Технологическое взаимодействие коммунальных систем водоподготовки и канализации в процессах очистки воды и обработки осадков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.04, кандидат технических наук Хамидов, Матвей Георгиевич

• Хамидов, Матвей Георгиевич
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Хамидов, Матвей Георгиевич

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Состав и физико-химические свойства водопроводных осадков.

1.1.1. Биогеохимия алюминия.

1.2. Естественные методы обработки водопроводных осадков.

1.2.1. Сброс в поверхностные воды.

1.2.2. Сброс в пруды накопители.

1.2.3. Удаление на площадках вымораживания.

1.2.4. Удаление водопроводного осадка в море и подземные горизонты.

1.3. Искусственные методы обработки и удаления водопроводных осадков.

1.3.1. Обработка реагентами.

1.3.2. Обработка флокулянтами.

1.3.3. Замораживание и оттаивание.

1.3.4. Радиационная обработка.

1.3.5. Магнитная обработка, электрокоагуляция.

1.3.6. Обезвоживание на вакуум-фильтрах.

1.3.7. Обезвоживание на фильтр-прессах.

1.3.8. Обезвоживание на центрифугах.

1.4. Применение водопроводного осадка для удаления фосфатов из сточных вод.

1.4.1. Биологические методы.

1.4.2. Биохимические и реагентные методы.

1.4.3. Электрохимические методы доочистки воды от соединений фосфора.

1.5. Химический состав водопроводных осадков. Анализ требований и условий утилизации в соответствии с природоохранным законодательством РФ.

1.5.1. Химический состав водопроводных осадков.

1.5.2. Утилизация водопроводных осадков в производстве строительных материалов.

ГЛАВА 2. КАЧЕСТВЕННЫЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ГЕНЕЗИС ОСАДКОВ СООРУЖЕНИЙ ВОДОПОДГОТОВКИ МОСКВЫ.

2.1. Структура и производительность систем водоснабжения и водоотведения г. Москва (Справочная информация).

2.1.1. Источники водоснабжения.

2.1.2. Водопроводные станции и водопотребление.

2.2. Реагенты в процессах водоподготовки.

2.2.1. Сульфат алюминия (CA).

2.2.2. Оксихлорид алюминия (ОХА).

2.2.3. Флокулянты.

2.2.4. Расход реагентов на водопроводных станциях Москвы.

2.3. Состав природных вод Волжского и Москворецкого водоисточников.

2.3.1. Общая характеристика технологических показателей качества исходной воды.

2.3.2. Физико-химические показатели состава исходной воды.

2.3.3. Биологические показатели исходной воды.

2.3.4. Корреляции показателей состава исходной воды.

2.3.5. Зависимость расхода коагулянта от состава исходной воды.

2.4. Выводы по составу поверхностных вод водоисточников Москвы.

2.5. Количественные показатели образования водопроводного осадка.

2.5.1. Зарубежная практика прогнозирования образования водопроводного осадка.

2.5.2. Отечественная практика прогнозирования образования водопроводного осадка.

2.5.3. Учет образования водопроводного осадка на водопроводных станциях Москвы.

2.5.4. Анализ роли компонентов природной воды в формировании водопроводного осадка.

2.5.5. Рекомендации по определению образования водопроводного осадка расчетным методом.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технологическое взаимодействие коммунальных систем водоподготовки и канализации в процессах очистки воды и обработки осадков»

Диссертационная работа основана на объектах исследования (природные и сточные воды, осадки, сооружения, оборудование и технологические процессы) и на данных производственного контроля водопроводных станций и очистных сооружений коммунальной канализации г. Москва, входящих в единое Московское государственное унитарное предприятие "Мосводоканал". Сооружения водоподготовки МГУП "Мосводоканал" - Северная водопроводная станция (СВС) и Восточная водопроводная станция (ВВС); Западная водопроводная станция (ЗВС) и Рублевская водопроводная станция (РВС) - запитываются принципиально отличающими, но наиболее типичными для территории РФ, поверхностными природными водами: СВС и ВВС -высокоцветными маломутными водами из Волжского водоисточника; ЗВС и РВС -низкоцветными средней мутности водами из Москворецкого водоисточника. Крупнейшие (96% от суммарной производительности) очистные сооружения коммунальной канализации МГУП "Мосводоканал" - Курьяновская станция аэрации (КСА) и Люберецкая станция аэрации (ЛбСА) - многие годы принимают водопроводные промстоки на обработку. В силу особенностей территориального расположения сооружений водоподготовки и очистных сооружений МГУП "Мосводоканал", а также исторически сложившейся инфраструктуре канализационных сетей, КСА принимает на обработку исключительно и все 100% промстоков ЗВС и РВС. ЛбСА принимает на обработку только промстоки СВС. Строительные работы по приему промстоков с ВВС на ЛбСА были приостановлены по изложенным в диссертации причинам, на ВВС в настоящее время строиться цех механического обезвоживания осадка. Благодаря раздельному поступлению водопроводных осадков от станций Москворецкого и Волжского водоисточников на КСА и ЛбСА, а также благодаря эквивалентности (KCA-f{3BC+PBC}) или сопоставимости (ЛбСА-ьСВС) производительности водопроводных станций и очистных сооружений, появилась возможность в натурных условиях эксплуатации определить экономические, технологические и экологические аспекты обработки водопроводных осадков на очистных сооружения коммунальной канализации в равной степени распространяющиеся на предприятия водопроводно-канализационного хозяйства большинства крупных городов и городских агломераций (мегаполисов).

Водоснабжение крупных городов, как правило, осуществляется из поверхностных водоисточников, к которым относятся реки, водохранилища, другие естественные или искусственные накопители поверхностных и отчасти грунтовых вод. Перед подачей потребителю поверхностные воды подвергаются очистке от взвешенных и коллоидных веществ (частиц), в том числе от микрофлоры, которая всегда присутствует в ней. Главной стадией водоподготовки является обработка воды коагулянтом с целью получения крупных агломератов тех веществ (включений), которые подлежат удалению из воды. Отделение скоагулированных веществ последовательно в отстойниках и на фильтрах дает с одной стороны воду питьевого качества (при условии ее обеззараживания) с другой стороны нерастворимый в воде осадок, несущий в своем составе те вещества, ради удаления которых осуществлялась водоподготовка, и продукты гидролиза коагулянта, которые связали эти вещества в водопроводный осадок.

Наибольшее использование в водоподготовке поверхностных вод в России и за рубежом получили коагулянты на основе минеральных солей алюминия: сульфат алюминия и оксихлорид алюминия. При дозированном введении в воду раствора солей алюминия, его трехвалентные ионы (Al(III)) реагируют с органическими и минеральными веществами, часть ионов полностью гидролизуется с образованием гидроокиси алюминия (А1(ОН)з). Соотношение образования алюмоорганических и алюмоминеральных соединений, в том числе гидроокиси алюминия, зависит от состава природной воды, от режима ввода и смешения коагулянта с водой, от температуры, щелочности и ряда других факторов. Переход растворенных и коллоидных веществ, мелкодисперсных агрегатов (частицы глины, вирусы, бактерии и простейшие) в хорошо оседающий хлопок (флокулы) представляет собой сложный физико-химический процесс. В перечень веществ, которые не образуют с ионами алюминия нерастворимый осадок, входят в основном одновалентные катионы и одно-двухвалентные анионы (к примеру, СГ, SO42', NO3', NO2", Na+, К+, NlV"). Таким образом, осадок водопроводной станции, далее по тексту водопроводный осадок, является полиморфным по физическому составу и многокомпонентным по химическому составу отходом производства питьевой воды, состоящим из веществ (соединений) естественного происхождения и алюминия техногенного происхождения. Поскольку образование водопроводного осадка неотъемлемо связано с жизнеобеспечением населения, "Федеральный классификационный каталог отходов" [1] классифицирует водопроводные осадки следующим образом: "900000 00 00 00 0 - Коммунальные отходы"; "94000000 00 00 0 - Отходы от водоподготовки, обработки сточных вод и использования воды"; "94100000 00 00 0 - Отходы (осадки) при подготовке воды". Более детальной классификации водопроводных осадков в нормативной документации РФ не приводится.

Образование отходов предполагает их обработку с целью безвредной для окружающей среды и здоровья населения ликвидации: посредством утилизации или захоронения. Для того чтобы обосновано выбрать способ ликвидации водопроводного осадка, необходимо иметь адекватное представление о его количественном образовании. Объемный расход промстока на водопроводной станции может варьировать в широком диапазоне - это определяется наличием или отсутствие оборотной системы водоснабжения для промывных вод фильтров, режимом вывода осадка из отстойников и другими технологическими факторами. В общем случае объемный расход промстоков составляет 0,1%-3% от расхода подготовленной воды. Реальное экономическое, технологическое и экологическое значение имеет не объемный расход промстока, а количество /абсолютно/ сухого вещества (сухое вещество или а.с.в.) водопроводного осадка содержащегося в нем. На примере водопроводных станций Москвы можно констатировать, что водопроводный осадок в пересчете на а.с.в. образуется в значимом количестве: 20-35 тонн при подготовке 1 млн. питьевой воды. Водоснабжение одного жителя Москвы при удельном водопотреблении 435 л/чел. (к 2010 г. [2]) сопровождается образованием порядка 4-5 кг а.с.в. водопроводного осадка в год, в масштабах мегаполиса - 50±10тыс. тонн а.с.в. в год. Более точную оценку образования осадка на водопроводных станциях Москвы дает настоящая диссертационная работа (см. Приложение 2). Однако уже в первом приближении можно констатировать, что данный тип коммунального отхода сопоставим с расходом осадка коммунальных сточных вод: 20-25 кг а.с.в./годхчел.

Поэтому удаление осадков с крупных водопроводных станций является непростой технико-экономической задачей. Ранее разрешенный и поэтому широко распространенный на территории СССР способ ликвидации водопроводного осадка - сброс в водоисточник ниже точки водозабора или в котлован-накопитель [3] - при современной экологизации производства и коммунальной деятельности стал неприемлемым. Обработка водопроводного осадка на иловых картах - уплотнение и естественная сушка - требует больших площадей, по крайней мере, в климатических условиях нечерноземной зоны России, что экономически неприемлемо для предприятий ЖКХ и, соответственно, для потребителя хозяйственно-питьевой воды.

На рубеже XX-XXI вв. главными направлениями развития систем обработки водопроводного осадка с целью его дальнейшей утилизации и/или ликвидации является механическое обезвоживание на месте образования, т.е. при водопроводных станциях, или сброс в коммунальную канализацию для дальнейшей обработки совместно со сточной водой и их осадком.

Выбор способа подготовки водопроводного осадка к утилизации (ликвидации) определяется производственными и территориальными условиями на водопроводной станции, техническими возможностями канализационной сети и очистных сооружений коммунальной канализации. Как первый, так и второй способ обработки водопроводного осадка предполагает создание технологической инфраструктуры соответствующей производительности. Основой для технико-экономического обоснования, проектирования, строительства подобной инфраструктуры или модернизации очистных сооружений канализации является количество образующегося водопроводного осадка в пересчете на сухое вещество. К сожалению можно констатировать, что в нормативной документации РФ (СССР), в отечественной и зарубежной научно-технической литературе отсутствует методика (методические указания, рекомендации и т.п.) расчета образования водопроводного осадка по а.с.в., которая адекватно бы отражала фактическое положение. В распоряжении проектировщиков, технологов, экономистов и экологов имеется формула (11) СНиП 2.04.02-84 [4], которая позволяет только оценить массу а.с.в. осадка с ошибкой в 50% и более. Это утверждение подтверждает длительный практический опыт приема на обработку водопроводных осадков на очистные сооружения коммунальной канализации Москвы - на КС А с ЗВС (с 1980-х годов) и РВС (с 2002-2004 г.); на ЛБСА с СВС (с 1998 г.). (Подробная хронология приема водопроводных промстоков на очистные сооружения канализации МГУП "Мосводоканал" представлены в главе 5). По этой причине в основе диссертационной работы (глава 3) лежит анализ количественных показателей образования а.с.в. водопроводного осадка и разработка методов его учета как непосредственно на сооружениях водоподготовки, так и на очистных сооружениях канализации, принимающих водопроводные промстоки на обработку.

Количественный учет, санитарно-экологическая классификация и оценка потенциальных потребительских свойств в совокупности задают и определяют оптимальный метод утилизации/ликвидации отхода. В главе 1 представлен детальный анализ перечисленных аспектов утилизации водопроводных осадков на основании практического опыта МГУП "Мосводоканал" и зарубежной научно-технических публикаций. Систематизированы сведения по химическому составу осадков водопроводных станций Москвы и дана их санитарно-экологическая классификация в соответствии с требованиями нормативной документации РФ. С учетом санитарно-экологической классификации и общего химического состава водопроводных осадков Москвы в главе 1 рассмотрены наиболее перспективные методы их утилизации, к которым в том числе относится обработка на очистных сооружениях канализации. Этот метод обработки водопроводных промстоков занимает центральное место в диссертационной работе по причине его практического использования предприятиями МГУП "Мосводоканал", наличием сложностей технологического характера и методов их решения, предлагаемых и защищаемых автором.

Технико-экономические показатели процессов переработки отходов неотрывно связаны не только с количественными показателями, но и с качественными показателями, в приложении к водопроводным осадкам - с его технологическими характеристиками: седиментация, уплотнение и водоотдающие свойства; биологическая инертность, активность и токсичность; при обработке на очистных сооружениях канализации, химическое и физико-химическое взаимодействие с компонентами сточной воды. От классифицирующего генезиса водопроводных осадков, через описание химического состава и санитарно-экологическую классификацию, автор диссертации в главах 3 и 4 проводит детальный анализ технологических аспектов приема водопроводных промстоков на очистные сооружения канализации с привлечением данных производственного контроля работы сооружений МГУП "Мосводоканал", результатов опытно-промышленных и лабораторных исследований.

В главе 5 обособлено рассматриваются технологические и технико-экономические аспекты обработки водопроводных осадков совместно с типовыми осадками канализационного происхождения: с сырым осадком, избыточным активным илом и их смесью с водопроводным осадком. В связи с тем, что базой научно-технических исследований диссертационной работы являются очистные сооружения коммунальной канализации Москвы - ЛБСА и КСА - главное внимание уделено специфике технологических процессов подготовки осадка к метановому сбраживанию в метантенках, собственно термофильному метановому сбраживанию смеси канализационного и водопроводного осадков, уплотнению и механическому обезвоживанию образующегося сброженного осадка. На основании анализа многолетних данных производственного контроля работы очистных сооружений коммунальной канализации МГУП "Мосводоканал" в условиях приема промстоков с водопроводных станций в главе 5 определены главные направления оптимизации технологического взаимодействия этих двух важнейших систем жизнеобеспечения Москвы. С целью подведения итога в данной главе представлен технико-экономический расчет допустимого уровня приема промстоков водопроводных станций на ЛбСА и КСА с учетом генезиса образующихся водопроводных осадков. Для ЛбСА и СВС обоснован оптимальный режим технологического взаимодействия.

В "Общих выводах " защищаемой диссертации сведены главные положения защищаемой диссертационной работы. При эквивалентной производительности сооружений водоподготовки и очистных сооружений канализации водопроводный осадок способен формировать 15% - 25% от суммарной нагрузки осадкообразующих загрязнений в пересчете на сухое вещество. Объемный расход осадков - осадка первичных отстойников и избыточного активного ила - на очистных сооружениях канализации в этом случае может увеличиваться от 30% до 100%, в зависимости от генезиса водопроводного осадка. Основой благополучного взаимодействия систем водоподготовки и канализации являются следующие два технологических фактора: 1) равномерный вывод осадков с водопроводной станции в канализацию; 2) своевременное и в нужном количестве удаление сырого осадка из первичных отстойников на очистных сооружениях. Оптимизация качества механической очистки сточной воды от взвешенных /осадкообразующих/ веществ и объемного расхода осадков на очистных сооружениях достигается посредством использования сгущающего оборудования. Применение флокулянтов на водопроводных станциях способствует улучшению седиментационных свойств водопроводного осадка. Обработка водопроводных промстоков флокулянтом перед сбросом в канализацию может быть успешной альтернативой сгущающему оборудованию или способом увеличения производительности очистных сооружений канализации по водопроводному осадку.

Завершающим выводом диссертационной работы является положение о том, что водопроводный осадок является ценным, т.е. имеющим значимую товарную стоимость, и высоколиквидным сырьем для строительной индустрии, городского зеленого строительства и для природоохранных технологий. С целью рационального использования природных ресурсов и минимизации образования низколиквидных, т.е. затратных, отходов ЖКХ, к которым относятся осадки очистных сооружений коммунальной канализации, стратегически целесообразно осуществлять обработку водопроводных промстоков и образующихся осадков непосредственного на (при) водопроводных станциях крупной производительности. Для достижения наилучших технико-экономических показателей производственных мощностей цеха (подразделения) по обезвоживанию водопроводного осадка целесообразно предусматривать возможность передачи части промстоков водопроводной станции на очистные сооружения коммунальной канализации на случаи сезонных и межгодовых всплесков расхода осадка по сухому веществу. Сооружения водоподготовки производительностью до 200-300 тыс. м3/сут., могут экономически эффективно и рационально в аспекте природопользования, передавать промстоки на очистные сооружения коммунальной канализации, при условии организационной подготовленности первых осуществлять равномерный вывод промстоков в канализационную сеть и технической подготовленности последних к увеличению объемного расхода осадка первичных отстойников и к росту количества осадка, подлежащего стабилизации, обезвоживанию, вывозке, размещению. Очистные сооружения коммунальной канализации, не имеющие первичные отстойники или с недостаточной их производительностью, технически не приспособлены к приему водопроводного осадка на обработку, при сопоставимой производительности систем водоподготовки и очистки сточных вод.

На основании результатов исследований и анализа производственных данных, в Приложение 1 сведены рекомендации по технической и технологической организации взаимодействия коммунальных систем водоподготовки и канализации в процессах очистки воды и обработки осадков как для существующих, так и для вновь строимых объектов жизнеобеспечения города. Особо внимание уделено необходимости разработки и выполнения специальных технологических регламентов, как на водопроводных станциях, так и на очистных сооружениях канализации. В приложениях 2 и 3 изложены методические рекомендации по учету образования водопроводного осадка на водопроводных станциях и учета его поступления на очистные сооружения коммунальной канализации на основании материального баланса алюминия.

Заключение диссертации по теме «Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов», Хамидов, Матвей Георгиевич

Общие выводы

1. При эквивалентной производительности сооружений водоподготовки и очистных сооружений коммунальной канализации водопроводный осадок способен формировать 15% - 25% суммарной нагрузки осадкообразующих загрязнений в пересчете на сухое вещество. Объемный расход осадков сточных вод - осадка первичных отстойников и избыточного активного ила - на очистных сооружениях коммунальной канализации в этом случае может увеличиваться от 30% до 100%», в зависимости от генезиса водопроводного осадка.

2. По природе происхождения - генезису - водопроводные осадки, выделяемые при водоподготовке поверхностных вод с применением коагулянта на основе алюминия, можно подразделить на две главные технологические группы и одну переходную по образованию, а также технологическим особенностям, группу:

1) гелиевые осадки - содержание А1(ОН)з по А1 в а.с.в. более 15%:

- образуются в процессах очистки поверхностных высокоцветных вод низкой мутности; характеризуются неудовлетворительной способностью к гравитационному уплотнению в чистом виде и в составе осадка первичных отстойников на очистных сооружениях канализации.

2) глинистые осадки - содержание А1(ОН)з по А1 в а.с.в. до 10%:

- образуются в процессах очистки поверхностных вод низкой цветности средней мутности; характеризуются удовлетворительной способностью к гравитационному уплотнению; оказывают негативное влияние на процесс механической очистки коммунальных сточных вод только при существенных перегрузках, в том числе в результате неравномерного вывода в канализацию.

3) эвтрофированные осадки - содержание А1(ОН)з по А1 в а.с.в. 10% - 15%:

- образуются в процессах очистки поверхностных вод низкой и средней мутности в периоды эвтрофикации водоисточника, характеризуются ухудшением способности к гравитационному уплотнению по сравнению с типовыми для данного водоисточника седиментационными свойствами.

3. При отсутствии специальных технологических мероприятий по подготовке очистных сооружений канализации к приему водопроводных промстоков, главной проблемой эксплуатации является обеспечение контролируемого прироста активного ила из-за ухудшения эффективности задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках. В условиях приема водопроводного осадка на очистные сооружения канализации наиболее уязвимыми технологическими стадиями являются биологическая очистка от аммонийного азота, т.е. нитрификация, из-за снижения возраста активного ила и биологическая стабилизация осадка сточных вод из-за увеличения дозы загрузки осадка в метантенки или в аэробные стабилизаторы.

4. Типовые очистные сооружения канализации, запроектированные и эксплуатируемые по СНиП 2-04-03-85, не обеспечивают значимую очистку коммунальных сточных вод от фосфатов.

Водопроводный осадок способен осаждать фосфаты из сточной воды и тем самым обеспечить эффективность очистки коммунальных сточных вод по этому показателю на уровне 40% - 60%.

5. Сорбция (осаждение в твердую фазу) фосфатов из сточной воды водопроводным осадком является многостадийным процессом, происходящим непосредственно в канализационных сетях при совместной транспортировке сточных вод и водопроводных промстоков, на сооружениях механической и биологической очистки сточной воды и в процессах обработки осадка. Поэтому фактические показатели очистки сточной воды от фосфатов зависят не только от генезиса водопроводного осадка и его количества, а также от режима вывода водопроводного осадка в канализационную сеть (равномерность), от пропорции смешения и время контакта (добегания) осадка со сточной водой в сетях, распределением водопроводного осадка между первичными отстойниками и аэротенками, технологией обработки сырых осадков.

6. Применение флокулянтов на водопроводных станциях способствует улучшению седиментационных свойств водопроводного осадка и не оказывает отрицательного влияния на способность водопроводного осадка сорбировать фосфаты из сточной воды. Обработка водопроводных промстоков флокулянтом перед сбросом в канализацию может быть успешной альтернативой сгущающему оборудованию, используемому на очистных сооружениях для регулирования объемного расхода избыточного активного ила, а также методом увеличения производительности очистных сооружений канализации по водопроводному осадку.

7. Прием водопроводного осадка на очистные сооружения не решает проблему глубокой очистки сточных вод от фосфатов с применением специальных технологических процессов. Для обеспечения действующих в РФ нормативов - ПДК водоемов рыбохозяйственного и культурно-бытового назначения - необходимость реагентной или биологической очистки сточной воды от фосфора сохраняется. В то же время при технологической оптимизации вывода водопроводных промстоков в канализационную сеть, частичное осаждение фосфатов водопроводным осадком повышает надежность технологий биологического удаления фосфора или снижает расход реагентов при использовании физико-химических методов очистки.

8. Основой благополучного взаимодействия систем водоподготовки и канализации являются два технологических фактора: 1) равномерный вывод осадков с водопроводной станции в канализацию; 2) своевременное и в нужном количестве удаление сырого осадка из первичных отстойников на очистных сооружениях. Оптимизировать качество механической очистки сточной воды от взвешенных /осадкообразующих/ веществ и объемного расхода осадков на очистных сооружениях коммунальной канализации можно посредством разделения процессов осветления сточной воды и уплотнения сырого осадка. Интенсивная откачка сырого осадка из первичных отстойников с его последующим аппаратным сгущением является кардинальным методом повышения производительности очистных сооружений канализации по осадкообразующим загрязнениям, в том числе по водопроводному осадку, и эффективным инструментом управления возрастом активного ила и, соответственно, его нитрифицирующей способностью.

9. Водопроводный осадок является ценным и высоколиквидным сырьем для строительной индустрии и для природоохранных объектов. Оптимальной формой технологического взаимодействия систем водоподготовки и канализации является внедрение технологий механического обезвоживания водопроводного осадка непосредственно при сооружениях водоподготовки с оптимизацией обезвоживающего оборудования по производительности за счет сброса пика расхода водопроводного осадка в канализацию.

10. Технологическое взаимодействие систем коммунального водоснабжения и водоотведения Москвы в приложении к Северной водопроводной станции (СВС) и Люберецким очистным сооружениям (ЛбСА) МГУП "Мосводоканал" с относительно равным технико-экономическим и экологическим эффектом могут развиваться в следующих направлениях:

1) внедрение на СВС технологического процесса гравитационного осветления промывных вод фильтров с последующим уплотнением всего образующегося водопроводного осадка с обязательной обработкой осадка флокулянтом (на стадиях водоподготовки, осветления промывных вод фильтров и уплотнения); равномерный вывод всего уплотненного осадка в канализационную сеть на ЛбСА;

2) внедрение на СВС комплексной технологии предварительной обработки и механического обезвоживания водопроводного осадка с выводом в канализационную сеть на ЛбСА пиковых, сверх производительности обезвоживающего оборудования, расходов осадка при условии выполнения регламентных требований по равномерности, количеству и необходимости обработки флокулянтом избыточного расхода осадка.

11. Прием на ЛбСА промстоков с Восточной водопроводной станции по техническим возможностям очистных сооружений невозможен, а по экологическим аспектам улучшения качества очистки сточной воды от фосфатов, посредством осаждения дополнительным водопроводного осадка, не даст значимого результата.

12. До внедрения комплексных технологий обработки водопроводных осадков на (при) водопроводных станциях Москвы, технологическое взаимодействие систем коммунального водоснабжения и водоотведения целесообразно развивать в следующих направлениях:

1) внедрение в практику эксплуатации водопроводных станций технологических регламентов, обеспечивающих равномерный вывод промстоков (по а.с.в. осадка) в канализацию;

2) обработка водопроводного осадка флокулянтом перед выводом в канализацию с целью минимизации отрицательного воздействия на показатели работы первичных отстойников;

3) на очистных сооружениях канализации - частичная или полная замена аппаратного сгущения избыточного активного ила на аппаратное сгущение осадка первичных отстойников.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Хамидов, Матвей Георгиевич, 2007 год

1. Федеральный классификационный каталог отходов. Утвержден Приказом МПР России от 02.12.2002 N 786 (в ред. Приказа МПР РФ от 30.07.2003 N 663).

2. Нормы и правила проектирования планировки и застройки г. Москвы. МГСН 1.01-99 Пункт 10.1.2. Утверждены постановлением Правительства г. Москвы. №49 от 25.01.2000 г.3. СНиП 2.04.02-84.

3. СНиП 2.04.02-84 п. 6.65. (11).

4. Мясников И.Н., Потанина В.А., Буков Ю.Б. Совершенствование реагентной очистки на водопроводной станции // Водоснабжение и санитарная техника. 1995, № 5.

5. Мясников И.Н., Потанина В.А., Буков Ю.Б. Новые конструкции сооружений для реагентной очистки природных и сточных вод. Опыт их применения // Второй международный конгресс «ЭКВАТЕК 1996»: Тез. докл. - М., 1996.

6. Мясников И.Н., Потанина В.А., Буков Ю.Б., Бурлаков В.Е. Опыт совершенствования действующих сооружений по очистке поверхностных и подземных вод для питьевого водоснабжения // Четвертый международный конгресс «ЭКВАТЭК-2000»: Тез.докл. М., 2000.

7. Обалдин Д.Н., Свиридов Ю.Р., Ибадумена Ю.Р., Бугельников А.А. Обесцвечивание воды поверхностных водоисточников коагулянтами различной основности // Седьмой международный симпозиум «Чистая вода России 2003»: Тез.докл. - Екатеринбург, 2003.

8. Мясников И.С., Потанина В.А., Жолдакова З.И., Артемова Т.З. Исследование процессов коагуляции и обеззараживания при очистке воды поверхностных источников // Водоснабжение и сантехника, 2003, №9.

9. Н.Н.Жуков. Состояние и перспективы развития сооружений по обработке водопроводных и канализационных осадков в городах России // Водоснабжение и сан.техника.- 2002.- № 12.

10. А.А. Ярошевский. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых. М.: Недра, 1990

11. В.И. Вернадский Труды по геохимии. М.: Наука. 1994. стр. 242.

12. Е.А. Романкевич. Геохимия. 1988. № 2.14. http://www.who.int/docstore/water sanitationhealth/wqmonitor/ch09

13. Recovery of phosphorus from sewage treatment sludge and ashes depending on precipitation chemicals. Erik Levlin. Water Resources Engineering, Royal Institute of Technology, S-100 44 Stockholm, Sweden

14. С.В.Яковлев, Б.А.Ганин, А.С.Матросов, Б.М.Кольчугин. Совместная обработка осадков сточных вод и осадков, образующихся на водопроводных станциях. М.: Стройиздат

15. Jonh W. Krasaushas. Review of Sludge Disposal practices. "Journal American Water Works Association", 1969, 61, №5, p. 201-203.

16. Medlar S. Design and construction of the Denver, Massachusetts, water processing plant. "J. Inst. Water Eng. and Sci", 1980,34, № 2, p. 175-179.

17. Wilkinson P.D., Bolas P.M., Adkins M.F. Bewl bring treatment works. "J. Inst. Water Eng. and Sci.", 1981, 35, № l,p. 47-58.

18. Oakley H.R., Staples K.D., Myers S.D. A study of liquid wastes disposal for metropolitan Athes and Piraeus. "Proc. Inst. Civ. Eng.", 1980, 68, May, p. 169- 198.

19. Deep well injection: a viable alternative to ocean outfalls. "Water Well J.", 1980,34, N. 3, p. 56 58.

20. Волик Ю. Классификация осадков водопроводных станций в зависимости от качества водоисточников // Всесоюз.техн.конф. Харьков, 1986.

21. Любарский В.М. Осадки природных вод и методы их обработки. М.: Стройиздат, 1980.

22. Любарский В.М. Механическое обезвоживание осадков поверхностных природных вод // Водоснабжение и сан.техника 1986.- № 3.

23. Душкин С.С. Влияние магнитно-электрической активации раствора коагулянта на структурно-механическую гидратацию гидроксида алюминия// Изв. вузов. Сер.: Стр-во и архитектура. 1986. - № 3. -С. 90-94

24. Феофанов В.А., Жданович Л.П., Луханин Б.С.//Глубокая очистка сточных вод от катионов металлов с использованием метода гальванокоагуляции.// Эффективные методы очистки и кондиционирования сточных вод предприятий цветной металлургии. Алма-Ата, 1987.

25. Ганин Б.А., Ветрилэ Л.А. Радиационная обработка осадков сточных вод: сб. статей М.: Московский рабочий, 1977.-(Тр./УВКХ МГИ - Технология очистки природных и сточных вод).

26. Кпассен В.И. Омагничивание водных систем. М.: Химия, 1982.

27. Хабаров О.С. Безреагентная интенсификация очистки сточных вод. М.: Металлургия, 1982.

28. Новосельцева Л.В. Магнитная обработка водопроводных осадков // Химия и технология воды. -1986.-Т. 8. № 1.

29. Новосельцева JI.B. Влияние магнитных полей на интенсификацию процессов сгущения и фильтрования водопроводных осадков // Всесоюз.техн.конф. Харьков, 1985.

30. А.Н. Гавря. Применение метода электрокоагуляции для интенсификации процессов сгущения и фильтрование водопроводных осадков // Химия и технология воды. 1981. - Т. 3. - № 6.

31. Обработка и удаление осадков сточных вод.-М.: Стройиздат, 1985.-Т. 1.

32. Любарский В.М. Отработка гидроокисных осадков поверхностных природных вод в СССР // Всесоюз. техн. конф. Харьков, 1986.

33. Козловская С.В., Сапрыкин В.И. Механическое обезвоживание осадков водопроводных станций // Всесоюз. техн. конф. Харьков, 1986.

34. Дедков Ю.М., Коничев М.А., Кельина С.Ю. Методы доочистки сточных вод от фосфатов // Водоснабжение и сан.техника, 2003, №11.

35. Яковлев С.В., Я.А. Карелин, Ю.М. Ласков, Воронов Ю.В. Очистка производственных сточных вод // М.: Стройиздат, 1979.

36. Разумовский Э.С. Глубокая очистка сточных вод // Водоснабжение и сан.техника, 1992, № 6.

37. Грушко Я.М. Вредные неорганические соединения в промышленных сточных водах // Л.: Химия, 1979.

38. Toxic and the environment anissue summarizing process desinginformation for removal methods of phosphorus in domestic waster waters // Toxic Substences Journal. 1998.V.8.№ 2-3.

39. Залетова H.A., Башкатова Л.В., Пятачкова E.B., Бриштен Л.К. Удаление биогенных веществ из городских сточных вод // Водоснабжение и сан.техника. 1992, № 3.

40. Тимофеева С.С. Биотехнология обеззараживания сточных вод // Химия и технология воды. 1995, № 5.

41. СанПиН 4630-88. Охрана поверхностных вод от загрязнений сточными водами. М.: Минздрав СССР, 1988.

42. Залетова Н.А. Удаление азота и фосфора для городских станций аэрации // Водоснабжение и сан.техника. 1993, №9.

43. Разумовский Э.С., Залетова Н.А. Удаление биогенных элементов из городских сточных вод // Водоснабжение и сан.техника, 1991, № 6.

44. Залетова Н.А., Шарыгин Ю.М., Зайцев А.В. Биологохимическая очистка городских сточных вод // Водоснабжение и сан. техника, 1986, № 10.

45. Синев О.П. Интенсификация биологической очистки сточных вод. Киев: Техника, 1983.

46. Жуков А.И. Методы очистки производственных сточных вод. -М.: Стройиздат, 1977.

47. Бабенков В.Д. Очистка воды коагулянтами. М.: Наука, 1977.

48. Запольский А.К., Баран А.Л. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки вод: Свойства. Получение. Применение.-Л.: Химия, 1987.

49. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод. Киев: Высшая школа, 1981.

50. Кульский Л.А., Накорческая В.Ф. Химия воды. Физико-химические процессы обработки природных и сточных вод. Киев: Высшая школа, 1983.

51. Пилипенко А.Т., Фалендыш Н.Ф., Пархоменко Е.П. Состояние алюминия в водных растворах // Химия и технология воды. 1982. Т. 4. № 2.

52. Лукиных Н.А., Липман Б.Л., Криштул В.П. Методы доочистки сточных вод. М.: Стройиздат, 1978.

53. Лукиных Н.А. Очистка городских сточных вод от биогенных веществ: Обзор информ.Сер. Водоснабжение и канализация. М.: МЖКХ РСФСР. АКФ им. К.Д.Памфилова. Ин-т экономики жилищно-коммунального хоз-ва, 1989.

54. Величанская Л.А., Соломенцева И.М., Герасименко Н.Г. Очистка воды основным сульфатом алюминия // Водоснабжение и сан. техника, 1990, № 8.

55. Запольский А.К. Соломенцева И.М. Интенсификация водоподготовки с помощью гидроксосульфата алюминия // Бум.пром-ть. 1985, № 8.

56. Шутько А.П., Сороченко В.Ф. Куликовский Л.С. Очистка вод основными хлоридами алюминия // Киев: Техника, 1984.

57. Никольский Г.С., Спевакова И.П., Леднева Н.Н. Доочистка сточных вод от фосфатов // Водоснабжение и сан. техника, 1987, № 9.

58. Хаммер М. Технология обработки сточных вод. М.: Стройиздат, 1979.

59. L. Johanson. The use of Lega (light expanded clay agregaters) for the removal of phosphorus from wastewater: Selec. Proc. 5th Int. Conf. Wetland Syst. Water Pollut. Contr. (Viena. 15-19 Sept. 1996)// Water Sci. and Technol. 1997. V. 35. №5.

60. Образцов В. В. Получение алюминиевых коагулянтов из отходов машиностроительных предприятий: Автореф. дис. канд. техн. наук. Киев, 1984.

61. Кульский J1.A., Строкам П.П., В. А. Слипченко, Е. И. Сайгак Очистка воды электрокоагуляцией // -Киев: Будивельник, 1978.

62. Кульский J1.A., Гребенюк В.Д., Савлук О.С. Электрохимия в процессах очистки воды. Киев: Техника, 1987.

63. Назарян М.М., Ефимов В.Т. Электрокоагуляторы для очистки промышленных стоков // Харьков: Вища школа, 1983.

64. Никулин C.J1., Смирнов Е.М., Зудов В.Г., Жарнов A.M. Гальванохимическая очистка сточных вод производства печатных плат//Технология физико-химической очистки промышленных сточных вод. Аналитический контроль процессов очистки. М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1990.

65. Андреев П.П., Рыкова Т.Ф., Соловьева Е.В. Очистка шахтных вод методом гальвано коагуляции // Цветные металлы. 1988. №9.

66. Смирнов Е.М., Никулин C.J1., Жарнох A.M., Кузнецов П.П. Способ очистки сточных и оборотных вод от растворимых фосфатов // Открытия. Изобретения. 1990. № 13.

67. Donnert V., Eberle S.H. Ruckgewinnuung von Phosphat aus Abwassern mittels Aluminiumoixid, «Chem. -Ztg.», 1998, N. 4.

68. Thomas F., Bottero J. V., Cases J. M. Stude de l'adsorptionde molecnles organiques modeles pas Ies alumines de transition. Comparaison oves le charbon actifen grains. «Ind. Miner Techn.», 1995, N, 1, p. 2 6.

69. Bottero J. V., Thomas F., Leprince A. Utilization des alumines achieves comme adsorbant dans une filiere de traitement d'eau potable: revue bibliographique prospective. "Aqua", 1993, N. 2, p. 69 - 73.

70. Sibony J. Perspectives pour l'application de l'alumine activee en traitment d'eau potable. "Techn. Et Sci. Munic.", 1993, 78.

71. Drinking Water Sludge Guidance June 6,2006www.dep.state.fl.us/waste/quick topics/publications/shw/solid waste/6-12-06DWsludgeguidance.pdf

72. С.В.Гетманцев. А.А.Рученин, С.В.Снигирев, Ф.И.Чуриков. Оценка эффективности применения различных типов коагулянтов для очистки волжской воды. //ВСТ, 2004 г. с. 17.

73. Р.И.Сафин, С.В.Базит, С.В.Гетманцев, Ф.И.Чуриков. Расчет экономического эффекта от применения коагулянтов. // ВСТ. с. 21.

74. Описание технических характеристик гранулированного сульфата алюминия фирмы SWT. www.swtsamara.ru/matters 5 l.html

75. Bercillen I. L., Hcu P. H., Fissinger F.// Soil Sei. Soc. Am. I., 1980. V. 44, p. 630-634 (www.ecofond.ru)

76. Алюминия оксихлорид. (ВОДНЫЙ РАСТВОР). ТУ 2152-102-05757618-97.

77. Запольский А. К., Баран А. А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды, J1. «Химия», 1987; стр. 87.

78. С.В.Гетманцев и др. Особенности механизма коагуляции и строения полиоксихлорида алюминия. // ВСТ, 2003 г.

79. Сычев А.В., Гетманцев С.В. Некоторые вопросы применения полиоксихлорида алюминия " АКВ ААУ РАТ°3 0". // ВСТ, 2004, № 9, с. 17.

80. Справочная информация. Уральский государственный технический университет, (г. Екатеринбург) под ред. проф. В. Г.Березюк. http://www.ecofond.ru

81. МУ 2.1.4.1060-01. Санитарно-эпидемиологический надзор ра использованием синтетических полиэлектролитов d практике питьевого водоснабжения. Минздрав РФ 18 июля 2001 года.86. СНиП 2.04.02-84

82. Новосельцев Г.Е., Новосельцева Р.И., Шустова Н.К. Гетеротрофы и вторичная продукция."Водлозерское водохранилище" Мурманск,1983. http://sovon.chat.ru/vodlozero/vodl3.html

83. J.M. Montgomery, Consulting Engineers, Water Treatment Principles and Design, John Wiley and Sons, 1985 (p 287)

84. Официальный сайт МГУП "Мосводоканал" http://www.mosvodokanal.ru/nasliipublikacii/metodikontrola

85. ЕРА Guidance Manual Turbidity Provisions. Appendix A. List Of Definitions. April 1999

86. Справочное пособие к СНиП 2.04.03-85 Проектирование сооружений для очистки сточных вод. М.: Стройиздат 1990.

87. С.В.Яковлев, Б.А.Ганин, А.С.Матросов, Б.М.Кольчугин. Совместная обработка осадков сточных вод и осадков, образующихся на водопроводных станциях. М.: Стройиздат, 1990.

88. Goldberg, S., Davis, J. A. & Hem, J. D. 1996 The surface chemistry of aluminium oxides and hydroxides. The Environmental Chemistry of Aluminium. Chapter 7.

89. F. Lauridsen, S. Havelund, M. Birkved. Alternatives to brominated flame retardants. Screening for environmental and health data. COWl A/S. стр. 16. http://www.mst.dk/udgiv/Publications/2000/87-7944-218-8/pdf/87-7944-219-6.pdf

90. В.С.Голубев.// Динамика геохимических процессов. М.: Недра, 1981.

91. Г.И.Николадзе.// Обезжелезивание природных оборотных вод. М.: Стройиздат, 1978.

92. Л.Лукнер, В.М. Шестаков.// Моделирование миграции подземных вод. М.: Недра, 1986.

93. Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное назначение. М.: ВНИРО, 1999 г.