Очистка сточных вод

Часто методы продувки воздухом сочетаются с введением питательных веществ. Для удаления из массивов летучих  углеводородов через горизонтальные скважины вместе с воздухом подается газообразная питательная смесь. Другим вариантом этого метода является разбрызгивание микрочастиц питательного раствора. Активизация углеводородокисляющих  микроорганизмов за счет закачки  в грунты химически активных пен  имеет высокую эффективность  благодаря своему комплексному воздействию: улучшению условий дыхания, оптимизации  баланса питательных веществ, а  также увеличению подвижности и  доступности неводорастворимых  органических загрязнений.

Идеальными для биодеструкции  являются нейтральные почвы. В кислых почвах для нейтрализации широко применяют известь. В нефтезагрязненных  грунтах известь дополнительно  нейтрализует продукты разложения нефти  и снижает подвижность токсичных  веществ, ускоряет разложение метанонафтеновых структур. Наиболее эффективно для  ускорения биодеградации нефти  в почве внесение смеси извести  и карбонатной сажи (туфа). Для  нейтрализации щелочных почв используют гипс.

Активизация биодеградации в нефтезагрязненных  почвах и грунтовых водах достигается  за счет внесения минеральных удобрений. Однако необходимо отметить, что реакция  микроорганизмов сильно варьирует  в зависимости от конкретного  загрязнителя и свойств добавки. Существует опыт закачки в загрязненный нефтепродуктами грунт сточных  вод, обогащенных нитратами (до 0,5 г/л), для активизации биодеградации. При этом концентрация алифатических  соединений снизилась с 1,5 до 0,5 мг/л, а ароматических - с 5,0 до 0,5 мг/л. При  внесении азота в дозе 600 кг/га степень  деградации нефтяных углеводородов  в целинных почвах возрастала в среднем  на 45%. Мочевина и покрытая серой  мочевина ускоряют биодеградацию нефти  с 14,8 до 58,6% за 21 сутки, что применяется  на железнодорожных магистралях  и на дренированных песчаных почвах. В серых лесных почвах наиболее эффективно ускоряет биодеградацию комплекс азотных, фосфорных, калийных удобрений и  перегноя [21].

Одним из методов, обеспечивающих диспергацию  нефти и вследствие этого улучшающих ее контакт с микроорганизмами, является внесение ПАВ. Моющие вещества вымывают мазут из почвы вместе с водой  и влияют на активность микроорганизмов, повышение концентрации ПАВ до 5% вызывает угнетение микрофлоры. Эмульгатор нефти ЭПН-5 стимулирует численность  спорообразующих грибов и бактерий при дозе 20-40%, при этом увеличение дозы до 60-100% приводит к их угнетению. С целью активизации биодеградации  нефти в почве применяются  также ПАВ-С1, неонол АФ-14, ПАВ ОП-10, полиакрилонитрил. Хлористый калий  улучшает экстракцию нефти из почвенных  агрегатов в раствор. Сочетание  применения ПАВ с внесением минеральных  удобрений, особенно аммонийных форм азота  и фосфора, ускоряет биодеградацию  нефти [22].

При поверхностном нефтяном загрязнении  можно использовать препарат “Файерзайн”, содержащий ферменты, активизирующие микрофлору.

Мощность слоя обработки без  выемки грунта 30-40 см, срок очистки около 4 недель. Препарат вносится с помощью брандспойта из машины, желательна также обработка грунта рыхлением. Используют “Файерзайн” и для очистки вод и донных осадков.

В 2008 году был предложен новый  метод, обеспечивающий более глубокую очистку почвы и воды от нефтяных загрязнений. Новшество метода заключается  во включении в биопрепарат клеток аэробных нефтеокисляющих микроорганизмов, глицерин, минеральные соли и воду.

В качестве аэробных нефтеокисляющих  микроорганизмов биопрепарат содержит штаммы, а именно: Arthrobacter sp. BKM Ac-2272 Д и Rhodococcus sp. BKM Aс-2045 Д. Особенностью является способность к окислению нефтепродуктов при высоких температурах – 35-40ºC. Штаммы способны к деградации биологически устойчивых высококипящих нефтепродуктов, недоступных для большинства нефтеокисляющих микроорганизмов. Концентрация жизнеспособных аэробных нефтеокисляющих микроорганизмов в биопрепарате не менее 3*1010 кл/мл достаточна для его эффективного применения.

Известно, что до существующей технологии применение глицерина при  очистке почв от нефтепродуктов применялось  в концентрации 10% масс, для увеличения эффективности низкотемпературного  хранения штаммов. Экспериментально было выявлено, что концентрация глицерина  может быть и меньшей, а именно 8-10% масс, но при этом поставленная задача решается.

Входящий в состав биопрепарата глицерин является криопротектором, обеспечивающим высокую выживаемость микроорганизмов  при низкотемпературном хранении. Минеральные  соли служат для предотвращения осмотического  шока микроорганизмов, а также для  обеспечения микроорганизмов биогенными элементами на начальных стадиях  очистки. Расход биопрепарата – не менее 1,4 л на тонну очищаемой  нефтезагрязненной почвы [23].

 

 

1.3 Общие сведения о предприятии ООО «Газпром трансгаз Уфа»

 

Открытое акционерное общество «Газпром» — крупнейшее промышленное объединение Российской Федерации, одна из базовых отраслей экономики страны.

ООО «Газпром трансгаз Уфа» входит в состав Открытого акционерного общества «Газпром», это одно из крупнейших предприятий топливно-энергетического  комплекса Башкортостана, было образовано в 1953 году. Первый газовый факел был зажжен на газопроводе «Туймазы—Уфа—Черниковск» [24].

По итогам деятельности в 2006 и 2007 гг. ООО «Газпром трансгаз Уфа» удостоено почетного диплома «Лучшая промышленная компания Республики Башкортостан».

Основными видами деятельности ООО «Газпром трансгаз Уфа» являются: надежное снабжение газом потребителей России и обеспечение поставок газа в страны дальнего и ближнего зарубежья по межгосударственным и межправительственным соглашениям.

Для выполнения этих задач предприятие  осуществляет следующие виды деятельности:

- обеспечивает надежную  и безопасную эксплуатацию газовых объектов региона;

- строит газопроводы  и другие объекты транспортировки газа, а также объекты соцкультбыта на территории республики;

- охраняет окружающую  среду, рационально использует  природные ресурсы, применяет  экологически чистые и энергосберегающие  технологии при транспортировке  газа;

- разрабатывает новые  технологии и механизмы для  ремонта и строительства газопроводов, проводит научно-исследовательские, тематические и опытно-конструкторские работы [25].

ООО «Газпром трансгаз Уфа» уделяет  большое внимание экологической  безопасности эксплуатируемых объектов и рациональному использованию  природных ресурсов. Основными принципами экологической политики предприятия  являются:

- сохранение природной  среды в зоне размещения эксплуатируемых объектов, разумное и рациональное использование природных ресурсов;

- обеспечение экологической  безопасности строительства и эксплуатации объектов;

- охрана здоровья и экологическая безопасность персонала и населения в местах осуществления хозяйственной деятельности;

- системное улучшение  экологической обстановки во всех филиалах Общества, вовлечение всего персонала в природоохранную деятельность.

 

1.4 Основные сведения об очистных сооружениях БИО – 25 КС «Кармаскалы»

 

1.4.1 Описание работы очистных  сооружений БИО – 25 КС «Кармаскалы»

В состав комплекса очистных сооружений входят следующие основные здания и сооружения:

- аэротенк – отстойник,  где происходит биологическая  очистка сточных вод;

- биофильтры «Оксипор»;

- третичный отстойник;

- контактный резервуар,  предназначенный для обеззараживания  и дезинфекции сточных вод,  прошедших очистку;

- иловая площадка для  приема избыточного активного  ила из аэротенка – отстойника;

- блок-бокс производственных  зданий, где находятся хлораторная  и воздуходувные агрегаты, подающие  воздух в аэротенк;

- малогабаритная канализационная  насосная установка, предназначенная  для перекачки канализационных  стоков (4 шт).

Сточные воды от зданий и  сооружений, расположенных на территории компрессорной станции, поступают  на очистные сооружения, где первоначально  попадают в приемный резервуар малогабаритной насосной установки, оборудованной  решеткой-контейнером с ручным удалением  осадка для задержания крупных взвесей.

После канализационной  насосной установки сточные воды под напором поступают в аэротенк – отстойник, представляющий собой  сооружение продленной аэрации, соединенный  в единый блок со вторичным отстойником.

Работа аэротенков –  отстойников основана на методе «полного»  окисления. В их аэрационной зоне проводится одновременно очистка сточных  вод и минерализация активного  ила, а в отстойной части происходит осветление биологически очищенных  сточных вод. Подача кислорода в  камеру аэрации производится из блока  производственных помещений. После  аэротенков – отстойников стоки  для доочистки поступают в  биофильтры «Оксипор». Затем дочищенные стоки отстаиваются в третичных отстойниках и, для обеззараживания раствором хлорной извести, направляются в контактный колодец. После обеззараживания очищенные стоки поступают на другую малогабаритную канализационную насосную установку, насосы которой перекачивают их в сбросной коллектор.

Установка БИО представляет собой аэротенк – отстойник с продленным циклом аэрации (табл.1.1).

 

Таблица 1.1 – Расчетные  параметры аэротенков продленной аэрации

Продолжительность аэрации, (ч)	24…72
Продолжительность отстаивания, (ч)	2…2,5
Концентрация ила в аэротенке  по сухому веществу, (г/л)	3…6
Нагрузка на ил по беззольному веществу, (г БПКполн./г ила в сутки)	0,15…0,18
Объемная нагрузка, (г БПКполн./м³ в сутки)	600
Скорость окисления органических веществ, (г БПКполн./г ила в  сутки)	0,15
Прирост ила, (г ила/г БПКполн.)	0,45
Возраст ила, (сутки)	10…40
Иловый индекс, (мл/г сухого вещества ила) не более	100…150
Расход кислорода, (г,/1гснижения БПК5)	1,42

 

Продолжительность аэрирования  смеси сточной воды и активного  ила в среднем 24 ч. За это время  происходит, кроме окисления содержащихся в сточной воде органических веществ, минерализация активного ила, и  таким образом количество образуемого  избыточного ила сокращается. Минерализованный ил не имеет запаха и не требует  дальнейшей обработки. Удаление избыточного  ила из аэрационной части сооружения производится 2—3 раза в год с  помощью ассенизационных машин.

Для очистки сточных  вод в количестве 25 м³/сутки разработан типоразмер аэротенка – отстойника БИО-25. Суточная нагрузка по БПК5 составляет 8 кг/сутки. Количество обслуживаемого населения от 150 до 1200 человек [26].

Аэротенки-отстойники типа БИО состоят из металлических  торцовых и средних секций. Секции привозятся на стройплощадку, где происходят монтаж установки и присоединение  аэротенка к подводящему коллектору, на трайлерах.

В отдельном помещении  находятся воздуходувки и хлораторная. При привязке в состав сооружений могут быть дополнительно включены контактный резервуар и иловые площадки.

Аэротенк – отстойник  типа БИО – 25 состоит из двух основных частей: камеры аэрации и вторичного отстойника. Продолжительность аэрации  смеси составляет в среднем 1 сутки, а возраст ила – 25 суток. Аэротенк – отстойник рассчитан в среднем  на полную биохимическую очистку  сточных вод – снижение БПК5 на 80-85%. Осажденный активный ил засасывается циркулирующим в аэрационной  камере и межкамерной щели потоком  смеси через донное отверстие  обратно в аэрационную часть  установки. Избыточный активный ил периодически удаляется на иловую площадку.

Концентрацию избыточного  активного ила в аэротенке  рекомендуется контролировать по объему в течение получасового отстаивания. Для этого необходимо иметь стеклянные цилиндры с делениями или стеклянную посуду. Критические деления следует  отмечать красной линией. Когда объем  ила достигает 50-70% объема отобранной пробы, необходимо удалять избыточный активный ил путем опорожнения установки  на 1/2 - 1/3 объема аэрационной зоны.

При работе аэротенка в  зимнее время его нормальная работа может обеспечена только при условии  поддержания температуры сточных  вод не ниже 10ºC [27].

Техническое обслуживание и эксплуатация аэротенка – отстойника включает в себя следующие виды работ:

- своевременное удаление  образовавшейся на водной поверхности,  на подводящих или отводящих  желобах и на стенках аэротенка  – отстойника пленки, иловой корки,  удаление осадка и шлама из  донной поверхности аэрационной  камеры и вторичного отстойника;