Особенности запуска очистных сооружений на территории Воронежской области

Конструктивные особенности некоторых очистных сооружений вызывают недоумение у представителей сторонних пусконаладочных организаций, а иногда и вовсе ставят их в тупик. И, хотя изготовители очистных сооружений с нетипичными технологическими схемами уверяют всех в их эффективности, на практике сами почти всегда отказываются от запуска собственных систем под разными предлогами...

  Опыт изготовления, запуска и эксплуатации очистных сооружений и систем водоотведения позволяет анализировать и объективно оценивать экологическую, законодательную и техническую ситуации в сфере очистки сточных вод. Работая в отрасли свыше десяти лет, нашими сотрудниками были обобщёны особенности, с которыми приходится сталкиваться в ходе проведения пусконаладочных работ, как на вновь построенных, так и на законсервированных очистных сооружениях, простаивающих без эксплуатации длительный срок, составляющий иногда более пяти лет.

  Запуск очистных сооружений хозяйственно-бытовых сточных вод является важнейшим этапом, определяющим эффективность их дальнейшего функционирования и качество очистки воды. При запуске лимитирующим фактором выступает процесс наращивания биомассы активного ила, определяющей общую окислительную активность биоценоза и, как следствие, способность к преобразованию органической массы загрязнений в безопасные неорганические компоненты, что является базовым принципом биологической очистки.

  Несмотря на то, что формирование активного ила происходит самостоятельно под влиянием микрофлоры органических загрязнениях сточных вод, необходимо иметь в виду длительность этого процесса. Без участия извне наращивание биомассы может происходить в течение двух месяцев, а иногда – и более, что вызывает возмущение заказчиков строительства: очистные сооружения построены и запущены, почему нет очистки? Для ускорения формирования биоценоза принято использовать функциональный активный ил с действующих очистных сооружений, но нужно понимать, что его транспортировка до нового объекта будет происходить в условиях кислородного голодания аэробов, а это может иметь для них необратимые и даже фатальные последствия, если перевозка занимает более 2-х часов по времени.

  Существует метод ускорения наращивания биомассы активного ила за счёт внесения в аэротенки биопрепаратов-пробиотиков, содержащих необходимые для биологической очистки микроорганизмы в состоянии глубокого анабиоза. Попав в водную среду с необходимой температурой, микроорганизмы активируются, включаются в формирующиеся пищевые цепочки биоценоза и начинают функционировать. Такой метод форсирования запуска очистных сооружений, кроме очевидных достоинств, имеет и недостатки: высокую стоимость сухих субстанций биопрепаратов; невозможность подтвердить функциональность микроорганизмов, находящихся в анабиозе (длительность и нарушение температурного и влажностного режимов хранения губительны для МО); как следствие – чрезвычайно высокий риск нефункциональных подделок.

  Для достижения максимальной эффективности очистки необходимо не только нарастить необходимое количество субстанции активного ила, важно добиться равновесного состояния пищевых цепочек биоценоза. С учётом того, что биоценоз – это сложная система хоть и простейших, но живых существ, создание оптимальных условий для их функционирования является непростой задачей. Одним из важнейших факторов, обеспечивающих равновесное состояние биоценоза, является равномерность подачи питательной субстанции – органических загрязнений – в зоны функционирования активного ила. Как известно наибольшие объёмы сброса сточных вод со стороны жилого массива происходят в вечернее и утреннее время, с максимальной концентрацией загрязнений в преддверии окончания светового дня; существует также скачок середины дня, совпадающий с обеденным перерывом. В остальное время поток менее интенсивен и относительно равномерен по объёму и количеству загрязнений. Для обеспечения равномерности подачи стока в очистные сооружения используется усреднитель. Его наличие не только ускоряет ввод системы в эксплуатацию, но и позволяет непрерывно поддерживать высокое качество очистки.

  Усреднение стока не только интенсифицирует работу биоценоза активного ила, сохраняя оптимальным время пребывания в технологических зонах с аэрацией и повышая окислительную активность, но и улучшает осаждение взвешенных веществ в отстойниках, препятствует выносу ила, происходящему при залповых сбросах, стабилизирует весь процесс очистки. Наиболее актуальным представляется процесс усреднения для компактных очистных сооружений, где скачки поступающих сточных вод не могут быть скомпенсированы объёмами технологических зон, как это происходит на крупных очистных сооружениях.

  Многообразие технологических схем очистных сооружений, расположенных на территории Воронежской области, затрудняет процесс запуска в эксплуатацию из-за отсутствия единого универсального подхода. Разумеется, в каждой из систем необходимо нарастить биомассу активного ила в объёме аэротенков и биоплёнки на носителях иммобилизованной микрофлоры, однако, не менее важными остаются процессы отделения от очищенной воды иловой субстанции, рециркуляции ила, эвакуации и обезвоживания избыточного ила. Конструктивные особенности некоторых очистных сооружений вызывают недоумение у представителей сторонних пусконаладочных организаций, а иногда и вовсе ставят их в тупик. И, хотя изготовители очистных сооружений с нетипичными технологическими схемами уверяют всех в их эффективности, на практике сами почти всегда отказываются от запуска собственных систем под разными предлогами. В этой связи заказчикам очистных сооружений целесообразно иметь дело с компаниями, осуществляющими не только изготовление, но и запуск, настройку, ввод в эксплуатацию, поддержание функционального режима, проведение гарантийных и сервисных работ. Уверенные в работоспособности своих изделий компании настаивают на их запуске собственными силами, без привлечения сторонних организаций. Поэтому заказчикам стоит обращать внимание именно на такие компании, расположенные в географической близости от места установки очистных сооружений и предлагающие не только изготовление, но и проведение пусконаладочных и сервисных работ.

  Серьёзной проблемой при запуске очистных сооружений становится несоответствие реального объёма сточных вод заявленной производительности. Как правило, реальные объёмы значительно ниже тех, на которые рассчитана установка, – заказчик страхуется, рассчитывая на увеличение объёмов в будущем, забывая о том, что для системы биологической очистки нужна максимально точная величина реального объёма стока, – опираясь на неё, осуществляется весь расчёт очистных сооружений. Недостаток объёма сточных вод иногда делает попросту невозможным полноценный запуск системы. Доходит до того, что приходится изменять уже существующую конструктивную схему, уменьшая объёмы ёмкостей за счёт изменения их геометрии. Рациональным решением в случае недостатка объёма стока является использование очистных сооружений наращиваемой мощности, состоящих из блочно-модульных линий одинаковой производительности. По мере увеличения объёма стока запускаются параллельные линии, обеспечивая оптимальные условия для функционирования биоценоза и наилучшее качество очистки.

  В связи с ужесточением требований норматива сброса в водоёмы рыбохозяйственного назначения возникла необходимость в сочетании биологической и реагентной очисток. Без применения последовательных процедур коагуляции и флокуляции невозможно избавиться от остаточных мелкодисперсных взвешенных веществ и фосфатов, представляющих опасность эвтрофикации водоёмов, принимающих очищенные стоки. К сожалению, значительная часть масштабных очистных сооружений Воронежской области создана по устаревшим проектам, не предполагающим наличия систем дефосфотизации. Организация реагентного хозяйства на таких предприятиях сопряжена со значительными расходами по оснащению системами подготовки и дозирования реагентов и ежемесячным тратам на их закупку, а потому эксплуатирующие организации предпочитают платить эпизодические штрафы за «сверхнорматив» – это дешевле, чем ежедневно заниматься ресурсоёмким реагентным хозяйством. К сожалению, более эффективного способа дефосфотизации, чем реагентный, на сегодняшний момент не найдено, поэтому эксплуатирующим организациям придётся мириться с необходимостью оснащения комплексами связывания фосфатов или с всё возрастающими штрафами.

  Особую сложность представляет запуск очистных сооружений, простоявших без эксплуатации несколько лет. Наиболее часто это происходит из-за отказов в проведении пусконаладочных работ, как со стороны подрядчика, так и со стороны специализированных организаций, не желающих брать риски на себя. Из-за статичного простоя очистных сооружений значительно сокращается ресурс практически все электромеханических систем, а некоторые из них полностью выходят из строя под влиянием атмосферных воздействий. Наибольшим повреждениям подвергаются закрытые элементы, заполненные водой. Они коррозируют и разрушаются в результате низкотемпературной кристаллизации воды. Как правило, запуск таких очистных сооружений начинается с обследования состояния всех систем, замены вышедших из строя функциональных элементов, поиск их аналогов. В конечном счёте, стоимость всех этих закупок и работ может превысить затраты на строительство новых очистных сооружений. Это лишний раз подчёркивает необходимость работать с теми подрядчиками, которые берут на себя не только изготовление и монтаж очистных сооружений, но и запуск, настройку, ввод в эксплуатацию сразу после строительства. К сожалению, ситуацию с длительным простоем смонтированных очистных сооружений можно считать распространённой на территории Воронежской области. В качестве примеров можно привести городские очистные сооружения Борисоглебска и Калача, очистные сооружения посёлка Отрадное и посёлка городского типа Панино.

  Серьёзным остаётся вопрос квалификации обслуживающего персонала, которому предстоит поддерживать очистные сооружения в состоянии эффективной работы. Начиная с процесса обучения, становится понятной низкая квалификация сотрудников, привлечённых для эксплуатации. Работа на «непрестижном» объекте обусловливает слабую мотивацию претендентов на должность оператора и отсутствие конкуренции за рабочее место. Между тем современные очистные сооружения являются инженерными системами, требующими соответствующей инженерно-технологической квалификации сотрудников. Как показали опросы представителей эксплуатирующих организаций, значительная их часть считает аэрацию лишь процессом «отдувки» загрязнений со скверным запахом и не понимает даже базовых принципов функционирования активного ила. С таким подходом некоторые операторы «экономят» электроэнергию, отключая воздуходувки на длительное время и считая это действие абсолютно оправданным с точки зрения энергоэффективности.

  Таким образом, запуск очистных сооружений, являясь важнейшим этапом для их дальнейшей работы, требует со стороны сотрудников пусконаладочной организации понимания основных биохимических процессов очистки, достаточной квалификации в области технологий преобразования загрязнений, отвода и обезвоживания осадков, утилизации избыточного ила. Для заказчиков очистных сооружений рекомендуется взаимодействовать с такими предприятиями-изготовителями, которые производят своими силами не только системы водоочистки, но и осуществляют пусконаладочные и сервисные работы; расположены в непосредственной близости от места монтажа или на удалении, не превышающем границы соседней области.