадков, на иловых площадках в естественных условиях
17	Дополнительная длительная выдержка в естественных условиях осадков, подсушенных на иловых площадках, или механически обезвоженных
18	Компостирование обезвоженных или подсушенных осадков
19	Производство почвогрунтов из осадков
20	Термическая сушка осадков
21	Сжигание (термоутилизация) осадка

Примечание:

1) технологическая схема является обобщенной. На конкретных объектах применяется часть из указанных подпроцессов. Входные потоки в подпроцессы, изображенные на схеме, также могут являться опциональными;

2) Номера подпроцессов в схеме на рисунке 2.1 соответствуют номерам в таблице 2.1

Подавляющее большинство технологических схем ОС ГСВ полного цикла включает в себя следующие основные (обязательные) подпроцессы:

- механическая очистка;

- биологическая очистка;

- обеззараживание очищенной воды;

- обезвоживание осадка.

Все остальные технологические процессы могут присутствовать или нет. Минимальная технологическая схема не обязательно означает неполную, неэффективную либо саму дешевую. Она может быть также и весьма эффективной и (или) весьма дорогостоящей.

Любая технология, не содержащая вышеперечисленные обязательные подпроцессы, является неполной и недостаточной. Такие технологии также находят применение, однако они оправданы исключительно в специальных условиях, например: технология без биологической очистки - с использованием физико-химической обработки и фильтрационной очистки. Этот процесс вынужденно применяется на некоторых удаленных объектах с временным (сезонным) пребыванием, где сооружения биологической очистки не могут быть использованы, так как они требуют длительного запуска (наращивание биомассы в течение 2-3 месяцев).

В более сложных ситуациях, когда ОС используются для очистки также значительных объемов производственных сточных вод, технологическая схема может быть сложнее, для обеспечения удаления специфических загрязнений последних. В этой ситуации ГСВ могут поступать не в начало технологической схемы. Также некоторые потоки (например, малозагрязненные производственные сточные воды) могут не подаваться в начало технологической схемы очистки ГСВ, а присоединяться на последующих стадиях.

Критерии отнесения ОС к сфере применения ИТС соответствующих отраслей определяются в отраслевых справочниках. Критерии отнесения к сфере применения данного справочника в подобных ситуациях определены в соответствующем разделе.

Обязательность обеззараживания очищенных вод - весьма дискуссионный вопрос. Нормативно-правовые акты Российской Федерации требуют проводить обеззараживание всех объемов сбрасываемых сточных вод.

Однако до недавнего времени в ЕС сама задача обеззараживания не ставилась, в том числе в связи с достаточно существенным эффектом в этом отношении процесса биологической очистки. В течение десятков лет крупнейшие в стране ОС ГСВ - Курьяновские и Люберецкие очистные сооружения г. Москвы не имели обеззараживания. Это было обосновано тем, что они образуют от 30 % до 90 % расхода водных объектов, куда происходит сброс. В этой ситуации использование хлорирования оказало бы крайне негативное воздействие на состояние экосистемы этих водных объектов. При фактическом отсутствии хлорирования в течение вышеуказанного периода времени не было отмечено санитарно-эпидемиологических инцидентов на нижнем течении данных водных объектов, после сбросов биологически очищенных сточных вод.

В Санкт-Петербурге до нынешнего времени обеззараживание проходят только 19 % очищенных стоков, внедрение на весь расход планируется к 2029-2032 году.

В настоящее время экологически безопасная технология УФ обеззараживания доступна для любого масштаба объектов и выбор между обеззараживанием и экологическим состоянием водного объекта уже не стоит.

Важно отметить, что обеззараживание не имеет никакого экологического значения (для водных объектов понятие патогенных микроорганизмов лишено смысла), а лишь санитарно-эпидемиологическое. Поэтому в тех регионах и в те сезоны (холодное время года), где и когда контакт человека с водой водного объекта отсутствует, а разбавление высоко, нет никаких обоснований к использованию обеззараживания, кроме нормативного требования.

Все основное оборудование ОС ЦСВ относится к природоохранному (далее - основное природоохранное оборудование). На ОС может быть также использовано оборудование для очистки выбросов в атмосферный воздух (далее - вспомогательное природоохранное оборудование).

Следует отметить, что многие подпроцессы ОС, начиная с масштаба небольших, реализуются не в оборудовании, а в емкостных технологических сооружениях, выполненных строительным способом. Это делается исключительно по причине большого объема емкостей, не позволяющего применять для реализации этих стадий оборудование, изготовленное заводским способом. При этом оборудование используется как составная часть технологических сооружений, выполняя важные технологические функции (перемещение воды и осадка, аэрация, перемешивание и т.п.).

Далее под оборудованием в общем понимании подразумевается совокупность емкостных сооружений и оборудования, реализующих данный подпроцесс.

Таблица 2.1 - Обобщенное описание процесса очистки ГСВ

Входной поток

Этап процесса (подпроцесс)

Выходной поток

Основное технологическое оборудование

Эмиссии

Поступающая сточная вода

N 1. Выделение плавающих грубых примесей (процеживание).

Обязательный подпроцесс¹⁾

Процеженная сточная вода

Решетки (сита). При большой производительности - комплектное транспортирующее оборудование (шнеки, ленточные транспортеры и т.п.)

Организованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу

1. Грубые примеси, задержанные на решетках, либо ситах (отбросы с решеток).

2. Промывная вода

N 1-1. Обработка (отмывка и обезвоживание) грубых примесей, задержанных на решетках, либо ситах.

На практике - необязательный подпроцесс

1. Обработанные (отмытые и прессованные) грубые примеси (отбросы).

2. Промывная вода в поток неочищенной сточной воды

Гидропрессы, шнековые прессы, контейнеры. Часто оборудование для обработки грубых примесей блокируется с оборудованием для процеживания сточных вод

Организованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу

Грубые примеси, задержанные на решетках, либо ситах (отбросы с решеток)

N 1-2. Сбор отбросов с решеток (сит) в контейнеры;

(обязательный подпроцесс)

Необработанные или обработанные грубые примеси (отбросы)

Контейнеры

Отбросы - отходы на размещение.

Организованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу

Процеженная сточная вода.

Сжатый воздух (в отдельных случаях)

N 2. Удаление оседающих грубых примесей (песка).

Обязательный подпроцесс²⁾.

Удаление всплывающих жировых примесей (опционально, для некоторых конструкций)

Неосветленная сточная вода

Песколовки (емкостные сооружения либо комплектное оборудование).

1. Компрессоры для аэрируемых песколовок.

2. Гидроэлеваторы для откачки песчаной пульпы.

3. Насосы для откачки песчаной пульпы.

Скребковое или шнековое оборудование для транспортировки песка к приямкам (не во всех конструкциях)

Неорганизованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу

Песковая пульпа (песковой осадок).

По варианту Б - также и техническая вода

N 3. Обработка пескового осадка. Обязательный подпроцесс в том или ином исполнении.

Вариант А. Обезвоживание и накопления на песковых площадках (реже - в песковых бункерах).

Вариант Б. Снижение концентрации органики и обезвоживание в аппаратах для отмывки и сепарации песка

А. Обезвоженный (подсушенный) песок.

Б. Отмытый и обезвоженный песок

А. Песковые площадки.

Б. Песковые бункеры.

В. Аппараты для отмывки и сепарации песка

Если выделенный и обработанный песок не находит применения - отход на размещение.

Неорганизованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу

Неосветленная сточная вода

N 4. Аккумулирование (усреднение расхода) сточной воды.

Необязательный подпроцесс

Неосветленная сточная вода (усредненный расход)

Регулирующие резервуары (емкостные сооружения). Могут применяться мешалки, аэрационные системы

Организованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу (через "дыхательные" отверстия резервуаров)

Неосветленная сточная вода.

Раствор реагента для интенсификации осаждения взвешенных веществ и осаждения фосфора³⁾ из подпроцесса 10

N 5. Осаждение взвешенных веществ (осветление, первичное отстаивание).

Удаление жировых плавающих загрязнений.

Целесообразность подпроцесса N 5 определяется исходя из качественного и количественного состава сточных вод и технологии биологической очистки.

Первичное отстаивание может реализовываться

с ацидофикацией осадка (см.: раздел 4)

Осветленная сточная вода.

Осадок первичных отстойников.

Жировая масса

Первичные отстойники (емкостные сооружения), скребковое оборудование, насосы для откачки осадка.

Жиросборники

Неорганизованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу

Осветленная сточная вода.

Компримированный воздух⁴⁾.

Раствор реагента для осаждения фосфора⁽³⁾

N 6. Обработка в биореакторах биологической очистки:

вариант А - биофильтры;

вариант Б - аэротенки.

Обязательный подпроцесс.

Биохимические реакции, происходящие в биореакторах в разных вариантах реализации подпроцесса, могут существенно отличаться

А. Обработанная вода с биопленкой на разделение.

Б. Иловая смесь на разделение

Емкостные сооружения - биореакторы.

Аэраторы (весьма разнообразные устройства для диспергирования воздуха в иловой смеси).

Для технологий удаления азота (азота и фосфора) - также мешалки и насосы внутренней рециркуляции

Неорганизованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу

Атмосферный воздух

N 7. Подача сжатого воздуха. Обязательный подпроцесс для аэротенков (кроме исключений по³⁾)

Сжатый воздух

Компрессоры (воздуходувки)

Шум.

Высокое потребление электроэнергии

Из подпроцесса 6А - обработанная вода.

Из подпроцесса 6Б - иловая смесь

N 8. Отделение очищенной воды от биомассы, вынесенной из биореактора.

Обязательный подпроцесс

Очищенная вода

Для 6А - осадок (биопленка).

Для 6Б - возвратный активный ил (из которого отводится избыточный активный ил)

Насосы для откачки активного ила (биопленки), частично для возврата в аэротенк, частично как избыточного на обработку.

Вторичные отстойники (емкостные сооружения), скребковое оборудование

На нескольких ОС ГСВ поселений производительностью до 10000 м³/сут применяется мембранное илоразделение, реализуемое с помощью вакуумной, либо гравитационной фильтрации очищенной воды через микро- или ультрафильтрационные мембраны. Также на нескольких объектах применяется флотационное илоразделение

Очищенная вода.

Раствор реагента для удаления фосфора⁽⁴

Раствор реагента для флокуляции взвешенных веществ⁴⁾

N 9. Доочистка

Обязательность подпроцесса определяется условиями сброса очищенных вод

Доочищенная вода

Промывная вода (не во всех вариантах)

Осадок (не во всех вариантах)

Опционально:

Фильтры с загрузкой, обеспечивающие отделение взвешенных веществ или/и окисление органических и азотистых соединений.

Мембранные дисковые фильтры. Механические фильтры. Отстойники с ламелями (тонкослойными модулями).

Биопруды (емкости в грунте)

Периодически - отработанная загрузка (не для всех вариантов).

Осадок (не для всех вариантов)

Товарный реагент (реагенты): соли железа, алюминия. Полиэлектролит (флокулянт).

Гипохлорит натрия.

Техническая вода

N 10. Приготовление и дозирование растворов реагентов.

Комплексный подпроцесс - может осуществляться на нескольких различных потоках.

Необязательный подпроцесс

Растворы реагентов для применения

Баки для складирования запаса жидкого реагента, помещения для хранения сухого реагента.

Растворно-расходные узлы с дозирующим оборудованием

Очищенная (доочищенная) вода

N 11. Обеззараживание очищенной, либо дочищенной воды.

По нормативным документам - обязательный подпроцесс. Однако экологическая целесообразность отсутствует, а санитарно-эпидемиологическая зависит от местных условий водопользования и сезона сброса

Сброс очищенной сточной воды в водный объект

Также:

Жидкий хлор, водопроводная вода

N 11А. Обеззараживание хлором

Обеззараженная вода.

Также может быть подана на использование как техническая вода:

- на собственные нужды предприятия;

- другим потребителям

Склад жидкого хлора. Хлораторы. Смеситель.

Контактный резервуар

Риск аварии с выбросом хлор-газа.

Сброс в водный объект с обеззараженной воды активного хлора, хлораминов, хлорорганических соединений (при отсутствии дехлорирования)

Также:

Вариант 1. Товарный гипохлорит натрия.

Вода

Вариант 2.

Поваренная соль.

Техническая вода

N 11Б. Обеззараживание гипохлоритом натрия.

Вариант 1. С использованием товарного гипохлорита натрия

Вариант 2. С получением электролитического раствора гипохлорита натрия

Вариант 1. Склад товарного гипохлорита натрия, система дозирования.

Вариант 2. Электролизер, растворные и расходные баки, система дозирования

N 11В. Обеззараживание УФ-облучением

Установки

УФ-обеззараживания

Отработанные

УФ-лампы (ртутьсодержащие отходы)

Избыточный активный ил (либо иные жидкие осадки).

По варианту Б - раствор флокулянта из подпроцесса N 10

N 12. Концентрирование избыточного активного ила (осадков).

А. Гравитационное уплотнение.

Б. Механическое сгущение.

Обязательный подпроцесс (есть исключения⁶⁾)

В. Флотационное сгущение

Уплотненный/сгущенный активный ил (осадок).

Сливная вода

А. Уплотнитель (отстойное емкостное сооружение), скребковое оборудование

Б. Механический сгуститель ила.

В. Напорный флотатор ила

Для всех вариантов - насосы для откачки уплотненного/сгущенного ила

Неорганизованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу

N 13. Стабилизация жидких осадков.

Необязательный подпроцесс

Стабилизированная смесь осадков

Осадок первичных отстойников.

Избыточный активный ил.

Компримированный воздух³⁾

N 13А. Аэробная стабилизация.

Необязательный подпроцесс

Аэробно стабилизированная смесь осадков

Емкостные сооружения - стабилизаторы. Аэраторы (весьма разнообразные устройства для диспергирования воздуха в жидкости)

Неорганизованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу

Осадок первичных отстойников (из подпроцессов N 5 или N 12).

Избыточный активный ил (из подпроцесса N 12)

N 13Б. Анаэробная стабилизация (метановое сбраживание).

Необязательный подпроцесс

Сброженная смесь осадков.

Биогаз (смесь метана, углекислого газа, с примесями)

Емкостные сооружения-метантенки. Дозирующие и выгрузочные камеры. Мешалки, насосы, теплообменники

Неорганизованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу, прежде всего от камер загрузки и выгрузки

Биогаз.

Воздух для сжигания

N 13Б-1. Обработка и утилизация биогаза⁵⁾

Обязательный подпроцесс при наличии биогаза

Энергия.

Сливные воды от осушки и очистки биогаза

Газгольдеры. Сбросная "свеча".

Энергоустановки

Организованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу из трубы энергоустановки.

Периодически - отход для размещения (сработанная загрузка для очистки биогаза от сероводорода)

Осадок первичных отстойников.

Избыточный активный ил.

Мезофильно сброженные осадки.

Раствор препарата для обеззараживания.

Водопроводная вода

N 14А. Реагентное обеззараживание осадков

Необязательный подпроцесс

Обработанные препаратом осадки

Система приготовления и дозирования раствора препарата для обеззараживания

Осадок первичных отстойников.

Избыточный активный ил.

Мезофильно сброженные осадки.

Обезвоженные осадки

N 14Б. Тепловое обеззараживание осадков

Необязательный подпроцесс

Обработанные теплом осадки

Система подогрева, выдерживания жидких осадков и рекуперации тепла (реактор и теплообменники).

Либо инфракрасные нагреватели обезвоженного осадка

Стабилизированная смесь осадков

N 15. Уплотнение стабилизированных осадков.

Необязательный подпроцесс

Уплотненная смесь осадков.

Сливная вода

Уплотнитель (отстойное емкостное сооружение), скребковое оборудование, насосы для откачки уплотненного осадка

Неорганизованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу

Смесь осадков либо один вид осадка, в зависимости от различных подпроцессов

N 16. Обезвоживание осадка.

Обязательный подпроцесс

При отсутствии подпроцессов дальнейшей обработки осадка с получением продукции обезвоженный осадок удаляется как отход на размещение

Также:

Раствор флокулянта из подпроцесса N 10.

Техническая вода

N 16А. Механическое обезвоживание

Обезвоженный осадок (кек).

Фильтрат или фугат

Комплектное оборудование для механического обезвоживания: обезвоживающие аппараты (центрифуги, фильтр-прессы, шнековые прессы и др.), транспортные линии (шнеки, ленточные транспортеры), бункеры

Организованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу

N 16Б. Подсушка и выдержка осадков на иловых площадках в естественных условиях

Подсушенный осадок.

Сливная вода

Бетонные или земляные сооружения - иловые площадки.

Погрузочно-разгрузочная техника для уборки и вывозки осадка

Неорганизованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу.

Периодически - выбросы от движущихся источников (автотранспорта). На земляных площадках - фильтрация иловой воды осадка в грунтовые воды

Также:

Раствор флокулянта из подпроцесса N 10

N 16В. Обработка флокулянтами, сгущение, подсушка и выдержка осадков, на иловых площадках в естественных условиях

Подсушенный осадок.

Сливная вода

Бетонные или земляные сооружения - иловые площадки. Щелевые колодцы для отфильтровывания отделившейся воды.

Погрузочно-разгрузочная техника для уборки и вывозки осадка

Неорганизованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу.

Периодически - выбросы от движущихся источников (автотранспорта). На земляных площадках - фильтрация в грунтовые воды

Обезвоженный осадок из подпроцесса N 16

N 17. Дополнительная длительная выдержка в естественных условиях осадков, подсушенных на иловых площадках, или механически обезвоженных

Обработанный осадок

Открытые площадки

Неорганизованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу.

Периодически - выбросы от движущихся источников (автотранспорта

Обезвоженный осадок из подпроцесса N 16.

Органические наполнители

N 18. Компостирование обезвоженных или подсушенных осадков

Компост

Оборудование очень разнообразно - от открытых площадок до закрытых биореакторов

Неорганизованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу (при проведении на открытых площадках.

Периодически - выбросы от движущихся источников (автотранспорта).

Организованный выброс - при проведении процесса в закрытых биореакторах и (или) в помещениях

Обезвоженный или подсушенный осадок после подпроцессов N 13 и 16, или 16 и 17, 16 и 18.

Другие компоненты почвогрунтов (в соответствии с конкретной технологией), в том числе глина, песок, торф. Специальные добавки, в том числе для обеззараживания

N 19. Производство почвогрунтов из осадков

Почвогрунт

Площадки приготовления на искусственном основании; узел смешения (в том числе барабанные смесители) и сепарации; погрузочно-разгрузочная техника

Выбросы от движущихся источников автотранспорта

Обезвоженный осадок из подпроцесса N 16

N 20. Термическая сушка осадков

Термически высушенный осадок. В некоторых вариантах - конденсат выпара

Комплектные установки термосушки. Транспортные линии (шнеки, пневмотранспортеры), бункеры

Организованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу. При сухой газоочистке - отработанные сорбенты

Вариантно или частично:

- обезвоженный осадок из подпроцесса N 16;

- высушенный осадок из подпроцесса N 20.

Техническая вода.

Щелочной реагент (для мокрой очистки газовых выбросов).

Сорбенты для сухой газоочистки

N 21. Сжигание (термическая утилизация) осадка

Зола осадка.

Сливная вода от очистки газовых выбросов

Комплектные установки сжигания. Транспортные линии (шнеки, пневмотранспортеры), бункеры.

Системы очистки газовых выбросов

Организованный выброс веществ, загрязняющих атмосферу

¹⁾ Понятие "Обязательный подпроцесс" в данной таблице, а также в таблице 2.26 означает, что он, в том или ином виде фактически применяется на всех, либо на подавляющем большинстве ОС. Это понятие не носит нормативного характера. Также, имеются исключения (см. раздел 2.2).

²⁾ Технология обработки песка может быть сложнее. Детальнее описано в 2.2.

³⁾ Не для всех разновидностей подпроцесса. С целью удаления фосфора фосфатов реагент может вводиться и другие точки основного процесса, а также и в возвратные потоки.

⁴⁾ Только в некоторых технологиях.

⁵⁾ Комплексный технологический процесс со своими подпроцессами. Детально описан ниже.

⁶⁾ Кроме уплотнения после совместной аэробной стабилизации (N 13А) и обезвоживания на шнековых прессах (N 16А).

2.1.2 Краткое описание основного природоохранного оборудования. Типичные технологические процессы очистки сточных вод, применяемые в отрасли

Подпроцесс N 1. Выделение плавающих грубых примесей (процеживание)

Необходим для обеспечения нормальной работы сооружений и оборудования, предотвращения аварий. Удаление отбросов также (частично) задерживает те плавающие включения, которые могут попадать в водные объекты с очищенной водой, не задержанные на основных стадиях очистки.

Правильно запроектированные и нормально работающие сооружения предварительной механической очистки обеспечивают эффективную работу последующих ступеней очистки сточных вод и обработки осадка. Отсутствие либо ненадлежащая работа сооружений предварительной механической очистки оказывает негативное воздействие на ОС ГСВ в целом.

Перечень наиболее распространенного оборудования для процеживания приведен в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Перечень наиболее распространенного оборудования для процеживания

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
Реечные (стержневые) решетки	Сточная вода протекает через совокупность установленных под наклоном к потоку стержней с фиксированными расстояниями между ними и движущимся скребком для прочистки и подъема наверх задержанных отбросов	Ширина прозоров от 60-80 мм (при использовании для предварительного грубого процеживания) до 5-6 мм. Обеспечивают так называемое одномерное процеживание, при котором длинные узкие включения могут проходить через решетки
Ступенчатые	Сточная вода протекает через совокупность установленных под наклоном ступенчатых полотен с фиксированными расстояниями между ними. Один набор полотен - (через одно) подвижный, один - неподвижный. Подъем отбросов осуществляется за счет возвратно-поступательного движения набора полотен - со ступени на ступень	Обеспечивает размер прозора до 3 мм. Эффективно работает с намывным слоем отбросов, обеспечивающим более эффективное задержание
Ленточные (реечные и перфорированные)	Сточная вода протекает через совокупность пластиковых секций небольшой длины (либо фрагментов сит), оснащенных крючками и шарнирно связанных между собой в бесконечную ленту	Перфорированные устройства обеспечивают глубокое процеживание с двумерным эффектом (задерживаются все включения, которые больше размера отверстий). Реечные устройства по эффективности занимают промежуточное положение между ситами и стержневыми решетками
Барабанные (шнековые)	Сточная вода протекает изнутри наружу через барабанное вращающееся сито. Уловленные отбросы по центральному каналу отводятся шнеком	Наиболее эффективные устройства. Требуют предварительного удаления крупных включений. По производительности применимы до больших ОС включительно
УФС (устройство фильтрующее самоочищающееся)	Сточная вода подается в верхнюю часть решетки и протекает через совокупность установленных под наклоном стержней (в том числе - специальной формы) с фиксированным расстоянием между ними 2-5 мм. Отбросы смываются поступающим потоком воды к низу решетки, и сползают в сборную емкость (как вариант - мешочный фильтрующий элемент	Отсутствие каких-либо движущихся механических частей обуславливает исключительную надежность. По производительности применимы на ОС до больших включительно

Технологическая эффективность оборудования для процеживания практически неизмерима, так как содержание грубых включений в сточных водах не подвергается производственному контролю из-за практической невозможности адекватного отбора проб. Поэтому об эффективности оборудования судят по массе удержанных отбросов.

Согласно действующим нормам допускается не предусматривать решетки в случае подачи сточных вод на станцию очистки насосами при установке перед насосами решеток с прозорами не более 16 мм или решеток-дробилок, при этом длина напорного трубопровода не должна превышать 500 м и на насосных станциях предусматривается вывоз задержанных на решетке отбросов.

Сооружения предварительной механической очистки относятся к наиболее интенсивно выделяющим выбросы ЗВ в атмосферный воздух, в особенности в тех случаях, когда вода на ОС подается с помощью напорной перекачки. Начиная с приемной камеры давление в жидкости снижается и происходит выделение растворенных в сточных водах летучих веществ с интенсивным выделением их в воздух.

Дробление отбросов на входе на ОС ГСВ не рекомендуется, так как это приводит к увеличению сброса частиц мусора с очищенной водой.

Подпроцесс N 1-1. Обработка (отмывка и обезвоживание) грубых примесей, задержанных на решетках.

Отбросы с решеток (сит) имеют небольшой насыпной удельный вес, и их транспортировка обходится дороже. Они содержат значительное количество органических загрязнений. Размещение этой массы на полигонах приведет к их гниению с выделением дурнопахнущих веществ. Эта проблема тем более выражена, чем меньше размеры прозоров (ячеек) процеживающих устройств.

Обезвоживание (прессование) с предварительной промывкой позволяет:

- сократить массу вывозимого отхода;

- обеспечить более высокую стабильность отхода (стойкость к загниванию);

- с промывной водой вернуть в основной процесс часть органики, необходимой для интенсификации процессов биологической очистки.

Для обеззараживания отбросов, как правило, используют пересыпание их хлорной известью (СаОCl₂).

Перечень наиболее распространенного оборудования для отмывки и обезвоживания отбросов с решеток приведен в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Перечень наиболее распространенного оборудования для отмывки и обезвоживания отбросов с решеток

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
Пресс для отбросов	Обезвоживание производится в перфорированном цилиндре с помощью поршня либо шнека	Уменьшение объема отбросов до 2 раз
Пресс с камерой предварительной промывки	Перед подачей на обезвоживание отбросы отмываются технической водой (перемешиванием в закрытой емкости)	Практически полная отмывка отбросов от взвешенных веществ. Более глубокое обезвоживание отбросов

Подпроцесс N 2. Удаление оседающих грубых примесей (песка)

Выделение грубых примесей (песка) необходимо для того, чтобы он не оседал в последующих сооружениях, препятствуя их работе. Неуловленный песок при наличии первичных отстойников осядет в них, а при их отсутствии - в сооружениях биологической очистки. При этом сооружение по удалению песка (песколовка) должно задерживать максимум песка и минимум органических загрязнений.

Так же, как и применительно к грубым примесям, измерение эффективности задержания песка не практикуется. Эта задача представляет собой сложность даже для исследовательских целей. Об эффективности задержания песка судят по содержанию песка в осадке первичных отстойников (если таковые имеются). Содержание песка, не создающее трудностей для эксплуатации, не более 6 % от сухого вещества осадка (не более 3 % при использовании высокоскоростных центрифуг для обезвоживания осадка).

Перечень наиболее распространенного оборудования для выделения песка из сточных вод приведен в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Перечень наиболее распространенного оборудования для выделения песка из сточных вод

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
Горизонтальная песколовка	Сточная вода движется в прямоугольной емкости при определенной скорости потока. Песок оседает под действием сил гравитации на дно и транспортируется (скребками или гидравлически) к приямку, откуда откачивается эрлифтом или насосом	Эффективное удержание песчаной фракции, но высокое содержание в осадке мелких неорганических (глина и т.п.) и органических частиц. Высокая зависимость от скорости в сооружении (расхода). Необходимо специальное оборудование для сгребания песка. Применяется, начиная со средних ОС
Горизонтальная песколовка с круговым движением воды	Сточная вода движется по кольцевому лотку, расположенному в конической емкости. Песок оседает на дно конуса через прорезь в дне кольцевого лотка	Эффективное удержание песка, но высокое содержание в нем органических и других минеральных частиц. Высокая зависимость от скорости в сооружении (расхода). Не требуется специальное оборудование для сгребания песка. Однако рабочий объем, в котором непосредственно движется поток сточной воды, занимает всего около 15 % строительного объема. Применяется в диапазоне малых - средних ОС
Аэрируемая песколовка	Сточная вода движется в прямоугольной либо радиальной емкости, которая аэрируется пристенными пневматическими аэраторами. Воздух формирует в сооружении спиральный поток. Песок оседает на дно и транспортируется (скребками или гидравлически) к приямку, откуда откачивается эрлифтом или насосом	Использование воздуха позволяет не зависеть от скорости (расхода) воды. Пониженное содержание органики в песке. Максимальное выделение дурнопахнущих веществ по причине аэрации поступающей сточной воды. Нежелательны перед сооружениями биологического удаления фосфора. Применяется, начиная с малых ОС, однако эффективность задержания песка в нижнем диапазоне ПП невысокая, и в целом ниже, чем в других конструкций
Тангенциальная (вихревая) песколовка	Сточная вода в конической или круглой в плане емкости движется в тангенциальном направлении. Оседание песка происходит под действием сил гравитации и центробежной. Песок удаляется, как правило, гидроэлеваторами	Компактное и эффективное сооружение. Применяется на сверхмалых и малых ОС

Подпроцесс N 3. Обработка пескового осадка (пульпы)

Варианты А и Б. Песковые площадки и бункеры

Осуществляют обезвоживание и подсушку пескопульпы, без изменения состава сухого вещества.

Вариант В. Аппараты для отмывки песка

Осуществляют отмывку от органических включений и обезвоживание песка.

Перечень наиболее распространенного оборудования для обработки песка приведен в таблице 2.5.

ГАРАНТ:

Нумерация таблиц приводится в соответствии с источником

Таблица 2.4 - Перечень наиболее распространенного оборудования для обработки песка

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Вместо слов "Таблица 2.4" следует читать "Таблица 2.5"

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
Песковые площадки	Песковая пульпа, откачиваемая из песколовок, разделяется в неглубоких бетонных или земляных емкостях, оборудованных дренажной системой для отвода сливной воды, на песок и сливную воду. Затем песок подсыхает (в соответствующий сезон) и вывозится	Источник дурнопахнущих запахов. Санитарно небезопасно. Не снижает содержания органических веществ в песке, последнее может составлять до 30 %
Песковые бункеры	В бункерах, в процессе накопления песка, происходит его естественный отжим. Отделенная сточная вода самотеком по трубопроводу возвращается в лотки перед песколовками	Не меняет состав песка, но обеспечивает содержание сухого вещества около 70 %
Аппараты отмывки и обезвоживания песка	Песковая пульпа, откачиваемая из песколовок, поступает в аппараты для отмывки песка от органических веществ. Применяют: - напорные гидроциклоны, - открытые конические емкости, в которых осуществляется перемешивание и (или) аэрация. Сливная вода из этих емкостей уходит через перелив, отмытый песок шнеком поднимается из приямка, при этом на надводном участке обезвоживается	Отмывка песка до содержания органических веществ не более 5 %. Содержание сухого вещества - не менее 80 %

Для подготовки песка к использованию как строительного материала он обрабатывается на виброгрохотах, дегельминтизируется и обеззараживается пропариванием (Курьяновские очистные сооружения, Москва).

Подпроцесс N 4. Аккумулирование (усреднение) расхода сточной воды

Предназначен для снижения часовой неравномерности поступления сточной воды на следующие по потоку сооружения. Позволяет уменьшить объем сооружений отстаивания, илоразделения и доочистки. Повышает стабильность работы биореакторов биологической очистки.

В качестве оборудования используются технологические емкости (регулирующие либо аварийно-регулирующие резервуары), объем которых обеспечит требуемое снижение К_час. Аккумулирующая емкость заполняется сточной водой в часы максимального притока и постепенно опорожняется в часы минимального и среднего притока.

Имеется опыт применения радиальных отстойников в качестве аккумулирующих емкостей.

На практике применяется только на некоторых построенных в последние годы сооружениях, с ПП от небольших и ниже. Свод правил допускает применение данных резервуаров по технико-экономическому обоснованию. Они могут также применяться при КНС, решая одновременно задачу уменьшения пиковых расходов перекачки ГСВ.

Подпроцесс N 5. Осаждение взвешенных веществ (осветление)

Первая по ходу сточной воды стадия очистки, оказывающая существенное воздействие на ее загрязненность, поэтому носит также название первичной очистки, либо первичного отстаивания (в противопоставление илоотделению после биологической очистки с использованием отстойников, именуемого вторичным отстаиванием).

В современных технологических схемах целью осветления является выделение из сточных вод оптимального количества взвешенных загрязнений с целью уменьшить нагрузку на стадию биологической очистки. Это позволяет уменьшить объем образующихся осадков и сократить до 30-50 % затраты электроэнергии на процесс очистки в целом. Выделение взвешенных органических веществ до биологической очистки, с последующей конверсией их в биогаз методом метанового сбраживания лежит в основе процессов энергогенерации на ОС ГСВ.

Перечень наиболее распространенного оборудования для осветления сточных вод приведен в таблице 2.6.

Таблица 2.6 - Перечень наиболее распространенного оборудования для осветления сточных вод

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
Отстойники. Применяется несколько конструкций, применимых на ОС различного масштаба	Сточная вода в условиях медленного движения потока от входа к выходу осветляется (происходит самопроизвольное осаждение взвешенных веществ). Осветленная вода переливается через водослив. Образующийся осадок уплотняется на дне и в приямках и затем отводится на обработку	Максимальная эффективность осаждения взвешенных веществ составляет 65-70 % (чем выше исходное содержание, тем выше эффективность). Снижение БПК₅ может достигать 50 %
Вертикальные отстойники	Сточная вода выходит из центральной распредкамеры, движется в сторону дна, затем меняет свое направление, поднимается вверх, к водосливу. Осадок сползает по коническим стенкам	Простота эксплуатации: не требуется оборудование. Возможно залегание осадка на конических стенках днища. Высокая стоимость строительства вследствие большой глубины. Применимо только на ОС с ПП от небольших и ниже
Горизонтальные отстойники	Прямоугольное (вытянутое) сооружение, через которое вода движется от стенки до стенки. Осадок транспортируется к приямку (приямкам), расположенным у входа, с помощью одного из механических скребковых устройств	Максимальная технологическая эффективность, обусловленная более совершенной гидравликой. Максимальная компактность. Обязательно применение оборудования для сгребания осадка к приямкам. Более сложное и менее надежное оборудование, чем для радиальной конструкции. Применимы в широком диапазоне от небольших до сверхкрупных ОС
Многоконусные отстойники	Квадратное сооружение, через которое вода движется от стенки до стенки (как в горизонтальных отстойниках). Осадок оседает на коническое днище и самопроизвольно сползает в приямки (как в вертикальных отстойниках)	Относительно невысокая эффективность. Простота эксплуатации: не требуется оборудование. Возможно залегание осадка на конических стенках днища. Высокая стоимость строительства вследствие большой глубины и материалоемкости. Более широкая сфера применения, по сравнению с вертикальными - от малых до средних ОС
Радиальные отстойники	Круглое сооружение, в котором вода выходит из центральной распредкамеры, движется к окружности. Осадок сгребается к центральному приямку либо к нескольким приямкам на коаксиальной окружности, с помощью скребков, как правило закрепленных на надводной вращающейся ферме. Ферма опирается на катки, движущиеся по опорной поверхности борта сооружения	Весьма высокая эффективность. Простое и достаточно надежное оборудование (илоскребы). Применимы от средних до сверхкрупных ОС
Примечание - большинство конструкций первичных отстойников оснащены полупогружными досками и жиросборниками, для обеспечения предотвращения попадания всплывающих веществ в сооружения биологической очистки. Целесообразность этой функции первичных отстойников требует подтверждения по местным условиям. На ряде ОС ГСВ жиросборные конструкции демонтированы без негативных последствий для качества очистки.

На вновь построенных или реконструированных объектах, где использованы технологии удаления азота и фосфора, место первичного отстаивания в технологической схеме и требования к нему изменяются по сравнению с обычной биологической очисткой (с удалением органических соединений).

Высокая эффективность удаления взвешенных веществ и, соответственно, части БПК может привести к недостаточному органическому питанию бактерий-денитрификаторов, реализующих процесс удаления азота (см.: раздел 4). Первичная очистка не применяется при очистке от биогенных элементов сточных вод, имеющих низкое соотношение органических веществ к азоту (и к фосфору, если реализуется биоудаление фосфора).

На базе первичных отстойников может быть реализована технология повышения концентрации легкоокисляемых органических соединений в сточных водах для повышения эффективности процесса биологического удаления фосфора (см.: раздел 4). Для этого процесс отстаивания в первичных отстойниках проводят с рециркуляцией осадка, что приводит к развитию процессов кислого брожения с выделением летучих жирных кислот (ЛЖК). ЛЖК необходимы для роста бактерий, способных накапливать фосфор и реализующих на очистных сооружениях процесс биологического удаления фосфора.

Первичное осветление является основой технологии физико-химической очистки, которая используется в тех случаях, когда биологическая очистка по объективным причинам не применима. Применение коагулянтов позволяет достичь глубокого удаления взвешенных веществ и очистки по БПК₅ до 80 %.

Распространенным методом удаления фосфатов из сточных вод также является применение коагулянтов перед первичным отстаиванием (см. раздел 4).

Подпроцесс N 6. Обработка в биореакторах биологической очистки

Ключевая и обязательная (кроме упомянутых в п. 2.1 вынужденных обстоятельств) стадия очистки. На объектах, где не используются методы доочистки (а это подавляющее число) эта стадия определяет технологические показатели по загрязняющим веществам для всего процесса очистки сточных вод применительно к сбросу очищенной воды в водные объекты.

Основное оборудование, используемое для биологической очистки, приведено в таблице 2.7, основные типы технологических подпроцессов биологической очистки в аэротенках - в таблице 2.8.

Таблица 2.7 - Основное оборудование, используемое для биологической очистки

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
Вариант А1. Биореакторы с биопленкой	Сточная вода очищается в результате потребления биопленкой в процессе аэробного окисления органических загрязнений и окисления аммонийного азота. Для окисления используется атмосферный воздух. Для развития биопленки используют различные виды загрузок
Вариант А2. Незатопленные биофильтры	Сточная вода стекает сверху вниз через слой загрузки. В капельные биофильтры с щебеночной загрузкой воздух проникает самопроизвольно, в аэрофильтры подается снизу вентиляторами. Биофильтры с пластиковой загрузкой, как правило, не требуют подачи воздуха	Сам по себе метод имеет хорошие технологические возможности (полная биологическая очистка и глубокое окисление аммонийного азота). Однако в Российской Федерации используют только архаичный вариант данного метода - с использованием в качестве загрузки щебня, на сооружениях не позднее 60-х годов постройки. Сточная вода должна предварительно пройти отстаивание. Применяемые в настоящее время технологии не позволяют проводить процесс денитрификации и, соответственно, удалять азот
Вариант А3. Затопленные биофильтры	Сточная вода поступает в биореактор, заполненный загрузкой (стационарной, либо подвижной). Воздух подается снизу через пневматическую аэрационную систему. Конструкция позволяет применять аноксидные (бескислородные) зоны для денитрификации, с перемешиванием мешалками. Очищенная вода направляется на отстаивание	Эффективный, надежный процесс для полной биологической очистки и нитрификации при использовании адекватной загрузки. При применении загрузки, недостаточно подходящей для данных условий, возможно накопление избыточного количества биопленки и ее отмирание с вторичным загрязнением воды. В ряде вариантов исполнения может быть использован для эффективного удаления азота, так как в неаэрируемых зонах биофильтра может быть осуществлен процесс денитрификации
Вариант А4. Роторные биофильтры (биобарабаны)	Сточная вода протекает через лоток круглого сечения, в котором вращаются полузатопленные диски, закрепленные на валу, либо насыпная загрузка, расположенная в сетчатом барабане. На этих поверхностях развивается биопленка. Аэрация происходит за счет периодического прохождения биопленки через воздушную среду	Эффективность и сфера применения в настоящее время аналогичны незатопленным биофильтрам
Вариант Б. Аэротенки^*	Сточная вода обрабатывается в контакте с активным илом, после чего прошедшая через необходимые зоны аэротенка (с различными технологическими условиями) иловая смесь поступает на илоразделение. Основное количество отделенного ила рециркулирует в аэротенк. В необходимые зоны аэротенка с помощью аэрационных систем подается воздух. Неаэрируемые зоны перемешиваются	Эффективный, надежный процесс при поддержании нагрузки в допустимом диапазоне и подаче достаточного количества воздуха. Технологические характеристики различаются в широком диапазоне в отличие от типа и разновидности процесса, реализуемого в аэротенке (см.: таблица 2.8)

------------------------------

^*_{Возможны комбинированные сооружения, сочетающие в себе черты аэротенков и биофильтров.}

------------------------------

Таблица 2.8 - Основные типы технологических подпроцессов биологической очистки в аэротенках

Подпроцесс	Краткое описание	Технологические показатели, мг/л^**
Подпроцесс	Краткое описание	Наименование	Возможные практически достигаемые значения, мг/л
Полная биологическая очистка	Удаление органических веществ путем биохимического окисления бактериями с потреблением кислорода воздуха	БПК₅	8-15^***
Полная биологическая очистка с нитрификацией	Удаление органических веществ и окисление аммонийного азота до нитратов путем биохимического окисления соответственно, гетеротрофными и автотрофными группами бактерий с потреблением кислорода воздуха	БПК₅	2-8
Полная биологическая очистка с нитрификацией		Аммонийный азот	Не более 1 мг/л
Биологическая очистка с удалением азота^*	Удаление органических веществ и окисление аммонийного азота до нитратов путем биохимического окисления соответственно, гетеротрофными и автотрофными группами бактерий с потреблением кислорода воздуха. Биохимическое восстановление нитратов с потреблением органических веществ сточных вод	БПК₅	2-8
		Аммонийный азот	Не более 1 мг/л
		Азот нитратов	5-12
		Азот нитритов	0,1-0,3
Биологическая очистка с удалением азота и химическим удалением фосфора	Биологическая очистка с удалением азота, с осаждением фосфатов за счет добавления реагентов	То же, что и при биологической очистке с удалением азота. Также фосфор фосфатов	Не более 0,7
Очистка с биологическим удалением азота и фосфора	Удаление органических веществ и окисление аммонийного азота до нитратов путем биохимического окисления соответственно, гетеротрофными и автотрофными группами бактерий с потреблением кислорода воздуха. Биохимическое восстановление нитратов с потреблением органических веществ сточных вод. Биохимическое поглощение фосфатов гетеротрофными бактериями, потребляющими ЛЖК	То же, что и при биологической очистке с удалением азота. Также фосфор фосфатов	Не более 1,0
Очистка с биологическим удалением азота и химико-биологическим удалением фосфора	Удаление органических веществ и окисление аммонийного азота до нитратов путем биохимического окисления соответственно, гетеротрофными и автотрофными группами бактерий с потреблением кислорода воздуха. Биохимическое восстановление нитратов с потреблением органических веществ сточных вод. Биохимическое поглощение фосфатов гетеротрофными бактериями, потребляющими ЛЖК. Дополнительное осаждение фосфатов за счет добавления реагентов	То же, что и при биологической очистке с удалением азота. Также фосфор фосфатов	Не более 0,5
^* Все процессы, описанные в данной таблице, подразумевают, в том числе достижение показателей полной биологической очистки. ^** Технологический показатель по содержанию взвешенных веществ зависит не от подпроцесса биологической очистки, а от подпроцесса илоразделения.

Биологическая очистка любого типа обладает существенной эффективностью в отношении тяжелых металлов, а также специфических органических загрязнений.

Активный ил биологических ОС включает три составляющие - биологическую, органическую (вне биомассы) и неорганическую, каждая из которых способна связывать ионы тяжелых металлов из водных сред. Микроорганизмы поглощают металлы в основном поверхностью клеток за счет физического и химического взаимодействия с поверхностью полисахаридного биополимерного геля, окружающего клетки бактерий активного ила. Таким образом, задержание тяжелых металлов активным илом происходит в основном в результате процесса сорбции. В условиях большого неисчерпанного резерва биолого-химической сорбционной системы активного ила остаточную несорбированную концентрацию веществ определяют ее физико-химические параметры.

Нефтепродукты и СПАВ удаляются активным илом с использованием иных механизмов, нежели тяжелые металлы, путем биохимического окисления. Учитывая незначительную нагрузку по этим загрязнениям на активный ил, эффективность их удаления находится на пределе возможностей биологической очистки, т.е. достигается предельная концентрация, которая может быть получена в процессе биологической очистки в данных условиях.

Подпроцесс N 7. Подача сжатого воздуха

Назначение - обеспечение подпроцесса биологической очистки необходимым количеством кислорода. Для протекания биохимических процессов в аэротенках и затопленных биофильтрах, а также некоторых процессов доочистки, концентрация растворенного кислорода не должна быть менее установленных величин.

Для обеспечения биореакторов биологической очистки (аэротенков, затопленных биофильтров) кислородом для проведения процессов окисления загрязнений применимы различные методы: пневматическая, механическая, струйная аэрация и др.

Однако на подавляющем большинстве существующих в Российской Федерации объектов используется пневматическая аэрация, подразумевающая подачу сжатого воздуха.

Для подачи воздуха на дно сооружений необходимо сжать большие объемы воздуха до избыточного давления 0,5-0,8 атм.

Так как подача воздуха в аэротенки является основной статьей энергозатрат процесса очистки ГСВ, то важной задачей данного подпроцесса является подача в биореакторы оптимально необходимых объемов воздуха с целью экономии расходуемой энергии.

Перечень наиболее распространенного оборудования для подачи воздуха в аэротенки и затопленные биофильтры приведен в таблице 2.9.

Таблица 2.9 - Перечень наиболее распространенного оборудования для подачи воздуха в аэротенки и затопленные биофильтры

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
Центробежные нерегулируемые компрессоры (воздуходувки)	Воздух, разгоняемый лопатками рабочего колеса, движется от центра к внешнему краю. Попадая в диффузор, он создает в нем давление	Высокий КПД. Малая возможность регулирования. Применимы начиная с небольших ОС
Центробежные регулируемые компрессоры (воздуходувки)	Производительность вышеописанной конструкции регулируется при постоянном давлении с помощью направляющих аппаратов с управляемой геометрией на потоке воздуха (на входе и на выходе)	Высокий КПД. Возможность регулирования расхода до 40 % от максимального при небольшой потере КПД. Применимы начиная со средних ОС
Компрессоры (воздуходувки) объемного действия	Вращающиеся парные роторы захватывают, сжимают и передавливают порции воздуха в напорный воздуховод	Невысокий КПД. Возможность регулирования расхода до 40 % от максимального при небольшой потере КПД. Применимы начиная со сверхмалых ОС. Использование на ОС выше больших экономически нецелесообразно

Подпроцесс N 8. Отделение очищенной воды от биомассы, вынесенной из биореактора

После окончания биохимических процессов очистки в аэротенке необходимо отделить от активного ила очищенную воду, и вернуть основную часть активного ила в аэротенк обратно.

После окончания очистки в биофильтре очищенная вода содержит частицы вынесенной отмершей биопленки, которую необходимо отделить и направить на обработку.

Для этих обеих целей применяют гравитационное илоразделение. Перечень наиболее распространенного оборудования для илоразделения приведен в таблице 2.10.

Таблица 2.10 - Перечень наиболее распространенного оборудования для илоразделения

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
А. Для отделения биопленки
Вторичные отстойники	Используются все конструкции отстойников, описанные для подпроцесса N 5	Остаточное содержание взвешенных веществ в очищенной воде по проектам - как правило, не более 15 мг/л^*
Б. Для разделения иловой смеси
Вторичные отстойники	Используются все конструкции отстойников, описанные для подпроцесса N 5. Существенное отличие - могут применяться как илоскребы, так и илососы	Остаточное содержание взвешенных веществ в очищенной воде - не более 15 мг/л^*. Применяется практически на всех ОС
Примечание: 1) на нескольких ОС ГСВ поселений производительностью до 10000 м³/сут применяется мембранное илоразделение, реализуемое с помощью вакуумной, либо гравитационной фильтрации очищенной воды через микро- или ультрафильтрационные мембраны. Также на нескольких объектах применяется флотационное илоразделение (описание подпроцесса флотации см.: подраздел 4.3.1.4 применительно к ПСВ). Однако данные о таких объектах в ходе работы над справочником не были получены; 2) илоразделение в отдельно расположенных вторичных отстойниках не является обязательным. Этот же процесс осуществляют в зонах отстаивания, встроенных в единый аэротенк-отстойник, что позволяет отказаться от использования систем сбора осевшего ила, и, в ряде случаев, его рециркуляции. Этот принцип использован в различных конструкциях компактных установок. В современных технических решениях илоразделение интенсифицируется за счет использования взвешенного слоя оседающего ила. Однако данные о таких объектах, эксплуатируемых в Российской Федерации, в ходе работы над справочником отсутствовали.

Подпроцесс N 9. Доочистка

Применяется для повышения качества очистки сточных вод глубже возможностей биологической очистки по взвешенным веществам, фосфатам, БПК, аммонийному азоту.

Наиболее распространенное оборудование для доочистки приведено в таблице 2.11.

Таблица 2.11 - Наиболее распространенное оборудование для доочистки

Оборудование	Краткое описание	Технологические показатели, мг/л
Оборудование	Краткое описание	Наименование	Возможные практически достигаемые значения, мг/л (не более)
Зернистые фильтры, включая фильтры с плавающей загрузкой	Очищенная вода фильтруется через слой зернистого загрузочного материала. Загрузка регенерируется (промывается) фильтрованной водой и воздухом периодически или постоянно (в зависимости от конструкции). На новых объектах также используют для снижения концентрации фосфора с добавлением реагента перед фильтрами	Взвешенные вещества	5
Зернистые фильтры, включая фильтры с плавающей загрузкой		Фосфор фосфатов	0,5 (при использовании реагента)
Дисковые фильтры	Очищенная вода фильтруется изнутри наружу через тонкую сетку, имеющую ячейки размерами не менее 10 микрон, натянутую на диски. Диски постоянно промываются фильтрованной водой под напором, промывная вода отводится. Используют также для снижения концентрации фосфора с добавлением реагента перед фильтрами	То же	То же
Безнапорные стационарные фильтры с ворсистой тканью	Фильтрация снаружи внутрь через фильтрующую ворсистую ткань (ковровое плетение). Промывка ткани в периодическом режиме за счет вакуума	То же	То же
Биофильтры доочистки	Очищенная вода проходит через емкость биофильтра, заполненную загрузкой, на которой происходит развитие биопленки. Емкость может быть незатопленной и затопленной. Загрузка в затопленных биофильтрах - стационарной или плавающей. Для некоторых конструкций затопленного биофильтра периодически проводят регенерацию путем усиленной аэрации. Биофильтры доочистки, как правило, не обеспечивают снижения концентрации взвешенных веществ в очищенной вод и требуют последующей доочистки фильтрацией	БПК₅	3
		Азот аммонийный	1
		Азот нитритов	0,1
Когезионно-окислительные фильтры	Очищенная вода проходит через аэрируемую емкость биофильтра, заполненную загрузкой, которая одновременно используется для задержания взвешенных частиц активного ила и развития биопленки. Периодически фильтр подвергают регенерации путем усиленной аэрации	Взвешенные вещества	8
		БПК₅	5
		Азот аммонийный	1^*
Биопруды доочистки	Очищенная вода подвергается естественной биологической доочистке в емкостях, рассчитанных на пребывание в течение как минимум нескольких суток. Аэрация может быть естественной, либо искусственной. При использовании биопрудов с высшей водной растительностью большую роль в очистке играют также процессы фильтрации и биосорбции	Взвешенные вещества	8
		Аммонийный азот	2
		БПК₅	5
^* Только при подаче на фильтр частично нитрифицированной воды с содержанием аммонийного азота не более 3 мг/л.

Примечание - на небольшом количестве объектов применяются также такие методы доочистки от взвешенных веществ, как ультрафильтрационные мембраны, дисковые (зажимные) механические фильтры и др. Однако данные о таких объектах отсутствуют.

При эксплуатация зернистых фильтров возникает целый ряд труднорешаемых проблем, к основным из которых относятся:

- необратимая (с использованием обычных методов промывки) кольматация загрузки;

- недостаточно эффективная работа дренажных систем;

- потеря загрузки при водовоздушной промывке, когда вода и воздух подаются одновременно.

Подпроцесс N 10. Приготовление и дозирование растворов реагентов

Необходим для получения и дозирования в нужном количестве растворов реагентов, применяемых для:

- интенсификации первичного осветления;

- удаления фосфора;

- интенсификации доочистки;

- обезвоживания осадка;

- обеззараживания.

Основное оборудование для приготовления и дозирования растворов реагентов приведено в таблице 2.12.

Таблица 2.12 - Основное оборудование для приготовления и дозирования растворов реагентов

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
Растворные баки	Емкость, оснащенная системой дозирования в нее товарного реагента и системой перемешивания	Соответствуют потребностям ОС
Насосы-дозаторы растворов реагентов	Насосы, обеспечивающие точное регулирование небольших расходов растворов, в том числе химически агрессивных	Соответствуют потребностям ОС

Подпроцесс N 11. Обеззараживание очищенной воды

Служит для достижения санитарно-гигиенических требований к сбрасываемой воде по содержанию микробиологических загрязнений. Перечень основного оборудования для обеззараживания приведен в таблице 2.13.

Таблица 2.13 - Перечень основного оборудования для обеззараживания

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
N 11А. Системы обеззараживания хлором	Сжиженный хлор, испаряясь в хлораторе, переходит в хлор-газ и при смешении с чистой водой образует хлорную воду. Хлорная вода подается на смеситель, где смешивается с очищенной сточной водой. После этого вода выдерживается в контактном резервуаре	Необходимое обеззараживание по бактериальным показателям. Токсичность обеззараженной воды (дехлорирование в России не используется ни на одном объекте). Содержание хлорорганических веществ
N 11Б. Системы обеззараживания гипохлоритом натрия, либо гипохлоритом кальция	Приготовленный из товарных реагентов либо полученный в установке-электролизере из раствора хлорида натрия раствор гипохлорита натрия или кальция смешивается с водой в смесителе. После этого вода выдерживается в контактном резервуаре	Необходимое обеззараживание по бактериальным показателям. Токсичность обеззараженной воды (так как дехлорирование в России не используется ни на одном объекте). Содержание хлорорганических веществ
N 11В. Обеззараживание УФ-облучением	Вода проходит через установки УФ-обеззараживания канального или аппаратного типа	Обеззараживание по всем показателям, включая вирусы и цисты патогенных простейших. Отсутствие токсичности

Подпроцесс N 12. Концентрирование жидких осадков

Избыточный активный ил, представляющий собой часть потока возвратного активного ила, выгружаемого из вторичных отстойников, имеет слишком низкую концентрацию (4-8 кг сухого вещества/м³). Для оптимизации большинства последующих подпроцессов необходимо повысить его концентрацию до 30-60 кг/м³.

В ряде вариаций технологии уплотнению подвергают смесь осадка первичных отстойников и избыточного активного ила. Иногда используют технологии с отдельным уплотнением осадка первичных отстойников.

Основное оборудование для уплотнения и сгущения осадка приведено в таблице 2.14.

Таблица 2.14 - Основное оборудование для уплотнения и сгущения осадка

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
12А. Уплотнители избыточного активного ила (осадков)	Избыточный активный ил (или иные варианты осадков) в условиях гравитационного уплотнения в проточном (как правило) уплотнителе разделяется на уплотненный осадок и сливную воду. Последняя переливается через водослив. Осадок уплотняется на дне сооружения и затем отводится на обработку	Достигается содержание сухого вещества до 30 кг/м³ для избыточного активного ила, до 60 кг/м³ для осадка первичных отстойников и промежуточные значения при уплотнении их смеси
12Б. Механические сгустители избыточного активного ила (осадков)	Избыточный активный ил (осадок) обрабатывается флокулянтом и подвергается сгущению либо путем гравитационного стекания отделившейся воды на фильтрующих лентах (вращающихся ситах), либо в центробежном поле (в сгущающих центрифугах)	Достигается содержание сухого вещества до 60 кг/м³
12В. Флотационные сгустители избыточного активного ила	Избыточный активный ил смешивается с рабочей жидкостью (иловой водой), предварительно подвергнутой насыщению воздухом под давлением. Образующиеся при выделении растворенных газов пузырьки воздуха флотируют частицы активного ила к поверхности сооружения, где они собираются скребковым механизмом. Иловая вода отводится.	Достигается содержание сухого вещества до 60 кг/м³

Подпроцесс N 13. Стабилизация жидких осадков

Разложение легкоразлагаемых органических веществ в аэробных или анаэробных условиях, снижение запаха при последующей обработке или использовании, получение биогаза. Основное оборудование для стабилизации жидких осадков приведено в таблице 2.15.

Таблица 2.15 - Основное оборудование для стабилизации жидких осадков

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
13А. Аэробные стабилизаторы	Открытые емкости, конструктивно подобные аэротенкам (N 5Б). Часть органического вещества смеси осадков (или только избыточного активного ила) окисляется в результате аэробного биохимического процесса, осуществляемого бактериями активного ила	Распад органического вещества осадка не превышает 20-25 %. Высокое энергопотребление (около 1/2 потребности на полную биологическую очистку)
13Б. Метантенки	Закрытые емкости без доступа воздуха, перемешиваемые мешалками (предпочтительно) и насосами. Содержимое метантенков нагревают паром (реже - в теплообменниках) до 53 °C (термофильный процесс), либо до 35 °C (мезофильный процесс, в два раза медленнее). Часть органического вещества смеси осадков разлагается до смеси метана и углекислого газа (биогаз) в результате анаэробного биохимического процесса (сбраживания), осуществляемого, в том числе метановыми бактериями	Распад органического вещества до 45-48 %. Выход биогаза около 900 м³ на тонну распавшегося органического вещества осадка. Содержание метана - около 65 %. Очень низкие затраты электроэнергии. Затраты тепловой энергии на подогрев осадка до 160 ГДж/1000 м³ обрабатываемого осадка (термофильный процесс без рекуперации). Могут быть сокращены вплоть до 15-20 % от данной величины, за счет использования рекуперации тепла, а также мезофильного процесса. Может использоваться вторичное тепло от подпроцессов сушки, сжигания, когенерации (при утилизации биогаза)
Примечание - обработка жидких осадков - это не единственный способ их стабилизации. Этот же эффект достигается использованием подпроцессов компостирования (N 18) и сушки (N 19). Подпроцесс сжигания (N 21) полностью устраняет органическое вещество осадка.

Подпроцесс N 13Б-1. Обработка и утилизация биогаза

Биогаз, выделяющийся в процессе анаэробного сбраживания, представляет собой топливо с энергетической ценностью примерно в 2/3 от метана (21-23 кДж/м³). Его утилизация может обеспечить ОС ГСВ источником тепла для покрытия всех тепловых нужд (главное - затрат на подогрев метантенков) либо не менее половины электропотребления на ОС ГСВ и большую часть тепловых затрат.

Поскольку выход биогаза неравномерен, он нуждается в усреднении перед утилизацией.

Биогаз содержит в себе ряд загрязнений и включений, поэтому нуждается в предварительной обработке перед некоторыми видами утилизации. В частности, перед сжиганием в двигателях внутреннего сгорания необходимо удалить сероводород и силоксаны (кремнийорганические соединения). Последние способны при сжигании выделять из себя оксид кремния, формирующий стекловидные отложения.

Основное оборудование для обработки и утилизации биогаза приведено в таблице 2.16.

Таблица 2.16 - Основное оборудование для обработки и утилизации биогаза

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
Для усреднения расхода
Газгольдеры	Неизрасходованный на установке утилизации биогаз накапливается в емкости переменного объема	Соответствуют потребностям ОС
Для очистки
Фильтры для очистки от сероводорода	Биогаз пропускают через фильтр с гранулами обогащенной железной руды. Сероводород, вступая в реакцию, задерживается в виде сульфида железа. Сработанную загрузку удаляют как отход	Эффективность соответствует требованиям для последующей утилизации биогаза в двигателях внутреннего сгорания. Как правило, не применяют при утилизации в паровых котлах
Фильтры для очистки от силоксанов	Биогаз пропускают через фильтр с активным углем, сорбирующим силоксаны. Сработанный активный уголь удаляют как отход	Эффективность соответствует требованиям для последующей утилизации биогаза в двигателях внутреннего сгорания. Не применяют при утилизации в паровых котлах
Для утилизации
Специальные паровые котлы для биогаза (либо двухгорелочные котлы)	Биогаз сжигается в котельной с получением пара и горячей воды	КПД 80-85 %. Из подготовки к утилизации требуется лишь удаление конденсата
Установки когенерации на основе двигателей внутреннего сгорания (ДВС)	Биогаз сжигается в ДВС, передающих энергию электрогенераторам. Тепло от охлаждения ДВС отводится в виде пара или горячей воды	КПД по электроэнергии около 45 %, по теплу около 40 %. Требуют предварительной очистки от сероводорода и силоксанов (описано выше)

Подпроцесс N 14. Обеззараживание осадков

Назначение: обеззараживание жидких осадков от бактерий группы кишечной палочки, патогенных микроорганизмов, дезинвазия.

Основное оборудование для обеззараживания осадков приведено в таблице 2.17. Обеззараживание осадков сточных вод также обеспечивается надлежащим применением подпроцессов термофильного сбраживания в метантенках и компостирования, а также достаточным сроком вылеживания при реализации подпроцесса 17.

Таблица 2.17 - Основное оборудование для обеззараживания осадков

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
14А. Реагентное обеззараживание
Система дозирования реагента и перемешивания	Для дозирования негашеной извести в обезвоженный осадок применяют дозаторы сыпучих материалов, для перемешивания - двухвалковые смесители, для последующей транспортировки полученной смеси в бункер - скребковые транспортеры, специальные насосы (бетононасосы) или иное оборудование Для дозирования жидких реагентов в жидкий осадок применяют расходно-растворную емкость реагента и дозирующий насос	При использовании негашеной извести обеззараживание достигается в результате действия высоких значений температуры и рН. На ряде объектов имеет место применение реагента с недоказанной эффективностью "ингибитора-стимулятора", призванного обеспечить дезинвазию осадка
14Б. Термическое обеззараживание
Установка теплового обеззараживания	Емкость для выдерживания при температуре 65-70 °C не менее 30 мин жидкого осадка, с системой теплообменников нагрева и рекуперации (при подогреве горячей водой) или только рекуперации (при нагреве подачей пара) Либо установки для обеззараживания обезвоженных осадков паром, или инфракрасным облучением	Обеспечивает полное обеззараживание осадка

Подпроцесс N 15. Уплотнение стабилизированных осадков

Назначение: в ходе стабилизации жидких осадков происходит распад существенной части органического вещества, что приводит к понижению содержания сухого вещества в осадке. Для оптимизации последующего обезвоживания проводят уплотнение.

Используемое оборудование в принципе может быть идентично применяемому в подпроцессе N 12.

Подпроцесс N 16. Обезвоживание осадка

Назначение: удаление свободной влаги до остаточной влажности 70-85 % путем подсушки в естественных условиях на иловых площадках или механического обезвоживания на аппаратах механического обезвоживания. Основное оборудование для обезвоживания осадка приведено в таблице 2.18.

Таблица 2.18 - Основное оборудование для обезвоживания осадка

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
16А. Аппараты механического обезвоживания	Жидкий осадок обрабатывают реагентами (в подавляющем числе случаев - органическими флокулянтами). В результате нарушения коллоидной структуры частиц осадка выделяется свободная вода. Она отделяется под давлением (в ленточных или камерных фильтр-прессах, либо шнековых прессах) или в центробежном поле (в центрифугах). Образующийся фильтрат (фугат) отводится. Процесс обезвоживания может быть периодическим (камерные фильтр-прессы) или непрерывным (все остальные типы оборудования)	Потребление флокулянта определяется его свойствами и типом обезвоживающего оборудования и изменяется в диапазоне 3-9 кг/т сухого вещества. Содержание сухого вещества в обезвоженном осадке также зависит от типа и свойств осадка, а также типа оборудования. Практический диапазон составляет 18-30 %
16Б. Иловые площадки	Жидкий осадок наливают в неглубокие емкости (как правило, бетонные, либо земляные) - иловые площадки, оборудованные системой для отвода сливной воды. После расслоения осадка отделившуюся сливную воду удаляют на ОС ГСВ на очистку. После отвода воды осадок подсыхает (либо вымораживается) под действием климатических факторов. Ворошение, а затем буртование ускоряют этот процесс	Содержание сухого вещества в обезвоженном осадке зависит в основном от соблюдения регламентных процедур и нагрузки на площадки. Практический диапазон составляет 25-40 %
16В	При проведении подпроцесса аналогично N 16Б для ускорения расслоения на площадке осадок перед наливом обрабатывают катионным флокулянтом. Это многократно ускоряет отделение сливной воды и последующее подсушивание осадка	Содержание сухого вещества в обезвоженном осадке - 30-40 %

Подпроцесс N 17. Дополнительная выдержка в естественных условиях осадков, подсушенных на иловых площадках или механически обезвоженных

Назначение: подготовка осадков к дальнейшему использованию в качестве органических удобрений, почвогрунтов, рекультиванта и т.д. В процессе выдержки в течение нескольких лет достигается дополнительное подсушивание, вымораживание, стабилизация и минерализация органических веществ, обеззараживание за счет развития естественных микробиологических процессов. Подпроцесс целесообразен, если в технологической схеме до обезвоживания не используется термофильное сбраживание, либо после обезвоживания не применяется компостирование. Сооружения для дополнительной выдержки обезвоженных осадков в естественных условиях описаны в таблице 2.19.

Таблица 2.19 - Сооружения для дополнительной выдержки обезвоженных осадков в естественных условиях

Оборудование

Краткое описание

Технологические характеристики

Существующие иловые площадки или специальные площадки стабилизации и обеззараживания осадков на искусственном основании

Осадки, подсушенные на иловых площадках до влажности примерно 80 %, продолжают находиться на иловых площадках для дальнейшей дообработки. Осадки после механического обезвоживания транспортируются и выгружаются на иловые площадки или специальные площадки для дальнейшей дообработки. Для интенсификации процесса дообработки с целью снижения влажности, минерализации, обеззараживания производят ворошение и дальнейшее буртование. Выдержка может осуществляться от 2-3 до 5 лет и более, чем длительнее выдержка, тем выше степень минерализации и заметнее снижение массы осадка

При выдержке влажность снижается до 65-40 % и менее; зольность увеличивается до 40-55 %. Осадок превращается в рассыпчатую массу с землистым запахом.

Выдержанный осадок в зависимости от достигнутых свойств может быть использован в качестве органических удобрений почвогрунтов и рекультивантов для технической рекультивации нарушенных земель

Подпроцесс N 18. Компостирование осадков

Назначение: подготовка осадков к дальнейшему использованию в качестве органического удобрения. При компостировании достигается стабилизация и гумификация органических веществ, обеззараживание, снижение влажности (не менее, чем до 50 %) и массы осадка, улучшение физико-механических свойств компостируемой массы и обеспечивается товарный вид.

Применяют различные варианты технологий компостирования:

- буртовое компостирование (наиболее часто применимо);

- тоннельное компостирование с принудительной подачей воздуха и др.

Технология буртового компостирования осуществляется путем смешения осадка и наполнителя, буртования и ворошения буртов непосредственно на площадке с использованием погрузочно-разгрузочной техники или специализированной техники.

Подпроцесс N 19. Производство почвогрунтов из осадка

Назначение: получение на основе осадка почвогрунтов, рекультивантов.

Осадки, подсушенные на иловых площадках, механически обезвоженные, а также после дополнительной выдержки, или компост смешивают с неплодородным грунтом, песком, торфом, различными добавками. Полученную смесь пропускают через виброгрохот или другие устройства для сепарации и отделения крупных включений.

Получаемые технологические характеристики вторичной продукции соответствуют заданной рецептуре почвогрунта.

Подпроцесс N 20. Термическая сушка осадка

Назначение: снижение влажности осадка до 8-35 %, сокращение массы по сравнению с обезвоженным осадком примерно в 4 раза, стабилизация осадка, обеззараживание, обеспечение его сыпучести. Подготовка осадка к дальнейшему использованию в качестве органического удобрения, биотоплива или проведению дальнейшего процесса конверсии органического вещества в газообразное топливо (пиролиз и др.). Перечень основного оборудования для термической сушки приведен в таблице 2.20.

Таблица 2.20 - Перечень основного оборудования для термической сушки

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
Оборудование	Краткое описание	Наименование	Ед. изм.	Значение
Установки конвективного типа (прямая сушка)	Сушку осуществляют за счет непосредственной подачи дымовых газов от сжигания топлива в сушильный аппарат. Отходящие газы подвергают дожигу или тщательной очистке	Остаточная влажность	%	8-35^*
Установки конвективного типа (прямая сушка)		Удельное энергопотребление	кДж/кг выпаренной воды	3300-3800
Установки кондуктивного типа (непрямая сушка)	Сушку осуществляют за передачу тепла от нагретого теплоносителя (термомасло, перегретая вода) через стенки к осадку. Теплоноситель нагревают посредством сжигания топлива. Для хорошей теплопередачи сушильный барабан вращается	Остаточная влажность	%	8-35
Установки кондуктивного типа (непрямая сушка)		Удельное энергопотребление	кДж/кг выпаренной воды	3550-4000^**
Комбинированные установки	Сушку осуществляют за счет непосредственной подачи дымовых газов от сжигания топлива и за счет передачи тепла от нагретого теплоносителя (термомасло, перегретая вода) через стенки сушильного барабана			Нет данных
^* Верхнее значение - для применения частичной термосушки. ^** Непрямая сушка в некоторых вариантах технологий позволяет осуществлять рекуперацию энергии испаренной влаги; в этих случаях энергопотребление снижается до 2300 кДж/кг выпаренной воды.

Подпроцесс N 21. Сжигание осадка (термическая утилизация)

Назначение: максимальное сокращение объема осадка путем окисления всей органической части осадка, получение тепловой энергии.

В России в настоящее время используют установки сжигания в псевдоожиженном слое песка (известен еще целый ряд вариантов реализации подпроцесса сжигания и применяемого оборудования, но для осадка ГСВ они пока не нашли применения в отечественной практике).

Осадок сжигается в горячем слое песка, который псевдоожижается поступающим в зону горения воздухом. Осадок в процессе псевдоожижения эффективно смешивается с песком, вода быстро испаряется, а органическое вещество окисляется. В верхней части печи, свободной от кипящего слоя, происходит доокисление в газовой фазе. Полученная в результате сжигания зола улавливается на электрофильтрах, а дымовые газы очищаются мокрой (щелочным реагентом) или сухой (рукавные фильтры) газоочисткой.

Потребность подпроцесса во внешних энергоресурсах и его величина зависят от содержания сухого вещества и органики в исходном осадке.

Содержание органического вещества в золе является важной технологической характеристикой и не должно превышать 5 %.

Далеко не все описанные выше подпроцессы оказывают непосредственное воздействие на эмиссии. Часть из них влияет на надежность работы ОС, их ресурсо- и энергопотребление, экономические показатели.

В части группы подпроцессов очистки сточных вод непосредственное воздействие на эмиссию загрязняющих веществ в водные объекты оказывают следующие подпроцессы N 6, 8, 9, 11. В части группы подпроцессов обработки осадка на эмиссии в виде объема потенциальных отходов и их свойств оказывают воздействие подпроцессы N 13, 16, 17, 18, 19.

Для удобства дальнейшего анализа данным подпроцессам присвоены условные обозначения (см.: таблица 2.21).

Таблица 2.21 - Условные обозначения подпроцессов

Наименование типа подпроцесса	Условное обозначение
Биологическая очистка
Полная биологическая очистка	БО
Полная биологическая очистка с нитрификацией	БН
Биологическая очистка с удалением азота методом нитри-денитрификации	БНД
Биологическая очистка с удалением азота и фосфора (обобщенное определение)	БНДФ
Биологическая очистка с удалением азота и химическим удалением фосфора	БНДХФ
Очистка с биологическим удалением азота и фосфора	БНДБФ
Очистка с биологическим удалением азота и биолого-химическим удалением фосфора	БНДБХФ
Доочистка
Зернистые (включая плавающую загрузку) и дисковые фильтры/с реагентами	Ф/ФР
Биофильтры	БФ
Биопруды	БП
Обеззараживание
Хлором или гипохлоритом	ЖХ и ГХ
Дехлорирование после хлорирования	ДХ
УФ	УФ
Обработка осадка
Аэробная стабилизация	АС
Анаэробное (метановое) сбраживание	МС
Уплотнение и сушка на иловых площадках	ИП
Сгущение и сушка на иловых площадках с флокулянтом	ИПФ
Компостирование обезвоженного осадка	КО
Термическая сушка	ТС
Сжигание	СЖ

Результаты анализа данных полученных анкет по применению основных технологий на ОС ГСВ приведены в таблице 2.22.

Таблица 2.22 - Результаты анализа данных полученных анкет по применению основных технологий на ОС ГСВ

Показатели	Доля для групп ОС с различной ПП, %^*
Показатели	более 300 тыс. м³/сут	100-300 тыс. м³/сут	менее 100 тыс. м³/сут	в целом по всем группам
Общее количество объектов, по которым учтены данные	20 ед.	30 ед.	150 ед.	Всего 200 ед.
Объекты с сооружениями биологической очистки	100	96,7	100	99,5
В том числе объекты, на которых биологическая очистка осуществляется в аэротенках	100	100	95,6	96,7
В том числе объекты, на которых биологическая очистка осуществляется в биофильтрах	0	0	4,4^*	3,3
Объекты, на которых применяется удаление азота (технология нитри- денитрификации)	20	16	14	15
Объекты, на которых применяется дефосфатация	10	10	8	8,5
Объекты, имеющие доочистку	20	29	31	29,6
Объекты, на которых осуществляется УФ-обеззараживание	25	30	18	20,5
Объекты, имеющие обеззараживание хлором	35	32	28	29,3
Объекты, на которых осуществляется обеззараживание гипохлоритом натрия	30	22	24	24,3
Объекты, на которых осуществляется обеззараживание нехлорным реагентом	0	0	4	3,0
Объекты, на которых не производится обеззараживание	10	16	26	22,9
Объекты, на которых осуществляется аэробная стабилизация	20	16	24	22,4
Объекты, на которых осуществляется анаэробное сбраживание	35	13	8	11,5
Объекты, на которых осуществляется механическое обезвоживание осадка	80	71	31	41,9
^* При использовании нескольких альтернативных технологий на объекте он учитывался в анализе с учетом доли каждой из технологий в общем объеме обрабатываемых сточных вод.

Проделанный анализ объектов, по которым были заполнены анкеты, позволяет сделать следующие выводы:

- на всех, кроме одного, объектах, эксплуатируются сооружения биологической очистки;

- всего 6 из них реализованы по технологии биофильтров, причем все по устаревшей технологии (щебеночная загрузка). По данным членов технической рабочей группы, на ОС меньшей производительности (не относящихся к I-й категории) данная технология представлена существенно шире;

- менее 10 % из них используют современные технологии, обеспечивающие удаление азота и фосфора. Тенденция к увеличению этой доли с увеличением ПП есть, но не принципиальная;

- около 30 % объектов имеют сооружения доочистки от взвешенных веществ, однако согласно анализу анкет (раздел) эффективность подавляющего большинства этих сооружений очень низкая;

- экологически безопасное УФ-обеззараживание опережает в своем развитии технологии удаления азота и фосфора, достигнув 20 % от общего количества объектов;

- наибольший прогресс достигнут в переходе на механическое обезвоживание - его применяют свыше 40 % всех объектов и 75 % ОС с ПП свыше 100 тыс. м³/сут (однако следует отметить, что данная статистика не содержит информации о степени реализации механического обезвоживания);

- стабилизация осадка (анаэробное сбраживание и аэробная стабилизация) используется всего на 1/3 объектов, при этом на 2/3 от этого количества применяется малоэффективный и энергоемкий метод аэробной стабилизации. На большинстве объектов сооружения анаэробного сбраживания используются неэффективно или не эксплуатируются.

Ни на одном из объектов, по которым были присланы анкеты, не применяются специальные технологии очистки ГСВ от техногенных загрязнений (тяжелых металлов, СПАВ, нефтепродуктов, фенолов). Также, по данным экспертов - членов ТРГ, отсутствует информация об использовании таких технологий на других объектах. То же самое относится к растворенным минеральным загрязнениям (хлориды, сульфаты, общая минерализация).

По данным экспертов, большинство проектов, разработанных за последние 15-20 лет, содержат информацию о том, что они предусматривают очистку ГСВ до требований рыбохозяйственных ПДК. Однако эта информация не имеет отношения к реальным возможностям принятых в проектах технических решений и является лишь одним из негативных последствий предъявления нереализуемых требований (см.: раздел 1.2.3). Как показано в разделе 3, факты выполнения требований рыбохозяйственных ПДК (не по нескольким показателям, а по всему перечню контролируемых показателей) в реальности отсутствуют.

Важным аспектом обработанных данных является их представительность в части диапазона ПП, не относящегося к I-й категории природопользования в терминологии 219-ФЗ [32]. Рассылка анкет была адресована объектам, которые должны подпасть под I-ю категорию (поступление сточных вод свыше 20 тыс. м³). Наряду с такими объектами было получено определенное число анкет по объектам меньшей производительности. В анализ были включены объекты с производительностью свыше 5 тыс. м³/сут.

Среди ОС ГСВ, относящихся ко II-й категории, можно выделить четыре основных группы (по экспертным данным членов ТРГ):

- сооружения с биофильтрами, построенные в 50-60-е годы;

- сооружения с аэротенками, аналогичные по технологии и конструкции применяемым на более крупных объектах;

- сооружения с компактными установками (заводского изготовления), построенные в 1970-е и 1980-е годы;

- новые сооружения, построенные за последние 20 лет по более или менее современным технологиям.

Значительная часть сооружений 1-3 перечисленных групп вышла из строя по причинам кольматации загрузки биофильтров и отсутствия необходимого ремонта.

Состояние и результаты работы новых сооружений весьма различны, так как существенная их доля построена по проектам, содержащим грубые ошибки, либо не обеспечена надлежащей эксплуатацией.

2.1.3 Вспомогательное природоохранное оборудование для ОС ГСВ

Поскольку основное производство ОС ГСВ осуществляет процесс очистки сточных вод, направленный на снижение эмиссий от поселений в водные объекты и почвы, то к категории вспомогательного оборудования относится оборудование для предотвращения эмиссий в атмосферу.

Информация по наиболее апробированному в условиях очистки выбросов ОС ГСВ оборудованию для очистки газовых выбросов приведена в таблице 2.23.

Детально технологии и оборудование для очистки выбросов описаны и проанализированы в ИТС 22-2016 [41].

Таблица 2.23 - Оборудование для очистки газовых выбросов, апробированное в отечественных условиях для очистки выбросов ОС ГСВ и/или канализационных насосных станций

Оборудование	Краткое описание	Технологические характеристики
Адсорберы	Загрязняющие вещества поглощаются специальными сорбентами ((хемосорбенты, импрегнированные угли)), расположенными в адсорберах. По мере снижения сорбционной емкости сорбент заменяют на новый. Могут применяться в самых разных масштабах, начиная со вставки в канализационный колодец	Удаление сероводорода на 90 % - 99,5 %. Электроэнергия не требуется. Срок службы адсорбента - 0,5-2 года
Абсорбционные химические фильтры (скрубберы)	Загрязняющие вещества поглощаются жидкими поглотителями - абсорбентами, циркулирующими на контактной массообменной загрузке. Щелочные или кислотные скрубберы основаны на образовании солей. Окисляющие скрубберы (на основе хлорита, перманганата калия, пероксида, озона) окисляют растворенные загрязнители	Удаление сероводорода на 80-95 % Наличие реагентного хозяйства
Биофильтры	Загрязняющие вещества сорбируются и окисляются биопленкой, развивающейся на поверхности загрузочных материалов. Загрузка природного происхождения (кора, щепа) периодически заменяется.	Удаление сероводорода на 85-98 %. По технико-экономической целесообразности ограничены средними расходами выбросов (до 10 тыс. м³/ч)
Биоскрубберы	Биофильтры с загрузкой из высокопористых материалов, орошаемой культуральной жидкостью	Удаление сероводорода на 95-98 %. Подходят для удаления высоких концентраций сероводорода, до 400 мг/м³. Потребление электроэнергии 0,5-2 /м³. Требуют подогрева в зимнее время. Универсально применимы. Долгий срок службы загрузки, более 5 лет. Нуждаются в добавлении щелочи для нейтрализации получаемой из сероводорода серной кислоты
Плазмокаталитические установки	В плазмохимическом реакторе газообразные вещества, проходя зону высоковольтного разряда в газоразрядных ячейках и взаимодействуя с продуктами электросинтеза, разрушаются и переходят в безвредные соединения углекислого газа и воды. Синтезируемый в газовом разряде плазмохимического реактора озон попадает на катализатор, где сразу распадается на активный атомарный и молекулярный кислород. Остатки загрязняющих веществ (активные радикалы, возбужденные атомы и молекулы), не уничтоженные в плазмохимическом реакторе, разрушаются на катализаторе благодаря глубокому окислению кислородом	0,5-10 /м³. Удаление сероводорода на 90 % - 99,5 %.
Фотосорбционно-каталитический метод	Данный метод является комбинацией трех методов очистки воздуха. Главный используемый метод очистки воздуха - фотоокисление/окисление в ультрафиолетовом свете (100-280 нм). После фотоокисления очищаемый воздух подается на сорбционно-каталитическую загрузку, где на поверхности сорбента с повышенной емкостью по целевым загрязнителям происходит дальнейшее окисление загрязняющих веществ до воды и углекислого газа, с накоплением в сорбенте уже нелетучих остатков неорганических соединений	Эффективность удаления сероводорода 95-99 %. Эффективен против ЛОС. Возможность промывки сорбционно-каталической засыпки с восстановлением эффективности. Экономически целесообразен при средних и больших расходах воздуха (более 1000-2000 м³/ч) и концентрациях сероводорода выше 5 мг/м³. При концентрациях сероводорода свыше 100 мг/м³ требуется предочистка
Мелкодисперсное распыление дезодорирующего состава	Совокупность смеси эфирных масел и органических соединений, извлеченных из растений, взаимодействует с веществами, обладающими запахами, и разлагает их	Применяются на открытых площадках для борьбы с запахами от сооружений очистки сточных вод, обработки осадка. Эффективность на практике определяется частотой жалоб населения на запахи

2.1.4 Текущие уровни потребления ресурсов и производства вторичной продукции на ОС ГСВ

Как отмечено в разделе 1, основным сырьем являются сточные воды поселений. В качестве потребляемого сырья (в традиционном понимании) рассматриваются реагенты и расходуемые материалы (загрузка фильтров и т.п.). При этом на большом количестве объектов не используются ни реагенты, ни загрузка.

Данные по диапазону расхода сырья, материалов и энергоресурсов на ОС ГСВ приведены в таблице 2.24, данные по выходу полупродуктов, побочных продуктов, энергоресурсов - в таблице 2.25.

Таблица 2.24 - Данные по диапазону расхода сырья, материалов и энергоресурсов на ОС ГСВ

Наименование	Ед. изм.	Расход на 1 т продукции (1 м³ очищенной сточной воды)
Наименование	Ед. изм.	минимальный	максимальный
1. Поступающая сточная вода	м³	1,0^*	1,0^*
2. Реагенты для удаления фосфора	кг^**
2.1. На основе железа		0	0,015
2.2. На основе алюминия		0	0,08
3. Реагенты для обезвоживания осадка	кг
3.1. Органические полиэлектролиты (флокулянты)		0,0005	0,002
3.2. Хлорид железа (III)		0,007	0,018
3.3. Известь гашеная Ca(OH)₂		0,03	0,1
4. Загрузка (песок) для фильтров доочистки	кг	0	0,025
5. Энергоресурсы^***
5.1. Электроэнергия		0,15	1,0
5.2. Топливо (или тепловая энергия)	кг условного топлива	0,01	0,07
^* Без учета индивидуальных особенностей баланса, с убылью части расхода (обезвоженный осадок) и дополнительными расходами (реагенты, водопроводная вода). Эти массовые потоки не превышают 1 % от расхода сточной воды. ^ Данные приведены по расходу действующего элемента (железа или алюминия). Расход товарного реагента определяется как его конкретным химическим составом (долей элемента), так и концентрацией вещества. ^* Оценивая данные, следует учитывать: - взаимозаменяемость энергоресурсов: тепловая энергия в виде пара или горячей воды, как правило, потребляется при наличии внешнего источника теплоснабжения, на объектах с мини-ТЭС потребление внешних неэлектрических ресурсов может быть выше и т.п.; - очень большую зависимость потребления энергоресурсов от климатических условий расположения объекта.

Таблица 2.25 - Данные по выходу полупродуктов, побочных продуктов, энергоресурсов

Наименование	Ед. изм.	Выход на 1 т продукции (1 м³ очищенной сточной воды)
Наименование	Ед. изм.	минимальный	максимальный
1. Удобрение из осадка сточных вод	кг (фактической влажности)	0,4	1,4
2. Компост из осадка сточных вод	кг (фактической влажности)	0,3	0,6
3. Электрическая энергия		0	0,006
4. Тепловая энергия	кДж	0	1,5

2.2 Очистка поверхностных сточных вод

2.2.1 Технологическая схема процесса ОС ПСВ

В справочнике не рассматриваются сооружения на объектах гидрографической сети населенных пунктов, а также организационно-технические мероприятия по сокращению загрязненности ПСВ, не относящиеся к их очистке.

Совокупность применяемых технологий ОС ПСВ невозможно свести к одной обобщенной технологической схеме, они весьма разнообразны: от простейших до сложных многоступенчатых. И те и другие могут включать в себя как обязательные, так и необязательные подпроцессы (опциональные либо альтернативные).

Процесс выпадения атмосферных осадков носит вероятностный характер. При этом дождевой сток характеризуется чрезвычайной нестационарностью, как по расходам, так и загрязняющим компонентам, концентрация которых в течение одного дождя изменяется в самых широких пределах. Поэтому важнейшим вопросом технологии очистки ПСВ является усреднение расхода и состава стоков перед подачей на очистку. В связи с этим в качестве обязательного элемента в состав ОС ПСВ включаются сооружения для регулирования расхода и усреднения состава сточных вод.

В зависимости от принципа регулирования сточных вод, подаваемых на очистку, очистные сооружения ПСВ разделяются на два типа:

- накопительные, с регулированием стока по объему;

- проточные, с регулированием стока по расходу.

В настоящее время в практике очистки ПСВ находят применение оба типа сооружений. При этом сооружения накопительного типа наиболее полно соответствуют действующей в Российской Федерации законодательной и нормативно-методической базе проектирования, а также обеспечивают более высокий и стабильный эффект очистки ПСВ от основных загрязняющих компонентов - взвешенных веществ и нефтепродуктов.

На большинстве применяемых ОС не очищается весь объем собираемых ПСВ, так как это очень существенно увеличило бы стоимость сооружений.

На очистных сооружениях накопительного типа регулирование расхода и усреднение состава сточных вод, подаваемых на очистку, производится в аккумулирующем резервуаре. При заполнении резервуара поступающий поверхностный сток через разделительную камеру направляется на сброс без очистки. В этом типе ОС обеспечивается прием в аккумулирующий резервуар и последующее отведение на глубокую очистку всего объема стоков от часто повторяющихся малоинтенсивных дождей, а также наиболее концентрированной, начальной, части стока от высокоинтенсивных (ливневых) дождей. При этом в водный объект без очистки сбрасывается наименее концентрированная условно чистая часть стока, формирующегося в последней фазе высокоинтенсивных (ливневых) дождей.

На сооружениях проточного типа регулирование расхода ПСВ (без усреднения состава) осуществляется только в части отсечения максимального значения расхода, который может быть подан на ОС. Это осуществляется в разделительной камере (ливнесброс), устраиваемой на подводящем коллекторе. До достижения предельного расхода на очистку направляется сток с переменным расходом от всех дождей с периодом однократного превышения интенсивности в пределах 0,05-0,2 года, а также часть стока с переменным расходом от дождей с периодом однократного превышения интенсивности более 0,2 года. Весь расход ПСВ свыше максимального значения сбрасывается без очистки. Важно отметить, что в водный объект без очистки в этом случае поступает преобладающая часть стока от интенсивных ливневых дождей с максимальными расходами и, как правило, наибольшей концентрацией загрязняющих веществ. Это объясняется тем, что наибольший расход осадков во время ливня характерен в его начале, когда он смывает максимальное количество загрязнений. Таким образом, экологическая эффективность сооружений проточного типа значительно ниже, чем накопительных.

Также возможен вариант аккумулирования всего объема дождевого стока без сброса части его в водный объект, применяемый для дождевого стока, поступающий с сильнозагрязненных территорий.

На многих очистных сооружениях, применяемых для очистки ПСВ с территории промышленных территорий, дорожно-транспортной сети стадия аккумулирования стока отсутствует. Это приводит к негативным последствиям, описанным в разделе 3.

Подавляющее большинство существующих ОС ПСВ включает в себя следующие основные (обязательные) подпроцессы:

- грубая механическая очистка;

- отстаивание;

- удаление осадка.

Все остальные технологические подпроцессы присутствуют не во всех ОС.

В таблице 2.26 приведено обобщенное описание процесса очистки ПСВ.

Таблица 2.26 - Обобщенное описание процесса очистки ПСВ

Входной поток

Этап процесса (подпроцесс)

Выходной поток

Основное технологическое оборудование

Поступающая сточная вода

N 1. Процеживание.

Обязательный подпроцесс

1. Неочищенная процеженная сточная вода

2. Отбросы

В зависимости от производительности:

- не механизированные решетки (сита), мусоросборные корзины (контейнеры), дождеприемные решетки

- механизированные решетки с автоматизированной системой очистки, с системами транспортирования и прессования отбросов.

Неочищенная процеженная сточная вода

N 2. Удаление грубодисперсных механических примесей: оседающих (песка, частиц грунта).

Обязательный подпроцесс

1. Неосветленная сточная вода без грубых минеральных примесей.

2. Минеральный осадок, пескопульпа.

В простейших конструкциях строительная техника для выгрузки осадка.

В наиболее сложных вариантах:

- песколовки (емкостные проточные сооружения либо комплектное оборудование);

- насосы, либо гидроэлеваторы для откачки песчаной пульпы на обезвоживание;

- скребковое оборудование для транспортировки песка к приямкам (не во всех конструкциях)

Неосветленная сточная вода без грубых минеральных примесей.

N 3. Аккумулирование сточных вод с целью регулирования расхода и усреднения состава.

Может быть совмещено с отстаиванием. Обязательный подпроцесс для ОС ПСВ накопительного типа

1. Неосветленная сточная вода без грубых минеральных примесей, усредненная по составу и расходу, либо (при применении отстаивания) - осветленная сточная вода.

2. Минеральный осадок.

Аккумулирующие резервуары (емкостные сооружения различного исполнения).

В приемной камере устанавливается оборудование по подпроцессу 1, на выходе - нефтесборное устройство

Неосветленная сточная вода.

N 4. Выделение взвешенных веществ (осветление) и пленочных загрязнений (свободных нефтепродуктов).

Обязательный подпроцесс^*.

Как правило, производится методом безреагентного отстаивания. Может быть совмещен с аккумулированием (накоплением) стоков.

Может быть совмещен с подпроцессом N 3 аккумулирующих резервуаров-отстойников.

Может быть реализован на тонкослойных отстойниках.

Может быть применен в варианте флотационной очистки

1. Осветленная сточная вода.

2. Минеральный осадок.

3. Пленка нефтепродуктов

Сооружения объемного отстаивания (емкостные сооружения типа горизонтальных отстойников).

В отдельных случаях скребковое оборудование, насосы для откачки осадка, нефтесборные устройства, флотационное оборудование

Неосветленная процеженная сточная вода

N 5. Обработка в резервуаре-биопруде с высшей водной растительностью (эйхорния).

Необязательный подпроцесс. Не применим в условиях в северных и северо-западных регионах РФ

1. Очищенная вода.

2. Использованные растения

Сооружения объемного отстаивания (емкостные сооружения).

Культура эйхорнии.

Закрытые обогреваемые сооружения по сохранению эйхорнии в зимний период

Осветленная вода или вода после фильтрации

N 6. Биологическая очистка в биоплато (биопрудах).

Необязательный подпроцесс

Очищенная вода.

Периодически отмершая биомасса, отработанный грунт

Биоплато - гидробиологическое инженерное сооружение.

Габионные сооружения

Осветленная вода (вариант - неосветленная)

Вариантно:

растворы реагентовиз подпроцесса N 8

N 7. Дополнительное выделение мелкодисперсных взвешенных веществ и нефтепродуктов фильтрованием.

Напорная или безнапорная фильтрация, либо контактная фильтрация (с реагентной обработкой) через слой зернистой загрузки (песок, гидроантрацит, плавающая загрузка).

Необязательный подпроцесс

Вода, доочищенная от взвешенных веществ и нефтепродуктов, в том числе эмульгированных.

Промывная вода. Отработанная загрузка фильтров

Фильтры напорные и безнапорные

Товарные реагенты:

- соли железа или алюминия (коагулянты);

- полиэлектролиты (флокулянты).

Техническая вода

N 8. Приготовление и дозирование растворов реагентов.

Комплексный подпроцесс - может осуществляться на нескольких различных потоках.

Необязательный подпроцесс

Рабочие растворы реагентов для применения

Баки для складирования запаса жидкого реагента, помещения для хранения сухого реагента.

Растворно-расходные узлы с дозирующим оборудованием

Вода после фильтрации

N 9. Сорбционная обработка для доочистки от эмульгированных и растворенных нефтепродуктов, а также других органических соединений.

Необязательный подпроцесс

Очищенная вода.

Периодически - отработанный сорбент

Фильтры сорбционные, напорные и безнапорные с различными загрузками

Очищенная вода

N 10. Обеззараживание.

Обязательный по требованиям СанПиН. Фактически на практике применяется редко

Очищенная вода

Установки УФ-обеззараживания

Осадок из отстойников (резервуаров)

N 11А. Уплотнение и подсушка на песковых площадках

Подсушенный осадок.

Сливная вода

Бетонные или земляные сооружения - песковые площадки.

Спецавтотранспорт для уборки и вывозки осадка

Также:

Раствор флокулянта из подпроцесса N 9.

Техническая вода

N 11Б. Обезвоживание в геоконтейнерах (геотубах)

Обезвоженный осадок (кек)

Фильтрат

Бетонная площадка с отводом фильтрата. Специальные фильтрующие мешки - геотубы

Также:

Раствор флокулянта из подпроцесса 9.

Техническая вода

N 11В. Механическое обезвоживание

Обезвоженный осадок (кек).

Фильтрат

Комплектное оборудование для механического обезвоживания (шнековые или ленточные фильтры, декантерные центрифуги).

Транспортные линии (шнеки, ленточные транспортеры), бункеры

Обезвоженный осадок

N 12. Приготовление почвогрунтов

Почвогрунт.

Отходы от просеивания

Площадки вылеживания (опционально). Виброгрохоты для просеивания почвогрунта. Строительная техника для погрузочно-разгрузочных работ

См. примечание ¹⁾ к табл. 2.1.

Единственная в стране полноценная система отведения и очистки ПСВ действует в г. Москве и эксплуатируется ГУП "Мосводосток". Система отведения представляет собой развитую коллекторно-речную сеть, которая включает в себя всю гидрографическую сеть города, частично заключенную в коллекторы, и водосточную сеть, которая охватывает до 90 % территории г. Москвы (в старых границах). Через водосточную сеть города в водные объекты сбрасывается до 600 млн. м³ поверхностного стока.

Степень оснащения застроенных территорий Москвы очистными сооружениями недостаточна, так как существующие очистные сооружения принимают поверхностный сток с 65 % канализованной территории города. Все они расположены преимущественно в устьевых участках коллекторно-речной сети. Существующие ОС ПСВ можно подразделить на пять типов:

- очистные сооружения механической очистки - отстойники ("пруды-отстойники"), сооружения камерного типа, песколовки, щитовые заграждения;

- тонкослойные отстойники;

- очистные сооружения глубокой очистки;

- групповые очистные сооружения с реагентной очисткой;

- фильтровальные очистные сооружения (ФОС).

Отстойники (также называемые "прудами-отстойниками", хотя прудами они не являются) - одна из первых конструкций очистных сооружений, представляющие собой многосекционные железобетонные резервуары, расположенные на водосточных коллекторах. В состав сооружений входят песколовки и горизонтальные отстойники с приспособлениями для задержания нефтепродуктов. Из оборудования также используется строительная техника для выгрузки осадка и скиммеры для отвода нефтепродуктов (не на всех сооружениях).

Сооружения камерного типа представляют сбой комбинированные подземные (располагаемые в камере) сооружения полного цикла механической очистки. К их основному оборудованию относятся:

- металлические съемные решетки на входе в сооружение для задержания плавающего мусора;

- сооружение для отстаивания;

- кассетные фильтры для безнапорной фильтрации.

В качестве загрузки в разное время использовались деревянные опилки, металлическая стружка, синтетические материалы (сипрон, капрон-щетина и др.), а также антрацит, шлаковата и другие утеплители, применяемые в строительстве.

Тонкослойные отстойники - разновидность отстойников, дополненная тонкослойными блоками.

Данные по эксплуатируемым ГУП "Мосводосток" сооружениям приведены в таблице 2.27.

Таблица 2.27 - Данные по сооружениям, эксплуатируемым ГУП "Мосводосток" (2014 г.)

Наименование сооружения	Количество, единиц
Отстойники ("пруды-отстойники")	45
Сооружения камерного типа	20
Щитовые заграждения	5
Фильтровальные ОС	30
Габионные фильтрующие ОС	39
Песколовки	18
Всего сооружений	157
Примечание - Также имеется 26 прудов-регуляторов и 4 сооружения других типов.

Анализ состава ОС ГУП "Мосводосток" приведен в таблице 2.28.

Таблица 2.28 - Анализ состава ОС ГУП "Мосводосток"

Тип сооружений	Доля, %
Простейшие сооружения для отделения грубых примесей (щитовые заграждения и песколовки)	15
Сооружения с отстаиванием	29
Сооружения с фильтрованием различной эффективности	56

Таким образом, около 56 % всех ОС ПСВ в г. Москве относятся к технологиям, использующим процесс фильтрования, из них к современным высокотехнологичным можно отнести только треть (19 % от всех ОС ПСВ).

В ГУП "Водоканал Санкт-Петербурга" эксплуатируется 7 ОС ПСВ. На 3-х объектах предусмотрена напорная фильтрация через зернистые загрузки и активированные угли. Данные по эффективности работы приведены в разделе 3.

2.2.2 Текущие уровни потребления ресурсов и производства вторичной продукции на ОС ПСВ

Рассматривать материально-энергетический баланс имеет смысл только для двух уровней технологий очистки, обеспечивающих, соответственно, существенную и глубокую очистку ПСВ:

- тонкослойное реагентное отстаивание;

- глубокая очистка с двухступенчатой напорной фильтрацией и сорбцией.

Данные по диапазону расхода сырья, материалов и энергоресурсов на ОС ГСВ приведены в таблице 2.29. В связи с отсутствием достаточно представительной подборки данных по ОС ПСВ поселений приводятся данные для некоторых сооружений.

Таблица 2.29 - Диапазон расхода сырья, материалов и энергоресурсов на ОС ГСВ

N	Наименование	Ед. изм.	Расход на 1 т продукции (1 м³ очищенной сточной воды)
N	Наименование	Ед. изм.	Минимальный	Максимальный
1	Поступающая сточная вода	м³	1,0	1,0
2	Реагенты	кг
2.1	На основе алюминия (по Al)		0,012	0,017
2.2	Органические полиэлектролиты (флокулянты) - для очистки		-	0,002
2.3	Органические полиэлектролиты (флокулянты) - для обезвоживания осадка	кг	-	0,001
2.4	Загрузка (песок) для фильтров доочистки	кг	-	0,025
2.5	Сорбционная загрузка	кг	-	0,1
3	Энергоресурсы^***
3.1	Электроэнергия		0,03	0,28
3.2	Топливо (или тепловая энергия)	кДж	-	0,13

Получение энергии и топлива из ПСВ и их осадков невозможно. Обезвоженный (подсушенный осадок) используют в качестве почвогрунта (компонента почвогрунта) либо изолирующего материала на полигонах захоронения отходов. Количество получаемого почвогрунта либо изолирующего материала определяется загрязненностью ПСВ и эффективностью его очистки и может изменяться в чрезвычайно широком диапазоне.

<< Раздел 1. Общие сведения об очистке сточных вод централизованных систем водоотведения поселений		Раздел 3. >> Текущие уровни эмиссии в окружающую среду
	Содержание Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 10-2019 "Очистка сточных вод с использованием...

Раздел 2. Описание используемых технологических процессов

ГАРАНТ:

ГАРАНТ:

Откройте актуальную версию документа прямо сейчас