Проекты очистных сооружений

Человек в процессе своей жизнедеятельности потребляет и загрязняет огромные объемы пресной воды, количество которой на планете ограничено. Сначала воду природных источников приходится очищать от механических примесей и с помощью различных методик доводить до требуемой кондиции.

Наиболее жесткие требования предъявляются к питьевой воде, менее жесткие — к воде технической. Регламентируют эти требования соответствующие ГОСТы, ОСТы и СНиПы. После использования вода формирует стоки: ливневые, бытовые и промышленные. Все эти стоки требуют очистки поскольку их качество не соответствует, к примеру, критериям, предъявляемым при рыборазведении. Иными словами, сброс таких стоков без очистки в природные водоемы и водотоки может привести к заболеванию и даже гибели обитающей в них рыбы. За счет поступления в них неочищенных стоков вода озера, речки или пруда может стать непригодной не только для питья, но и для купания.

Для очищения воды используются многочисленные методы, которые можно разделить на четыре основные группы: механические, химические, физико-химические и биологические. Механические методы применяются в начале процесса очистки. Они позволяют убрать из сточных вод относительно крупные нерастворенные компоненты. Для этого используются решетки, сита и отстойники. Механические методы не способны удалить из сточных вод растворенные вещества.

Химические методы применяются для снижения концентрации в стоках токсичных растворенных веществ. Для этого используются химические реагенты, связывающие данные вещества и осаждающие их. Таким образом концентрация токсичных веществ в стоках существенно снижается. Но достичь требуемых концентраций часто не удается.

Физико-химические методы (электрохимический, ионнообменный, мембранный и др.) также предназначены для удаления из жидкости токсичных соединений, но также часто не позволяют достичь желаемого снижения их концентраций.

Биологические методы основаны на поглощении тех или иных соединений и элементов из раствора микроорганизмами. Метод позволяет достигать очень высоких степеней очистки стоков, но может использоваться преимущественно только после существенной предварительной очистки и подготовки воды. Микроорганизмы способны существовать в ограниченном диапазоне концентраций токсичных веществ.

Многочисленные реальные методы очистки воды (флотация, коагуляция, электро-химическая обработка, мембранная очистка и др.) обычно основываются на комбинации указанных методов очистки.

Очистные сооружения делятся на локальные, общие (заводские, цеховые) и городские (районные). Рассмотрим их на примере гальванического производства, потребляющего и, следовательно, сбрасывающего огромные объемы воды. Допустим на заводе осуществляется обработка деталей хромированием, никелированием, цинкованием, оловянированием, фосфатированием и оксидированием. Технология каждого из вышеперечисленных процессов требует использования различных реактивов и технологий. Образующиеся при этом стоки имеют разный химический состав и требуют особых методов очистки. Здесь используются локальные очистные сооружения — каждое на свой технологический процесс. После локальной очистки стоки сливаются и попадают на общезаводские (-цеховые) очистные сооружения, а после них — на городские очистные сооружения или в природные водоемы и водотоки.

Часть (до 85%) очищенной на заводе воды вновь используется в технологических циклах гальванического производства. Таким образом осуществляется оборотное водоснабжение, за счет чего существенно снижаются затраты на производство. К поступающей в коммунальную канализацию воде предъявляются свои жесткие требования, так как возможности городских очистных сооружений ограничены. Между коммунальными службами города и гальваническим производством в обязательном порядке заключается соглашение о сбросе сточных вод производства в городскую канализацию. Коммунальщикам предоставляются сведения о химическом составе сточных вод, местах, объемах и сроках сброса промышленных стоков в канализацию.

Составление проекта очистных сооружений — чрезвычайно сложный, ответственный и дорогостоящий процесс. По экспертным оценкам стоимость проекта составляет от 7 до 10% от стоимости очистных сооружений. Поручать подобную работу следует лицензированным организациям, обладающим соответствующим опытом. Рассмотрим составные части проекта на примере очистных для гальванического производства, поскольку гальваническое производство является одним из крупнейших потребителей воды, а его сточные воды – одними из самых токсичных и вредных.

Проектирование очистных оптимально объединить с созданием проекта самого гальванического производства или его реконструкции. В противном случае потребуется разработка детального технического задания на проектирование. Разнообразные виды гальванической обработки изделий и многочисленные методы, применяемые при этом, не позволяют использовать унифицированные способы очистки сточных вод. Каждый проект должен составляться под конкретное производство с учетом его особенностей. Локальная очистка стоков может быть уже включена в технологический процесс гальванического нанесения покрытий. Должен быть указан предполагаемый объем стоков, их химический состав, время и место попадания на очистные сооружения, пути и способы доставки к ним.

В проекте должно быть указано место размещения очистных сооружений, получено разрешение на использование данной территории на предполагаемые цели. Законодательство запрещает размещение подобных объектов на расстоянии менее 150м от детских учреждений, жилых домов и тому подобных объектов. Проект должен быть согласован с электриками (потребуются дополнительные мощности на водоочистку), пожарными (наличие пожарного водоема, ширина подъездных путей для пожарных машин, возможность их разворота на территории очистных), СЭС и другими надзорными организациями.

В проекте должна быть представлена экологическая экспертиза, которую уполномочен проводить Росприроднадзор. В случае сброса очищенных стоков в природные водоемы и водотоки обязательно утверждение проекта в Рыбнадзоре. При сбросе очищенных стоков в городской коллектор следует учитывать требования к качеству сточных вод, изложенному в приложении к «Правилам пользования системами коммунального водоснабжения и канализации в РФ №644 от 28.07.2013» и в приложениях к «Распоряжению комитета по энергетике и инженерному обеспечению СПб от 30.12.2014 №148».

Проект должен включать ТЭО (технико-экономическое обоснование) использования тех или иных методов очистки стоков с целью отбора наиболее эффективных и экономичных. Предлагаемые методы очистки должны быть детально изложены, их применение — научно и экономически обосновано. Сегодня пресная вода — дорогой продукт. За сброс загрязненной воды также приходится платить. Поэтому максимальное приближение к оборотному водоснабжению гальванического производства существенно снижает расходы на него.

Согласно приложению 3 к распоряжению Комитета по тарифам Санкт-Петербурга от 27.11.2015 №379-р гальванические предприятия в период с 01.07.2016 по 30.06.2017г. должны платить за питьевую воду 27,4руб/м.куб., за техническую воду — 4,95руб/м.куб., тарифы на водоотведение за тот же период составляют 32,11руб/м.куб., а ливневую канализацию — 19,65руб/м.куб. Основной содержательной частью проекта должна служить схема размещения на территории очистных коммуникаций, строений и оборудования. Она должна сопровождаться детальным описанием принятых к использованию технологических процессов очистки с указанием путей следования стоков от момента их поступления на очистные и до удаления с территории очистных сооружений. Обязательно указание предельных показателей качества воды на выходе после очистки.

В проекте в обязательном порядке должна быть предусмотрена очистка ливневых стоков с территории полигона. На этот случай разработана временная инструкция по проектированию сооружений для очистки поверхностных сточных вод СН 496-77. Необходимо предусмотреть места складирования твердых осадков и внедрить методики их дальнейшего использования в производственном процессе. Таким образом будут экономиться ценные элементы (медь, никель, хром и т.д.).

Проект предусматривает перечень необходимого для очистных оборудования и материалов. В нем должен быть предусмотрен контроль за качеством и количеством сточных вод, как поступающих на очистку, так и прошедших ее. Лучше и дешевле, если этот контроль будет автоматическим и непрерывным. Желательно, чтобы организация, разрабатывавшая проект, провела все необходимые согласования, построила очистные сооружения и запустила их в производство. При нанесении гальванических покрытий и в процессе очистки стоков не должны нарушаться принятые проектантами технологии. При их соблюдении предприятию не будут назначаться штрафы, что удешевит производство. Оборудование, предусмотренное проектом, со временем изнашивается и морально устаревает. Могут измениться требования к степени очистки стоков. Разрабатываются новые, более производительные или (и) экономичные методы очистки производственных стоков. Возникает необходимость замены старого оборудования и методик на новые. Иными словами, потребуется реконструкция очистных сооружений. Без согласования с вышеперечисленными инстанциями изменения в технологии очистки стоков недопустимы. В этом случае у лицензированных организаций заказывается проект реконструкции очистных сооружений.