Вопрос очистки городских сточных вод кажется простым на первый взгляд – просто отфильтровать, отреагировать, вылить обратно в реку. Но реальность, как обычно, гораздо сложнее. Многие начинающие инженеры и даже опытные специалисты часто недооценивают комплексность задачи, сосредотачиваясь лишь на конкретных узлах очистных сооружений. Например, проблемы с запахами, которые кажутся второстепенными, могут стать причиной серьезных жалоб и штрафов. Или, наоборот, слишком агрессивные методы очистки, нацеленные на максимальное удаление загрязнителей, могут привести к образованию новых, не менее опасных соединений. Я вот, после многих лет работы в этой сфере, убедился, что экологическая безопасность – это не только соответствие нормативам, но и предвидение возможных последствий.
Современные системы очистки сточных вод обычно состоят из нескольких этапов: механическая очистка, биологическая очистка и, зачастую, дополнительная обработка. Каждый из этих этапов имеет свои особенности и свои потенциальные проблемы. Механическая очистка, включающая в себя решетки, песколовки и отстойники, предназначена для удаления крупных частиц и взвешенных веществ. Но даже здесь могут возникнуть трудности: засорение, особенно в сезон наводнений, неравномерная нагрузка на оборудование, необходимость регулярной очистки и обслуживания.
Биологическая очистка – это сердце любой очистной станции. Здесь микроорганизмы разлагают органические загрязнения. Но эффективность биологической очистки сильно зависит от многих факторов: температуры воды, pH, наличия питательных веществ, состава микрофлоры. Иногда случается, что в результате резких колебаний параметров воды биологическая система выходит из строя, что приводит к выбросу неочищенных стоков. Это, конечно, нежелательно, и требует оперативных мер по восстановлению биологической активности.
А вот вопрос с удалением азота и фосфора – это отдельная история. Эти элементы могут приводить к эвтрофикации водоемов, т.е. к чрезмерному росту водорослей, что в конечном итоге приводит к дефициту кислорода и гибели рыбы. Для удаления азота и фосфора используются различные технологии, такие как денитрификация, удаление фосфатов химическими реагентами или биологические методы. Но выбор конкретного метода должен быть осуществлен с учетом особенностей состава сточных вод и экологических требований.
В нашей компании, ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии (https://www.kitay-lchj.ru/), мы специализируемся на предоставлении комплексных решений по очистке промышленных и муниципальных сточных вод. Особое внимание мы уделяем анаэробным технологиям, таким как LIC (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) и UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket). Эти технологии отличаются высокой эффективностью и экономичностью. Они позволяют разлагать органические загрязнения в анаэробных условиях, то есть без доступа кислорода. Это особенно важно для очистки сточных вод с высоким содержанием органических веществ.
Например, мы реализовали проект по очистке сточных вод целлюлозно-бумажного комбината. Сточные воды содержали большое количество органических веществ, в том числе сложные углеводы и красители. Изначально планировалось использовать традиционную биологическую очистку, но оказалось, что этот способ неэффективен из-за высокой концентрации красителей. В итоге мы разработали систему, состоящую из анаэробного реактора UASB, последующей биологической очистки и ультрафильтрации. Эта система обеспечила удаление практически всех загрязнителей и соответствие нормативам.
Вопрос запахов – это часто недооцениваемый аспект очистки городских сточных вод. Аммиак, сероводород и другие летучие органические соединения могут вызывать неприятные запахи и приводить к жалобам населения. Особенно проблемными являются анаэробные процессы, которые часто сопровождаются образованием сероводорода. Для устранения запахов используются различные методы: биофильтры, химическая обработка, использование специальных адсорбентов. Нам часто приходится решать задачи, связанные с удалением запахов из подземных резервуаров для хранения очищенных сточных вод. В таких случаях мы используем катодное электроочищение, которое позволяет разлагать органические соединения и устранять источник запахов.
Сейчас в очистке городских сточных вод наблюдается тенденция к использованию более 'зеленых' технологий, то есть технологий, которые минимизируют воздействие на окружающую среду. К таким технологиям относятся использование водорослей для удаления загрязнителей, использование солнечной энергии для освещения и нагрева воды, использование биореакторов для удаления запахов. Также растет интерес к циркулярной экономике, которая предусматривает повторное использование очищенной воды для различных целей, таких как полив зеленых насаждений, промывка улиц и промышленное использование. Это позволяет не только экономить ресурсы, но и снижать загрузку на водоемы.
Нельзя не отметить развитие цифровых технологий в этой сфере. Мониторинг и управление процессами очистки сточных вод на основе данных, полученных с датчиков и анализируемых с помощью алгоритмов машинного обучения, позволяет значительно повысить эффективность и снизить затраты. Например, мы разрабатываем системы автоматического управления очистными сооружениями, которые настраивают параметры работы оборудования в режиме реального времени, в зависимости от состава сточных вод и погодных условий. Это позволяет обеспечить максимальную эффективность очистки и минимизировать энергопотребление.
Конечно, впереди еще много задач. Необходимо разрабатывать более эффективные и экономичные технологии очистки сточных вод, а также учитывать изменение климата и рост населения. Но я уверен, что с помощью современных технологий и подхода мы сможем обеспечить чистую воду для наших потомков.
