Об утверждении справочника по наилучшим доступным техникам "Очистка сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов"

Постановление Правительства Республики Казахстан от 17 мая 2025 года № 348

      В соответствии с пунктом 6 статьи 113 Экологического кодекса Республики Казахстан Правительство Республики Казахстан ПОСТАНОВЛЯЕТ:

      1. Утвердить прилагаемый справочник по наилучшим доступным техникам "Очистка сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов".

      2. Настоящее постановление вводится в действие со дня его подписания.

      Премьер-Министр
Республики Казахстан 		О. Бектенов

  Утвержден
постановлением Правительства
Республики Казахстан
от " " 2025 года №

Справочник
по наилучшим доступным техникам "Очистка сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов"

Оглавление

      Оглавление

      Список схем/рисунков

      Список таблиц

      Глоссарий

      Предисловие

      Область применения

      Принципы применения

      1. Общая информация

      1.1. Виды сточных вод и систем водоотведения

      1.2. Структура и технологический уровень отрасли по очистке сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов

      1.3. Энергоэффективность

      1.4. Основные экологические проблемы

      1.4.1. Сброс сточных вод и состояние очистных сооружений

      1.4.2. Воздействие на подземные и поверхностные воды

      1.4.3. Осадки сточных вод

      1.4.4. Воздействие очистных сооружений на атмосферу

      1.4.5. Факторы физического воздействия

      2. Методология определения наилучших доступных техник

      2.1. Детерминация, принципы подбора НДТ

      2.2. Критерии отнесения техник к НДТ

      2.3. Экономические аспекты внедрения НДТ

      2.3.1. Подходы к экономической оценке НДТ

      2.3.2. Способы экономической оценки НДТ

      2.3.3. Инвестиционная обоснованность затрат

      2.3.4. Анализ затрат и выгод

      2.3.5. Соотношение затрат и ключевых экономических показателей

      2.3.6. Прирост себестоимости

      2.3.7. Соотношение затрат и экологического результата

      2.3.8. Платежи и штрафы за негативное воздействие на окружающую среду

      2.3.9. Расчет "на установке"

      3. Применяемые процессы: технологические, технические решения, используемые в настоящее время

      3.1. Механическая очистка сточных вод

      3.1.1. Процеживание

      3.1.2. Отстаивание (осветление)

      3.2. Химическая и физико-химическая очистка сточных вод

      3.3. Биологическая очистка сточных вод

      3.3.1. Биологические пруды, поля орошения или фильтрации

      3.4. Обеззараживание очищенной воды

      3.5. Обработка осадка сточных вод

      3.5.1. Обработка пескового осадка (пульпы)

      3.5.2. Методы обработки осадков сточных вод

      3.6. Текущие уровни эмиссий в окружающую среду

      4. Общие наилучшие доступные техники для предотвращения и/или сокращения эмиссий и потребления ресурсов

      4.1. Система экологического менеджмента

      4.2. Система энергетического менеджмента

      4.3. Мониторинг эмиссий

      4.4. Управление водопользованием

      4.5. Управление отходами

      4.6. Снижение уровней физического воздействия

      4.7. Запах

      5. Техники, которые рассматриваются при выборе наилучших доступных техник

      5.1. НДТ, направленные на внедрение систем автоматизированного контроля, диспетчеризации и управления в технологическом процессе

      5.2. НДТ в области энерго- и ресурсосбережения

      5.2.1. Применение ЧРП

      5.2.2. Применение энергоэффективных асинхронных электродвигателей

      5.2.3. Применение энергоэффективного насосного оборудования

      5.2.4. Внедрение энергоэффективной системы аэрации

      5.3. НДТ, направленные на предотвращение и снижение сбросов сточных вод

      5.3.1. НДТ при механической очистке

      5.3.2. НДТ при химической и физико-химической очистке сточных вод

      5.3.3. НДТ при биологической очистке

      5.3.4. НДТ при обеззараживании сточных вод (дезинфекция)

      5.4. НДТ при глубокой очистке сточных вод (доочистка)

      5.4.1. Мембранная ультрафильтрация

      5.4.2. Обратный осмос

      5.4.3. Фильтрация с применением фильтров с зернистой загрузкой или сетчатых барабанных фильтров

      5.5. НДТ, направленные на управление и сокращение воздействия производственных отходов и осадков сточных вод

      5.5.1. Механическое обезвоживание осадка в центрифугах, на ленточных и камерных фильтр-прессах, шнековых прессах, дегидраторах

      5.5.2. Обезвоживание осадка в геоконтейнерах (геотубах)

      5.5.3. Обработка осадка сточных вод с получением биогаза

      5.5.4. Ацидофикация осадка сточных вод

      6. Заключение, содержащее выводы по наилучшим доступным техникам

      6.1. Общие НДТ

      6.1.1. Система экологического менеджмента

      6.1.2. Управление энергопотреблением, энергоэффективность

      6.1.3. Управление технологическими процессами

      6.1.4. Мониторинг эмиссий

      6.1.5. Шум, вибрация, запах

      6.2. Управление водопользованием, удаление и очистка сточных вод

      6.2.1. Технологические показатели сбросов при очистке сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов

      6.3. Управление отходами и осадками сточных вод

      6.4. Требования по ремедиации

      7. Перспективные техники

      7.1. Перспективные техники в области очистки сточных вод и обработки осадков

      7.1.1. Перспективная технология очистки коммунальных сточных вод гранулированными илами

      7.1.2. Устойчивые гранулы – флокулы

      7.1.3. Технологии очистки сточных вод с использованием макроскопических материалов на основе графена

      7.1.4. Очистка сточных вод с помощью микрокапсул

      7.1.5. Фотохимическая обработка сточных вод

      7.1.6. Использование высших водных растений в практике очистки сточных вод и поверхностного стока

      7.1.7. Установка по очистке сточных вод с использованием электронно-пучковой технологии

      7.1.8. Фотокаталитическая доочистка

      7.1.9. Доочистка методом окисления с использованием озона

      7.1.10. Доочистка методом биологической очистки с сорбцией

      7.1.11. Очистка наночастицами

      7.1.12. Мембранная биоаугментация

      7.1.13. Переработка илового осадка очистных сооружений канализации методом остеклования

      7.1.14. Гидротермальное окисление, "мокрое" сжигание

      7.1.15. Электроосмотическое обезвоживание осадка сточных вод

      7.1.16. Кристаллизация фосфатов из возвратных потоков сооружений обработки осадка…

      7.2. Перспективные техники в области энерго-и ресурсосбережения

      7.2.1. Применение энергоэффективных управляемых воздуходувок оптимальной мощности

      7.2.2. Применение расходомеров воздуха

      8. Дополнительные комментарии и рекомендации

Библиография

Список схем/рисунков

      Рисунок 3.1. Типовая схема очистки сточных вод на городских КОС

      Рисунок 3.2. Примеры традиционных схем биологической очистки сточных вод

      Рисунок 3.3. Решетка ступенчатая

      Рисунок 3.4. Отстойники: А – вертикальный, Б – радиальный, В – горизонтальный.

      Рисунок 3.5. Напорный флотатор

      Рисунок 3.6. Осветлитель со взвешенным слоем осадка

      Рисунок 3.7. Сорбционная установка с параллельным вводом сорбента

      Рисунок 3.8. Схема ионообменной колонки

      Рисунок 3.9. Схема реактора для озонирования

      Рисунок 3.10. Экстрактор колонного типа

      Рисунок 3.11. Схемы аэротенков (а – аэротенк-вытеснитель; б – аэротенк-смеситель; в – аэротенк промежуточного типа).

      Рисунок 3.12. Биофильтр

      Рисунок 3.13. Схема работы аэротенка:

      Рисунок 5.1. Технологическая схема A/О (анаэробно-оксидный)

      Рисунок 5.2. Технологическая схема АА/О (анаэробно-аноксидная/оксидная зона)

      Рисунок 5.3. Модифицированная технологическая схема АА/О (анаэробно-аноксидная/оксидная зона)

      Рисунок 5.4. Технологическая схема UCT (Кэйптаунского университета)

      Рисунок 5.5. Модернизированная технологическая схема UCT (Кэйптаунского университета)

      Рисунок 5.6. Технологическая схема Барденфо

      Рисунок 5.7. Модернизированная технологическая схема Барденфо

      Рисунок 5.8. Технологическая схема JHB (Иоханнесбургская технология)

      Рисунок 5.9. Модернизированная технологическая схема JHB (Иоханнесбургская технология)

      Рисунок 5.10. Технологическая схема VIР (Virginia Initiative Process)

      Рисунок 5.11. Схема биофильтра

      Рисунок 5.12. Принципиальная схема работы MBR

      Рисунок 5.13. Схемы основных видов флюидной фильтрации

      Рисунок 5.14. Технологическая схема USBF

      Рисунок 5.15. Технологическая схема USBF (при малых концентрациях фосфора или при его отсутствии)

      Рисунок 5.16. Технологическая схема реактора циклического действия (SBR)

      Рисунок 5.17. Схема горизонтально и вертикально расположенных ультрафиолетовых модулей в станциях обеззараживания

      Рисунок 5.18. Принципиальная схема озонирования воды

      Рисунок 5.19.Схема установки доочистки

      Рисунок 5.20. Технологическая схема очистки сточных вод с блоком ультрафильтрации

      Рисунок 7.1. Самостоятельная сборка 2D-нанолистов на основе графена в 3D- макроструктуре

      Рисунок 7.2. Обработка семью ускорителями электронов образовавшихся после печатания и окрашивания тканей сточных вод на трикотажной фабрике "Гуаньхуа"

Список таблиц

      Таблица 1.1. Классификация сточных вод

      Таблица 1.2. Классификация канализационных очистных сооружений централизованных систем водоотведения по производительности

      Таблица 1.3. Виды систем водоотведения

      Таблица 1.4. Число и мощность сооружений системы водоотведения

      Таблица 1.5. Предприятия Республики Казахстан по водоотведению

      Таблица 1.6. Общие затраты на охрану окружающей среды по очистке сточных вод

      Таблица 1.7. Сравнительные удельные показатели электропотребления на процесс биологической очистки сточных вод, кВтч/м3

      Таблица 1.8. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в области Абай в 2022 году

      Таблица 1.9. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Акмолинской области в 2022 году

      Таблица 1.10. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Актюбинской области в 2022 году

      Таблица 1.11. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Алматинской области в 2022 году

      Таблица 1.12. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Атырауской области в 2022 году

      Таблица 1.13. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Западно-Казахстанской области в 2022 году

      Таблица 1.14. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Жамбылской области в 2022 году

      Таблица 1.15. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Карагандинской области в 2022 году

      Таблица 1.16. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Костанайской области в 2022 году

      Таблица 1.17. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Кызылординской области в 2022 году

      Таблица 1.18. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Павлодарской области в 2022 году

      Таблица 1.19. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Северо-Казахстанской области в 2022 году

      Таблица 1.20. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в городе Алматы в 2022 году

      Таблица 1.21. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в городе Шымкент в 2022 году

      Таблица 1.22. Общий объем сточных вод (с учетом нормативно-чистых (без очистки) сточных вод)

      Таблица 1.23. Образовано сточных вод на предприятии А.

      Таблица 1.24. Виды осадка при очистке сточных вод на различных видах очистного оборудования

      Таблица 2.1. Ориентировочные справочные значения осуществимости инвестиций в охрану окружающей среды.

      Таблица 3.1. Перечень наиболее распространенного вида оборудования для процеживания

      Таблица 3.2. Сбросы загрязняющих веществ в Республике Казахстан за 2019 – 2022 годы по регионам, тысяч тонн.

      Таблица 3.3. Основные типы технологических подпроцессов биологической очистки в аэротенках

      Таблица 3.4. Наиболее распространенное оборудование для доочистки

      Таблица 5.1. Количество осадка, накапливаемого за 1 год от 1 м3 нейтрализованной воды

      Таблица 5.2. Типичная динамика изменения основных показателей по звеньям биологической очистки сточных вод

      Таблица 5.3. Качество воды, использованное в качестве основы для проектирования, и прогнозируемое качество очищенной воды в Кувейте

      Таблица 6.1. Периоды усреднения уровней сбросов, связанные с НДТ.

      Таблица 6.2. Технологические показатели сбросов при очистке сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов

Глоссарий

      Настоящий глоссарий предназначен для облегчения понимания информации, содержащейся в настоящем справочнике по наилучшим доступным техникам "Очистка сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов" (далее – справочник по НДТ). Определения терминов в этом глоссарии не являются юридическими определениями (даже если некоторые из них могут совпадать с определениями, приведенными в нормативных правовых актах Республики Казахстан).

      Глоссарий представлен следующими разделами:

      термины и определения;

      сокращения и обозначения;

      химические формулы;

      единицы измерения.

Термины и определения

      В настоящем справочнике по НДТ используются следующие термины:

биологическая очистка

-

технологические процессы очистки сточных вод, основанные на способности биологических организмов разлагать загрязняющие вещества;
 

сточные воды
 

-

под сточными водами понимаются:
1) воды, использованные на производственные или бытовые нужды и получившие при этом дополнительные примеси загрязняющих веществ, изменившие их первоначальный состав или физические свойства;
2) дождевые, талые, инфильтрационные, поливомоечные, дренажные воды, стекающие с территорий населенных пунктов и промышленных предприятий;
3) подземные воды, попутно забранные при проведении операций по недропользованию (карьерные, шахтные, рудничные воды, пластовые воды, добытые попутно с углеводородами).
 

движущая сила внедрения

-

причины реализации технологии, например, законодательство, улучшение качества продукции;
 

наилучшие доступные техники

-

наиболее эффективная и передовая стадия развития видов деятельности и методов их осуществления, которая свидетельствует об их практической пригодности для того, чтобы служить основой установления технологических нормативов и иных экологических условий, направленных на предотвращение или, если это практически неосуществимо, минимизацию негативного антропогенного воздействия на окружающую среду;
 

справочник по наилучшим доступным техникам

-

документ, являющийся результатом соответствующего обмена информацией между заинтересованными сторонами, разработанный для определенных видов деятельности и включающий уровни эмиссий, объемов образования, накопления и захоронения основных производственных отходов, уровни потребления ресурсов и технологические показатели, связанные с применением наилучших доступных техник, а также заключение, содержащее выводы по наилучшим доступным техникам и любым перспективным техникам;
 

технологические показатели, связанные с применением наилучших доступных техник

-

диапазон уровней эмиссий (концентраций загрязняющих веществ), которые могут быть достигнуты при нормальных условиях эксплуатации объекта с применением одной или нескольких наилучших доступных техник, описанных в заключении по наилучшим доступным техникам, с учетом усреднения за определенный период времени и при определенных условиях;
 

искусственные водные объекты

-

водные объекты, предназначенные для естественной биологической очистки сточных вод - пруды-накопители, пруды-испарители, биологические пруды, поля-фильтрации, поля-орошения;
 

комплексный технологический аудит

-

процесс экспертной оценки применяемых на предприятиях техник (технологий, способов, методов, процессов, практики, подходов и решений), направленных на предотвращение и (или) минимизацию негативного антропогенного воздействия на окружающую среду, в том числе путем сбора соответствующих сведений и (или) посещений объектов, подпадающих под области применения наилучших доступных техник;
 

кросс-медиа эффекты

-

возможный сдвиг экологической нагрузки от одного компонента окружающей среды к другому. Любые побочные эффекты и отрицательные последствия, вызванные внедрением технологии;
 

опасные вещества

-

вещества или группы веществ, которые обладают одним или несколькими опасными свойствами, такими, как токсичность, стойкость и биоаккумулятивность, или классифицируются как опасные для человека или окружающей среды;
 

достигнутые экологические выгоды

-

основное воздействие(я) на окружающую среду, которое должно рассматриваться с помощью технологии (процесса или борьбы), включая достигнутые значения сбросов и эффективность работы. Экологические выгоды метода по сравнению с другими.
 

действующая установка

-

стационарный источник эмиссий, расположенный на действующем объекте (предприятии) и введенный в эксплуатацию до введения в действие настоящего справочника по НДТ. К действующим установкам не относятся реконструируемые и (или) модернизированные установки после введения в действие настоящего справочника по НДТ;
 

окружающая среда

-

совокупность окружающих человека условий, веществ и объектов материального мира, включающая в себя природную и антропогенную среду;
 

воздействие на окружающую среду

-

любое отрицательное или положительное изменение в окружающей среде, полностью или частично являющееся результатом экологических аспектов объектов;
 

автоматизированная система мониторинга эмиссий в окружающую среду

-

автоматизированная система производственного экологического мониторинга, отслеживающая показатели эмиссий в окружающую среду на основных стационарных источниках эмиссий, которая обеспечивает передачу данных в информационную систему мониторинга эмиссий в окружающую среду в режиме реального времени, в соответствии с Правилами ведения автоматизированной системы мониторинга эмиссий в окружающую среду при проведении производственного экологического контроля, утвержденными уполномоченным органом в области охраны окружающей среды;
 

сброс загрязняющих веществ

-

поступление содержащихся в сточных водах загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, недра или на земную поверхность;
 

загрязнение

-

прямое или опосредованное внесение в результате деятельности человека веществ, вибрации, высоких температур или шума в атмосферу, водную среду или на земную поверхность, следствием чего является нанесение вреда здоровью человека или ухудшение окружающей среды; порча имущества; снижение качества или невозможность законного использования природных (и иных) благ окружающей среды;
 

маркерные загрязняющие вещества

-

наиболее значимые для эмиссий конкретного вида производства или технологического процесса загрязняющие вещества, которые выбираются из группы характерных для такого производства или технологического процесса загрязняющих веществ и с помощью которых возможно оценить значения эмиссий всех загрязняющих веществ, входящих в группу;
 

механическая очистка

-

технологический процесс очистки сточных вод механическими и физическими методами;
 

мониторинг

-

систематическое наблюдение за изменениями определенной химической или физической характеристики выбросов, сбросов, потребления, эквивалентных параметров или технических мер и т.д.;
 

биохимическое потребление кислорода

-

количество растворенного кислорода, потребляемого за установленное время и в определенных условиях при биохимическом окислении содержащихся в воде органических веществ;
 

химическое потребление кислорода

-

количество кислорода, потребляемое при химическом окислении содержащихся в воде органических и неорганических веществ под действием различных окислителей;
 

анализ жизненного цикла

-

термин "анализ жизненного цикла" употребляется для обозначения анализа воздействия продукта или изделия на окружающую среду на протяжении его жизненного цикла. Анализ жизненного цикла предназначен для оценки суммарного воздействия продукта на окружающую среду в течение всего жизненного цикла этого продукта, то есть включая сырье, производство, использование, возможную рециркуляцию или повторное использование, а также последующую утилизацию продукта;
 

промышленные сточные воды

-

все сточные воды, которые сбрасываются с предприятий, занимающихся коммерческой или производственной деятельностью, кроме бытовых сточных вод и ливневых сточных вод;
 

перспективные техники

-

техники с потенциалом улучшения экологической эффективности, но которые еще не были коммерчески применены или которые все еще находятся на стадии исследований и разработок;
 

комплекс очистных сооружений сточных вод

-

сооружения механической и биологической очистки сточных вод населенных пунктов с применением или без применения химических реагентов, включая искусственные водные объекты, предназначенные для естественной биологической очистки сточных вод;
 

водоотведение

-

совокупность мероприятий, обеспечивающих сбор, транспортировку, очистку и отведение сточных вод через системы водоотведения в водные объекты и (или) на рельефы местности;
 

отбор проб

-

процесс, посредством которого часть вещества, материала или продукта удаляется, чтобы сформировать репрезентативную выборку целого, с целью изучения рассматриваемого вещества, материала или продукта. План отбора проб, выборка и аналитические соображения всегда должны учитываться одновременно;
 

технологические показатели

-

уровни эмиссий, связанные с применением наилучших доступных техник, выраженные в виде предельного количества (массы) маркерных загрязняющих веществ на единицу объема эмиссий (мг/Нм3, мг/дм3) и (или) количества потребления электрической и (или) тепловой энергии, иных ресурсов в расчете на единицу времени или единицу производимой продукции (товара), выполняемой работы, оказываемой услуги, которые могут быть достигнуты при нормальных условиях эксплуатации объекта с применением одной или нескольких наилучших доступных техник, описанных в заключении по наилучшим доступным техникам, с учетом усреднения за определенный период времени и при определенных условиях;
 

эффективность

-

достижение каких-либо определенных результатов с минимально возможными издержками или получение максимально возможного объема продукции из данного количества ресурсов;
 

бытовые сточные воды

-

сточные воды из населенных пунктов, которые образуются в основном в результате обмена веществ человека и в результате бытовой деятельности;
 

непрерывные измерения

-

круглосуточные измерения, допускающие перерывы для проведения ремонтных работ, устранения дефектов, пусконаладочных, поверочных, калибровочных работ;
 

физико-химическая очистка

-

технологические процессы очистки сточных вод с применением реагентов;

химическое загрязнение

-

присутствие опасных химических веществ в сточных водах, способных вызвать негативные последствия для окружающей среды и здоровья человека;
 

осадок

-

остаточный осадок после очистки очистных сооружений городских сточных вод, очищенный или неочищенный;
 

эвтрофикация

-

накопление в воде питательных веществ, в частности соединений азота и/или фосфора, вызывающих ускоренный рост водорослей и более высоких форм растительной жизни, что приводит к нежелательному нарушению баланса организмов, присутствующих в воде, и качества соответствующих вод;
 

экологическое разрешение

-

документ, удостоверяющий право индивидуальных предпринимателей и юридических лиц на осуществление негативного воздействия на окружающую среду и определяющий экологические условия осуществления деятельности;
 

эмиссия

-

прямой или опосредованный выпуск в воздушную, водную среду или на земную поверхность веществ, вибрации, высоких температур или шума, возникающих из точечных или рассеянных источников, имеющихся в установке.

Сокращения и обозначения

АО

-

акционерное общество

ИТС

-

информационно-технические справочники

ПАВ

-

поверхностно-активные вещества

НДТ

-

наилучшая доступная техника

ЕС

-

Европейский союз

ЕЭС

-

Европейское экономическое сообщество

ЧРП

-

частотно-регулируемый привод

ТОО

-

товарищество с ограниченной ответственностью

КНС

-

канализационная насосная станция

КТА

-

комплексный технологический аудит

ГКП

-

государственное коммунальное предприятие

НПА

-

нормативно-правовые акты

БПК

-

биохимическое потребление кислорода

ХПК

-

химическое потребление кислорода

КПД

-

коэффициент полезного действия

СПАВ

-

синтетические поверхностно-активные вещества

ТРГ

-

техническая рабочая группа

КОС

-

комплекс очистных сооружений сточных вод

ЭЧН

-

эквивалентная численность населения

ПДК

-

предельно-допустимая концентрация

ПХВ

-

право хозяйственного ведения

СЭМ

-

система экологического менеджмента

СЭнМ

-

система энергетического менеджмента

ЭНК

-

экологический норматив качества

ОЭСР

-

Организации экономического сотрудничества и развития

Химические формулы

Химическая формула

Название (описание)

CO

монооксид углерода

CO2

диоксид углерода

CaO

оксид кальция

Ca(OH)2

гидроксид (гидроокись) кальция

MnO2

диоксид марганца

NaOH

гидроокись натрия

Na2CO3

карбонат натрия

NO2

двуокись азота

N-NH4

азот аммонийный

N-NO2

азот нитритный

P-PO4

фосфор в виде фосфатов

Единицы измерения

Символ единицы измерения

Название единицы измерения

Наименование измерения (символ измерения)

Преобразование и комментарии

°C

градус Цельсия

Температура (T)
Разница температур (РT)


г

грамм

Масса


Гц

Герц

Частота


га

гектары

Площадь


дм3

кубический дециметр

Объем


ч

час

Время


K

Кельвин

Температура (T)
Разница температур (AT)

0 °C = 273.15 K

кг

килограмм

Масса


кПа

килопаскаль

Давление


кВт ч

киловатт-час

Энергия

1 кВт ч = 3 600 кДж

л

литр

Объем


м

метр

Длина


м2

квадратный метр

Площадь


м3

кубический метр

Объем


мг

миллиграмм

Масса

1 мг = 10 -3 г

мм

миллиметр


1 мм = 10 -3 м

МВт

мегаватт тепловой мощности

Тепловая мощность Теплоэнергия


нм3

нормальный кубический метр

Объем

при 101.325 кПа, 273.15 K

Па

паскаль


1 Па = 1 Н/м2

об/мин

число оборотов в минуту

Скорость вращения, частота


т

метрическая тонна

Масса

1 т= 1 000 кг или 106 г

т/сут.

тонн в сутки

Массовый расход
Расход материала


т/год

тонн в год

Массовый расход
Расход материала


Предисловие

      Краткое описание содержания справочника по наилучшим доступным техникам: взаимосвязь с международными аналогами

      Справочник по НДТ разработан в целях реализации Экологического кодекса Республики Казахстан.

      Разработка справочника по НДТ проводилась в соответствии с Правилами разработки, применения, мониторинга и пересмотра справочников по наилучшим доступным техникам, утвержденными постановлением Правительства Республики Казахстан от 28 октября 2021 года № 775 (далее – Правила).

      Перечень областей применения НДТ утвержден приложением 3 к Экологическому кодексу Республики Казахстан.

      При разработке справочника был учтен международный опыт в данной сфере, в том числе использовались аналогичные и сопоставимые справочники, официально применяемые в государствах, являющихся членами ОЭСР, ЕС, в Российской Федерации, других странах и организациях с учетом специфики, сложившейся структуры экономики и необходимости обоснованной адаптации к климатическим, а также экологическим условиям Республики Казахстан, обуславливающим техническую и экономическую доступность НДТ в конкретных областях их применения:

      1) Директива Совета 91/271/ЕЭС от 21 мая 1991 года "Об очистке городских сточных вод";

      2) Рекомендация 28E/5 "Очистка городских сточных вод" от 15 ноября 2007 года;

      3) Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Common Waste Water and Waste Gas Treatment/Management Systems in the Chemical Sector/ Общие системы очистки/управления сточными водами и отработанными газами в химическом секторе;

      4) Исполнительное решение Комиссии (ЕС) 2016/902 от 30 мая 2016 г., устанавливающее выводы о наилучших доступных методах в соответствии с Директивой 2010/75/ЕС Европейского парламента и Совета для общих систем очистки/управления сточными водами и отработанными газами в химическом секторе (уведомление согласно документу C (2016);

      5) Reference Document On Best Available Techniques For Energy Efficiency, ЕС 09/2021;

      6) ИТС 10-2019 "Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов";

      7) ИТС 48-2017 "Повышение энергетической эффективности при осуществлении хозяйственной и (или) иной деятельности";

      8) Industrial Emissions Directive 2010/75/EU Integrated Pollution Prevention and Control/Директива 2010/75/EC Европейского парламента и Совета ЕС "О промышленных выбросах и/или сбросах (о комплексном предупреждении и контроле загрязнений).

      Внедрение НДТ предусматривает индивидуальный подход к выбору НДТ с учетом экономики конкретного предприятия и готовности предприятия к переходу на принципы НДТ, выбора страны производителя НДТ, мощностных показателей, габаритов НДТ и степени локализации НДТ.

      Модернизация производственных мощностей с применением современных и эффективных техник будет способствовать ресурсосбережению и оздоровлению окружающей среды до соответствующих уровней, отвечающих эмиссиям стран ОЭСР.

      Информация о сборе данных

      В целях разработки справочника по НДТ информация об уровнях выбросов, сбросов, образовании отходов, технологических процессах, оборудовании, технических способах, методах, применяемых при очистке сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов в Республике Казахстан была собрана в процессе проведения КТА, правила проведения которого регламентированы действующим законодательством Республики Казахстан. Перечень объектов для прохождения КТА утвержден ТРГ по разработке справочника по НДТ "Очистка сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов".

      Взаимосвязь с другими справочниками по НДТ

      Справочник по НДТ имеет взаимосвязь с отраслевыми и межотраслевыми справочниками по НДТ, охватывающими очистку хозяйственно-бытовых сточных вод.

Область применения

      В соответствии с нормами Экологического кодекса Республики Казахстан настоящий справочник по НДТ распространяется на следующий вид деятельности:

      очистка сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов.

      Справочник по НДТ включает следующие основные технологические процессы очистки сточных вод:

      механическая очистка;

      химическая и физико-химическая очистка;

      биологическая очистка;

      обеззараживание очищенной воды;

      обработка осадка сточных вод;

      глубокая очистка (доочистка) сточных вод.

      Справочник по НДТ не распространяется на:

      сбросы сточных вод вне централизованных систем водоотведения населенных пунктов;

      производственные сточные воды в местах их приема от индивидуальных предпринимателей и юридических лиц в систему водоотведения населенных пунктов;

      вспомогательные процессы, необходимые для бесперебойной эксплуатации производства, а также на внештатные режимы эксплуатации, связанные с планово-предупредительными и ремонтными работами.

      Прием сточных вод в системы водоотведения населенных пунктов осуществляется в соответствии с требованиями Правил приема сточных вод в системы водоотведения населенных пунктов, утвержденных приказом Министра национальной экономики Республики Казахстан от 20 июля 2015 года № 546.

      Аспекты управления отходами на производстве в настоящем справочнике по НДТ рассматриваются только в отношении осадков сточных вод, образующихся в ходе основного технологического процесса очистки.

      Область применения настоящего справочника по НДТ, а также технологические процессы, оборудование, технические способы и методы в качестве НДТ для области применения настоящего справочника по НДТ определены ТРГ по разработке справочника по НДТ "Очистка сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов".

Принципы применения

      Статус документа

      Справочник по НДТ предназначен для информирования операторов объекта/объектов, уполномоченных государственных органов, и общественности об НДТ и любых перспективных техниках, относящихся к области применения справочника по НДТ, с целью стимулирования перехода операторов объекта/объектов на принципы "зеленой" экономики и НДТ.

      Справочник по НДТ содержит систематизированную информацию о состоянии отрасли по очистке сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов Республики Казахстан, а также о наиболее распространенных и новых, перспективных техниках, о потреблении ресурсов и об эмиссиях, о системах экологического и энергетического менеджмента.

      Определение НДТ осуществляется для отраслей (областей применения НДТ) на основе ряда международных принятых критериев:

      применение малоотходных технологических процессов;

      высокая ресурсная и энергетическая эффективность производства;

      рациональное использование воды, создание водооборотных циклов;

      предотвращение загрязнения, отказ от использования (или минимизация применения) особо опасных веществ;

      организация повторного использования веществ и энергии (там, где это возможно);

      экономическая целесообразность (с учетом инвестиционных циклов, характерных для отраслей применения НДТ).

      Положения, обязательные к применению

      Положения раздела "6. Заключение, содержащие выводы по наилучшим доступным техникам" справочника по НДТ являются обязательными к применению при разработке заключений по НДТ.

      Необходимость применения одного или совокупности нескольких положений заключения по НДТ определяется операторами объектов самостоятельно, исходя из целей управления экологическими аспектами на предприятии при условии соблюдения технологических показателей. Количество и перечень НДТ, приведенных в настоящем справочнике по НДТ, не являются обязательными к внедрению.

      На основании заключения по НДТ операторами объектов разрабатывается программа повышения экологической эффективности, направленная на достижение уровня технологических показателей, утвержденных в заключениях по НДТ.

      Рекомендательные положения

      Рекомендательные положения имеют описательный характер и рекомендованы к анализу процесса установления технологических показателей, связанных с применением НДТ, и к анализу при пересмотре справочников по НДТ:

      Раздел 1: представлена общая информация отрасли по очистке сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов Республики Казахстан, структуре отрасли, используемым промышленным процессам и техникам;

      Раздел 2: описана методология отнесения к НДТ, подходы идентификации НДТ;

      Раздел 3: описаны основные этапы производственного процесса или производства конечного продукта, представлены данные и информация об экологических характеристиках установок с точки зрения текущих эмиссий, потребления и характера сырья, потребления воды, использования энергии и образования отходов;

      Раздел 4: описаны методы, применяемые при осуществлении технологических процессов для снижения их негативного воздействия на окружающую среду и не требующие реконструкции объекта, оказывающего негативное воздействие на окружающую среду;

      Раздел 5: представлено описание существующих техник, которые предлагаются для рассмотрения в целях определения НДТ;

      Раздел 7: представлена информация о новых и перспективных техниках;

      Раздел 8: приведены заключительные положения и рекомендации для будущей работы в рамках пересмотра справочника по НДТ.

1. Общая информация

      Настоящий раздел справочника по НДТ содержит общую информацию о конкретной области применения, включая описание отрасли по очистке сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов Республики Казахстан, а также описание основных экологических проблем, характерных для области применения настоящего справочника по НДТ.

1.1. Виды сточных вод и систем водоотведения

      Необходимой формой очистки сточных вод населенных пунктов является канализация. Ее задача - удаление сточных вод (жидких отходов), образующихся в результате хозяйственно-бытовой деятельности населения городов и поселков и работы промышленных предприятий. Вместе с поверхностными водами (поливочными, атмосферными, грунтовыми), оказавшимися на поверхности городских и поселковых территорий, жидкие отходы представляют собой загрязненную жидкость и называются сточными водами. В них присутствуют химические, биологические и органические составляющие. Их необходимо удалять, очищать, дезинфицировать и направлять в ближайшие водоемы. Для этого служат канализационная система и водостоки.

      Сточные воды подразделяют на следующие категории:

      бытовые или хозяйственно-бытовые – из домов, производственных зданий, имеющие в своем составе органические, минеральные, бактериальные загрязнения;

      производственные – из промышленных предприятий, образующиеся в результате технологических процессов. Содержат органические, минеральные, химические загрязнения;

      атмосферные – с территорий городов, крыш домов, ливневые и талые воды. Содержат минеральные и химические загрязнения.

      Системы водоотведения также именуются системами канализации. Этот термин использовался повсеместно до 1990-х годов, к настоящему времени в значительной степени заменен в документах на термин "водоотведение", однако, сохраняется в целом ряде нормативных документов инженерно-технического назначения.

      Системы водоотведения зависят от состава сточных вод. Степень загрязнения характеризуется количеством загрязнения в единице объема. Концентрация загрязнений зависит от нормы потребления воды в населенном пункте, характера производства, места сбора осадочных вод, их количества.

      Существуют два вида канализации: вывозная и сплавная.

      Вывозная канализация основана на вывозе отдельных объемов сточных вод для очистки на очистные сооружения или в приемники сточных вод.

      Сплавная канализации состоит из системы подземных и наземных трубопроводов и устройств, транспортирующих сточные воды на очистные сооружения. Эта система наиболее распространена в больших населенных пунктах. Для ее устройства необходимо наличие внутреннего водопровода с нормой потребления не менее 60 литров в сутки на одного человека.

      Система сплавной канализации состоит из внутренних устройств, наружных сетей (напорных и/или безнапорных), насосных станций перекачки, очистных сооружений, систем обеззараживания, устройств выпуска сточных вод и приемников сточных вод.

      Сплавная канализация в зависимости от того, как решен вопрос отведения сточных вод, подразделяется на ливневую, хозяйственно-бытовую, общесплавную, раздельную (полную, неполную), полураздельную и комбинированную.

      Общесплавная канализация осуществляет отвод одной системой трубопроводов ливневых сточных вод, которые поступают после дождя с городских территорий через дождеприемные решетки, и хозяйственно-бытовых, поступающих из жилых домов и производственных зданий. При раздельной канализации применяются две независимые системы отвода сточных вод: ливневая канализация (водосток) и хозяйственно-бытовая.

      Сточные воды промышленных предприятий отводятся отдельной системой для очистки их от специфических загрязнений в локальные очистные сооружения.

      Таблица .. Классификация сточных вод

№ п/п

Вид сточных вод

Происхождение

1

Хозяйственно-бытовые сточные воды

В результате хозяйственно-бытовой деятельности в жилом секторе, объектах социально-культурной сферы, на всех предприятиях (от санузлов, кухонь, мест приема пищи и т.п.).

2

Производственные сточные воды

В процессе переработки и производства товаров и услуг.

3

Поверхностные сточные воды (дождевые, талые, инфильтрационные, поливомоечные, дренажные воды, принимаемые (поступающие) в централизованную систему водоотведения)

В результате выпадения дождей, таяния снега, мойки дорожных покрытий, при искусственном водопонижении, а также инфильтрации в коллекторе.

      В период таяния снега, дождей и ливня часть поверхностных сточных вод поступает в городские КОС и тем самым приводит к снижению эффективности биологической очистки.

      Таблица .. Классификация канализационных очистных сооружений централизованных систем водоотведения по производительности

№ п/п

Наименование категории очистных сооружений по производительности

Производительность очистных сооружений по поступающим органическим загрязнениям, выраженная в единицах ЭЧН

Расход поступающих сточных вод, м3 в сутки

1

Сверхкрупные

Более 3 млн

Свыше 600 тыс.

2

Крупнейшие

1 –3 млн

200 – 600 тыс.

3

Крупные

200 тыс. – 1 млн

40 – 200 тыс.

4

Большие

50 тыс. – 200 тыс.

10 – 40 тыс.

5

Средние

20 тыс. – 50 тыс.

4 – 10 тыс.

6

Небольшие

5 тыс. – 20 тыс.

1 – 4 тыс.

7

Малые

500 – 5 тыс.

100 – 1000

8

Сверхмалые

50 – 500

10 – 100


      Для классификации КОС по мощности очистных сооружений требуется следующее расстояние по береговой линии водного объекта от выпуска очищенных на данных очистных сооружениях сточных вод до ближайшего следующего организованного выпуска смешанных (городских) сточных вод населенного пункта:

      сверхмалые: не менее 1 км;

      малые: не менее 3 км;

      небольшие: не менее 10 км.

      Все очистные сооружения смешанных (городских) сточных вод от сверхмалых до средних включительно, выпуски которых в водные объекты расположены друг от друга ближе указанных значений, относятся по диапазону мощности очистных сооружений к средним.

      В зависимости от способа транспортировки поверхностных сточных вод на территории поселений и промышленных зон применяют общесплавную, раздельную, неполную раздельную или полураздельную системы водоотведения.

      Таблица .. Виды систем водоотведения

№ п/п

Вид системы водоотведения

Описание, условия применения

Преимущества

Недостатки


1

2

3

4

5

1

Общесплавная

Прокладывается одна сеть трубопроводов, по которой на очистные сооружения транспортируются все категории сточных вод: бытовые, производственные и поверхностные (дождевые, талые и поливомоечные).

Общесплавные системы отвечают высоким требованиям благоустройства населенных пунктов.

Очень большие затраты на строительство сетей и насосных станций, очистных сооружений. При выпуске части сточных вод в водный объект (при осадках нерасчетной интенсивности) происходит загрязнение разбавленными городскими сточными водами. В сильные дожди и паводки нарушается стабильная работа сооружений очистки городских сточных вод. Выделение запахов через дождеприемные решетки.

2

Полная раздельная

Применяются две сети – городская канализация, в которую принимают хозяйственно-бытовые и допущенные к приему производственные сточные воды (их смесь именуется городскими сточными водами) и ливневая канализация. В крупных промышленных зонах используют производственные сети.
Оптимальны независимо от крупности городов в климатических районах с большой интенсивностью дождей (не менее 80 литров в секунду на 1 га продолжительностью 20 мин. при периоде однократного превышения 1 год)

С точки зрения охраны водных объектов от загрязнения раздельные системы водоотведения при наличии в их составе централизованных (или локальных) очистных сооружений (на каждой из систем) являются наиболее эффективными.
Не производится сброс неочищенных городских сточных вод. Более стабильная работа очистных сооружений.

Более дорогостоящая. Прокладка двух и более сетей. В сложившейся практике в большинстве случаев дождевая канализация не имеет очистных сооружений.

3

Неполная раздельная

Имеет лишь одну полноценную водоотводящую сеть – городскую канализацию. Поверхностные сточные воды отводятся по лоткам, кюветам и другим.

Минимальные затраты на систему водоотведения.

Неудовлетворительное состояние городской инфраструктуры.

4

Полураздельная система

Используются две водоотводящие сети: производствено-бытовая (городская) и дождевая. В местах их пересечения устраиваются разделительные камеры, которые (в зависимости от расхода) перепускают в городскую сеть поверхностные сточные воды.

Оптимизация затрат на прокладку сетей, очистка наиболее загрязненной части дождевого и всего талого стока производится совместно с городскими сточными водами на сооружениях биологической очистки.

Высокие затраты на строительство и эксплуатацию.


      В большинстве крупных городов Казахстана водоотведение построено по принципу полной раздельной системы: одна из сетей предназначена для отведения городских сточных вод, другая служит для транспортировки поверхностных сточных вод.

      Однако даже при полных раздельных системах водоотведения только в теории поверхностные сточные воды не принимаются в систему городской канализации. На практике среднегодовой неорганизованный дополнительный приток поверхностного стока в систему городской канализации составляет 4 – 7 % общего поступления сточных вод в систему водоотведения. Однако в периоды продолжительных интенсивных дождей и при снеготаянии неорганизованный среднесуточный приток может возрастать до 25 – 40 %.

      Потерявшие герметичность и частично разрушенные трубопроводы могут длительное время до размыва грунта и аварии работать как дренажные. При этом они собирают не только утечки из расположенного выше водопровода, но и грунтовые воды. На практике также встречаются и элементы полураздельной системы, т.е. врезки ливневой системы в городскую канализацию (как по проекту, так и без него), цель которых – не допустить затопления отдельных территорий.

      Поступление неорганизованного притока в систему городской канализации сильно зависит от времени года и интенсивности выпавших осадков. Дни максимального притока в городскую канализацию - это всегда дни затяжных дождей или интенсивного снеготаяния.

      При среднегодовой величине неорганизованного дополнительного притока, составляющего обычно до 10 % от общего поступления сточных вод в систему городской канализации, его доля в периоды продолжительных интенсивных дождей возрастает до 25 – 40 %. Чем ниже удельное водопотребление, тем выше становится доля неорганизованного притока в дни максимального притока: учтенный приток снижается, а неорганизованный остается неизменным, так как зависит от протяженности, состояния сети, эксплуатационных приемов, но не от учтенного расхода.

      Сточные воды, отводимые системой городской канализации, включают в себя:

      сточные воды, принимаемые от абонентов, за сброс которых взимается плата;

      дополнительный приток от объектов системы водопроводно-канализационного хозяйства (могут сбрасываться без взимания платы);

      неорганизованный приток, попадающий в канализацию в виде поверхностного стока и грунтовых вод, а также сброс неучтенной (неоплаченной) воды, потребленной через незаконные врезки, без счетчиков, либо полученной не из централизованных источников водоснабжения, не учитываемых в оплате за водоотведение.

      В систему ливневой канализации поступают поверхностные воды как с селитебных территорий, так и площадок промышленных предприятий и иных предприятий и организаций, которые являются абонентами организаций, осуществляющих водоотведение.

      Грань между поверхностным стоком с территорий, которые являются естественным источником питания гидрографической сети поселений, и сточными водами, которые должны отводиться и очищаться, очень условна. Поверхностными сточными водами является загрязненный поверхностный сток с городских территорий, отличающийся значительным содержанием загрязняющих веществ, т.е. от промышленных зон, районов многоэтажной жилой застройки с интенсивным движением автотранспорта и пешеходов, крупных транспортных магистралей, торговых центров, а также с территорий промышленных и сельскохозяйственных предприятий. В то же время поверхностный сток территорий населенных пунктов, не подвергающихся антропогенному воздействию, загрязнен существенно меньше.

1.2. Структура и технологический уровень отрасли по очистке сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов

      Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические, биологические и комбинированные. Применение того или иного метода, в каждом случае определяется характером загрязняющих веществ и степенью вредности загрязняющих примесей.

      Сущность механического метода очистки заключается в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в сточной воде, в зависимости от размеров, улавливаются решетками различных конфигураций, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения – нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и другими установками.

      Методы механической очистки позволяют выделять из бытовых сточных вод до 60 – 75 % нерастворимых примесей, а из промышленных до 95 %, многие из которых как ценные примеси используются в производстве.

      Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляются химические реагенты, в результате химической реакции происходит укрупнение загрязняющих коллоидных и взвешенных частиц вследствие их слияния под действием силы молекулярного притяжения. Укрупненные агрегаты слипшихся частиц отделяются от жидкой фазы осаждением или фильтрованием.

      При физико-химическом методе очистки сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества. Чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях – электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.

      Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, а также путем хлорирования.

      Среди методов очистки сточных вод центральную роль играет биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: аэротенки, биофильтры, биологические пруды и другие виды биореакторов.

      Аэротенки – резервуары, по которым протекает сточная вода, смешанная с активным илом, где происходит биохимическая очистка сточной воды. Здесь очищающее начало – активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, неслипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила.

      В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах.

      В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие растения и все организмы, населяющие водоем.

      Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и другое)

      Биологический метод дает хорошие результаты при очистке хозяйственно-бытовых сточных вод. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.

      История городских канализационных очистных сооружений в Казахстане берет свое начало с 1950-х годов. В эти годы в Казахстане были построены и введены в эксплуатацию сооружения механической очистки. До этого момента все городские сточные воды без очистки отводились на поля фильтрации или в водные объекты.

      С 1970-х годов появились первые отстойники, например в Шымкенте в 1953 году был построен канализационный коллектор, введены в эксплуатацию первые КОС города мощностью 17 тысяч м3 в сутки.

      Городские КОС Казахстана эксплуатируются более 40 лет и имеют степень изношенности 70 %, работают с низкой эффективностью, с перегрузкой, представляют морально устаревшие и экологически небезопасные системы.

      В Казахстане в целом износ основных фондов систем водоотведения составляет 40 – 70 %, а в некоторых городах доходит до 100 %. Наиболее высокий износ канализационных сетей отмечается по Карагандинской (68 %), Алматинской (67 %), Восточно-Казахстанской (72 %), Павлодарской (74 %), Ұлытау (75 %) областях.

      По городу Уральск износ канализационных очистных сооружений составляет 34 %, канализационных сетей – 62 %. По городу Аксай износ канализационных очистных сооружений и сетей водоотведения составляет 79 %. В Таразе КОС отсутствуют, городские стоки через временные отстойники сбрасываются сразу на поля фильтрации.

      Таким образом, аварийность таких сооружений с каждым годом возрастает. На сегодняшний день из 89 городов республики в 69 городах требуются новое строительство, модернизация и реконструкция КОС.

      Таблица .. Число и мощность сооружений системы водоотведения

№ п/п

Местоположение

Проектная производительность насосных станций, тыс. м3 в сутки

Производительность сооружений системы водоотведения
(тыс. м3 в сутки)

Число очистных сооружений, единиц

механической очистки

биологической очистки

1

Республика Казахстан

9 384,1

1 048,1

2 804,7

252

2

Абай

461,5

100,0

51,8

10

3

Акмолинская

638,2

90,0

79,2

16

4

Актюбинская

892,0

9,1

143,0

36

5

Алматинская

145,5

34,6

9,6

9

6

Атырауская

646,6

30,1

6,1

4

7

Западно-Казахстанская

605,7

50,0

58,4

2

8

Жамбылская

138,7

28,8

x

4

9

Жетісу

60,4

-

45,3

6

10

Карагандинская

1 613,4

46,9

432,2

22

11

Костанайская

700,8

222,9

77,5

18

12

Кызылординская

108,7

-

78,3

3

13

Мангистауская

283,3

227,3

34,1

17

14

Павлодарская

890,9

39,4

327,1

55

15

Северо-Казахстанская

362,2

119,1

2,0

10

16

Туркестанская

56,3

44,8

23,8

15

17

Ұлытау

136,4

2,0

100,2

4

18

Восточно-Казахстанская

814,1

3,3

243,9

18

19

г. Астана

539,1

-

254,0

1

20

г. Алматы

90,0

-

x

x

21

г. Шымкент

200,2

-

197,0

1

      Примечание: Данные Бюро национальной статистики Агентства по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан за 2022 год "О работе сооружений систем водоснабжения и водоотведения в Республике Казахстан" (дата релиза: 18.05.2023).

      Условные обозначения: "х" – данные конфиденциальны; "-" явление отсутствует.

      Таблица .. Предприятия Республики Казахстан по водоотведению

№ п/п

Наименование организации

Местоположение

Проектная мощность очистных сооружений, м3 в сутки

Количество населения

Очистка


1

2

3

4

5

6

1

ГКП на ПХВ "Астана су арнасы"

г. Астана

136 тыс. и 118 тыс.

1 409 497

Механическая и биологическая очистка, доочистка и обеззараживание.

2

ГКП на ПХВ "Алматы Су"

г. Алматы

640 тыс.

2 211 198

Механическая, биологическая, поля фильтрации, иловые площадки.

3

ТОО "Водные ресурсы – Маркетинг"

г. Шымкент

150 тыс.

1 213 211

Механическая, биологическая, установка станции обработки биогаза с выработкой "зеленой энергии".

4

ГКП на ПХВ "Кокшетау Су Арнасы"

г. Кокшетау, Акмолинская область

50 тыс.

192 936
 

Механическая, биологическая, иловые площадки.

5

КГП "Атырау облысы Су Арнасы"

г. Атырау, Атырауская область

70 тыс.

409 980

Механическая, биологическая.

6

АО "Аktobe su-energy group"

г. Актобе, Актюбинская область

103 тыс.

567745

Механическая и биологическая очистка, естественная доочистка.

7

ГКП "Өскемен Водоканал"

г. Усть-Каменогорск, Восточно-Казахстанская область

137 тыс.

374 000

Механическая и биологическая очистка,
ультрафиолетовое обеззараживание.

8

ГКП на ПХВ "Жамбыл су"

г. Тараз, Жамбылская область

100 тыс.

430 314

Механическая очистка.

9

ТОО "Батыс су арнасы"

г. Уральск, Западно-Казахстанская область

30 тыс.

360 408

Механическая очистка, естественная биологическая очистка.

10

ТОО "Қарағанды Су"

г. Караганда, Карагандинская область

232 тыс.

519 584

Механическая и биологическая очистка, естественная доочистка.

11

ГКП "Костанай-Су"

г. Костанай, Костанайская область

125 тыс.

267077

Механическая, биологическая.

12

ГКП на ПХВ "Кызылорда су жуйеси"

г. Кызылорда, Кызылординская область

70 тыс.

354 793

Механическая и биологическая очистка.

13

ГКП "Каспий жылу, су арнасы"

г. Актау, Мангистауская область

72 тыс.

279 481

Механическая и биологическая очистка, доочистка сточных вод, обработка осадка.

14

ТОО "Павлодар-Водоканал"

г. Павлодар, Павлодарская область

180 тыс. м3

368 296

Механическая, биологическая очистка, обеззараживание, доочистка,

15

ТОО "Кызылжар Су"

г. Петропавловск, Северо-Казахстанская область

82 тыс.

222 657

Механическая, биологическая очистка (система накопителей).

16

ГКП "Семей Водоканал"

г. Семей, Абайская область

94,4 тыс.

330 405

Механическая очистка.

17

ГКП на ПХВ "Жетысу Водоканал"

г. Талдыгорган, Жетысуйская область

36 тыс.

203247

Механическая и биологическая очистка.

      Примечание: Данные с портала электронного лицензирования Республики Казахстан (www.e-license.kz), Бюро национальной статистики Агентства по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан (https://stat.gov.kz/ru/).

      Для решения основных проблем с водоотведением в областях Республики Казахстан необходимо осуществлять реализацию программ по реконструкции КОС путем привлечения инвесторов. Финансирование из местного и республиканского бюджета.

      Таблица .. Общие затраты на охрану окружающей среды по очистке сточных вод

№ п/п

Вид затрат

2015 год

2016 год

2017 год

2018 год

2019 год

2020 год

2021 год

1

Очистка сточных вод

61 406 млн тенге

54 295 млн тенге

53 808 млн тенге

58 107 млн тенге

58 811 млн тенге

66 979 млн тенге

94 166 млн тенге

      Примечание: на основе ежегодных статистических наблюдений 4-ОС "Отчет о затратах на охрану окружающей среды" и 1-инвест "Отчет об инвестиционной деятельности", формируемых Бюро национальной статистики Агентства по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан.

1.3. Энергоэффективность

      Энергоэффективность в очистке сточных вод централизованных систем водоотведения является важным аспектом с точки зрения устойчивого развития и оптимизации энергопотребления.

      Основным энергоресурсом, потребляемым при очистке сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов, является электрическая энергия, которая используется для функционирования основного технологического оборудования. Основным потребителем электроэнергии является подача сжатого воздуха (аэрация) в сооружения биологической очистки (аэротенки), перемешивания и прокачки сточных вод. На это расходуется 60 – 80 % общего потребления электроэнергии очистными сооружениями.

      Энергопотребление зависит от загрязненности входящих сточных вод, технологических процессов очистки сточных вод и обработки осадков, глубины очистки, типов используемого оборудования, уровня автоматизации процесса.

      В целях обеспечения нужд, для отопления зданий и строений предприятиями дополнительно используется тепловая энергия. Для работы специальной техники также используется дизельное топливо и бензин.

      Централизованная система водоотведения требует использования различных энергопотребляющих оборудований для обеспечения перекачки, очистки и обработки сточных вод. Ниже представлены основные виды энергопотребляющего оборудования:

      1. Насосы. Они играют ключевую роль в централизованных системах водоотведения, отвечая за перекачку сточных вод через трубопроводы к местам очистки или обработки. Это могут быть насосы для подъема сточной воды из коллекторов, насосы для подачи воды в очистные сооружения, а также насосы для перекачки очищенной воды в водоемы или вторичное использование.

      2. Компрессоры. В некоторых случаях централизованные системы водоотведения могут использовать компрессоры для обеспечения аэрации в аэрационных бассейнах или для работы воздуходувок, используемых в процессах биологической очистки.

      3. Аэраторы и вентиляторы. Аэраторы и вентиляторы используются для подачи кислорода в аэрационные бассейны, что необходимо для обеспечения оптимальных условий для жизнедеятельности бактерий и микроорганизмов, участвующих в биологическом процессе очистки сточных вод.

      4. Электрообогреватели. В холодных климатических условиях может потребоваться обогрев воды на некоторых этапах очистки или для предотвращения замерзания инфраструктуры, такой, как трубопроводы и оборудование.

      5. Ультрафильтрационные и обратноосмотические установки. В случае применения ультрафильтрации или обратного осмоса для очистки сточных вод потребуется оборудование для осуществления этих процессов, которое может включать насосы, компрессоры, мембранные модули и другое оборудование.

      6. Химические дозаторы и мешалки. Для химической обработки сточных вод могут использоваться дозаторы химических реагентов и мешалки для обеспечения равномерного распределения реагентов в воде.

      7. Оборудование для обработки осадка. В процессе очистки сточных вод могут образовываться осадки, которые затем обрабатываются с использованием различного оборудования, такого, как центрифуги, фильтры-пресса и другие.

      Наибольшим потребителем электроэнергии при очистке сточных вод является аэрация активного ила из-за необходимости постоянной подачи воздуха для биологической реакции переваривания органики микроорганизмами. На предприятиях среднего и крупного масштаба на систему аэробного сбраживания приходится 50 – 60 % всей необходимой электроэнергии, за ней следуют секции обработки осадка (15 – 25 %) и рециркуляционной перекачки (15 %) [14].

      Очистка сточных вод представляет собой сложную техническую задачу, требующую большого расхода электроэнергии, используемой на перекачку стоков, подачу воздуха и обработку осадка. Кроме того, необходимость сброса в природные водоемы диктует дополнительные задачи по глубокому удалению азота, фосфора, взвешенных и органических веществ, что часто требует введения дополнительных этапов очистки и/или сооружений. Поэтому минимизация энергозатрат является одной из приоритетных задач для водоканалов, что проявляется в снижении удельного расхода энергии.

      Существует несколько способов достижения энергоэффективности при очистке сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов. Вот несколько способов, которые могут повысить энергоэффективность в этом процессе:

      1. Использование энергоэффективного оборудования: применение современных технологий и оборудования, которые потребляют меньше энергии при очистке сточных вод, таких, как энергоэффективные насосы, аэраторы и оборудование для химической обработки.

      2. Оптимизация процессов: изучение и оптимизация процессов очистки воды с целью уменьшения энергозатрат. Это может включать в себя оптимизацию расхода химических реагентов, улучшение систем управления и автоматизации, а также улучшение гидравлических характеристик систем.

      3. Использование технологий обратного осмоса или мембранных процессов: эти технологии могут быть более энергоэффективными по сравнению с традиционными методами очистки и обеспечить более высокое качество очищенной воды.

      4. Обучение персонала и мониторинг процессов: обучение персонала по оптимальному использованию оборудования и контроль за процессами может помочь предотвратить излишние расходы энергии и оптимизировать работу всей системы очистки.

      По оценкам Государственного энергетического реестра средний потенциал энергосбережения по итогам энергетических аудитов на предприятиях водоснабжения и водоотведения составляет 7 % [15]. Реализация высокого потенциала энергосбережения в коммунальном секторе связана в первую очередь с модернизацией основного и вспомогательного оборудования.

      Основным показателем энергоэффективности является удельный расход энергетических ресурсов на очистку сточных вод. С целью проведения анализа расхода энергии на очистку сточных вод сопоставлены значения, используемые методом биологической очистки. Для данного метода основное количество энергии расходуется на подачу воздуха в аэротенки биологической очистки для обеспечения растворения в иловой смеси необходимого количества кислорода, потребляемого бактериями в процессе разложения загрязнений.

      Средний удельный показатель электропотребления на процесс биологической очистки сточных вод может варьироваться в зависимости от страны, используемых технологий, объема очистки и других факторов. Усредненные значения для некоторых стран представлены согласно таблице ниже:

      Таблица .. Сравнительные удельные показатели электропотребления на процесс биологической очистки сточных вод, кВтч/м3

№ п/п

Наименование продукции

Средний удельный показатель

ЕС

США

Китай

Россия

Казахстан

1

Удельный расход электроэнергии на биологическую очистку сточных вод, кВтч/м3

0,30-0,50

0,35-0,55

0,45-0,75

0,40-0,80

0,40-0,95

      Примечание: [15] [17] [18].

      Уровни потребления электроэнергии на биологическую очистку сточных вод отечественных предприятий превышают аналогичный показатель стран ЕС и США со схожими климатическими условиями и особенностями, что свидетельствует о высоком потенциале энергоэффективности местных предприятий и возможности улучшения технологии очистки сточных вод в целом.

      Этот анализ показывает, что страны ЕС и США более энергоэффективны в процессе биологической очистки сточных вод по сравнению с Республикой Казахстан. Казахстан имеет более широкий диапазон потребления, что может свидетельствовать о разнообразии применяемых технологий и различиях в уровне их эффективности.

      Причины превышения удельных показателей существенным образом зависят от многих факторов, прежде всего от состава используемого оборудования, наличия современных систем регулирования и оптимизации технологических процессов. Достижение потенциала энергоэффективности и решения проблемы высоких удельных показателей требует комплексного подхода, включающего в себя внедрение систем автоматизации и управления процессами, использование передовых энергоэффективных технологий и своеременной модернизации оборудования для повышения их энергоэффективности.

      Определенные удельные показатели энергопотребления на процесс биологической очистки сточных вод отечественных предприятий превышают аналогичный показатель российских предприятий со схожими климатическими условаиями и особенностями, что свидетельствует о высоком потенциале энергоэффективности местных предприятий и возможности улучшения технологии очистки сточных вод в целом.

      В целом, ресурсосбережение и повышение энергоэффективности оценивается с точки зрения возможности реализации соответствующих организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на рациональное использование и экономное расходование топливно-энергетических ресурсов. Потенциал ресурсосбережения реализуется через конкретные энергосберегающие мероприятия, которые можно разделить на организационно-технические, предполагающие повышение культуры производства, соблюдение номинальных режимов эксплуатации оборудования, обеспечение оптимального уровня загрузки агрегатов, ликвидацию прямых потерь топливно-энергетических ресурсов, своевременное выполнение наладочных и ремонтно-восстановительных работ, использование вторичных энергоресурсов (включая утилизацию низкопотенциального тепла вентиляционных выбросов, процессы регенерации и рекуперации энергии), оснащение приборами учета используемых энергетических и других ресурсов и инвестиционные, связанные с своевременной модернизацией устаревших производственных узлов, внедрением современного энергоэффективного и энергосберегающего оборудования, модернизацией и автоматизацией существующих технологических процессов.

      Любое возможное преобразование технологического процесса и модернизация используемого оборудования, влекущие за собой уменьшение удельного расхода энергоресурсов на единицу объема очистки сточных вод, оценивается как повышение его энергоэффективности и ресурсосбережения (с учетом экономической эффективности и технологической надежности данного преобразования).

1.4. Основные экологические проблемы

      С каждым годом из-за роста населения и индустриализации количество загрязненной сточной воды увеличивается, что создает серьезные проблемы для экосистем и здоровья человека.

      Так недостаточная очистка сточных вод перед сбросом способствует загрязнению водоемов, что может вызвать изменение физических свойств среды (изменение прозрачности и окраски, появление неприятных запахов и привкусов и т.п.); изменение химического состава; появление плавающих веществ на поверхности воды и отложений на дне; сокращение в воде количества растворенного кислорода вследствие расхода его на окисление поступающих в водоем органических веществ загрязнения; появление новых бактерий и паразитов, в том числе болезнетворных.

      Основными загрязнителями сточных вод являются физиологические выделения людей и животных, отходы и отбросы. Они получаются при мытье продуктов питания, кухонной посуды, стирке белья, мытье помещений и поливке улиц, а также технологические потери, отходы и отбросы на промышленных предприятиях.

      Бытовые и многие производственные сточные воды содержат значительное количество органических веществ, способных быстро загнивать и служить питательной средой, обусловливающей возможность массового развития различных микроорганизмов, в том числе патогенных бактерий; некоторые производственные сточные воды содержат токсические примеси, оказывающие пагубное действие на людей, животных и рыб.

      Для решения этих проблем необходимо внедрение современных технологий очистки сточных вод, обязательный контроль за процессом очистки и обязательное финансирование данной сферы. Также необходимо повышать осведомленность о важности бережного отношения к водным ресурсам и необходимости эффективной очистки сточных вод для сохранения окружающей среды и здоровья человека.

1.4.1. Сброс сточных вод и состояние очистных сооружений

      Из всего объема сточных вод, проходящих очистку, до нормативных требований доводится 64 %, остальные 36 % неочищенных стоков сбрасываются на так называемые поля фильтрации, как в городе Тараз, в накопители – в городах Кокшетау, Уральск, Петропавловск, Костанай.

      Многие действующие очистные сооружения уже выработали свои эксплуатационные ресурсы и требуют ремонта, другие – работают с перегрузкой, что приводит к несоответствию технологии очистки сточных вод проектным данным. Так, в городах таких областей, как Кызылординская, Мангистауская, Северо-Казахстанская, Восточно-Казахстанская процент очищенной не до нормативных требований воды составляет от 39 % до 72 %. Это свидетельствует о том, что существующие очистные сооружения работают неэффективно.

      Накопители очищенных сточных вод часто заполняются до предельных отметок, возникает постоянная угроза для водных объектов и населенных пунктов, угроза аварийного прорыва ограждающих дамб. Следствием изношенности основных фондов сетей водоотведения является высокий уровень аварийности.

      По данным Бюро национальной статистики Агентства по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан, в 2022 году общая протяженность канализационных сетей в области Абай составила 498,4 км, из них 284 км нуждаются в ремонте. Информация по сбросам сточных вод представлена в таблице ниже.

      Таблица .. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в области Абай в 2022 году

№ п/п

Фактический объем сбросов

2022 год

1

Промышленные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

1098,6

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

0,6448

2

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Объем водоотведения, тыс. м3

19979,8

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

3,0645

3

Аварийные и неразрешенные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

0

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

0

4

Всего (все вышеперечисленные сбросы)

Объем водоотведения, тыс. м3

21078,4

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

3,7093

      Протяженность канализационных сетей в 2022 году в Акмолинской области составляла 1 119,5 км и практически половина из них (529 км) нуждаются в ремонте. В 2022 году объем водоотведения по области составил 15 575,3 тыс. м3.

      Таблица .. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Акмолинской области в 2022 году

№ п/п

Фактический объем сбросов

2022 год

1

Промышленные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

8 700

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

22,35

2

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Объем водоотведения, тыс. м3

11370

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

46,77

3

Аварийные и неразрешенные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

-

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

-

4

Всего (все вышеперечисленные сбросы)

Объем водоотведения, тыс. м3

20070

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

69,1


      В 2022 году общий объем водоотведения в Актюбинской области составил 21 372,7 тыс. м3. Протяженность канализационных сетей в 2022 году составляла 944,9 км.

      Таблица .. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Актюбинской области в 2022 году

№ п/п

Фактический объем сбросов

2022 год

1

Промышленные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

2685,3

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

8,659

2

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Объем водоотведения, тыс. м3

16968,9

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

8,5

3

Аварийные и неразрешенные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

-

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

-

4

Всего (все вышеперечисленные сбросы)

Объем водоотведения, тыс. м3

19654,2

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

17,159


      В 2022 году объем водоотведения в Алматинской области составил 13 939,9 тыс. м3. Протяженность канализационных сетей в 2022 году составила 888,2 км, из них 298 км изношенные.

      Таблица .. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Алматинской области в 2022 году

№ п/п

Фактический объем сбросов

2022 год

1

Промышленные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

172348,4

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

91,

2

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Объем водоотведения, тыс. м3

201654,5

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

256,1

3

Аварийные и неразрешенные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

-

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

-

4

Всего (все вышеперечисленные сбросы)

Объем водоотведения, тыс. м3

390765,9

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

347,6


      По данным Бюро национальной статистики Агентства по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан, протяженность канализационных сетей в Атырауской области в 2022 году составила 1274,8 км, из них 367,7 км или 28,9 % изношенные.

      Таблица .. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Атырауской области в 2022 году

№ п/п

Фактический объем сбросов

2022 год

1

Промышленные сбросы
 

Объем водоотведения, тыс. м3

9200,3

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

10,9

2

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Объем водоотведения, тыс. м3

13555,3

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

5,4

3

Аварийные и неразрешенные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

62,70

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

29,2

4

Всего (все вышеперечисленные сбросы)

Объем водоотведения, тыс. м3

22818,3

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

45,5


      Таблица .. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Западно-Казахстанской области в 2022 году

№ п/п

Фактический объем сбросов

2022 год

1

Промышленные сбросы
 

Объем водоотведения, тыс. м3

11358,8

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

299,5

2

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Объем водоотведения, тыс. м3

11235,04

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

4,7

3

Аварийные и неразрешенные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

-

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

-

4

Всего (все вышеперечисленные сбросы)

Объем водоотведения, тыс. м3

22593,8

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

304,3


      Протяженность канализационных сетей по Жамбылской области составляет 489,5 км, из них 183 км нуждаются в замене. Отстойники, поля фильтрации физически устарели и эксплуатируются не на должном уровне.

      Таблица .. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Жамбылской области в 2022 году

№ п/п

Фактический объем сбросов

2022 год

1

Промышленные сбросы
 

Объем водоотведения, тыс. м3

7061,7

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

8,9

2

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Объем водоотведения, тыс. м3

30105,3

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

8,2

3

Аварийные и неразрешенные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

-

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

-

4

Всего (все вышеперечисленные сбросы)

Объем водоотведения, тыс. м3

37167,02

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

17,2


      По данным Бюро национальной статистики Агентства по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан, протяженность канализационных сетей в 2022 году в Карагандинской области составляла1 899,5 км, 844 км из них нуждаются в ремонте. В 2022 году объем водоотведения по области составил 103 098 тыс. м3.

      Таблица .. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Карагандинской области в 2022 году

№ п/п

Фактический объем сбросов

2022 год

1

Промышленные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

901086,2

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

271,4

2

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Объем водоотведения, тыс. м3

122308,9

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

43,39

3

Аварийные и неразрешенные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

2738,4

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

9

4

Всего (все вышеперечисленные сбросы)

Объем водоотведения, тыс. м3

1026132

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

323,8


      В Костанайской области канализационные очистные сооружения имеются во всех городах (Рудный, Лисаковск, Житикара, п. Качар), кроме областного центра – города Костанай. В связи с длительными сроками их эксплуатации и высокой степенью износа оборудования необходимы реконструкция, модернизация и капитальный ремонт КОС, требующие больших финансовых затрат. Протяженность канализационных сетей в 2022 году составила 1274,8 км, из них 367,7 км или 28,9 % требуют замены.

      Таблица .. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Костанайской области в 2022 году

№ п/п

Фактический объем сбросов

2022 год

1

Промышленные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

38923

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

65,2

2

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Объем водоотведения, тыс. м3

29530,2

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

25,2

3

Аварийные и неразрешенные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

0

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

0

4

Всего (все вышеперечисленные сбросы)

Объем водоотведения, тыс. м3

68453,2

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

90,4


      По данным Бюро национальной статистики Агентства по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан, общая протяженность канализационных сетей в Кызылординской области составляет 527,6 км, из них 35,4 км нуждаются в замене. Общий объем водоотведения в 2022 году составил 7 139,0 тыс. м3.

      Таблица .. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Кызылординской области в 2022 году

№ п/п

Фактический объем сбросов

2022 год

1

Промышленные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

128,06

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

0,01

2

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Объем водоотведения, тыс. м3

76355,7

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

45,9

3

Аварийные и неразрешенные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

-

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

-

4

Всего (все вышеперечисленные сбросы)

Объем водоотведения, тыс. м3

76483,8

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

45,9


      Протяженность канализационных сетей в Мангистауской области в 2022 году составляла 754,0 км, из них 354,6 км или 47 % изношенные. По данным Департамента экологии по Мангистауской области, общий объем сброса сточных вод за 2022 год составил 68 453,203 тыс. м3, что на 5 % меньше, чем за прошлый 2021 год (1 447 517,3 тыс. м3).

      Протяженность канализационных сетей в 2022 году в Павлодарской области составила 1 058,4 км, из них 793 км нуждаются в ремонте.

      Таблица .. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Павлодарской области в 2022 году

№ п/п

Фактический объем сбросов

2022 год

1

Промышленные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

1930959,935

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

6,947779

2

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Объем водоотведения, тыс. м3

44667,171

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

16,591

3

Аварийные и неразрешенные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

0,058344

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

0,0000411365

4

Всего (все вышеперечисленные сбросы)

Объем водоотведения, тыс. м3

1975627,164

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

23,5


      В 2022 году общая протяженность канализационных сетей в Северо- Казахстанской области составляла 625,5 км, из них 250 км требуют ремонта.

      Таблица .. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в Северо-Казахстанской области в 2022 году

№ п/п

Фактический объем сбросов

2022 год

1

Промышленные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

901086,3

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

271,4

2

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Объем водоотведения, тыс. м3

122308,9

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

43,39

3

Аварийные и неразрешенные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

2738,4

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

9

4

Всего (все вышеперечисленные сбросы)

Объем водоотведения, тыс. м3

1026132,1

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

9,7


      По данным Бюро национальной статистики Агентства по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан, в 2022 году протяженность канализационной сети города Алматы составляла 1948,3 км (2021 год – 1 867,9 км, 2020 год – 1 778,4 км), из них 1100 км – 460 нуждаются в замене. По данным Департамента экологии по городу Алматы, объем водоотведения за 2022 год составил 148 721,492 тыс. м3.

      Таблица .. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в городе Алматы в 2022 году

№ п/п

Фактический объем сбросов

2022 год

1

Промышленные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

52052,522

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

26,87055

2

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Объем водоотведения, тыс. м3

96668,970

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

49,902446

3

Аварийные и неразрешенные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

-

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

-

4

Всего (все вышеперечисленные сбросы)

Объем водоотведения, тыс. м3

148721,492

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

76,773010


      Протяженность канализационных сетей в городе Шымкент в 2022 году составила 894,7 км, из них 357 км нуждаются в ремонте.

      Таблица .. Информация о фактических объемах сброса сточных вод в городе Шымкент в 2022 году

№ п/п

Фактический объем сбросов

2022 год

1

Промышленные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

1616,5

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

-

2

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Объем водоотведения, тыс. м3

45,3

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

-

3

Аварийные и неразрешенные сбросы

Объем водоотведения, тыс. м3

-

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

-

4

Всего (все вышеперечисленные сбросы)

Объем водоотведения, тыс. м3

1616,7

Объем загрязняющих веществ, тыс. тонн

-


      Таблица .. Общий объем сточных вод (с учетом нормативно-чистых (без очистки) сточных вод)

№ п/п

Наименование показателя

2015 год

2016 год

2017 год

2018 год

2019 год

2020 год

2021 год

1

Общий объем сточных вод (с учетом нормативно-чистых (без очистки) сточных вод), млн. м3/год

5935

5205

5502

5408

5073

5426

5483


      Таблица .. Образовано сточных вод на предприятии А.

№ п/п

Виды сточных вод

Образовано, м³

Сброшено в водные объекты/ водоприемники, м³

2021 год

2022 год

2021 год

2022 год

Очистка хозяйственно – бытовых сточных вод

1

Сточные (хозяйственно-бытовые)

12 954 434

13 098 900

12 954 434

13 098 900

Промывные сточные воды с фильтровальной станции

2

Промывные

502 739

772 900

502 739

772 900


      Необходимо выявлять возможность использования обезвреженных осадков сточных вод для удобрения и других целей, а также следует учитывать степень смешения и разбавления сточных вод водой водного объекта и фоновые содержания загрязняющих веществ в нем.

      КОС играют особую и очень ответственную роль в системах водоотведения. На них возлагается задача очистки сточных вод в соответствии с современными стандартами; обработки, использования и утилизации осадков сточных вод в условиях возрастающих требований экологического законодательства. Построенные много лет тому назад очистные комплексы в системах водоснабжения и водоотведения наших городов сегодня находятся в неудовлетворительном техническом состоянии.

      Современные научные и производственно-технические разработки выдвигают новые технологические схемы и технологические решения в области очистки природных и сточных вод и обработки осадков.

1.4.2. Воздействие на подземные и поверхностные воды

      Растущая техногенная нагрузка на окружающую среду привела к тому, что подземные и поверхностные воды подвергаются загрязнению. Стремительно уменьшаются запасы питьевой воды на планете, ухудшается ее качество. Все это сказывается на здоровье людей, разнообразии животного и растительного мира.

      Сбросы сточных вод имеют потенциально негативное воздействие на подземные и поверхностные воды из-за возможного содержания в них различных загрязняющих веществ. Сточные воды могут содержать разнообразные загрязняющие вещества, такие, как тяжелые металлы, органические соединения, пестициды и другие химические элементы.

      Также одной из экологических проблем является сброс ливневых сточных вод без очистки на поверхностные воды. Во многих казахстанских городах отсутствуют или недостаточно развиты системы водоотведения, которые могли бы эффективно справляться с обильными ливнями. Некоторые районы могут быть лишены даже базовых дождевых канализационных систем. А существующие системы водоотведения в городах часто являются устаревшими и не соответствуют современным стандартам, что увеличивает вероятность засоров и переполнений во время дождей. Недостаточное количество и емкость очистных сооружений может привести к тому, что дождевые стоки смешиваются с загрязненными городскими сточными водами и сбрасываются в природные водоемы без должной очистки.

      Сбросы сточных вод с высокой соленостью или содержанием минеральных веществ могут способствовать засолению подземных и поверхностных вод. Это может привести к снижению пригодности воды для питьевых нужд, сельского хозяйства и промышленности.

      Загрязняющие вещества могут фильтроваться через почву и попадать в подземные водоносные слои, что приводит к загрязнению подземных вод.

      Загрязнения, содержащиеся в сбросах сточных вод, могут распространяться на большие расстояния в подземных водах, вызывая серьезные проблемы для местных сообществ и экосистем.

      В результате загрязнения:

      меняются органолептические характеристики воды (цвет, вкус, запах);

      замедляются или полностью прекращаются процессы самоочищения водоемов;

      нарушается природный баланс: растворенный в воде кислород поглощается быстрее, на дно оседают отложения, уменьшается количество планктона, вымирает рыба;

      становится невозможным использовать водоем как рекреационный ресурс.

1.4.3. Осадки сточных вод

      После механической, биологической и физико-химической очистки сточных вод образуется осадок сточных вод.

      Обычно осадки делят на два типа: первичные и вторичные. К первичным относят вещества, задерживаемые решетками, песколовками, а также осадок из отстойников. А ко вторичным – излишки активного ила и сброженный осадок.

      Таблица .. Виды осадка при очистке сточных вод на различных видах очистного оборудования

№ п/п

Группа осадков

Вид осадка

Очистное оборудование


1

2

3

4

1

Первичный

Грубодисперсный

Механические решетки.

Мелкодисперсный тяжелый

Песколовки.

Всплывающие эмульсии

Жироуловители.

Сырой осадок после механической очистки

Первичные отстойники, осветители, уровень летучих твердых веществ около 55 – 60 %.

2

Вторичные

Сброженный осадок после биологической очистки

Септики, метатанки, аэротенки.

Избыточный ил

Станции биологической очистки, уровень летучих твердых веществ около 70 – 80 %.

Уплотненный осадок

Флотационные уплотнители, сепараторы, влажность 85 – 90 %.

Обезвоженный осадок

Иловые площадки, вакуум-фильтры, фильтр-пресс.

Сухой осадок

Термическая сушка, влажность 5 – 40 %.


      Избыточный ил из системы очистки состоит из бактерий и простейших организмов, способных самостоятельно сформировать тонкодисперсионные вещества в хлопья.

      Его структура – это хлопьевая масса бурого цвета, не имеющая запаха в свежем виде. При загнивании ил выделяет специфических запах. Отличительными чертами активного ила из аэротенков являются высокое удельное сопротивление фильтрации и повышенная влажность.

      Несмотря на высокую долю очистки сточных вод, оставшийся после очистки осадок (около 20 % сухого вещества) отправляется на иловые площадки и свалки.

      В отношении сточных вод складывается аналогичная ситуация: недостаточная обеспеченность очистными сооружениями в городах и крупных поселках городского типа. Состояние существующих очистных сооружений с выработавшим свой ресурс оборудованием и зачастую устаревшими технологиями и методами очистки – неудовлетворительное.

      Отсутствует инфраструктура для обработки и утилизации осадка. В настоящее время осадок очистных сооружений не обрабатывается, а собирается и захороняется на иловых площадках или полигонах независимо от содержания в нем органических веществ.

      Необходимо решать вопросы складирования и утилизации обезвреженных осадков сточных вод.

1.4.4. Воздействие очистных сооружений на атмосферу

      Развитие городов и увеличение площади их застройки привело к тому, что построенные за пределами населенных пунктов очистные сооружения оказались в пределах городской черты, на небольшом удалении от жилой застройки. В связи с этим рассматриваемые ранее как неизбежные выбросы газов, сопровождающие эксплуатацию очистных сооружений, к настоящему времени являются причиной жалоб населения и требуют проведения мероприятий по минимизации распространения запахов. При очистке сточных вод и обработке осадка в большей части случаев запах обусловлен выделением из жидкости четырех групп загрязняющих веществ, которые образуются при анаэробной деструкции сложных органических соединений. Первая группа включает серосодержащие соединения: сероводород, меркаптаны (CH3SH и другие); органические восстановленные сернистые соединения (CH3- S- CH3, CH3- S2-CH3 и другие). Вторая группа включает азотсодержащие соединения: аммиак, амины (CH3-NH2, CH3-NCH3 и другие). Третья группа содержит карбоновые, в том числе летучие жирные кислоты (муравьиная HCOOH, масляная CH3(CH2)2COOH и другие). Четвертая группа включает альдегиды и кетоны.

      Газы, выделяющие запах, образуются на различных этапах очистки и их образование в значительной степени зависит от состава сточных вод и условий окружающей среды в процессе очистки. Одна из основных проблем при устранении запахов в инфраструктурах такого типа заключается в том, что вещества, которые их производят, разнообразны и требуют различной обработки.

1.4.5. Факторы физического воздействия

      Шум и вибрация являются общераспространенными проблемами, а их источники встречаются практически на всех стадиях технологического процесса. Производственный шум, излучаемый установкой в окружающую среду, является фактором негативного воздействия, имеющим медицинские, социальные и экономические аспекты.

      Шум – это совокупность звуков разной интенсивности и частоты, беспорядочно изменяющихся во времени, возникающих в производственных условиях и вызывающих у работников неприятные ощущения и объективные изменения органов и систем.

      Оценивают шум в диапазоне частот от 45 до 11000 Гц. При акустических измерениях определяют уровни звукового давления в пределах частотных полос, равных октаве (полоса частот, у которой отношение верхней граничной частоты к нижней равно 2), полуоктаве или 1/3 октавы.

      Для характеристики интенсивности шума принята измерительная система, учитывающая приближенную логарифмическую зависимость между раздражением и слуховым восприятием шкала бел (или децибел – дБ). По этой шкале каждая последующая ступень интенсивности звука больше предыдущей в 10 раз.

      Шум и вибрация могут быть измерены несколькими способами, но, как правило, они являются специфическими для каждого технологического процесса, при этом необходимо учитывать частоту звука и местоположение населенных пунктов от производственной площадки.

      Длительное воздействие шума и вибраций на человека может повредить его слуховой аппарат, угнетает центральную нервную систему, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической болезни, может приводить к профессиональным заболеваниям. Поэтому на предприятиях по очистке стоков должны принимать меры и осуществлять мероприятия по снижению уровня воздействия шума на рабочих местах (производственный шум) до минимума, а также шума на границах завода и карьера (шум окружающей среды), который может повлиять на соседние виды деятельности (жилые районы, общественные здания, другие промышленные и коммерческие поселения и т.д.) до минимальной величины.

      Надлежащее техническое обслуживание способствует предотвращению разбалансировки оборудования, например вентиляторов и насосов. Соединения между оборудованием могут быть сконструированы специальным образом для предотвращения или минимизации передачи шума. К общим методам снижения шума можно отнести использование насыпей для экранирования источника шума; использование корпусов из звукопоглощающих конструкций для установок или компонентов, издающих шум; использование антивибрационных опор и соединителей для оборудования; тщательная настройка установок, издающих шум; изменение частоты звука.

2. Методология определения наилучших доступных техник

      Процедура определения НДТ для области применения настоящего справочника по НДТ организована НАО "Международный центр зеленых технологий и инвестиционных проектов" в лице Бюро НДТ (далее – Центр) и ТРГ по вопросам разработки справочника по НДТ "Очистка сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов" в соответствии с положениями Правил.

      В рамках данной процедуры учтена международная практика и подходы к определению НДТ, в том числе основанные на справочных документах ЕС по НДТ "Общие системы очистки/управления сточными водами и отработанными газами в химическом секторе" (Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Common Waste Water and Waste Gas Treatment/Management Systems in the Chemical Sector), справочном документе ЕС по экономическим аспектам и вопросам воздействия на различные компоненты окружающей среды "EU Reference Document on Economics and Cross-Media Effects", а также на Руководстве по определению НДТ и установлению уровней экологической эффективности для выполнения условий получения экологических разрешений на основе НДТ "Best Available Techniques for Preventing and Controlling Industrial Pollution, Activity 4: Guidance Document on Determining BAT, BAT-associated Environmental Performance Levels and BAT-based Permit Conditions".

2.1. Детерминация, принципы подбора НДТ

      Определение НДТ основывается на принципах и критериях в соответствии с требованиями Экологического кодекса Республики Казахстан, а также на соблюдении последовательности действий ТРГ:

      1) определение ключевых экологических проблем для отрасли с учетом маркерных загрязняющих веществ эмиссий.

      Для технологического процесса определен перечень маркерных веществ (более детальная информация приведена в разделе 6 настоящего справочника по НДТ).

      Метод определения перечня маркерных веществ основывался преимущественно на изучении проектной, технологической документации и сведений, полученных в ходе проведенного КТА предприятий по области применения настоящего справочника по НДТ.

      Из перечня загрязняющих веществ, присутствующих в эмиссиях основных источников загрязнения, для каждого технологического процесса в отдельности был определен перечень маркерных веществ при условии их соответствия следующим характеристикам:

      вещество характерно для рассматриваемого технологического процесса (вещества, обоснованные в проектной и технологической документации);

      вещество оказывает значительное воздействие на окружающую среду и (или) здоровье населения, в том числе, обладающее высокой токсичностью, доказанными канцерогенными, мутагенными, тератогенными свойствами, кумулятивным эффектом, а также вещества, относящиеся к стойким органическим загрязняющим веществам;

      2) определение и описание техник-кандидатов, направленных на комплексное решение экологических проблем отрасли.

      При формировании перечня техник-кандидатов рассматривались технологии, способы, методы, процессы, практики, подходы и решения, которые направлены на комплексное решение экологических проблем области применения настоящего справочника по НДТ, из числа имеющихся в Республике Казахстан (выявленных в результате КТА) и в международных документах в области НДТ, в результате чего был определен перечень (количество) из техник-кандидатов, представленный в разделе 5.

      Для каждой техники-кандидата приведено технологическое описание и соображения касательно технической применимости техник-кандидатов; экологические показатели и потенциальные выгоды от внедрения техники-кандидата; экономические показатели, потенциальные кросс-медиа эффекты и необходимые условия;

      3) анализ и сравнение техник-кандидатов в соответствии с показателями технической применимости, экологической результативности и экономической эффективности.

      В отношении рассматриваемых в качестве НДТ техник-кандидатов была проведена оценка в следующей последовательности:

      оценка техники-кандидата по параметрам технологической применимости;

      оценка техники-кандидата по параметрам экологической результативности.

      Был проведен анализ экологического эффекта от внедрения техник-кандидатов, выраженный в количественном значении (единица измерения или процент сокращения/увеличения), в отношении следующих показателей:

      атмосферный воздух: предотвращение и (или) сокращение выбросов;

      водопотребление: сокращение общего водопотребления;

      сточные воды: предотвращение и (или) сокращение сбросов;

      почва, недра, подземные воды: предотвращение и (или) сокращение влияния на компоненты природной среды;

      отходы: предотвращение и (или) сокращение образования/накопления производственных отходов и/или их вторичное использование, восстановление отходов и энергетическая утилизация отходов;

      потребление сырья: сокращение уровня потребления, замещение альтернативными материалами и (или) отходами производства и потребления;

      энергопотребление: сокращение уровня потребления энергетических и топливных ресурсов; использование альтернативных источников энергии; возможность регенерации и рециклинга веществ и рекуперации тепла; сокращение потребления электро- и теплоэнергии на собственные нужды;

      шум, вибрация, электромагнитные и тепловые воздействия: снижение уровня физического воздействия.

      Также учитывалось отсутствие или наличие кросс-медиа эффектов.

      Соответствие или несоответствие техники-кандидата каждому из вышеперечисленных показателей основывалось на сведениях, полученных в ходе КТА.

      1. Оценка техники-кандидата по параметрам экономической эффективности.

      Оценка экономической эффективности техники-кандидата не является обязательной, однако по решению большинства членов ТРГ экономическая оценка НДТ проводилась членами ТРГ – представителями промышленных предприятий в отношении некоторых техник, внедренных и эксплуатируемых на хорошо функционирующих промышленных установках/заводах.

      Факт промышленного внедрения устанавливался в результате анализа сведений, выявленных в результате КТА.

      2. Определение технологических показателей, связанных с применением НДТ.

      Определение уровней эмиссий и иных технологических показателей, связанных с применением НДТ, в большинстве случаев использовано в отношении техник, обеспечивающих снижение негативного антропогенного воздействия и контроль загрязнения на конечной стадии производственного процесса.

      Так, технологические показатели, связанные с применением НДТ, определялись в том числе и с учетом уровней национальных показателей, что подтверждено отчетами проведенных КТА.

2.2. Критерии отнесения техник к НДТ

      В соответствии с пунктом 3 статьи 113 Экологического кодекса Республики Казахстан критериями определения НДТ являются:

      1) использование малоотходной технологии;

      2) использование менее опасных веществ;

      3) способствование восстановлению и рециклингу веществ, образующихся и используемых в технологическом процессе, а также отходов, насколько это применимо;

      4) сопоставимость процессов, устройств и операционных методов, успешно испытанных на промышленном уровне;

      5) технологические прорывы и изменения в научных знаниях;

      6) природа, влияние и объемы соответствующих эмиссий в окружающую среду;

      7) даты ввода в эксплуатацию для новых и действующих объектов;

      8) продолжительность сроков, необходимых для внедрения НДТ;

      9) уровень потребления и свойства сырья и ресурсов (включая воду), используемых в процессах, и энергоэффективность;

      10) необходимость предотвращения или сокращения до минимума общего уровня негативного воздействия эмиссий на окружающую среду и рисков для окружающей среды;

      11) необходимость предотвращения аварий и сведения до минимума негативных последствий для окружающей среды;

      12) информация, опубликованная международными организациями;

      13) промышленное внедрение на двух и более объектах в Республике Казахстан или за ее пределами.

2.3. Экономические аспекты внедрения НДТ

2.3.1. Подходы к экономической оценке НДТ

      НДТ, порядок их применения, преимущества и недостатки, как правило, широко известны в отрасли очистки сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов. НДТ считается приемлемой, если есть однозначные свидетельства/примеры результатов ее успешной эксплуатации. Так, странами ЕС при определении НДТ учитываются только технологии, уже вышедшие на промышленную эксплуатацию, и природоохранная эффективность которых подтверждена практически.

      Детальный экономический анализ использования НДТ является дополнительным критерием для принятия решения о возможности или отказе от внедрения НДТ, когда существуют достаточные основания полагать, что НДТ является чрезмерно затратной.

      По результатам общей эколого-экономической оценки НДТ могут быть ранжированы как:

      экономически эффективные – когда техника сокращает расходы, дает экономию денежных средств и/или незначительно влияет на себестоимость услуг и приносит ощутимую экологическую результативность;

      экономически эффективные при определенных условиях – когда техника приводит к увеличению затрат, но дополнительные расходы считаются приемлемыми для экономических условий предприятия и находятся в разумной пропорции к полученным экологическим выгодам;

      экономически неэффективные – когда техника приводит к увеличению затрат и дополнительные расходы не считаются приемлемыми для экономических условий предприятия или несоразмерны полученным экологическим выгодам.

      При выборе между несколькими альтернативными НДТ проводится сравнение удельных показателей эколого-экономической эффективности НДТ для определения наименее затратных.

      В целом, переход на принципы НДТ должен осуществляться на экономически приемлемых для предприятия условиях, а именно: не снижать его экономической эффективности и критически не ухудшать финансового состояния в прогнозируемом периоде. Общая экономическая эффективность и возможность реализации НДТ определяется финансово-экономическими условиями конкретного предприятия.

      При экономической оценке НДТ должны быть также приняты во внимание вопросы возможности реализации проектов НДТ в целом по отрасли с учетом сохранения текущего уровня эффективности и рентабельности деятельности в долго-, средне- и краткосрочной перспективе. НДТ может быть признана применимой на отраслевом уровне, если возможность ее реализации, с учетом общих финансовых затрат и экологических выгод, существует в масштабе, достаточном для широкого внедрения в данной отрасли.

      Для НДТ, требующих значительных инвестиционных капитальных вложений, должен быть определен разумный баланс между запросом гражданского общества на реализацию природоохранных мероприятий в целях снижения негативного воздействия на окружающую среду и здоровье человека и инвестиционными возможностями оператора объекта. При этом ответственность за доказательство условий, по которым к процессу внедрения НДТ должен быть применен особый режим, несет оператор объекта.

2.3.2. Способы экономической оценки НДТ

      Экономическая оценка эффективности внедрения НДТ может осуществляться различными способами:

      по инвестиционной обоснованности затрат;

      по анализу затрат и выгод;

      по отношению затрат к ряду ключевых показателей деятельности: оборот, операционная прибыль, добавленная стоимость и другое (при доступности соответствующих данных);

      по соотношению затрат и достигаемого экологического эффекта.

      Каждый из способов экономической оценки отражает результат реализации мероприятий по охране окружающей среды на различные аспекты производственно-экономической и природоохранной деятельности предприятия и может служить дополнительным источником принятия решения по НДТ. Оператор объекта применяет наиболее приемлемый, с учетом отраслевой и производственной специфики, способ экономической оценки НДТ или их сочетание.

2.3.3. Инвестиционная обоснованность затрат

      Следует понимать, что НДТ (особенно средозащитные) не всегда являются предметом коммерческой деятельности с целью извлечения прибыли и в ходе инвестиционного анализа проекта внедрения НДТ дисконтированные денежные потоки могут иметь отрицательные значения.

      Применимость НДТ определяется в том числе инвестиционной обоснованностью затрат на технологии и оборудование, стоимостью капитала, периодом окупаемости, ценами на сырье и материалы и другими факторами.

      С точки зрения доходности инвестиций НДТ могут оцениваться как:

      прибыльные – в случае получения дополнительных доходов от их реализации или экономии финансовых средств;

      неприбыльные в доходной части, но допустимые с точки зрения текущего или будущего финансового состояния;

      неприбыльные и чрезмерные по своим финансовым затратам;

      достигающие требуемой экологической результативности по сравнению с затратами;

      имеющие необоснованно высокие затраты по сравнению с достигнутым экологическим эффектом.

2.3.4. Анализ затрат и выгод

      Помимо достигаемого экологического эффекта, применение НДТ во многих случаях дает снижение потребления физических природных ресурсов – сырья, топлива, электроэнергии, тепла, воды и т.д., представленных в денежном выражении. В этом случае НДТ может быть оценена с точки зрения полученных от ее применения выгод по сравнению с понесенными издержками.

      Кроме того, результатом внедрения НДТ могут стать дополнительные источники доходов: продажа очищенных стоков воды для нужд ирригации и орошения, иловых отложений накопителей сельскому хозяйству, уловленные компоненты выбросов, рециклинг вторичных ресурсов и/или их использование для нового производства, термическая утилизация и т.д.

      Общие экономические выгоды использования НДТ могут превысить затраты и стать стимулирующим фактором для ее реализации.

2.3.5. Соотношение затрат и ключевых экономических показателей

      Для определения целесообразности инвестиций в мероприятия по охране окружающей среды может быть проанализировано соотношение расходов на НДТ и ряда ключевых производственно-экономических результатов деятельности: валовый доход, оборот, операционная прибыль, себестоимость и другое.

      При данном анализе возможно применение шкалы справочных значений, полученных по результатам анкетирования предприятий ЕС, которые ранжируют такие соотношения на три категории:

      приемлемые затраты – если инвестиционные расходы незначительно влияют на ключевые показатели доходности и эти затраты можно считать приемлемыми без дальнейшего обсуждения;

      обсуждаемые – средние затраты, когда представляется затруднительным или невозможным дать четкую оценку целесообразности инвестиций и результат требует рассмотрения с учетом дополнительных факторов;

      неприемлемые затраты – если инвестиции чрезмерны по отношению к ключевым показателям деятельности.

      Таблица .. Ориентировочные справочные значения осуществимости инвестиций в охрану окружающей среды.

№ п/п

Соотношение годовых затрат и инвестиций на НДТ к ключевым показателям деятельности

Приемлемые

Обсуждаемые

Неприемлемые

1

Затраты / оборот (выручка)

< 0,5 %

0,5 – 5 %

> 5 %

2

Затраты / годовой доход (операционная прибыль)

< 10 %

10 – 100 %

> 100 %

3

Затраты / добавленная стоимость

< 2 %

2 – 50 %

> 50 %

4

Начальные инвестиции/ общий объем инвестиций

< 10 %

10 – 100 %

> 100 %

      Шкала справочных значений позволяет быстро исключить технологии с явно высокими затратами или определить техники, затраты на внедрение которых можно считать осуществимыми без какого-либо дополнительного анализа.

      Вместе с тем, ввиду большого интервала значений внутри категории "обсуждаемые" значительная часть природоохранных инвестиций может попасть в этот диапазон, что делает их достаточно неопределенными для однозначного вывода об обоснованности вложений. В этом случае, помимо условий, складывающихся на конкретном предприятии, целесообразность инвестиций должна оцениваться с учетом дополнительных отраслевых аспектов, таких, как период реализации проекта по внедрению НДТ, общий уровень инвестиций в охрану окружающей среды, текущая рыночная и финансовая ситуация и другое.

      В целом, шкала справочных значений рассматривается как оценочный ориентир, применимый в большинстве случаев оценки НДТ, и также может использоваться для построения диапазонов применения НДТ с учетом финансово-экономического состояния конкретного предприятия.

2.3.6. Прирост себестоимости

      Существенным фактором для определения применимости НДТ являются также дополнительные затраты, которые могут быть понесены при внедрении техники в текущий производственный процесс, так как внедрение НДТ увеличивает себестоимость услуг и снижает потенциал НДТ с точки зрения экономической эффективности.

      Процентное соотношение годовых затрат на внедрение НДТ и общей производственной себестоимости услуг выражает прирост себестоимости с учетом дополнительных расходов предприятия на НДТ. Определение прироста себестоимости позволяет сравнить затраты на внедрение НДТ с производственной себестоимостью услуг, а также определить, какое влияние оказывает НДТ на операционную маржинальность.

      Например, основываясь на данных КТА, при использовании НДТ в виде установки по ультрафиолетовому обеззараживанию сточных вод на городских очистных сооружениях прирост себестоимости предоставляемых услуг по очистке составит 1,4 тенге на 1 м3 или 0,77 %. По сравнению с операционной маржой при предоставлении услуг по очистке сточных вод в размере 17,38 тенге за 1 м3 и снижении доходности на 8,08 % или на 1,4 тенге (15,97 тенге за 1 м3) при применении данной НДТ представляется, что увеличение себестоимости и снижение доходности приемлемы с точки зрения экономической эффективности НДТ.

2.3.7. Соотношение затрат и экологического результата

      Одним из основных способов экономической оценки НДТ является анализ расходования денежных средств на внедрение НДТ и достигаемый экологический результат от ее внедрения в виде снижения/предотвращения эмиссии загрязняющих веществ и/или сокращения/предотвращения отходов. Относительное соотношение данных значений определяет эффективность затрат на НДТ на единицу массы/объема сокращаемого загрязняющего вещества и/или отходов в годовом исчислении.

Эффективность затрат =

Общие годовые затраты

Годовое сокращение эмиссии


      Под годовыми затратами понимается сумма капитальных (инвестиционных) затрат, распределенных по всему сроку службы НДТ в годовом исчислении, и операционных (эксплуатационных) расходов. Пересчет капитальных затрат в годовом исчислении производится коэффициентом годового пересчета (как функции срока службы НДТ и ставки дисконтирования), который в экономическом смысле представляет собой норму линейной амортизации основных средств.

      Дисконтированные годовые затраты отражают объем инвестиций на проект внедрения НДТ с учетом временной стоимости капитала и сроком службы соответствующего оборудования.

      Для правильного определения годовых затрат на НДТ должна быть обеспечена достаточная детализация инвестиционных капитальных вложений и распределение операционных расходов по соответствующим статьям затрат.

      При расчете годовых затрат применяется формула:

      Годовые затраты= I0r1+rn1+rn-1+OC,

      где:

      I0 – общие инвестиционные расходы в год приобретения,

      OС – годовые чистые операционные расходы,

      r – ставка дисконтирования,

      n – ожидаемый срок службы.

      Результат соотношения годовых затрат к достигнутому экологическому результату выражает объем денежных средств, расходуемых на уменьшение эмиссии загрязняющего вещества на единицу массы/объема. Сравнение результатов расчетов по различным НДТ позволяет оператору НДТ определить, какая из них экономически более эффективна и позволяет затратить меньше средств на одинаковое снижение эмиссии.

2.3.8. Платежи и штрафы за негативное воздействие на окружающую среду

      Кроме непосредственно анализа показателей экономической эффективности НДТ, может оказаться полезным расчет платежей и штрафов, подлежащих к уплате за негативное воздействие на окружающую среду при наличии НДТ и при ее отсутствии. Общий порядок и ставки платы за негативное воздействие на окружающую среду регулируются налоговым законодательством Республики Казахстан. Вопросы применения экологических штрафов за нарушения в области охраны окружающей среды определены законодательством об административных правонарушениях.

      Необходимо учесть, что помимо платежей, установленных налоговым законодательством на республиканском уровне, местным представительным органам (маслихат) предоставлено право повышать действующие ставки платы за негативное воздействие на окружающую среду в пределах соответствующих административных единиц.

      Вместе с тем, в целях стимулирования внедрения и применения НДТ на законодательном уровне приняты определенные регулирующие меры. В частности, для предприятий, получивших комплексное экологическое разрешение, устанавливается нулевой коэффициент к ставкам платежей в бюджет, подлежащих к уплате за негативное воздействие на окружающую среду.

      При этом с 2025 года для активной реализации субъектами промышленности мероприятий по защите окружающей среды и применения НДТ, в случае отсутствия комплексного экологического разрешения к действующим ставкам платы за негативное воздействие на окружающую среду по предприятиям I группы будет применяться повышающий коэффициент 2 (двукратное увеличение платежей), с 2028 г. – коэффициент 4 и с 2031 г. – коэффициент 8.

      Дополнительно за осуществление эмиссий, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, в том числе без экологического разрешения на действующий объект, налагается штраф в размере десяти тысяч процентов от соответствующей ставки платы в отношении превышенного количества загрязняющих веществ.

      Применение НДТ с получением соответствующих экологических разрешений позволяет предприятиям достичь существенной экономии денежных средств по экологическим платежам и штрафам за негативное воздействие на окружающую среду.

2.3.9. Расчет "на установке"

      Процесс реализации мероприятий по НДТ, особенно на крупных промышленных предприятиях, часто является составной частью общего процесса реконструкции или модернизации производства. Для исключения влияния инвестиционных и операционных расходов, которые оператор объекта несет в ходе данных процессов или реализации других инвестиционных проектов, сведения о затратах по сокращению негативного воздействия на окружающую среду должны представлять только ту часть затрат, которые расходуются исключительно на рассматриваемую НДТ.

      В таких условиях объективными данными являются данные о расходах на НДТ "на установке", то есть направленные непосредственно на НДТ, сокращающие/предотвращающие эмиссии загрязняющих веществ и/или отходы в окружающую среду, или НДТ, реализующие технологии по их утилизации с помощью данной НДТ. При расчете "на установке" в общую сумму затрат включаются расходы на:

      основные технологии и оборудование;

      дополнительные/вспомогательные технологии и оборудование, являющиеся неотъемлемой частью НДТ;

      пред/после очистные сооружения, расходные материалы, сырье и реагенты, без которых применение НДТ невозможно технологически.

      Расчет "на установке" позволяет исключить фактор неопределенности при классификации капитальных и операционных расходов оператора объекта, и сравнивать затраты предприятия на альтернативные НДТ по сопоставимым показателям.

3. Применяемые процессы: технологические, технические решения, используемые в настоящее время

      Настоящий раздел справочника по НДТ содержит описание основных технологических процессов и методов, а также их комбинаций, применяемых при очистки сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов.

      Выбор методов очистки сточных вод и определение перечня сооружений представляют собой сложную технико-экономическую задачу и зависят от многих факторов: расхода сточных вод и мощности приемника сточных вод, расчета необходимой степени очистки, рельефа местности, характера грунтов, энергетических затрат и др. Разнообразие различных загрязнителей порождает не меньшее разнообразие способов очистки воды от них. Тем не менее, их все можно разделить на группы по принципу действия.

      Таким образом, наиболее общая классификация способов очистки выглядит следующим образом:

      механические;

      химические и физико-химические;

      биологические;

      доочистка;

      обеззараживание или дезинфекция.

      Как уже отмечалось, в большинстве случаев для качественной очистки и удаления загрязнений необходимо объединять два и больше способов. Их выбор основывается на составе загрязнений, требуемом уровне очистки, а также пропускной способности станции. 







Все городские сточные воды из КНС перекачиваются на КОС в здание решеток – первый пункт механической очистки.

После здания решеток стоки попадают в песколовки. В этих сооружениях песок и механические частицы оседают.

Первичные отстойники – оседает нерастворенная органика.







Осветленные стоки попадают в аэротенки, где начинается биологическая очистка.

С аэротенков стоки попадают на вторичные отстойники.

Обеззараживание сточных вод



Эффективность очистки:
 задержания сухого вещества в первичных отстойниках 45 – 65 %;
 БПК сточных вод в аэротенках снижался на 50 – 70 %.
.

Сброс в приемники сточных вод (накопители, поля фильтрации, рельеф местности).

      Рисунок 3.1. Типовая схема очистки сточных вод на городских КОС

     


     


      Рисунок 3.2. Примеры традиционных схем биологической очистки сточных вод

3.1. Механическая очистка сточных вод

      Механическая очистка воды – выделение из сточных вод находящихся в них нерастворенных грубодисперсных механических примесей, которые имеют минеральную и органическую породу.

      Механическая очистка редко применяется сама по себе, обычно она идет как начальный этап обработки сточных вод, за которым следуют другие стадии: с использованием биологических, химических и биохимических способов очистки. Многоэтапная очистка дает возможность удалить из воды все наиболее вредные примеси и позволяет повторно использовать воду, снижая негативное влияние стоков на природу.

      Основная цель механической очистки сточных вод заключается в удалении твердых частиц, которые могут быть опасными для окружающей среды и могут вызывать засорение и износ оборудования в последующей обработке сточных вод. Кроме того, удаление твердых частиц позволяет снизить нагрузку на биологические процессы очистки и обеспечить более эффективное очищение сточных вод.

      Технологии механической очистки сточных вод могут быть применены как на крупных очистных сооружениях, так и на мелких очистных сооружениях, в зависимости от объема и состава сточных вод. Различные методы механической очистки сточных вод могут быть использованы в зависимости от конкретных характеристик сточных вод и требований к очистке.

      Механические методы очистки (предварительные) предназначены для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод от крупных плавающих твердых примесей, взвешенных частиц, а также прочих загрязнителей: нефтепродуктов, нерастворимых металлов и их соединений размером от 10 – 2 до 10 – 4 см.

      Основные типы оборудования: решетки, песколовки, отстойники, фильтры, нефтеловушки.

      Решетки, как правило, выполняют роль защитных сооружений и предназначены для извлечения крупных отходов производства, попадание которых в последующие очистные сооружения может вызвать засорение труб и каналов, а также нарушение нормальной работы очистных сооружении или поломку движущихся частей оборудования.

3.1.1. Процеживание

      Процеживание – это метод механической очистки сточных вод, направленный на удаление крупных твердых частиц и материалов из сточной воды. Процесс процеживания основан на использовании механических сеток или других фильтрующих материалов, которые задерживают большие частицы, такие, как пластиковые бутылки, мешки, бумага, пищевые отходы и т.д., позволяя очищенной воде проходить через сетку.

      Существует несколько видов процеживания, включая грубое и тонкое процеживание. Грубое процеживание используется для удаления крупных частиц, таких, как пластиковые бутылки и другие крупные отходы, в то время как тонкое процеживание используется для улавливания более мелких частиц, например песка, глины, пыли и других мелких твердых отходов.

      Процеживание является первым этапом механической очистки сточных вод, который оказывает значительное влияние на общее качество очищенной воды. Решетки подлежат очистке от осадка, а очищенные стоки идут на следующую ступень очистки.

      Решетки подразделяются на неподвижные, подвижные и совмещенные с дробилками (коминуторы). Очистку решеток от задержанных загрязнений можно производить вручную (граблями) и механическим способом с помощью специальных приспособлений.

      Таблица .. Перечень наиболее распространенного вида оборудования для процеживания

№ п/п

Вид оборудования

Краткое описание

Технологические характеристики

1

Реечные (стержневые) решетки

Сточная вода проходит через совокупность стержней, которые установлены под наклоном к потоку и имеют фиксированные расстояния между каждым стержнем и работающим скребком, который прочищает и поднимает наверх задержанных отходов.

Ширина прозоров от 60 – 80 мм (при использовании для предварительного грубого процеживания) до 5 – 6 мм.
Благодаря фиксированным прозорам происходит одномерное процеживание, при котором длинные узкие включения могут проходить через решетки

2

Ступенчатые

Очищаемая вода проходит через совокупность ступенчатых полотен, которые установлены под наклоном к потоку и имеют фиксированные расстояния между собой. Наборы полотен - через одно - подвижные и неподвижные. Возвратно-поступательные движения полотен - со ступени на ступень - обеспечивают подъем отходов.

Обеспечивает размер прозора до 3 мм. Эффективно работает с намывным слоем отходов, обеспечивающим более эффективное задержание

3

Ленточные (реечные и перфорированные)

Сточная вода протекает через совокупность пластиковых секций небольшой длины (либо фрагментов сит), оснащенных крючками и шарнирно связанных между собой в бесконечную ленту.

Перфорированные устройства обеспечивают глубокое процеживание с двумерным эффектом (задерживаются все включения, которые больше размера отверстий). Реечные устройства по эффективности занимают промежуточное положение между ситами и стержневыми решетками.

4

Барабанные (шнековые)

Сточная вода протекает изнутри наружу через барабанное вращающееся сито. Уловленные отходы по центральному каналу отводятся шнеком.

Наиболее эффективные устройства. Требуют предварительного удаления крупных включений. По производительности применимы до больших очистных сооружений включительно.


      При больших объемах очистки, а также для стоков с большим числом загрязняющих элементов используются решетки со специальными приспособлениями, позволяющими механически выполнять выгрузку накопившихся загрязнений.

      К примеру, на предприятии В, согласно технологической схеме работы сооружений задержанные на ступенчатых решетках отходы поступают на транспортер, который подает их на механический обезвоживатель. Обезвоженные отходы подаются в контейнеры для сбора и временного хранения отходов. По мере наполнения контейнеры вывозятся на полигон твердых бытовых отходов. Состав отходов, задерживаемых решетками, весьма непостоянен. В основном это крупные взвешенные и плавающие примеси преимущественно органического происхождения, к ним относятся: кухонные отходы, волокнистые вещества, бумага, дерево и т.п.

     


      Рисунок 3.3. Решетка ступенчатая

      1 – корпус решетки; 2 – фартук; 3 – подвижный фильтрующий экран; 4 – неподвижный фильтрующий экран; 5 – кожух транспортировки отфильтрованного материала; 6 – технологический люк; 7 – опора; 8 – мотор-редуктор; 9 – распределительная коробка; 10 – датчик уровня воды.

3.1.2. Отстаивание (осветление)

      Отстаивание или осветление – это один из этапов механической очистки сточных вод, который используется для удаления песка, глины и других твердых частиц из сточной воды. Процесс отстаивания основан на свойствах тяжелых частиц оседать на дно емкости под воздействием гравитации, что позволяет отделить их от жидкой фазы.

      Для проведения отстаивания сточная вода поступает в специальные сооружения – отстойники, где происходит замедление потока, что способствует осаждению твердых частиц на дно. После этого чистая жидкая фаза проходит через отстойник и подается на следующий этап очистки, в то время как осевшие частицы удаляются из отстойника.

      Данный метод используется в следующих сооружениях очистки вод: песколовках, отстойниках, нефтеловушках и жироуловителях.

      Песколовки – сооружения, предназначенные для выделения из сточных вод механических примесей минерального происхождения, главным образом песка. Действие горизонтальной песколовки основано на том, что при движении сточной воды (в резервуаре или канале) каждая находящаяся в ней нерастворенная частица перемещается вместе со струей воды и одновременно движется вниз под влиянием силы тяжести со скоростью, соответствующей крупности и удельному весу частицы. Наличие песка в cточных водах негативно сказывается на технологическом процессе очистки, поэтому песколовки являются обязательными для очистных станций, принимающих сточные воды более 100 м3/сут.

      В зависимости от технологических условий используют песколовки различных конструкций: горизонтальным, вертикальным или винтовым движением воды.

      Осевший в песколовках песок песковыми насосами удаляется в сепаратор для песка. Обезвоженный песок вывозится на полигон твердых бытовых отходов.

      Отстой (седиментация) – естественный процесс выделения из воды грубодисперсных примесей (диаметр частиц d ≥ 10-5 см) путем осаждения под влиянием сил тяжести или всплывания частиц: d=110n, где 10n – дисперсность частиц Д, для грубодисперсных примесей Д ≤105.

      Отстойники классифицируются в зависимости от расхода сточных вод и конструктивных особенностей.

А

Б

В







      Рисунок 3.4. Отстойники: А – вертикальный, Б – радиальный, В – горизонтальный.

      Каждый вид отстойников наиболее эффективен в определенном диапазоне расходов стоков. Вертикальные отстойники целесообразно применять при производительности Q ≤ 10 000 м3/сут, горизонтальные – ≥ 5 000 м3/сут, радиальные – ≥ 20 000 м3/сут. Эффект очистки по взвешенным веществам: вертикальные отстойники 40 – 50 %, горизонтальные 50 %, радиальные 50 – 60 %.

      Интенсификация процесса отстаивания воды достигается путем предварительной обработки ее реагентами, способными образовывать с водными загрязнениями агрегаты большой гидравлической крупности. К ним относятся: гидроксиды тяжелых металлов, активный ил, пузырьки газов.

      Отстаивание является одним из важных процессов механической очистки сточных вод, который позволяет улучшить качество воды перед более глубокой очисткой в биологических и химических станциях.

      Отстойники – сооружения, в которых происходит процесс отстаивания.

      В отличие от песколовок отстойники нацелены на осаждение более мелких, преимущественно органических частиц. Использование полупогружных досок позволяет собирать жиронефтяную пленку и плавающие вещества, не допуская их попадания в водосборный лоток.

      По технологической роли различают:

      первичные отстойники (входят в состав блока механической очистки, зачастую являются последним этапом для удаления наиболее мелких частиц);

      вторичные отстойники (входят в состав блока биологической очистки для разделения активного ила и биологически очищенной воды);

      третичные отстойники (для доочистки);

      илоуплотнители (входят в блок биологической очистки, используются для обезвоживания и уплотнения избыточного активного ила);

      осадкоуплотнители (используются для обезвоживания и уплотнения осадка и избыточного активного ила);

      наклонные тонкослойные отстойники.

      На предприятии В из первичных отстойников сырой осадок насосами качается в илоуплотнители и поступает в резервуар смешанного осадка иловой насосной станций с резервуарами. Избыточный ил после вторичных отстойников насосами поступает в резервуар избыточного ила. Насосами избыточного ила, находящимися в иловой насосной станций с резервуарами, подается для уплотнения в установку барабанных уплотнителей, предусмотренную в здании обработки осадков. После уплотнения избыточный ил поступает в резервуар смешанного осадка.

      Выпускаемый из вторичных отстойников ил по механическому составу относится к тонким суспензиям с размерами частиц менее 1 мм и содержит приблизительно 96 % воды. Активный ил из вторичных отстойников после аэротенков. Он представляет собой биоценоз, богато заселенный микроорганизмами – минерализаторами.

3.2. Химическая и физико-химическая очистка сточных вод

      Физико-химические методы очистки сточных вод – наиболее распространенные и эффективные. После механической очистки сточные воды содержат большое количество загрязнений в виде взвешенных и растворенных веществ и задача физико-химической очистки удалить эти загрязнения.

      Задача физико-химического способа – удаление взвешенных и растворенных веществ загрязнений с помощью физических свойств загрязнений и химических реагентов: процессы основаны на различных способностях взаимодействия веществ с водой, химическими реагентами и между собой: гидрофобные вещества в таких условиях отделяются от гидрофильных, при этом проходит их концентрирование и изменение физической сущности – в зависимости от образованного вещества гидрофобы выпадают в осадок или пену.

      Физико-химические методы очистки предназначены для очистки сточных вод от мелкодисперсных коллоидных соединений, а также веществ и молекулярной и ионной форме. К ним относятся очистка методом флотации, коагуляции с последующим осветлением, сорбции, экстракции, ионного обмена, реагентные методы.

      Флотация основана на прилипании частиц загрязнений к пузырькам воздуха, которыми искусственно насыщается вода. Пузырьки воздуха с прилипшими к ним загрязнениями всплывают и на поверхности образуют пену, насыщенную загрязнениями, которую удаляют. Процесс флотации протекает в 8 – 10 раз быстрее, чем отстаивание, и заканчивается в течение 10 – 15 мин.

      Слипание пузырьков газа с грязевыми частицами протекает наиболее интенсивно, если загрязнения гидрофобны (масла, нефтепродукты, угольная пыль и другое.).

      В практике очистки производственных стоков наибольшее распространение получила напорная флотация, при которой воздух под давлением растворяется в воде.

     


      Рисунок 3.5. Напорный флотатор

      1 – подача сточной воды; 2 – отвод очищенной воды; 3 – подача сжатого воздуха; 4 – отвод пены.

      Эффект очистки флотационных установок достигает 60 %. Процесс флотации можно интенсифицировать путем магнитной обработки воды (эффект очистки флотацией повышается на 30 %) или предварительной их гидрофобизацией загрязняющих веществ с применением реагентов.

      Коагуляция с последующим осветлением. Коагуляция – процесс укрупнения коллоидальных частиц и перехода их в категорию грубодисперсных примесей. Очищает стоки от загрязнений II группы дисперсности (Д = 105 – 106), т.е. размер частиц – 0,1 – 0,01 мкм.

      К основным методам коагуляции относятся обработка воды электролитами (химическая коагуляция), электрокоагуляция, гетерокоагуляция (физическая коагуляция).

      Основной путь очистки воды от коллоидных загрязнений включает обязательный этап их дестабилизации коагулянтами с последующей флокуляцией.

      Работа осветлителей со взвешенным слоем осадка и фильтров основана на принципе контактной коагуляции. Контактной средой осветлителя являются грубодисперсные фракции осадка, взвешенного в восходящем потоке воды. В процессе очистки происходит постоянное образование новых хлопьев осадка, его избыток отводится в илоуплотнитель. Эффект очистки сточных вод таким способом достигает 90 %. В качестве коагулянтов используют соли алюминия, железа, цинка. Скоагулированные хлопья осаждаются, а вода подвергается дальнейшей очистке.

     


      Рисунок 3.6. Осветлитель со взвешенным слоем осадка

      I – осветлитель; II – осадкоуплотнитель; 1 – подача сточной воды; 2 – отвод очищенной воды; 3 – отвод осадка.

      Сорбция – процесс поглощения поверхностью твердого сорбента растворенных в воде веществ (особенно эффективно улавливаются вещества в молекулярном состоянии). Сорбция возникает самопроизвольно и продолжается с убывающей скоростью до достижения равновесного состояния.

      Важно, чтобы поверхность сорбента была достаточно большой. Этим требованиям удовлетворяют пористые гидрофобные материалы: активированные угли, цеолиты, бентонитовые глины.

      Сорбция позволяет достаточно глубоко очистить сточную воду, но при этом требуется большое количество сорбента.

      Для улучшения сорбционных свойств природных сорбентов проводится их модификация, при прокаливании цеолитов при t = 300 – 400 оС удаляется кристаллическая вода, полезная удельная поверхность сорбента увеличивается в 4 – 20 раз).

      Процесс сорбции может осуществляться в статических условиях, при которых частица жидкости не перемещается относительно частицы сорбента, т.е. движется вместе с ней, а также в динамических условиях, когда частица жидкости перемещается относительно сорбента.

      Технология сорбционной очистки в статических условиях предусматривает перемешивание воды с порошкообразным сорбентом (не менее 20 минут) и последующее отделение загрязненного сорбента отстаиванием. С целью экономии сорбента применяют многоступенчатые схемы с параллельным и противоточным движением сорбента.

     


      Рисунок 3.7. Сорбционная установка с параллельным вводом сорбента

      1 – подача сточной воды; 2 – отвод очищенной воды; 3 – ввод сорбента; 4 – выпуск отработанного сорбента.

      Сорбция в динамических условиях предусматривает использование гранулированных сорбентов.

      Ионный обмен заключается в способности специальных материалов (ионитов) поглощать из раствора положительные или отрицательные ионы в обмен на эквивалентные количества других ионов, содержащихся в ионите, имеющих заряд того же знака. Таким образом, общая концентрация ионов в воде не изменяется, хотя ионный состав становится другим. Иониты, участвующие в обмене катионов, называются катионитами, а анионов – анионитами. Процесс ионного обмена продолжается до достижения равновесного состояния.

      Технология ионного обмена включает контакт очищаемой воды с ионитом и его последующую регенерацию.

     


      Рисунок 3.8. Схема ионообменной колонки

      1 – подача сточной воды; 2 – отвод очищенной воды; 3 – отвод осадка; 4 – подача сжатого воздуха.

      Ионообменные методы применяются при очистке сточных вод от ионов тяжелых металлов, от органических кислот, оснований и их солей. Эффект очистки достигает 80 %.

      Ионообменные материалы – синтетические высокомолекулярные соединения кислого или щелочного характера и сульфоугли.

      Наряду с синтетическими смолами, в качестве катионитов применяются природные материалы: слоистые, слоисто-ленточные и каркасные силикаты (вермикулит, цеолит, каолит).

      Природные катиониты гидрофобны. Их качество может быть улучшено модификацией (прокаливанием при t = 300 – 400 оС, гидрофибизацией). Природные катиониты очищают воду от аммонийного азота, радиоактивных изотопов. Иониты применяются в установках (типа фильтров) с неподвижной и с псевдосжиженной загрузкой.

      Реагентные методы очистки

      В воду добавляется реагент, который связывает растворенные в воде загрязнения и переводит их в осадок. Метод применяется для удаления из сточных вод растворенных неорганических веществ ионного типа (соли, кислоты, основания), растворенных органических веществ (ПАВ), с переводов последних в нерастворимые комплексы. Эффект очистки достигает 97 – 98 %.

      Окисление (озоном, ультрафиолетом, реагентами)

      К сильным окислителям относятся озон, фтор, кислород, хлор и другие вещества, обладающие большими значениями окислительно-восстановительных потенциалов.

      Методы окисления используют для доочистки сточных вод в основном от органических веществ (фенолы, органические кислоты, ПАВ и прочие). При этом продукты окисления – это нетоксичные компоненты: CO2; H2O; NH3 и осколки органических веществ различного строения. При правильном выборе режима окисления и четкого контроля за ним эффект очистки достигает 99 %.

      Взаимодействие озона с загрязнителями воды происходит поэтапно и медленно и завершается образованием молекулярного кислорода. На промежуточных этапах выделяются анионы ОН-, каталитически усиливающие окислительные процессы с участием кислорода О2.

      Окисление сопровождается потерей озоном атома кислорода или внедрением молекул озона в окисляемое вещество (процесс озонолиза). Ход процесса оптимизируется правильным выбором рН воды и применением катализаторов – металлов с переменной валентностью.

      Классические озонаторные установки сложны в эксплуатации и требуют соблюдения техники безопасности. Кроме того, их производительность невелика q = 4

6 кг О3/час, а затраты электроэнергии значительны.

     


      Рисунок 3.9. Схема реактора для озонирования

      1 – отвод воды; 2 – подача озоно-воздушной смеси.

      Особенностью реакторов для окисления озоном является создание условий экономного использования этого дорогостоящего реагента. Задача заключается в максимальном ускорении процесса, так как озон достаточно быстро разлагается. Скорость саморазложения зависит от температуры, рН и солевого состава воды. Продолжительность пребывания в реакторе складывается из времени растворения озона в воде и продолжительности непосредственно химических реакций.

      Окисление ультрафиолетом. В толщу воды помещается источник ультрафиолетового излучения (ксеноновые, вакуумные лампы). При контакте с водой образуется озон, который окисляет находящиеся в воде загрязнения. Слой воды над источником ультрафиолетового излучения – 0,5

2 мм, следовательно, производительность установок очень мала.

      В качестве окислительных реагентов применяются также хлор (газ и хлорная известь), перманганат калия, кислород, перекись водорода.

      Нейтрализация – реакция обмена между кислотой и основанием, при которой оба соединения теряют свои характерные свойства и происходит образование солей.

      Кислоты и основания в водном растворе диссоциируют, насыщая его катионами Н+ (кислоты) или анионами ОН- (основания). В результате водородный показатель (рН) уменьшается или увеличивается.

      Для уменьшения рН воды ее обрабатывают кислотами, для повышения – основаниями.

      Выбор нейтрализующих реагентов производится с учетом их эффективности (продолжительность и полнота процесса, удельные дозы реагента), количества и характера образующихся при нейтрализации компонентов (газы, осадки, растворенные вещества), условий применения (хранение, подготовка к использованию, удобство дозирования, безопасность обслуживания реагентного хозяйства).

      Из кислот наиболее часто применяют серную, реже – соляную кислоту, из щелочных реагентов – гашеную известь, кальцинированную соду, едкий натрий, реже – известняк, доломит CaMg(CO3)2.

      Реагенты вводятся в виде порошков (известь, кальцинированная сода), водных растворов (NaOH, гашеная известь и другое), газов, активных загрузок фильтров (дробленый мрамор, известняк, доломит).

      Если на промышленных предприятиях образуются кислые и щелочные стоки, представляется возможной их взаимная нейтрализация путем смешения в регулируемом режиме.

      Химическая реакция происходит мгновенно, но условия, от которых зависит ее возможность, требуют контакта между нейтрализуемым веществом и реагентом в течение 5–10 мин. и более.

      Процесс осуществляется в нейтрализаторах (емкости снабжены перемешивающим устройством и дозатором реагентов), чаще с последующим осветлением.

      Экстракция (от лат. – извлечение) – метод очистки, альтернативный сорбции, применяющийся для удаления молекулярных примесей в основном органического характера.

     


      Рисунок 3.10. Экстрактор колонного типа

      1 – подача тяжелой фазы (сточная вода); 2 – отведение тяжелой фазы (очищенные стоки);

      3 – подача легкой фазы (экстрагент); 4 – отведение легкой фазы с загрязнениями.

      В большинстве случаев экстракция целесообразна при глубокой очистке высококонцентрированной воды с содержанием загрязнений до 3 – 4 мг/л и более.

      В качестве экстрагентов применяются плохо растворимые в воде органические жидкости и сложные эфиры, спирты, ароматические соединения, кетоны.

      Технология экстракции включает следующие последовательные операции:

      интенсивное перемешивание экстракта с водой для достижения максимальной площади контакта между этими фазами;

      быстрое и полное разделение экстракта и рафината;

      удаление экстракта и его регенерация.

3.3. Биологическая очистка сточных вод

      Биологическая очистка сточных вод является одним из наиболее распространенных и эффективных методов очистки сточных вод. Этот процесс основан на использовании микроорганизмов для разложения загрязнений в сточных водах.

      Принцип работы биологической очистки состоит в том, что в сточные воды добавляются специальные бактерии и другие микроорганизмы, которые питаются загрязняющими веществами, такими, как органические соединения и азотсодержащие соединения. Под воздействием этих микроорганизмов загрязнения разлагаются на более простые и менее опасные соединения.

      Для биологической очистки используются различные типы реакторов, такие, как аэрационные бассейны, биофильтры, активные иловые установки и т.д. Каждый из них имеет свои особенности и применяется в зависимости от конкретной ситуации.

      Основными преимуществами биологической очистки сточных вод являются низкие затраты на оборудование и обслуживание, а также возможность получения высокого качества очищенной воды.

      Тем не менее, для эффективной работы биологической очистки необходимо соблюдать определенные условия, такие, как оптимальная температура, рН и уровень кислорода, поэтому эта технология не всегда подходит для всех типов сточных вод.

      В целом, биологическая очистка сточных вод является важным этапом в обеспечении санитарной безопасности и охраны окружающей среды и ее применение позволяет значительно снизить негативное воздействие сточных вод на природную среду.

      Биохимическая деструкция остаточных загрязнителей в сточных водах происходит в результате таких процессов, как окисление, восстановление, гидролиз, дезаминирование и т.д.

      Принципиальное отличие биохимических процессов деструкции от химических заключается в том, что первые осуществляются с участием катализаторов биохимического происхождения – ферментов.

      В сооружениях для биологической очистки воды формируется биоценоз, т.е. совокупность микроорганизмов, растений и живых организмов, связанных между собой условиями совместной жизнедеятельности. Основную часть биологической массы составляют микробы, генерирующие необходимые для очистки ферменты. Биоценоз образуется естественным путем и при изменении влияния внешних факторов способен к саморегулированию. В зависимости от рода питания различают метатрофы, использующие органику, и прототрофы, использующие неорганические соединения.

      На жизнедеятельность микроорганизмов оказывают влияние температура, рН, концентрация субстрата.

      На сооружениях биологической очистки из сточных вод можно извлечь бензол, толуол, хлорфенол, СПАВ, многие нитраты, белки, жиры, углеводы, свинец, кадмий, ртуть и другие загрязнители.

      К сооружениям биологической очистки относятся аэротенки, биофильтры, биопруды. Аэротенк – резервуар, в котором сточная вода смешивается с активным илом, получается иловая смесь.

      Аэротенки классифицируются по следующим признакам:

      1) по гидродинамическому режиму потока – аэротенки-вытеснители, аэротенки-смесители и аэротенки с рассредоточенным впуском сточной жидкости (промежуточного типа);

      2) по способу регенерации активного ила – аэротенки с отдельно стоящими или совмещенными регенераторами ила;

      3) по нагрузке на активный ил – высоконагружаемые (для неполной очистки), обычные и низконагружаемые (с продленной аэрацией);

      4) по числу ступеней – одно-, двух- и многоступенчатые;

      5) по режиму ввода сточных вод - проточные, полупроточные, с переменным рабочим уровнем, контактные;

      6) по типу аэрации – с пневматической, механической, комбинированной гидродинамической или пневмомеханической аэрацией;

      7) по конструктивным признакам – прямоугольные, круглые, комбинированные, шахтные, фильтротенки, флототенки и другие.

      Аэротенки используются в чрезвычайно широком диапазоне расходов сточных вод – от нескольких сот до миллионов кубических метров в сутки.

     


      Рисунок 3.11. Схемы аэротенков (а – аэротенк-вытеснитель; б – аэротенк-смеситель; в – аэротенк промежуточного типа).

      После отстаивания иловой смеси очищенную воду необходимо обеззараживать. Аэротенки используются для любых расходов сточных вод.

      В биофильтрах сточная вода проходит через слой загрузочного материала, покрытого биопленкой. Отмирающая биопленка выносится из загрузки очищенной водой. В качестве загрузки могут быть использованы различные материалы (дробленые горные породы, пластмассы, синтетические ткани и т.д.).

      Производительность биофильтров – до 50 тыс. м3/сут.

      Биофильтры и аэротенки обеспечивают высокий эффект очистки. Эффект очистки после сооружений: БПКп = 12 мг/л, взвешенные вещества – 15 – 20 мг/л, ХПК – 50 – 90 %, нитраты (NH4) 50 – 60 %, фосфаты (Р2О5) – 35 %.

     


      Рисунок 3.12. Биофильтр

      1 – подача воды на очистку; 2 – отведение очищенной воды; 3 – объемная загрузка.

      Наиболее распространенным элементом биологических очистных сооружений является аэротенк с активным илом, который состоит из бактерий, простейших грибов, водорослей и т.п., способных сорбировать органические загрязнения и окислять их.

      Процессы переработки органики бактериями происходят при наличии богатой кислородом среды.

      Очистные сооружения аэробной очистки можно разделить на два основных типа: 1) сооружения, в которых очистка происходит в условиях, близких к естественным; 2) сооружения, в которых очистка происходит в искусственно созданных условиях.

      К первому типу относятся сооружения, в которых происходит фильтрование очищаемых сточных вод через почву (поля орошения и поля фильтрации) и сооружения, представляющие собой водоемы (окислительные пруды и каналы) с проточной водой. В таких сооружениях дыхание микроорганизмов происходит за счет непосредственного поглощения кислорода из воздуха и плотность активной биомассы в них довольна низка, поэтому эти сооружения не отличаются высокой скоростью очистки.

      В сооружениях второго типа (аэротенки, биофильтры, аэрофильтры) микроорганизмы дышат кислородом главным образом за счет его диффундирования через поверхность воды (реаэрация) или за счет механической аэрации. В биофильтрах сточная вода фильтруется через загрузочный материал, покрытой микробной биопленкой. В зависимости от режима работы, выбора загрузочного материала и других технологических параметров существуют различные конструктивные решения биофильтров.

     


      Рисунок 3.13. Схема работы аэротенка:

      1 – отстойник; 2 – аэротенк; 3 – вторичный отстойник; 4 – насосная станция; 5 – циркулирующий активный ил; 6 – избыточный активный ил; 7 – подача воздуха.

      К примеру, на одном из предприятий Республики Казахстан осветленные в первичных отстойниках стоки направляются в аэротенки по водоизмерительному лотку Вентури, после попадают в усредненный канал аэротенка, где происходит смешивание осветленной воды и возвратного активного ила. Подача возвратного активного ила производится при помощи центробежных насосов, установленных в насосной станции возвратного ила.

      Распределение стоков между параллельно работающими аэротенками производится при помощи щитовых затворов. Каждый аэротенк состоит из 4-х коридоров, первый коридор оснащен устройствами для перемешивания иловой смеси, разделен на три зоны: аноксидная, зона денитрификации и переходная зона, которая оснащена погружными турбоаэраторами и служит для регуляции процесса очистки. Остальные коридоры оборудованы системой мелкопузырчатой аэрации. В четвертом коридоре установлены насосы для внутреннего рецикла в зону денитрификации – первый коридор аэротенка. Режимы работы аэротенков автоматизированы, параметры для автоматического режима работы устанавливаются вручную.

      Смесь очищенных стоков и активного ила после аэротенков собирается в сборном канале и поступает в распределительную камеру вторичных отстойников, с помощью шиберов регулируется подача на вторичные отстойники радиального типа. В процессе отстаивания во вторичных отстойниках оседает ил, который извлекается с помощью системы илососов. Часть осевшего во вторичных отстойниках ила возвращается в аэротенки для повторного использования (возвратный ил) и часть удаляется из сооружений для обработки и утилизации (избыточный активный ил). Избыточный активный ил насосами по трубопроводу направляется в резервуар избыточного активного ила и из резервуара насосными агрегатами подается на механические уплотнители.

      Для устранения образования избыточного ила и общей оптимизации всех процессов на данных очистных сооружениях применяют технологию, основаную на применении живых культур бактерий. Дозирование микроорганизмов происходит прямо в канализационную сеть. Таким образом, не только снижаются параметры поступающих стоков (до 50%), но и очищается канализационная сеть.

      Помимо этого, устраняются запахи в системе сбора и на насосных станциях, поскольку основной причиной запаха является сера и содержащие ее соединения. Технология и используемые в ней микробные препараты разработаны таким образом, чтобы "поглощать" серу в качестве акцептора электронов. В процессе аэробной очистки она окисляется до сульфатов и сбрасывается вместе со сточными водами. При этом концентрация сульфатов остается незначительной.

      Анаэробная очистка

      Анаэробная биологическая очистка – это процесс очистки сточных вод или других отходов, который происходит в отсутствие кислорода. В отличие от аэробной очистки, где микроорганизмы используют кислород для разложения загрязнений, анаэробная очистка основана на деятельности анаэробных микроорганизмов, которые могут разлагать органические вещества без доступа кислорода.

      Анаэробная биологическая очистка основана на процессе анаэробного биологического разложения, известного как анаэробное пузырьковое брожение. В этом процессе анаэробные микроорганизмы, такие, как метаногенные бактерии, разлагают органические вещества в биогаз (главным образом метан и углекислый газ) и стабильные органические отходы.

      Процесс анаэробной очистки обычно происходит в специальных реакторах, называемых анаэробными реакторами или биогазовыми установками. В этих реакторах создаются условия, при которых анаэробные микроорганизмы могут эффективно разлагать органические вещества. Реакторы обычно имеют закрытую систему, чтобы предотвращать доступ кислорода и обеспечивать оптимальные условия для анаэробных процессов.

      В анаэробных системах разложение органических соединений происходит без доступа кислорода, а значит без окисления. Органические соединения благодаря метановому брожению превращаются в биогаз. Биогаз содержит примерно 60 – 80 % метана и около 20 % оксида углерода и прочих газов. В случае сжигания метан разлагается на безвредные компоненты.

      К преимуществам анаэробного способа очистки можно отнести попутное образование биогаза, который может служить источником тепловой, механической и электрической энергии. Биогаз относится к биотопливу, его можно использовать для производства заменителя бензина, дизельного топлива, сухого льда, пластмасс, четыреххлористого углерода.

      К примеру, на предприятии В смешанный осадок качается насосами в теплообменники, предусмотренные как здание обработки осадка для подогрева до температуры плюс 38 – 40 °С. Подогретый смешанный осадок подается насосами в метантенки (камера брожения) емкостью 5000 м3 две штуки для сбраживания (мезофильного анаэробного биологического процесса) и получения метаносодержащего газа (биогаз). Мезофильно-анаэробным биологическим процессом в метантенках первые опции биогаза получаются в течения 20 суток.

      Выработанный метаносодержащий газ поступает в здание очистки биогаза для очистки от примесей (взвешенные частицы, сероводород, силоксаны и другие), после очистки биогаз для хранения поступает в газгольдер емкостью 2000 м3. Из газгольдера биогаз подается в генераторы или котельную для дальнейшего использования. Для этой цели предусмотрена станция повышения давления биогаза. Предусмотрено факельное хозяйство для временного или периодического полного сжигания биогаза, вырабатываемого биогазовыми установками (метантенками) при отсутствии возможности его полезного использования в качестве энергоносителя, а также для сжигания избыточного биогаза, который может образоваться при проведении ремонтных работ во время эксплуатации и при авариях в системе.

      Биогаз, выработанный в процессе сбраживания в метантенках и очищенный от примесей, с необходимым давлением сжигается в газогенераторах когенерационной системы, находящейся в здание котельной и генераторов, и благодаря этому вырабатывается электрическая энергия и горячая вода. Регенерированное тепло из системы охлаждения генераторов используется для нужд систем обогрева метантенков, системы отопления канализационных очистных сооружений, системы горячего водоснабжения для бытовых нужд и других целей.

3.3.1. Биологические пруды, поля орошения или фильтрации

      Биологическая очистка сточных вод является важной составляющей процесса очистки воды перед ее возвращением в природную среду. Одним из методов биологической очистки сточных вод является использование биологических прудов, полей орошения или фильтрации.

      Биологические пруды – это искусственно созданные водоемы, в которых происходит естественный процесс очистки сточных вод. В таких прудах обитают различные виды водных растений, микроорганизмов и животных, которые активно участвуют в процессе биологической очистки. Водные растения восстанавливают кислородный баланс, а микроорганизмы разлагают загрязнения воды.

      Поля орошения являются еще одним методом биологической очистки сточных вод. Этот метод применяется при невысоком уровне загрязнения воды. Суть поля орошения заключается в том, что сточную воду распределяют по специальным полям, где она постепенно фильтруется через почву. Микроорганизмы, обитающие в почве, разлагают загрязнения, а почва фильтрует воду, удаляя из нее твердые частицы.

      Фильтрация – метод биологической очистки сточных вод, который заключается в пропускании сточной воды через специально созданные фильтры, содержащие различные виды микроорганизмов и водных растений. В процессе фильтрации загрязнения задерживаются в фильтрах, а микроорганизмы и водные растения разлагают и удаляют их из воды.

      Эти методы биологической очистки сточных вод являются эффективными способами очистки воды перед ее возвращением в природную среду или для повторного использования, например для ирригационных, промышленных и других применений. Они снижают уровень загрязнения, обогащают воду кислородом и способствуют сохранению экосистемы водоемов.

3.4. Обеззараживание очищенной воды

      Обеззараживание – важный и чаще всего заключительный этап в процессе обработки сточных вод на очистных сооружениях. Хозяйственно-бытовые сточные воды и их смеси с производственными сточными водами, сбрасываемые в водные объекты, либо используемые для технических целей, должны подвергаться обеззараживанию. Эта мера направлена на поддержание экологической безопасности окружающей среды.

      Практически все сточные воды от предприятий и населенных пунктов содержат возбудителей опасных заболеваний: вирусы, бактерии, грибки, споры и т.п. В процессе очистки сточных вод удаляется до 90 – 95 % различных бактерий, а оставшиеся микроорганизмы при попадании в водный объект потенциально способны оказать негативное влияние на здоровье человека, привести к таким заболеваниям, как дизентерия, сальмонеллез, вирусные инфекции и многие другие.

      Обеззараживание воды можно осуществлять различными способами. Они сильно различаются по принципу действия, эффективности, надежности и степени опасности.

      На сегодняшний день широко используются различные физико-химические процессы: применение хлора и его производных (диоксид хлора, раствор гипохлорита натрия и другие вещества), мембранных технологий очистки, озонирование, обработка серебром, ультрафиолетового излучения и т.д.

      Последний метод называют наиболее надежным благодаря его высокой бактерицидной и противовирусной эффективности (отсутствует остаточная эффективность). Среди преимуществ ультрафиолетовой очистки и обеззараживания сточных вод можно выделить:

      гибель после обработки патогенных микробов, грибковых спор и вирусов;

      ультрафиолетовое излучение не влияет на итоговое качество воды;

      при ультрафиолетовой дезинфекции не образуются токсичные соединения;

      ультрафиолетовое воздействие может выполняться периодически и в проточном режиме;

      экономичность работы;

      компактность ультрафиолетовых установок.

      Подбор метода обеззараживания зависит от объекта использования, типа и объема стока, санитарных нормативов по сбросу.

      При отсутствии качественных очистных систем регулярный сброс стоков может привести к развитию инфекционных заболеваний и загрязнению окружающей среды.

3.5. Обработка осадка сточных вод

      В процессах механической, биологической и физико-химической очистки сточных вод на очистных сооружениях образуются различного вида осадки, содержащие органические и минеральные компоненты.

      Обработка осадка сточных вод – это не просто уплотнение, сбраживание, обезвоживание и утилизация. Процесс влияет на работу всех очистных сооружений.

      Обработка осадков осуществляется для подготовки их к удалению с территорий очистных станций при максимально возможной утилизации полезных компонентов и предотвращении загрязнения окружающей среды, в том числе при полном исключении сброса осадка в водоемы.

      Обработка осадков, как правило, должна обеспечивать обеззараживание, стабилизацию (незагниваемость) и обезвоживание.

      Обеззараживание достигается нагревом осадков до 50 – 55 °С в метантенках или до 60 °С в сушилках и камерах дегельминтизации, либо другими методами (компостирование с твердыми бытовыми отходами, химическое обеззараживание и т.д.). Эффективность обеззараживания должна подтверждаться лабораторными анализами на отсутствие жизнеспособных яиц гельминтов. Стабилизация достигается при анаэробном и аэробном сбраживании, введении в осадок извести до достижения рН не менее 11 – 12.

      На метантенках следует достигать выход газов брожения не ниже 8 – 10 м3/м3 сбраживаемого осадка с содержанием метана не менее 50 – 60 % (объемных). Аэробно сброженный осадок не должен иметь удельное сопротивление фильтрации более 60 – 100 х 1010 см/г.

      Обезвоживание осадков до состояния твердого или полутвердого продукта осуществляется подсушкой на иловых площадках, обработкой на центрифугах, вакуум-фильтрах, фильтрпрессах, при этом влажность обезвоженных осадков не должна превышать 80 – 85 %.

      Обезвоживание осадков до состояния твердого сухого, сыпучего, не размываемого водой продукта достигается термической сушкой с одновременным их обезвоживанием и стабилизацией. Влажность термически высушенных осадков не должна превышать 45 – 50 %.

      Основными показателями технологической эффективности сооружений по обработке осадков являются технологические параметры их работы. Превышение удельной нагрузки (производительности) сооружений по обработке осадков более чем на 10 % сверх значений, предусмотренных проектом, паспортными данными, материалами настоящей методики, ведет к недопустимому снижению их технологической эффективности.

      Утилизация осадков может частично осуществляться в ходе их обработки, например при сбраживании осадков в метантенках с получением газов брожения и использованием их в качестве топлива, при совмещенных процессах термической сушки и сжигании осадков и т.д.

      Обработанные осадки могут использоваться в качестве органоминерального удобрения на объектах городского озеленения и в сельском хозяйстве.

      Обезвреживание осадков сточных вод является острой проблемой крупных городов. По сравнению с очисткой сточных вод обработка осадков представляет значительно большую технологическую и экологическую сложность. Операции по обработке и утилизации осадков сточных вод затруднены из-за их различного состава и высокой влажности.

      Объем осадков обычно составляет 0,5 – 1 % (в редких случаях до 40 %) объема обрабатываемых сточных вод в зависимости от схемы очистки и влажности осадка. Влажность осадков колеблется от 85 % (предприятия стройиндустрии) до 99,5 % (активный ил сооружений биологической очистки).

      В осадках сточных вод содержится свободная и связанная вода. Свободная вода (60 – 65 %) сравнительно легко может быть удалена из осадка, связанная вода (30 – 35 %) – коллоидно-связанная и гигроскопическая – гораздо труднее.

3.5.1. Обработка пескового осадка (пульпы)

      Песковый осадок или пульпа является одним из основных компонентов сточных вод, подлежащих механической очистке. Пульпа содержит в себе твердые частицы, такие, как песок, глина, органические отходы и другие загрязнители, которые необходимо удалить перед дальнейшей обработкой сточных вод.

      Для обработки пескового осадка существует несколько основных методов, включая механическое осаждение, флотацию и сепарацию. Механическое осаждение осуществляется путем пропускания сточной воды через специальные отстойники или осадники, где твердые частицы оседают на дно под воздействием гравитации. После этого осадок удаляется и отправляется на специальные площадки для последующей обработки или захоронения.

      В целом, обработка пескового осадка играет важную роль в механической очистке сточных вод, помогая уменьшить содержание твердых частиц и загрязнителей в воде перед тем, как она будет подвергнута более глубокой очистке.

3.5.2. Методы обработки осадков сточных вод

      Современные методы обработки осадков городских сточных вод следующие: уплотнение и сгущение, стабилизация органики в осадке, кондиционирование, удаление воды – обезвоживание, утилизация ценных продуктов, ликвидация.

      Уплотнение осадков: гравитационное (отстаивание), флотационное (отделение всплывших хлопьевидных осадков), вибрационное (разделение взвеси и жидкости с помощью вибрации), термогравитационное (прогрев паром с последующим отстаиванием).

      Стабилизация – перевод органики в неагрессивные формы. Используют анаэробное сбраживание – используют сложные комплексы бактерий, перерабатывающих стоки в бескислородном режиме с получением метана в качестве продукта брожения. Аэробная стабилизация, минерализация – постоянная аэрация осадков, с последующим окислением и образованием осадка, не способного к гниению. Реагентная стабилизация – использование реагентов для приостановления биологических процессов гниения и брожения в осадке. Используют хлорную известь и перекись водорода.

      Кондиционирование – обработка неорганическими реагентами – коагулирование, т.е. укрупнение осадков слипанием и осаживанием на дно, тепловая обработка – нагревание осадков до температуры 170 – 220 °С, приводящей к изменению структуры осадков, их растворению и переходу из твердого состояния в жидкое.

      Обезвоживание – на иловых полях, вакуум-фильтрах, пресс-фильтрах, центрифугах, сушильных печах. 

      Ликвидация – сжигание (используют, если ликвидация невозможна или экономически не оправдана), жидкофазное окисление, сброс в накопители.

      Утилизация осадка сточных вод – использование конечного продукта очистки стоков в других отраслях как конечный продукт.

      Технологии и виды оборудования для обработки осадка сточных вод

      1. Декантеры для обезвоживания осадка сточных вод (стоков). Центрифуга для обезвоживания осадка представляет собой устройство, производящее разделение сыпучих тел или жидкостей различного удельного веса и отделение жидкостей от твердых тел под воздействием центробежной силы.

      2. Обезвоживание осадка сточных вод (стоков). Наиболее эффективными методами считаются методы обезвоживания осадков очистных сооружений на осадительных шнековых центрифугах, рамных, ленточных и камерных фильтр- прессах. Для кондиционирования осадков стали применять органические флокулянты. Более прогрессивным считается применение шнековых дегидраторов и декантерных центрифуг, так как такое оборудование для обезвоживания осадка сточных вод отличается компактностью, низкой энергоемкостью, способно работать в автоматическом режиме и не требует значительных в сравнении с другими методами эксплуатационных затрат.

      3. Пост-обезвоживание осадков сточных вод (стоков). В технологических процессах обработки осадков канализационных очистных сооружений широкое распространение получил метод механического обезвоживания с применением ленточных фильтр-прессов непрерывного действия. Ленточные фильтр-прессы выгодно отличаются от альтернативного оборудования низким энергопотреблением, отсутствием быстро вращающихся узлов и деталей, а также удобством в эксплуатации и обслуживании при высокой технологической эффективности.

      4. Сгущение различных видов осадков: увеличение концентрации сухого вещества и существенное сокращение объема осадков.

      Исходные осадки различных производственных процессов и очистных сооружений с низким содержанием сухих веществ (концентрация сухих веществ в исходном осадке 0,6 – 2,0 %) сгущаются для получения содержания сухих веществ от 3 до 7 %. Эта операция уменьшает объем осадка от 5 до 15 раз. Консистенция сгущенного осадка остается жидкой или полужидкой и обычно требует дополнительной обработки на узле механического обезвоживания осадка.

      Обычно сгустители используют перед декантерными центрифугами или ленточными/камерными фильтр-прессами для предварительного концентрирования осадка. Это позволяет устанавливать декантеры и фильтр-прессы с меньшей гидравлической производительностью, что снижает общую стоимость капитальных и операционных затрат на узел обезвоживания – чем меньше декантер или фильтр-пресс, тем меньше он стоит и тем меньше потребляет электроэнергии.

      5. Смешивание и регенерация осадка сточных вод (стоков). Обработка осадков, образующихся при очистке практически любых сточных вод, является одной из наиболее технологически сложных и самой дорогостоящей частью очистных комплексов. В нее включается кондиционирование и обезвоживание осадков, а также подготовка их к дальнейшей переработке.

      6. Термическая сушка осадков сточных вод (стоков). Термическая сушка осадка позволяет получить конечный продукт, пригодный для повторного использования различного назначения в зависимости от состава обработанного продукта.

      К примеру, на предприятии В смешанный осадок качается насосами в теплообменники, предусмотренные как здание обработки осадка для подогрева до температуры + 38 – 40 °С. Подогретый смешанный осадок подается насосами в метантенки (камера брожения) емкостью 5000 м3 две штуки для сбраживания (мезофильного анаэробного биологического процесса) и получения метаносодержащего газа (биогаз). Мезофильно-анаэробным биологическим процессом в метантенках первые опции биогаза получаются в течения 20 суток.

      Выработанный метаносодержащий газ поступает в здание очистки биогаза для очистки от примесей (взвешенные частицы, сероводород, силоксаны и т.д.), после очистки биогаз для хранения поступает в газгольдер емкостью 2000 м3. Из газгольдера биогаз подается в генераторы или котельную для дальнейшего использования. Для этой цели предусмотрена станция повышения давления биогаза. Предусмотрено факельное хозяйство для временного или периодического полного сжигания биогаза, вырабатываемого биогазовыми установками (метантенками) при отсутствии возможности его полезного использования в качестве энергоносителя, а также для сжигания избыточного биогаза, который может образоваться при проведении ремонтных работ во время эксплуатации и при авариях в системе. Биогаз, выработанный в процессе сбраживания в метантенках и очищенный от примесей, с необходимым давлением сжигается в газогенераторах когенерационной системы, находящейся в здание котельной и генераторов, и благодаря этому вырабатывается электрическая энергия и горячая вода. Регенерированное тепло из системы охлаждения генераторов используется для нужд систем обогрева метантенков, системы отопления канализационных очистных сооружений, системы горячего водоснабжения для бытовых нужд и других целей.

3.6. Текущие уровни эмиссий в окружающую среду

      По итогам 2022 года в Республики Казахстан фактические сбросы загрязняющих веществ составили 0,9 млн тонн. В таблице ниже представлено сравнение сбросов загрязняющих веществ в Республике Казахстан за 2019 – 2022 годы по регионам.

      Таблица .. Сбросы загрязняющих веществ в Республике Казахстан за 2019 – 2022 годы по регионам, тысяч тонн.

№ п/п

Регион/область

2019 год

2020 год

2021 год

2022 год

Лимит

Факт

Лимит

Факт

Лимит

Факт

Лимит

Факт

1

Абай

-

-

-

-

-

-

20

5,58

2

Акмолинская

111

46

69,06

14,99

68,3

45,6

67,1

47,6

3

Актюбинская

39,03

17,8

33,28

17,5

45,8

16,9

43

37,8

4

Атырауская

93,17

15,662

73,27

32,321

37,9

14,9

35,7

13,6

5

Алматинская

340

178,7

380,00

181,50

325,0

60,4

281

45,7

6

Жамбылская

22,9

16,27

23,76

16,32

23,8

17,1

20,3

14,1

7

Жетысу

-

-

-

-

-

-

45

21,6

8

Западно-Казахстанская

86

36

75,39

50,25

103,8

63,1

101

57,6

9

Карагандинская

454

403,7

455,1

398,7

833,6

419,7

709

398,1

10

Костанайская

355,007

136,082

430,93

238,59

437,2

241,4

382

75

11

Кызылординская

87,971

8,987

94,49

10,1

77,8

3,7

72

9,01

12

Мангистауская

126,03

3,96

66,38

10,30

71,3

2,5

71

3,6

13

Павлодарская

76

29,7

76,23

30,17

76,7

29,7

75

28,1

14

Северо-Казахстанская

65,64

14,3

65,64

21,7

58,2

7,4

52

18,1

15

Туркестанская

143

18,2

169,273

16,88

170

16,9

167

16,02

16

Улытау

-


-

-

-

-

51

41,4

17

Восточно-Казахстанская

41

20

40,10

19,40

43,8

26,5

26,94

16,02

18

г. Астана

135

36,5

123,06

59,20

110,7

53,1

98,9

51

19

г. Алматы

2

0

2,7

-

2,7

-



20

г. Шымкент

6,746

2,15

8,53

1,31

7,6

4,1

7

5

ИТОГО

2 185

984

2 187,19

1 119,24

2 494,2

1023

2327,44

904


      Традиционная схема КОС полного цикла обычно включает в себя следующие основные подпроцессы: механическая очистка, биологическая очистка, обеззараживание очищенной воды и обезвоживание осадка. На подавляющем числе КОС основным процессом очистки сточных вод является биологическая очистка в аэротенках, где могут достигаться технологические уровни очистки, представленные в таблицах ниже.

      Таблица .. Основные типы технологических подпроцессов биологической очистки в аэротенках

№ п/п

Подпроцесс

Краткое описание

Показатели, мг/л

Наименование

Возможные практически достигаемые значения, мг/л


1

2

3

4

5

1

Полная биологическая очистка

Удаление органических веществ путем биохимического окисления бактериями с потреблением кислорода воздуха.

БПК5

8 – 15

2

Полная биологическая очистка с нитрификацией

Удаление органических веществ и окисление аммонийного азота до нитратов путем биохимического окисления соответственно, гетеротрофными и автотрофными группами бактерий с потреблением кислорода воздуха.

БПК5

2 – 8

Аммонийный азот

Не более 1 мг/л

3

Биологическая очистка с удалением азота*

Удаление органических веществ и окисление аммонийного азота до нитратов путем биохимического окисления соответственно, гетеротрофными и автотрофными группами бактерий с потреблением кислорода воздуха. Биохимическое восстановление нитратов с потреблением органических веществ сточных вод.

БПК5

2 – 8

Аммонийный азот

Не более 1 мг/л

Азот нитратов

5 – 12

Азот нитритов

0,1 – 0,3

4

Биологическая очистка с удалением азота и химическим удалением фосфора

Биологическая очистка с удалением азота, с осаждением фосфатов за счет добавления реагентов.

Аналогично, что и при биологической очистке с удалением азота. Также фосфор фосфатов.

Не более 0,7

5

Очистка с биологическим удалением азота и фосфора

Удаление органических веществ и окисление аммонийного азота до нитратов путем биохимического окисления соответственно, гетеротрофными и автотрофными группами бактерий с потреблением кислорода воздуха. Биохимическое восстановление нитратов с потреблением органических веществ сточных вод. Биохимическое поглощение фосфатов гетеротрофными бактериями, потребляющими летучие жирные кислоты.

Аналогично, что и при биологической очистке с удалением азота. Также фосфор фосфатов.

Не более 1,0

6

Очистка с биологическим удалением азота и химико-биологическим удалением фосфора

Удаление органических веществ и окисление аммонийного азота до нитратов путем биохимического окисления соответственно, гетеротрофными и автотрофными группами бактерий с потреблением кислорода воздуха. Биохимическое восстановление нитратов с потреблением органических веществ сточных вод. Биохимическое поглощение фосфатов гетеротрофными бактериями, потребляющими летучие жирные кислоты. Дополнительное осаждение фосфатов за счет добавления реагентов

Аналогично, что и при биологической очистке с удалением азота. Также фосфор фосфатов.

Не более 0,5


      Таблица .. Наиболее распространенное оборудование для доочистки

№ п/п

Оборудование

Краткое описание

Показатели, мг/л

Наименование

Возможные практически достигаемые значения, мг/л (не более)


1

2

3

4

5

1

Зернистые фильтры, включая фильтры с плавающей загрузкой

Очищенная вода фильтруется через слой зернистого загрузочного материала. Загрузка регенерируется (промывается) фильтрованной водой и воздухом периодически или постоянно (в зависимости от конструкции).
На новых объектах также используют для снижения концентрации фосфора с добавлением реагента перед фильтрами.

Взвешенные вещества

5

Фосфор фосфатов

0,5
(при использовании реагента)

2

Дисковые фильтры

Очищенная вода фильтруется изнутри наружу через тонкую сетку, имеющую ячейки размерами не менее 10 микрон, натянутую на диски. Диски постоянно промываются фильтрованной водой под напором, промывная вода отводится.
Используют также для снижения концентрации фосфора с добавлением реагента перед фильтрами.

Взвешенные вещества

5

Фосфор фосфатов

0,5
(при использовании реагента)

3

Безнапорные стационарные фильтры с ворсистой тканью

Фильтрация снаружи внутрь через фильтрующую ворсистую ткань (ковровое плетение). Промывка ткани в периодическом режиме за счет вакуума

Взвешенные вещества

5

Фосфор фосфатов

0,5
(при использовании реагента)

4

Биофильтры доочистки

Очищенная вода проходит через емкость биофильтра, заполненную загрузкой, на которой происходит развитие биопленки. Емкость может быть незатопленной и затопленной. Загрузка в затопленных биофильтрах – стационарной или плавающей. Для некоторых конструкций затопленного биофильтра периодически проводят регенерацию путем усиленной аэрации.
Биофильтры доочистки, как правило, не обеспечивают снижения концентрации взвешенных веществ в очищенной вод и требуют последующей доочистки фильтрацией.

БПК5

3

Азот аммонийный

1

Азот нитритов

0,1

5

Когезионно-окислительные фильтры

Очищенная вода проходит через аэрируемую емкость биофильтра, заполненную загрузкой, которая одновременно используется для задержания взвешенных частиц активного ила и развития биопленки. Периодически фильтр подвергают регенерации путем усиленной аэрации.

Взвешенные вещества

8

БПК5

5

Азот аммонийный

1*

6

Биопруды доочистки

Очищенная вода подвергается естественной биологической доочистке в емкостях, рассчитанных на пребывание в течение как минимум нескольких суток. Аэрация может быть естественной либо искусственной. При использовании биопрудов с высшей водной растительностью большую роль в очистке играют также процессы фильтрации и биосорбции.

Взвешенные вещества

8

Аммонийный азот

2

БПК5

5

      * только при подаче на фильтр частично нитрифицированной воды с содержанием аммонийного азота не более 3 мг/л.

4. Общие наилучшие доступные техники для предотвращения и/или сокращения эмиссий и потребления ресурсов

      В данном разделе описываются общие методы, применяемые при осуществлении технологических процессов для снижения их негативного воздействия на окружающую среду и не требующие технического переоснащения, реконструкции объекта, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.

      Основополагающими этапами определения методов, направленных на снижение негативного воздействия на окружающую среду, рассматриваемых в данном разделе, являются:

      определение ключевых экологических проблем;

      изучение методов, наиболее подходящих для решения этих ключевых проблем;

      выбор наилучших доступных имеющихся методов.

      При определении НДТ необходимо применять общий подход к пониманию производственного процесса. Следует отметить, что многие методы прямо или косвенно затрагивают несколько экологических аспектов (выбросы, сбросы, образование отходов, загрязнение земель, энергоэффективность).

      Методы могут быть представлены по отдельности или в комбинации для достижения высокого уровня охраны окружающей среды в отраслях, входящих в сферу действия данного документа.

      Многие из техник и отдельных этапов производственных процессов являются общими, поэтому они описываются вместе. Общие этапы:

      системы управления;

      управление энергией;

      мониторинг;

      управление отходами.

      Очистка сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов может осуществляться различными способами, различающимися потреблением тепла (топлива), энергии и природных материальных ресурсов. Сам процесс производства сопровождается эмиссией в окружающую среду различных веществ, оказывающих негативное влияние на окружающую среду.

      В данном разделе приведены техники, применение которых возможно при очистке сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов.

4.1. Система экологического менеджмента

      Описание

      СЭМ является методом, позволяющим операторам установок решать экологические проблемы на систематической и очевидной основе. СЭМ являются наиболее действенными и эффективными, когда они образуют неотъемлемую часть общей системы менеджмента и операционного управления производством.

      Техническое описание

      СЭМ фокусирует внимание оператора на экологических характеристиках установки. В частности, путем применения четких рабочих процедур как для нормальных, так и для нестандартных условий эксплуатации, а также путем определения соответствующих линий ответственности.

      Все действующие СЭМ включают концепцию непрерывного совершенствования управления охраной окружающей среды. Существуют различные схемы процессов, но большинство СЭМ основаны на цикле "PDCA" (планируй – делай – проверяй – исполняй), который широко используется в других контекстах менеджмента организаций. Цикл представляет собой итеративную динамическую модель, где завершение одного цикла происходит в начале следующего.

      СЭМ может принимать форму стандартизированной или нестандартной ("настраиваемой") системы. Внедрение и соблюдение международно-признанной стандартизированной системы может повысить доверие к СЭМ, особенно при условии надлежащей внешней проверки. Нестандартизированные системы могут в принципе быть одинаково эффективными при условии того, что они должным образом разработаны, внедрены и проверены аудитом.

      Стандартизированные и нестандартизированные системы в принципе применяются к организациям, настоящий документ использует более узкий подход, не считая всех видов деятельности организации, например, в отношении их продуктов и услуг.

      СЭМ может содержать следующие компоненты:

      1) заинтересованность руководства, включая высшее руководство на уровне компании и предприятия (например, руководитель предприятия);

      2) анализ, включающий определение контекста организации, выявление потребностей и ожиданий заинтересованных сторон, определение характеристик предприятия, связанных с возможными рисками для окружающей среды (и здоровья человека), а также применимых правовых требований, касающихся окружающей среды;

      3) экологическую политику, которая включает в себя постоянное совершенствование установки посредством менеджмента;

      4) планирование и установление необходимых процедур, целей и задач в сочетании с финансовым планированием и инвестициями;

      5) выполнение процедур, требующих особого внимания:

      структура и ответственность;

      набор, обучение, информированность и компетентность персонала, чья работа может повлиять на экологические показатели;

      внутренние и внешние коммуникации;

      вовлечение сотрудников на всех уровнях организации;

      документация (создание и ведение письменных процедур для контроля деятельности со значительным воздействием на окружающую среду, а также соответствующих записей);

      эффективное оперативное планирование и контроль процессов;

      программа технического обслуживания;

      готовность к чрезвычайным ситуациям и реагированию, включая предотвращение и/или снижение воздействия неблагоприятных (экологических) последствий чрезвычайных ситуаций;

      обеспечение соответствия экологическому законодательству;

      6) обеспечение соблюдения экологического законодательства Республики Казахстан;

      7) проверку работоспособности и принятие корректирующих мер с уделением особого внимания к следующим действиям:

      мониторинг и измерение;

      корректирующие и превентивные действия;

      ведение записей;

      независимый внутренний и внешний аудит для определения соответствия СЭМ запланированным мероприятиям и проверки того, надлежащим ли образом она внедряется и поддерживается;

      8) обзор СЭМ и ее постоянную пригодность, адекватность и эффективность со стороны высшего руководства;

      9) подготовку регулярной отчетности, предусмотренной экологическим законодательством;

      10) валидацию органом по сертификации или внешним верификатором СЭМ;

      11) следование за развитием более чистых технологий;

      12) рассмотрение воздействия на окружающую среду от возможного снятия с эксплуатации установки на этапе проектирования нового завода и на протяжении всего срока его службы;

      13) применение отраслевого бенчмаркинга на регулярной основе (сравнение показателей своей компании с лучшими предприятиями отрасли);

      14) систему управления отходами;

      15) на установках/объектах с несколькими операторами создание объединений, в которых определяются роли, обязанности и координация операционных процедур каждого оператора установки в целях расширения сотрудничества между различными операторами;

      16) инвентаризацию сточных вод и выбросов в атмосферу.

      Достигнутые экологические выгоды

      Поддержание и выполнение четких процедур в штатных и нештатных ситуациях и соответствующее распределение обязанностей дает гарантию того, что на предприятии всегда соблюдаются условия экологического разрешения, достигаются поставленные цели и решаются задачи. СЭМ обеспечивает постоянное улучшение экологической результативности.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Все значительные входные потоки (включая потребление энергии) и выходные потоки (выбросы, сбросы, отходы) взаимосвязано управляются оператором в кратко- средне- и долгосрочном аспектах, с учетом особенностей финансового планирования и инвестиционных циклов. Это означает, например, что применение краткосрочных решений по очистке выбросов и сбросов ("на конце трубы") может привести к долгосрочному повышению потребления энергии и отсрочить инвестиции в потенциально более выгодные решения по защите окружающей среды.

      При существующем положении предприятие имеет эффективную систему управления природоохранной деятельностью, которая направлена на разрешение экологических проблем, в процессе которых принимают участие все сотрудники: от управляющего до рабочего. Налаженная система управления позволяет снизить эмиссии в атмосферу, в природные водоемы и предотвращает загрязнения почв за счет повышения:

      дисциплины технологии;

      использование современных технологий;

      внедрения технического перевооружения.

      Кросс-медиа эффекты

      Методы экологического менеджмента проектируются таким образом, чтобы минимизировать воздействие установки на окружающую среду в целом.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Компоненты СЭМ могут быть применены ко всем установкам.

      Охват (например, уровень детализации) и формы СЭМ (как стандартизованной, так и не стандартизованной) должны соответствовать эксплуатационным характеристикам применяемого технологического оборудования и уровню ее воздействия на окружающую среду.

      Экономика

      Определение стоимости и экономической эффективности внедрения и поддержания действующей СЭМ на должном уровне является индивидуальным в каждом конкретном случае.

      Движущая сила внедрения

      СЭМ может обеспечить ряд преимуществ:

      улучшение экологических показателей предприятия;

      улучшение основы для принятия решений;

      улучшение понимания экологических аспектов компании;

      улучшение мотивации персонала;

      дополнительные возможности снижения эксплуатационных затрат и улучшение качества продукции;

      улучшение экологической результативности;

      снижение затрат, связанных с экологическими нарушениями, невыполнением установленных требований и т.д.

4.2. Система энергетического менеджмента

      Описание

      НДТ состоит во внедрении и поддержании функционирования СЭнМ. Реализация и функционирование СЭнМ могут быть обеспечены в составе существующей системы менеджмента (например, СЭМ) или создания отдельной системы энергоменеджмента.

      Данная техника основана на комплексе административных действий, направленных на обеспечение рационального потребления энергетических ресурсов и повышение энергоэффективности объекта управления, включающем разработку и реализацию политики энергосбережения и повышения энергоэффективности, планов мероприятий, процедур и методик мониторинга, оценки энергопотребления и других действий, направленных на повышение энергоэффективности.

      Техническое описание

      В состав СЭнМ входят в той мере, в какой это применимо к конкретным условиям, следующие элементы: приверженность высшего руководства к системе менеджмента энергоэффективности на уровне предприятия; политика в области энергоэффективности, утвержденная высшим руководством предприятия; планирование, а также определение целей и задач; разработка и соблюдение процедур, определяющих функционирование системы энергоменеджмента в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 50001.

      Руководством и процедурами системы должно уделяться особое внимание следующим вопросам:

      организационной структуре системы; ответственности персонала, его обучению, повышению компетентности в области энергоэффективности;

      обеспечению внутреннего информационного обмена (собрания, совещания, электронная почта, информационные стенды, производственная газета и т.д.);

      вовлечению персонала в мероприятия, направленные на повышение энергоэффективности;

      ведению документации и обеспечению эффективного контроля производственных процессов;

      обеспечению соответствия законодательным требованиям в области энергоэффективности и соответствующим соглашениям (если таковые существуют);

      определению внутренних показателей энергоэффективности и их периодической оценке, а также систематическому и регулярному сопоставлению их с отраслевыми и другими подтвержденными данными.

      При оценке результативности ранее выполненных и внедрении корректирующих мероприятий должно уделяться особое внимание следующим вопросам:

      мониторингу и измерениям;

      корректирующим и профилактическим действиям;

      ведению документации;

      внутреннему (или внешнему) аудиту с целью оценки соответствия системы установленным требованиям, результативности ее внедрения и поддержания ее на соответствующем уровне;

      регулярному анализу СЭнМ со стороны высшего руководства на соответствие целям, адекватности и результативности;

      учету при проектировании новых установок и систем возможного воздействия на окружающую среду, связанных с последующим выводом их из эксплуатации;

      разработке собственных энергоэффективных технологий и отслеживанию достижений в области методов обеспечения энергоэффективности за пределами предприятия.

      Достигнутые экологические выгоды

      Внедрение системы энергоменеджмента способствует снижению потребления энергии и ресурсов в среднем на 3 – 5 %, улучшению экологических показателей и соблюдению законодательных норм и требований.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Оценка опыта внедрения системы энергоменеджмента на предприятиях как в Казахстане, так и за рубежом показывает, что организация и внедрение системы позволяет снизить потребление энергии и ресурсов на 3 – 5 %, что соответственно приводит к снижению выбросов загрязняющих веществ и парниковых газов. Применение системы энергетического менеджмента на предприятиях играет огромную роль для ограничения выбросов парниковых газов.

      Кросс-медиа эффекты

      Кросс-медийные эффекты от внедрения системы энергоменеджмента при очистке сточных вод охватывают множество аспектов, включая экономические, энергетические, экологические и социальные выгоды.

      СЭнМ способствует снижению энергоемкости, удельного расхода энергоресурсов на очистку сточных вод и сокращению выбросов парниковых газов.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Описанные выше компоненты, как правило, могут быть применены ко всем объектам, входящим в область действия настоящего документа. Объем (например, уровень детализации) и характер СЭнМ (например, стандартизированная или нестандартизированная) будут связаны (объем и характер) с характером, масштабом и сложностью установки, а также с диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

      повышение энергоэффективности;

      улучшение экологических показателей;

      повышение уровня мотивации и вовлечения персонала;

      дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

4.3. Мониторинг эмиссий

      Описание

      Мониторинг представляет собой систематические наблюдения за изменениями химических или физических параметров в различных средах, основанный на повторяющихся измерениях или наблюдениях с определенной частотой, в соответствии с задокументированными и согласованными процедурами. Мониторинг проводится для получения достоверной (точной) информации о содержании загрязняющих веществ в отходящих потоках (выбросы, сбросы) для контроля и прогнозирования возможных воздействий на окружающую среду.

      Техническое описание

      Частота проведения мониторинга зависит от вида загрязняющего вещества (токсичность, воздействие на окружающую среду и человека), характеристик используемого материала, мощности предприятия, а также применяемых методов сокращения выбросов. При этом она должна быть достаточной, чтобы получить репрезентативные данные для контролируемого параметра.

      При выполнении мониторинга атмосферного воздуха основное внимание должно уделяться состоянию окружающей среды в зоне активного загрязнения (для источников загрязнения атмосферы), а также в зоне воздействия в тех случаях, когда это необходимо для отслеживания соблюдения экологического законодательства Республики Казахстан и нормативов качества окружающей среды.

      Используемые для мониторинга методы, средства измерений, применяемое оборудование, процедуры и инструменты должны соответствовать стандартам, действующим на территории Республики Казахстан. Использование международных стандартов должно быть регламентировано НПА Республики Казахстан.

      Перед проведением замеров необходимо составление плана мониторинга, в котором должны быть учтены такие показатели, как режим эксплуатации установки (непрерывный, прерывистый, операции пуска и остановки, изменения нагрузки), эксплуатационное состояние установок по очистке газа или стоков, факторы возможного термодинамического воздействия.

      При определении методов измерений, точек отбора проб, количества проб и продолжительности их отбора необходимо учитывать такие факторы, как:

      режим работы установки и возможные причины его изменения;

      потенциальную опасность выбросов;

      время, необходимое для отбора проб с целью получения наиболее полной информации об определяемом загрязняющем веществе в составе газа.

      Обычно при выборе эксплуатационного режима для проведения измерения выбирается режим, при котором могут быть отмечены максимальные выбросы и сбросы (максимальная нагрузка).

      При этом для определения концентрации загрязняющих веществ в сточных водах может быть использована случайная проба или объединенные суточные пробы (24 часа), основанные на отборе проб пропорционально расходу или усредненные по времени.

      При отборе проб неприемлемо разбавление газов или сточных вод, так как полученные при этом показатели не будут считаться объективными.

      Мониторинг эмиссий проводится как при помощи инструментальных замеров, так и расчетным методом.

      Результаты измерений должны быть репрезентативными, взаимно сопоставимыми и четко описывать соответствующее рабочее состояние установки.

      Производственный мониторинг водных ресурсов представляет единую систему наблюдений и контроля деятельности предприятия для своевременного выявления и оценки происходящих изменений, прогнозирования мероприятий, направленных на рациональное использование водных ресурсов и смягчение воздействия на окружающую среду.

      Метод непрерывных измерений наряду с оценкой выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух широко применяется также для определения параметров сточных вод промышленных предприятий. Измерения проводятся непосредственно в местах выпуска сточных вод.

      Основным параметром, который практически всегда устанавливается в ходе непрерывных измерений, является объемный расход сточных вод. Дополнительно в процессе непрерывного мониторинга в потоке сточных вод могут определяться следующие параметры:

      pH и электропроводимость;

      температура;

      мутность.

      Выбор в пользу использования непрерывного мониторинга для сбросов зависит от:

      ожидаемого воздействия сбросов сточных вод на окружающую среду с учетом особенностей местных условий;

      необходимости мониторинга и контроля производительности установки по очистке сточных вод для возможности быстрого реагирования на изменения параметров очищенной воды (при этом, минимальная частота проведения замеров может зависеть от конструкции очистных сооружений и объемов сбросов сточных вод);

      наличия и надежности измерительного оборудования и характера сброса сточных вод;

      затрат на непрерывные измерения (экономической целесообразности).

      Достигнутые экологические выгоды

      Контроль эффективности процессов связан с очисткой сбросов в целях проведения анализа о достижимости поставленных экологических целей, а также выявления и устранения возможных аварий и инцидентов.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Разработка программы мониторинга на каждом предприятии ведется с учетом специфики производственного процесса, используемого сырья, климатических условий, существующего состояния окружающей среды и т.д.

      Кросс-медиа эффекты

      Отсутствуют.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Соблюдение требований экологического законодательства.

4.4. Управление водопользованием

      Описание

      В данном разделе описаны техники, методы и/или совокупность методов, применяемых для снижения и предотвращения сбросов сточных вод.

      Техническое описание

      Для охраны водных ресурсов от воздействия сточных вод и управления их балансом при процессах очистки сточных вод необходимо выполнение таких мероприятий:

      разработка водохозяйственного баланса для предприятий КОС;

      внедрение системы оборотного водоснабжения и повторного использования воды в технологическом процессе;

      сокращение водопотребления в технологических процессах;

      использование локальных систем очистки и обезвреживания сточных вод.

      Достигнутые экологические выгоды

      Снижение объемов водопотребления на технологические нужды.

      Рациональное использование водных ресурсов.

      Снижение количества энергоресурсов, используемых для выдачи сточных вод.

      Снижение количества химических реагентов, используемых для дальнейшей очистки сточных вод.

      Сокращение объемов или полное исключение сброса сточных вод и концентраций в них загрязняющих веществ.

      Снижение биогенной нагрузки на принимающие воды (например, реки, каналы и другие поверхностные водные ресурсы).

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Разработка водохозяйственного баланса с целью управления водопотреблением и водоотведением технологических процессов предусматривает:

      возможные изменения режима водопотребления и водоотведения, в увязке с водохозяйственным балансом;

      предотвращение истощения и загрязнения водоносных горизонтов и поверхностных водных объектов;

      рациональную организацию водопользования с минимальным объемом потребления свежей воды в технологических процессах;

      возможность рециркуляции, очистки отработанной воды и повторного ее использования;

      учет водохозяйственной обстановки на прилегающих территориях с целью выявления уязвимых компонентов (малых рек и ручьев, водно-болотных угодий и т.д.), зависимости местного населения от местных водных ресурсов.

      Система оборотного водоснабжения обеспечивает многократное использование оборотной воды в технологическом процессе. Выбор схем оборотного водоснабжения определяется технологическим процессом, техническими условиями, предъявляемыми к качеству воды. Это позволяет сократить забор воды из природных источников (забор воды необходим только на подпитку системы), сократить объем или полностью исключить сброс сточных вод.

      Повторное (последовательное) использование технической воды заключается в употреблении воды, использованной в одном производственном процессе, на другие технологические нужды. Например, вода, нагретая в процессе охлаждения оборудования компрессорной станции, может использоваться в системе отопления или на промывку оборудования перед ремонтом; ливневые сточные воды могут использоваться в процессах пылеподавления, для полива растений, для мойки дорожной техники и т.д. Техника позволяет сократить забор воды из природных источников на технологические нужды.

      Применение водосберегающих или безводных технологий, характеризующихся низким потреблением воды либо ее полным отсутствием, что позволяет сократить забор воды из природных источников на технологические нужды. Например, дозированная подача воды в производство, автоматическое отключение воды при остановке технологического процесса, кроме процессов охлаждения оборудования.

      Система раздельного сбора сточных вод заключается в разделении потоков сточных вод по степени и видам загрязнений для проведения локальной очистки оптимальным способом, максимального возврата в процесс очищенной воды; снижения гидравлической нагрузки на очистные сооружения. Техника позволяет сократить объем сброса сточных вод в водные объекты.

      Кросс-медиа эффекты

      Потребность в дополнительных объемах ресурсов и материалов на организацию системы водооборотного потребления воды.

      Затраты на мониторинг качества воды и выявление загрязняющих веществ.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Представленные методы (конструктивные и технические решения) применимы при технической возможности и экономической целесообразности, могут использоваться как по отдельности, так и в совокупности. Есть ограничения, связанные с особенностями технологического процесса, техническими возможностями, конструктивными особенностями производственных объектов, климатическими условиями, качественным составом и объемом сточных вод.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства.

      Рациональное использование водных ресурсов.

      Снижение объемов сбросов сточных вод и загрязняющих веществ.

4.5. Управление отходами

      Описание

      Согласно Экологическому кодексу Республики Казахстан и другим НПА, принятым в Республике Казахстан, все отходы производства и потребления должны собираться, храниться, обезвреживаться, транспортироваться и захораниваться с учетом их воздействия на окружающую среду.

      В целях предотвращения загрязнения компонентов природной среды накопление и удаление отходов производится в соответствии с международными стандартами и действующим законодательством Республики Казахстан.

      Техническое описание

      Обращение с отходами, а также их размещение при проведении запланированных работ должно обеспечивать условия, при которых в случае необходимости временного накопления производственных отходов на промышленной площадке (до момента использования отходов в последующем технологическом процессе или направления на объект для размещения) образующиеся отходы не оказывают вредного воздействия на состояние окружающей среды и здоровье персонала предприятия.

      Достигнутые экологические выгоды

      Управление отходами в соответствии с действующим законодательством Республики Казахстан способствует предотвращению загрязнения природной среды, защите здоровья человека и сохранению экосистем.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Система управления отходами заключается в следующем:

      идентификация образующихся отходов;

      раздельный сбор отходов (сегрегация) в местах их образования с учетом целесообразного объединения видов по степени и уровню их опасности с целью оптимизации дальнейших способов удаления, а также вторичного использования определенных видов отходов;

      накопление и временное хранение отходов до целесообразного вывоза;

      хранение в маркированных герметичных контейнерах;

      сбор отходов на специально отведенных и обустроенных площадках;

      транспортировка под строгим контролем с регистрацией движения всех отходов.

      Кросс-медиа эффекты

      Хранение отходов в контейнерах позволяет предотвратить утечки, уменьшить уровень их воздействия на окружающую среду, а также воздействие погодных условий на состояние отходов.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства.

4.6. Снижение уровней физического воздействия

      Описание

      Шум, являясь общебиологическим раздражителем, оказывает влияние не только на слуховой анализатор, но действует на структуры головного мозга, вызывая сдвиги в различных функциональных системах организма. Среди многочисленных проявлений неблагоприятного воздействия шума на организм человека выделяются: снижение разборчивости речи, неприятные ощущения, развитие утомления и снижение производительности труда, появление шумовой патологии.

      В настоящее время имеется некоторая информация о причинах и подходах для предотвращения и сведения к минимуму шума и вибрации. Влияние шума на операторов внутри установки не рассматривается в рамках данного документа.

      Техническое описание

      Новые установки могут характеризоваться низким уровнем шума и вибрации. Надлежащее техническое обслуживание способствует предотвращению разбалансировки оборудования (вентиляторы, насосы). Соединения между оборудованием могут быть сконструированы специальным образом для предотвращения или минимизации передачи шума.

      Чтобы снизить уровень шума и предотвратить его распространение на ближайшую территорию, могут быть применены различные технические решения по снижению шума:

      реализация стратегии снижения шума;

      ограждение шумных операций/агрегатов;

      виброизоляция операций/агрегатов;

      внутренняя и внешняя обшивка из ударопоглощающего материала;

      звукоизоляция зданий для защиты от любых шумных операций, связанных с оборудованием для преобразования материалов;

      строительство стен для защиты от шума, например, строительство зданий или естественных барьеров, таких, как растущие деревья и кустарники между охраняемой территорией и "шумной" деятельностью (или "деятельностью, издающей шум");

      обшивка воздуховодов и воздуходувок, расположенных в звуконепроницаемых зданиях;

      закрытие дверей и окон крытых помещений;

      малошумное оборудование, сюда входят малошумные компрессоры, насосы.

      Перечисленные меры доступны к применению на действующих, модернизируемых и новых объектах. Если вышеупомянутые технические решения не могут быть применены и если установки, выделяющие шум, невозможно перевести в отдельные здания, применяются вторичные технические решения, такие, как например, строительство зданий или природных барьеров, таких, как растущие деревья и кустарники между селитебной зоной и источником активного шума. Двери и окна защищаемого пространства должны быть плотно закрыты в период эксплуатации шумовыделяющих установок.

      Вибрация - это механическое колебательное движение системы с упругими связями. Вибрацию по способу передачи на человека (в зависимости от характера контакта с источниками вибрации) условно подразделяют на местную (локальную), передающуюся на руки работающего, и общую, передающуюся через опорные поверхности на тело человека, в положении сидя или стоя.

      Общая вибрация в практике гигиенического нормирования обозначается как вибрация рабочих мест. В производственных условиях нередко имеет место совместное воздействие местной и общей вибрации.

      Наиболее действенным средством защиты человека от вибрации является устранение непосредственно его контакта с вибрирующим оборудованием. Осуществляется это путем применения дистанционного управления, промышленных роботов, автоматизации и замены технологических операций.

      Снижение неблагоприятного действия вибрации ручных механизированных инструментов на оператора достигается путем технических решений:

      уменьшением интенсивности вибрации непосредственно в источнике (за счет конструктивных усовершенствований);

      средствами внешней виброзащиты, которые представляют собой упругодемпфирующие материалы и устройства, размещенные между источником вибрации и руками человека-оператора;

      виброизоляция производств/агрегатов.

      Достигнутые экологические выгоды

      Снижение уровня шума и вибрации помогает улучшить условия труда и минимизировать воздействие на окружающую среду, предотвращая распространение шума за пределы территории предприятия и уменьшая его влияние на местные экосистемы.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Применение технологий и методов, таких как виброизоляция, использование малошумного оборудования, барьеры и регулярное обслуживание для минимизации шума и вибрации, что способствует снижению их воздействия на окружающую среду и улучшению условий труда.

      Кросс-медиа эффекты

      Меры по снижению шума и вибрации могут существенно снизить негативное воздействие на окружающую среду.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства.

4.7. Запах

      Описание

      Проблема запаха от очистных сооружений неразрывно связана с эксплуатацией канализационных сетей. Важно решать задачу в комплексе и проводить мероприятия по удалению дурно пахнущих веществ не только на самих очистных сооружениях, но и по минимизации их образования в подводящих сетях.

      Техническое описание

      Мероприятия, направленные на предотвращение образования и распространения запахов, заключаются в следующем:

      надлежащее хранение и обращение с пахучими материалами; тщательное проектирование, эксплуатация и техническое обслуживание любого оборудования, которое может выделять запахи; сведение к минимуму использования пахучих материалов.

      Сокращения образования запахов при сборе и обработке сточных вод и осадков сточных вод можно достичь путем:

      сокращения до минимально возможных показателей времени пребывания сточных вод и осадков сточных вод в системах сбора и хранения, в частности, в анаэробных условиях;

      использования химических веществ для уничтожения или сокращения образования пахучих веществ (например, окисление или осаждение сероводорода);

      оптимизация аэробного разложения (может включать контроль содержания кислорода; надлежащее (частое) обслуживание системы аэрации; использование чистого кислорода; удаление накипи в цистернах);

      покрытия или ограждения объектов сбора и обработки сточных вод и осадков сточных вод с целью сбора пахучих отходящих газов для дальнейшей обработки;

      обработки выбросов/сбросов за пределами основного производства ("на конце трубы") (может включать биохимическую обработку; окисление при повышенной температуре).

      На предприятии В используется технология переработки осадка с выработкой биогаза, позволяющая исключить выделение загрязняющих и дурнопахнущих веществ при их накоплении в иловых картах и размещении в иловых прудах.

      С целью снижения или исключения выделения сероводорода и как следствие появления неприятного запаха предусмотрено обезвреживание илового осадка в метатенках, компостирование осадков механической и биологической очистки.

      Вышеперечисленные мероприятия позволят улучшить условия жизни населения города и окажут благотворное влияние на здоровье людей, а также на окружающую среду.

      Достигнутые экологические выгоды

      Комплексные меры по предотвращению запахов приводят к улучшению качества воздуха в районе очистных сооружений, снижению воздействия загрязняющих веществ и улучшению санитарных условий для населения.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Методы минимизации запахов способствуют снижению загрязнения воздуха и улучшению экологической ситуации.

      Кросс-медиа эффекты

      Меры по предотвращению запахов могут существенно снизить негативное воздействие на окружающую среду.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства.

5. Техники, которые рассматриваются при выборе наилучших доступных техник

      В данном разделе справочника по НДТ приводится описание существующих техник для конкретной области применения, которые предлагаются для рассмотрения в целях определения НДТ.

      При описании техник учитывается оценка преимуществ внедрения НДТ для окружающей среды; приводятся данные об ограничениях в применении НДТ, экономические показатели, характеризующие НДТ; а также иные сведения, имеющие значение для практического применения НДТ.

      Основной задачей описываемых в данном разделе методов является достижение минимальных показателей сбросов сточных вод, сокращение количества отходов с применением одной или нескольких техник, в целях комплексного предотвращения загрязнения окружающей среды.

5.1. НДТ, направленные на внедрение систем автоматизированного контроля, диспетчеризации и управления в технологическом процессе

      Описание

      Автоматизированные системы управления и диспетчеризация играют важную роль в технологическом процессе очистки сточных вод. С их помощью можно мониторить и контролировать различные параметры, такие, как уровень загрязнения воды, расход воды, температура, pH уровень и другие важные характеристики.

      Техническое описание

      Эти системы включают в себя различные сенсоры и датчики, которые непрерывно отслеживают и контролируют параметры сточных вод, такие, как уровень загрязнения, pH, температура и давление. Полученные данные затем передаются в центр управления, где они обрабатываются и анализируются специализированным программным обеспечением.

      Система управления автоматически регулирует работу различных видов оборудования, таких как насосы, фильтры, аэраторы и осажденные емкости, чтобы обеспечить оптимальные условия для процесса очистки. Она также может автоматически запускать и останавливать оборудование в зависимости от текущих условий и требований очистки.

      Диспетчерская система позволяет операторам мониторить и контролировать все этапы процесса очистки сточных вод удаленно, с помощью специальных интерфейсов и приложений. Это позволяет оперативно реагировать на любые отклонения от нормы и принимать необходимые меры для их исправления.

      Такие технически автоматизированные системы значительно повышают эффективность и надежность процесса очистки сточных вод, сокращая ручной труд и возможные человеческие ошибки. Они также позволяют оптимизировать расход ресурсов, таких как вода, энергия и химикаты и сокращать операционные расходы.

      Достигнутые экологические выгоды

      Автоматизированные системы управления позволяют эффективно управлять процессом очистки, оптимизировать работу оборудования, улучшать качество очищенной воды и снижать энергопотребление. Диспетчеризация, в свою очередь, обеспечивает удаленное управление и мониторинг систем очистки, что повышает оперативность реагирования на возможные аварийные ситуации и улучшает общую эффективность процесса очистки сточных вод.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Система позволяет централизованно контролировать и управлять работой оборудования, оптимизировать процессы очистки и быстро реагировать на возможные аварийные ситуации. Это позволяет снизить вероятность отказов и сбоев в работе системы, а также улучшить качество очистки сточных вод.

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергоемкости производства. Повышение уровня автоматизации и культуры производства.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Объем (например, уровень детализации) и характер внедрения будет связан с характером, масштабом и сложностью установки, а также с ее эффективностью и диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      К примеру, в 2018 году на предприятии С внедрена система автоматизации процесса очистки сточных вод в сооружениях биологической очистки на общую сумму 120 млн. тенге. Данная система позволила улучшить технологию очистки сточных вод, а также снизить энергопотребление.

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

      улучшение экологических показателей;

      повышение энергоэффективности;

      дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.2. НДТ, в области энерго- и ресурсосбережения

5.2.1. Применение ЧРП

      Описание

      ЧРП – это электронное устройство, которое используется для управления скоростью вращения электродвигателя и, следовательно, скоростью рабочего оборудования, такого, как насосы, вентиляторы, компрессоры и другие механические устройства.

      В настоящее время ЧРП является оптимальным решением для целей регулирования производительности энергопотребляющего оборудования, при использовании которого обеспечивается наиболее рациональное использование электрической энергии.

      Техническое описание

      ЧРП представляют собой системы управления, которые позволяют изменять скорость вращения электродвигателя путем изменения частоты подаваемого на него переменного тока. Эти приводы являются ключевым элементом, где требуется точное регулирование скорости, контроль момента и эффективное управление энергопотреблением. На очистных сооружениях большая доля потребления электрической энергии приходится на электрические двигатели насосного оборудования. Внедрение частотных регуляторов для приводов технологических механизмов весьма эффективное решение. При этом требования к диапазону и точности регулирования скорости могут изменяться в широчайших пределах в зависимости от области применения электропривода.

      Принцип работы ЧРП заключается в том, что управляющий блок получает команды от оператора или автоматических систем контроля и регулирования и на их основе управляет преобразователем частоты. Преобразователь, в свою очередь, изменяет частоту и напряжение подаваемого на электродвигатель переменного тока, что позволяет регулировать его скорость и момент вращения.

      Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения расходов электроэнергии в процессе очистки сточных вод.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      По экспертным оценкам в зависимости от режимов работы оборудования применение ЧРП позволяет снизить расход электроэнергии до 20 %, обеспечивая плавный пуск (снижение пусковых токов), повышая надежность и срок службы электродвигателей.

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергоемкости процесса очистки сточных вод. Повышение уровня возможности автоматизации и культуры энергосбережения.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Объем и характер внедрения будет связан с масштабом и сложностью установки, а также с ее эффективностью и диапазоном воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

      Вопрос установки ЧРП должен индивидуально рассматриваться в каждом отдельном случае, исходя из глубины регулирования технологического процесса и установленных требований.

      Применение ЧРП представляет собой одну из очевидных мер повышения энергоэффективности. Однако целесообразность таких мер должна рассматриваться в контексте всей системы, в которой используются двигатели; в противном случае существуют риски: потери потенциальных выгод от оптимизации способа эксплуатации и размера систем и, как следствие, от оптимизации потребностей в электроприводах; потерь энергии в результате применения приводов переменной скорости в неподходящем контексте. Применение ЧРП целесообразно при резко переменной нагрузке в зависимости от технологии, времени суток, нагрузки и т.д.

      Наиболее эффективно использовать электродвигатели, оборудованные частотными преобразователями, интегрированные в автоматизированные системы управления технологическими процессами. Это позволит обеспечивать включение и регулировку скорости в зависимости от фактических выбросов. В среднем, применение таких способов регулирования может снижать потребление электроэнергии до 20 %. Применение ЧРП успешно реализуется в Костанай Су.

      Экономика

      Стоимость ЧРП может значительно варьироваться в зависимости от нескольких факторов, таких, как мощность привода, производитель, модель, функциональные возможности, наличие дополнительных опций и аксессуаров, а также регион, в котором они приобретаются. Однако, ниже для общего представления приведены ориентировочные цены на ЧРП:

      маломощные ЧРП (до 5 кВт): цена может варьироваться от нескольких сотен до нескольких тысяч долларов США в зависимости от бренда и функциональных возможностей;

      среднемощные ЧРП (5 – 100 кВт): стоимость может начинаться от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч долларов США;

      высокомощные ЧРП (более 100 кВт): цена может быть значительно выше и составлять несколько десятков тысяч или даже сотен тысяч долларов США, особенно для специализированных моделей с высокой производительностью и расширенными функциональными возможностями.

      В ТОО "Шахтинскводоканал" были успешно внедрены ЧРП для устройств насосного оборудования на общую сумму 5,6 млн. тенге, по итогам верификации экономия энергетических ресурсов в денежном выражении составила 837 тыс. тенге в год.

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются:

      повышение энергоэффективности;

      улучшение экологических показателей;

      дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

5.2.2. Применение энергоэффективных асинхронных электродвигателей

      Описание

      Применение асинхронных электродвигателей с высоким классом энергоэффективности IE3 и IE4 является ключевым элементом технологического процесса очистки сточных вод, так как они используются в различных установках таких, как аэраторы, насосы, мешалки и миксеры, приводы фильтров, механических скребков и конвейеров.

      Техническое описание

      Электродвигатели с высоким классом энергоэффективности IE3 и IE4 представляют собой специальные типы электродвигателей, которые были разработаны с целью минимизации потерь энергии и максимизации КПД.

      Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую. В процессе преобразования энергии часть ее теряется в виде тепла. Величина такой потери определяется энергетическими показателями двигателя. Применение электродвигателей с высоким классом эффективности позволяет существенно снизить потребление электрической энергии.

      Основным показателем энергоэффективности электродвигателя является КПД.

      h=Р2/Р1=1 – DР/Р1,

      где:

      Р2 – полезная мощность на валу электродвигателя;

      Р1 – активная мощность, потребляемая электродвигателем из сети;

      DР – суммарные потери в электродвигателе.

      Соответственно, чем выше КПД, тем меньше потери и меньше энергии потребляет электродвигатель для выполнения той же работы.

      Электродвигатели с высоким классом энергоэффективности обладают рядом характеристик, которые делают их более эффективными и экономичными по сравнению с обычными электродвигателями. Основные технические преимущества энергоэффективных двигателей описаны ниже.

      Высокий КПД: электродвигатели с высоким классом энергоэффективности имеют высокий КПД, который может превышать 90 %. Это означает, что они преобразуют более 90 % подаваемой электроэнергии в механическую энергию.

      Класс энергоэффективности: такие электродвигатели соответствуют стандартам энергоэффективности, таким, как классы IE1, IE2, IE3 или IE4 в соответствии с международными стандартами Международной электротехнической комиссии.

      Высокая степень изоляции: электродвигатели с высоким классом энергоэффективности имеют улучшенную систему изоляции, что повышает их надежность и долговечность.

      Низкие потери: такие электродвигатели имеют минимальные потери в виде тепла, что способствует снижению энергопотребления и повышает эффективность системы в целом.

      Высокие степени защиты: многие модели обеспечивают высокие степени защиты от внешних воздействий, такие, как пыль, влага, коррозия и т.д.

      Использование современных технологий управления: многие электродвигатели снабжены современными технологиями управления, такими, как частотные преобразователи, что позволяет им работать наиболее эффективно в различных режимах и условиях.

      Эти характеристики делают электродвигатели с высоким классом энергоэффективности предпочтительным выбором для организаций и предприятий, стремящихся к сокращению расходов на энергию и снижению воздействия на окружающую среду.

      Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения расходов электроэнергии в процессе очистки сточных вод.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Согласно данным заключения энергоаудита в зависимости от режимов работы оборудования применение электродвигателей с высоким классом эффективности позволяет снизить потребление электроэнергии в пределах 1,5 – 5,0 %, повысить срок службы электродвигателей.

      Замена существующих электродвигателей на энергоэффективные представляет собой одну из очевидных мер повышения энергоэффективности и успешно применяются на предприятиях Республики Казахстан.

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергоемкости очистки сточных вод и повышение срока службы электродвигателя.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Электродвигатели с высоким классом энергоэффективности IE3 и IE4 могут использоваться в различных сооружениях по очистке сточных вод. Данная технология общеприменима. Объем и характер внедрения будет связан с программой модернизации предприятия и заменой выходящих из строя установленных на предприятии электродвигателей.

      Экономика

      Применение электродвигателей с высоким классом эффективности позволяет снизить расход электроэнергии на преобразование электрической энергии в механическую, при этом срок окупаемости таких электродвигателей может составлять от 1 года до 7 лет.

      Стоимость электродвигателей с классом энергоэффективности IE3 и IE4 может варьироваться в зависимости от нескольких факторов, таких, как мощность двигателя, производитель, страна производства, уровень энергетической эффективности, дополнительные функции и технические характеристики.

      Примерные диапазоны цен для различных типов электродвигателей представлены ниже:

      маломощные (до 1 кВт) однофазные и трехфазные электродвигатели, их стоимость варьируется от нескольких десятков до нескольких сотен долларов США;

      средней мощности (1 кВт – 100 кВт) трехфазные электродвигатели можно приобрести от нескольких сотен до нескольких тысяч долларов США;

      большой мощности (более 100 кВт) трехфазные электродвигатели, цены которых варьируются от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч долларов США.

      Цены могут также изменяться в зависимости от региональных особенностей, доступности местных поставщиков и валютных курсов. Также стоит учитывать дополнительные расходы на транспортировку и установку, которые могут варьироваться в зависимости от конкретных условий. В целом, электродвигатели с высоким классом энергоэффективности IE3 и IE4 могут иметь более высокую начальную стоимость по сравнению с менее эффективными моделями, но окупаются в короткие сроки за счет экономии на энергии и более низких эксплуатационных расходов в течение срока службы.

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются повышение энергоэффективности и дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

      В целом, внедрение электродвигателей с высоким классом энергоэффективности является выгодным и важным шагом для компаний, стремящихся к улучшению своей конкурентоспособности, сокращению расходов и снижению воздействия на окружающую среду.

5.2.3. Применение энергоэффективного насосного оборудования

      Описание

      Энергоэффективный насос - это устройство, которое используется для перемещения жидкостей с меньшим потреблением электроэнергии, преобразуя механическую энергию в жидкостях в гидравлическую энергию. Применение энергоэффективного насосного оборудования играет ключевую роль в процессах очистки сточных вод.

      Техническое описание

      Энергоэффективные насосы используют передовые технологии, такие, как эффективные двигатели, специальные формы лопастей и улучшенные материалы, чтобы уменьшить потери энергии и повысить производительность. Многие энергоэффективные насосы оснащены системами управления скоростью и давлением, которые регулируются в зависимости от потребностей процесса. Это позволяет сократить потребление энергии во время периодов низкой загрузки. Благодаря своей эффективности, энергоэффективные насосы потребляют меньше электроэнергии, что приводит к сокращению операционных расходов и экономии денег на длительном сроке. Меньшее потребление энергии также снижает выбросы углекислого газа и других вредных веществ, способствуя более чистой и экологически безопасной работе системы.

      В целом, энергоэффективные насосы представляют собой важное средство для эффективной работы систем очистки сточных вод, помогая снизить затраты и сохранить энергию, что важно для окружающей среды и бизнеса.

      Техническое описание применения энергоэффективного насосного оборудования в контексте очистки сточных вод может выглядеть следующим образом.

      Энергоэффективные насосы устанавливаются в насосных станциях, которые являются частью системы очистки сточных вод. Насосное оборудование используется для подъема сточных вод из коллекторов или колодцев в систему очистки. Это может включать в себя подъем стоков из канализационной сети или отстойников. В рамках процесса очистки сточных вод энергоэффективные насосы могут использоваться в различных этапах, таких, как механическая фильтрация, биологическая обработка, химическая очистка и т.д. При очистке сточных вод роль насоса направлена на перемещение сточных вод через различные уровни очистки.

      Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение экологических показателей за счет повышения энергоэффективности технологических процессов и снижения расходов электроэнергии в процессе очистки.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Одним из ключевых эксплуатационных параметров при применении энергоэффективного насосного оборудования является потребление электроэнергии. В среднем энергоэффективные насосы потребляют на 15 – 20 % меньше энергии по сравнению с обычными насосами. Энергоэффективные насосы имеют более высокий КПД, долгий срок службы и высокую надежность.

      Кросс-медиа эффекты

      Снижение энергоемкости очистки сточных вод, долгий срок службы и высокая надежность.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Энергоэффективные насосы могут использоваться в различных сооружениях по очистке сточных вод. Важно, чтобы насосное оборудование соответствовало установленным нормативам и стандартам безопасности для водоохраны и обработки сточных вод.

      Экономика

      Стоимость энергоэффективного насосного оборудования может существенно варьироваться в зависимости от нескольких факторов, включая тип насоса, его производителя, модель, технические характеристики и комплектацию. Кроме того, стоимость может также зависеть от рыночной конъюнктуры и локальных условий.

      В целом, энергоэффективные насосы обычно имеют более высокую цену при покупке по сравнению с неэффективными аналогами из-за использования передовых технологий и материалов. Однако они могут обеспечить более низкие эксплуатационные расходы за счет меньшего потребления электроэнергии.

      Для точной оценки стоимости насосного оборудования рекомендуется обращаться к поставщикам или производителям конкретных моделей и проводить сравнительный анализ стоимости и характеристик различных вариантов. Также стоит учитывать потенциальную экономию на эксплуатационных расходах и возможные финансовые инструменты или льготы, которые могут быть доступны для инвестиций в энергоэффективное оборудование.

      К примеру, в 2018 году на ГКП на ПХВ "Астана су арнасы" было установлено насосное оборудование мощностью 0,4 кВт в количестве 43 единиц. Общий объем инвестиций составил 58,5 млн. тенге, а ежегодная экономия энергетических ресурсов – 8,6 млн. тенге.

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются повышение энергоэффективности и дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат.

5.2.4. Внедрение энергоэффективной системы аэрации

      Описание

      Система энергоэффективной аэрации представляет собой технологическое решение, направленное на оптимизацию потребления энергии в процессе аэрации воды, обеспечивая при этом эффективность и высокое качество очистки.

      Техническое описание

      Внедрение энергоэффективных систем аэрации представляет собой процесс установки и использования технологических решений для оптимизации потребления энергии при проведении аэрации воды. Системы аэрации при очистке сточных вод помогают ускорить процессы биологического разложения загрязнений и обеспечивают высокую эффективность очистки.

      Экологически безопасный метод биологической очистки заключается в искусственном насыщении сточной жидкости, поступающей в резервуары-аэротенки для окисления и разрушения содержащейся в ней органики воздухом. Используется, как правило, при работе на канализационных искусственных очистных сооружениях.

      Аэрационная система представляет собой сеть распределительных трубопроводов (воздуховодов), по которым подается сжатый воздух от нагнетательных аппаратов.

      К воздуховодам тем или иным способом подсоединяются аэраторы, состоящие из диспергирующего покрытия и поддерживающего каркаса. Для некоторых типов аэраторов таким поддерживающим каркасом является сам воздуховод или его элементы. Аэраторы взаимозаменяемы, легко и быстро монтируются и адаптируются к существующим системам подачи воздуха и конструкциям аэротенков. Они поставляются в виде отдельных элементов с монтажными и крепежными деталями, крайне просто собираются в системы любой длины и конфигурации, благодаря концевым резьбовым соединениям, являются полностью взаимозаменяемыми и, вследствие этого, не требуют сортировки и подгонки обслуживающим персоналом. В качестве материала воздуховода и диспергирующего покрытия используются синтетические полимерные материалы.

      Системы энергоэффективной аэрации оснащены устройствами для точного регулирования расхода воздуха в зависимости от конкретных условий очистки и требований к кислороду. Системы энергоэффективной аэрации оборудованы интеллектуальными режимами управления, которые адаптируют работу аэраторов в реальном времени на основе данных о качестве воды, объеме сточных вод и других факторов.

      Новые компоненты необходимо интегрировать в существующие очистные сооружения, провести работы по настройке системы и обучению персонала для обеспечения оптимальной работы и обслуживания нового оборудования.

      Достигнутые экологические выгоды

      Целью системы энергоэффективной аэрации является не только обеспечение оптимальных условий для процесса очистки воды, но и сокращение затрат на энергию и снижение негативного воздействия на окружающую среду.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Если рассматривать достаточно благополучные по энергопотреблению станции, то на современном уровне развития технологий подотрасль располагает значительным резервом сокращения энергопотребления относительно существующего уровня.

      Российской компанией успешно реализован проект по совершенствованию аэрационных систем на новом блоке Люберецких очистных сооружений системы канализации Москвы. В рамках проекта были заменены аэраторы, ранее проявившие себя с положительной стороны на других блоках московских очистных сооружений, что позволило повысить на 30 % эффективность использования кислорода, увеличить надежность работы блока, очищающего около 500 тыс. м3/сут. сточных вод. Результаты прямых замеров показателя энергоэффективности аэрации составили 2,3 кг/кВтч против 4,8 кг/кВтч до модернизации системы. Данный показатель представляет собой отношение количества кислорода, поставленного в систему аэрации, к затраченной на это электроэнергии. Это показатель, который позволяет оценить эффективность использования энергии в процессе аэрации для обеспечения оптимальных условий для биологической очистки сточных вод.

      Кросс-медиа эффекты

      Повышение энергетической эффективности путем сокращения энергозатрат и снижения негативного воздействия на окружающую среду.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ. Система аэрации также может быть интегрирована с другими процессами очистки, такими как фильтрация или осаждение, для достижения более эффективного и полного удаления загрязнений из сточных вод.

      Экономика

      Аэрация сточных вод – энергозатратный процесс, требующий 50 – 90 % от общей мощности очистных сооружений. Модернизация основных энергопотребляющих устройств процесса аэрации позволит снизить удельные показатели расхода электрической энергии на очистку сточных вод более чем на 15 % [20]. Это достигается благодаря замене старого оборудования на современные технологии, которые обеспечивают более эффективное перемешивание и насыщение воды кислородом, а также снижению сопротивления в трубопроводах и системах подачи воздуха.

      В целом, внедрение энергоэффективной системы аэрации может принести значительные экономические выгоды в виде сокращения затрат на эксплуатацию и обслуживание, повышения производительности, снижения негативного воздействия на окружающую среду и дополнительные возможности для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества продукции.

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Движущими силами для внедрения мероприятий по энергоэффективности являются законодательные требования в области экологии, энергосбережения и повышения энергоэффективности.

5.3. НДТ, направленные на предотвращение и снижение сбросов сточных вод

      В большинстве случаев при очистке сточных вод требуется использование комбинации двух и более способов. Методы выбирают исходя из состава загрязнений, требуемой степени очистки, грунтовых условий, пропускной способности очистной станции.

5.3.1. НДТ при механической очистке

      Механическая очистка сточных вод применяется для предварительной очистки стоков от крупного мусора, твердых минеральных и органических примесей, для подготовки сточной воды к дальнейшим ступеням очистки. Этот метод используют в качестве первой ступени перед этапами биологической и/или физико-химической очистки. А также обязательно применяют для подготовки воды к процессу обратного осмоса. Правильно подобранное под характеристики исходных водных стоков оборудование увеличивает эффективность всего комплекса сооружений для механической очистки.

5.3.1.1. Процеживание

      Описание

      Процеживание применяют для выделения крупного мусора, твердых нерастворимых минеральных и органических (растительного, животного, искусственного происхождения) примесей. Это самый простой метод очистки стоков. Жидкость протекает по решеткам и ситам, которые монтируются перед отстойником. Здесь улавливаются крупные включения и взвешенные частицы.

      Техническое описание

      Существует большое разнообразие разнообразных сеток, решеток, сит, но все они используют похожие принципы, либо комбинируют их.

      По своему конструктивному решению решетки бывают: со стержнями прямоугольной формы (неподвижные решетки, представляют собой ряд параллельных металлических стержней прямоугольной формы, закрепленных в раме), решетки-дробилки, ступенчатые самоочищающиеся, шнековые.

      Очистка решетки при количестве загрязнений 0,1 м³/сут. и более должна быть механизированной. Ручная очистка решетки осуществляется с помощью граблей, механизированная - с помощью механических грабель или самоочисткой (ступенчатые, шнековые).

      Решетки предназначены для отделения крупных фракций от основной массы стоков. Они позволяют удалить крупные отходы, как плавающие, так и осаждающиеся. Степень очищения жидкой среды определяется такими параметрами, как величина зазоров, форма элементов решетки, характер подачи жидкости: напором или самотеком.

      При больших объемах очистки, а также для стоков с большим числом загрязняющих элементов используются решетки со специальными приспособлениями, позволяющими механически выполнять выгрузку накопившихся загрязнений. Такое усовершенствование повышает эффективность процесса, уменьшает время, затрачиваемое на обслуживание, позволяет уменьшить период простоя оборудования.

      Величина зазоров определяет качество очистки на начальном этапе, затем на решетке скапливается слой, который в свою очередь тоже фильтрует воду, задерживая загрязнения меньшего размера и улучшая очистку.

      Решетки грубой очистки, являющиеся первой установкой очистки, защищают оборудование очистной станции от повреждений, таких, как засорение труб, насосов и диффузоров для аэрации песка. Тонкие сита все чаще используются на очистных сооружениях для дополнительного удаления мусора.

      Эффект улавливания мусора на решетке зависит от расстояния между стержнями, а также от размера, конфигурации и количества мусора. Если расстояние между стержнями достаточно мало, органические вещества, которые следует обрабатывать в последующих процессах, будут захвачены и удалены; если зазоры слишком большие, большая часть мусора не будет захвачена и вызовет затруднения ниже по течению.

      Решетки грубой очистки состоят из параллельных прямоугольных или круглых стальных прутков с шагом 50 – 150 мм, устанавливаемых в канале. Стержни имеют наклон от 30 до 45 °C от вертикали. Решетки очищают вручную или механически с помощью прочных стальных граблей. В некоторых многоканальных установках используется одна грабля, установленная на передвижном мосту, который перемещается от канала к каналу.

      Реечные решетки тонкой очистки имеют аналогичную конструкцию за исключением того, что у них меньше расстояние между стержнями, которое обычно 18,75 – 50 мм. Обычно устанавливаются в канал под углом от 15 до 30 °C от вертикали и снабжены механическими граблями для очистки. Решетчатый экран обычно располагается для облегчения работы механизма сгребания.

      Скопившийся на решетках (или сетках) мусор удаляется через соответствующие промежутки времени с использованием ручных или автоматических средств. Скорость уборки зависит от многих переменных, включая тип системы сбора (раздельная или комбинированная), суточный поток, состояние системы сбора и сезонные факторы (например, осенние листья).

      Барабанные решетки (сита) объединяют в себе сразу несколько функций - задержание, промывку и выгрузку отходов, обеспечивая тем самым значительную экономию установочных площадей. Благодаря различной ширине прозоров и типоразмеру (диаметр барабана до 300 мм) можно подобрать требующуюся производительность решетки. Корпус решетки устанавливается на ножки нужной длины.

      При использовании барабанного сита нет необходимости устраивать каналы с механическими решетками, поскольку они занимают значительно меньшую площадь и их можно размещать в помещении со стесненными условиями.

      Для очистки полотна от трудноудаляемых загрязнений предусмотрена дополнительная промывка барабана горячей или холодной водой из форсунок. Вода для промывки подается через промывочный штуцер внутрь барабана под давлением 2 – 4 бар.

      Вертикальные шнековые решетки для механической очистки сточных вод объединяют в себе сразу несколько функций - задержание, промывку, обезвоживание и выгрузку отходов, обеспечивая тем самым значительную экономию установочных площадей. Благодаря различной ширине прозоров и диаметру перфорации и типоразмеру (диаметр барабана до 700 мм) можно подобрать требующуюся производительность решетки. Шнековая решетка предназначена для извлечения из производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод средних и мелких отбросов с последующей их промывкой, отжимом и транспортированием в мусоросборник. Вертикальная шнековая решетка предназначена для установки в условиях ограниченного пространства и перемещения отбросов на высоту до 6 м.

      При этом в зависимости от ее проходных отверстий удерживаются находящиеся в стоках плавающие, оседающие и взвешенные вещества. Задержанный мусор подается в закрытую подъемную трубу. Выгружной шнек транспортирует, обезвоживает (до 45 % сухого вещества), уплотняет мусор и сбрасывает его в подставленный контейнер.

      Грабельная решетка для очистки сточных вод устанавливается на КНС, в цехах механической очистки. Грабельная решетка используется для механического извлечения крупных и средних отбросов из стоков с целью обеспечения бесперебойной работы оборудования на последующих этапах очистки.

      Грабельная решетка задерживает и извлекает из сточных вод загрязнения, превышающие размером прозоры фильтрующего полотна. Эти загрязнения периодически снимаются с фильтрующего полотна граблиной, которая перемещает их к верхнему краю рамы. Далее загрязнения снимаются с граблины при помощи сбрасывателя и по склизу попадают на транспортирующее устройство или в мусороприемник.

      Крючковые решетки для механической очистки сточных вод представляют собой движущееся бесконечное фильтрующее полотно, образованное съемными наборами крючков из пластика, установленное на раму.

      Прямоугольная рама состоит из двух продольных бортов, соединенных поперечными балками. Вдоль продольных бортов решетки по полимерным направляющим перемещается фильтрующее полотно, которое приводится в движение вращением вала с ведущими звездочками, расположенного в верхней части решетки. Вал, в свою очередь, приводится в движение мотор-редуктором. Предусмотрена возможность регулировки натяжения фильтрующего полотна.

      Крючковая решетка задерживает из сточных вод загрязнения, превышающие размером прозоры фильтрующего полотна. Эти загрязнения крючками перемещаются вверх до линии сброса и по склизу попадают на транспортирующее устройство или в мусороприемник. Очистка фильтрующего полотна после сброса отходов сначала осуществляется промывной водой из форсунок, а затем вращающимися щеточными скребками. Кроме того, предыдущий ряд крючков дополнительно очищает последующий в момент их переворота. Интервалы между включениями зависят от используемой схемы автоматизации работы решеток.

      Ступенчатые решетки тонкой механической очистки предназначены для первичной подготовки сточных вод перед подачей на очистные сооружения. С их помощью из потока извлекаются крупные включения и различные волокнистые отходы, что позволяет производить дальнейшую водоочистку более эффективно и приводит к уменьшению затрат на ремонт оборудования, установленного за решетками в технологической линии дальнейшей очистки сточных вод.

      Принцип работы ступенчатых решеток состоит в процеживании сточных вод через пакеты ступенчатых неподвижных пластин, которые закреплены на решетке, и подвижных, совершающих плоскопараллельное вращение относительно неподвижных. За счет движения пластин твердые частицы поднимаются с одной ступени на другую, достигая таким образом верхней части решетки, откуда идут на сброс и дальнейшую транспортировку.

      Работа ступенчатой решетки обычно осуществляется в циклическом режиме, но она может работать и непрерывно. Продолжительность цикла работы ступенчатой решетки зависит от расхода сточных вод и состава содержащихся в них загрязнений. Задержанные на решетках загрязнения собираются в контейнеры и периодически направляются на утилизацию.

      Шнековые решетки с зоной уплотнения или исполнения в резервуаре объединяют в себе сразу несколько функций - задержание, промывку, обезвоживание и выгрузку отходов, обеспечивая тем самым значительную экономию установочных площадей. Благодаря различной ширине прозоров и диаметру перфорации и типоразмеру (диаметр барабана до 900 мм) можно подобрать требующуюся производительность решетки. Установка изготавливается целиком из нержавеющей стали.

      Решетка монтируется непосредственно в канал или устанавливается в резервуаре. Поток сточной воды проходит сквозь ее щелевую или перфорированную поверхность. При этом в зависимости от ее проходных отверстий удерживаются находящиеся в стоках плавающие, оседающие и взвешенные вещества. Ковер из задержанных отбросов, покрывающий внутреннюю поверхность решетки, создает дополнительное фильтрующее действие, при котором задерживаются частицы более мелкие, чем прозор решетки. Если в результате налипания материала на ее поверхность вода поднимается перед решеткой до определенного уровня (перепад уровней), установка включается. Поверхность решетки очищается безосевой шнековой спиралью из нержавеющей стали. По краям канта шнека расположены износостойкие щетки, дополнительно очищающие барабан решетки.

      В случае необходимости (например, при высокой доле фекального ила), шнековая спираль промывается от органики чистящими форсунками. Задержанный мусор подается в закрытую подъемную трубу. Выгружной шнек транспортирует, обезвоживает (до 45 % сухого вещества), уплотняет мусор и сбрасывает его в подставленный контейнер или отводящий транспортер.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сооружения механической очистки позволяют удалить из сточных вод до 60 % нерастворимых веществ.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Важнейшим преимуществом принципа процеживания является гарантированная способность улавливать и задерживать крупные, грубые примеси из сточных вод, поступающих на очистные сооружения.

      Основные преимущества:

      невысокие капитальные и эксплуатационные расходы;

      простота монтажа, эксплуатации и технического обслуживания;

      поставка в заводской готовности;

      простая конструкция обуславливает надежность устройства и стабильность его работы;

      отсутствие энергозатрат.

      Кросс-медиа эффекты

      Если оборудование для процеживания выйдет из строя, другие последующие процессы обработки также могут выйти из строя.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Снижение сбросов взвешенных веществ в сточных водах.

5.3.1.2. Удаление оседающих грубых примесей (песка)

      Описание

      Для предотвращения оседания песка в последующих конструкциях, что может нарушить их функциональность, осуществляется его отделение от других материалов. Если песок не удаляется на ранних этапах, он может осесть в первичных отстойниках или в сооружениях биологической очистки. Для этого применяют специальные устройства, такие, как песколовки, которые задерживают песок.

      Техническое описание

      Хорошо задерживают загрязняющие вещества песколовки – это основное оборудование для извлечения минеральных частиц. В силу гравитации плотность этих соединений заставляет их оседать на дно. Песколовки, установленные в горизонтальном положении, состоят из 2 элементов: пропускающих жидкость и предназначенных для сбора осевших частиц. Качественное устройство позволяет проводить очистку с максимальной эффективностью в 75 %.

      Взвеси в данном случае устраняются почти до 60 % под воздействием силы тяжести и твердые фракции оседают на дно и формируют слой ила. Но декантация может проходить более продуктивно и быстро, если применять декантеры пластинчатого типа. Кроме того, важна скорость оседания примесей в песколовках: вода не должна пропускаться медленно, поскольку на дно упадут самые мелкие элементы. Оптимальная скорость движения стоков – от 16 до 30 см в секунду. Эти устройства время от времени нуждаются в очистке, и для этого используют гидроэлеватор или насос.

      Все песколовки объединены одним принципом работы – вне зависимости от типа модели песок осаждается под действием гравитационных сил. Устройства различаются конструкцией и характером перемещения водного потока в резервуаре.

      Можно выделить 3 основные категории пескоотделителей:

      горизонтальные – с круговым или прямолинейным движением потока;

      вертикальные – с перемещением потока снизу вверх;

      устройства с винтовым (поступательно-вращательным) движением струи.

      Среди последних, в свою очередь, есть тангенциальные и аэрируемые – в зависимости от способа создания винтового движения.

      Самая простая горизонтальная песколовка – щелевая. Песок продвигается в основном в нижней части коллектора и при небольшом уменьшении скорости потока более тяжелые частицы проваливаются вниз, в поперечные щели.

      Под щелями расположены бункеры для сбора осадка. Эффективность устройств невысока (не больше 20 %), поэтому они находят применение там, где расход не превышает 5 – 100 м3/ч.

      Вертикальные. Рабочая емкость представляет собой вертикальный цилиндр. Вода подается у основания резервуара и направляется снизу вверх. Чтобы минеральные примеси выпадали в осадок, скорость восходящего потока должна быть меньше гидравлической крупности частиц улавливаемого песка.

      Загрязнения собираются в конусном отсеке устройства, а водные массы отводятся с помощью кольцевого лотка.

      Вертикальные песколовки обладают внушительными габаритами, способны накопить большие объемы осадка, поэтому их применяют на больших станциях очистки поверхностных вод. В автономных системах громоздкие устройства использовать неудобно.

      Горизонтальные. Поток сточных вод в горизонтальных песколовках перемещается параллельно земной поверхности. Конструкции с круговым движением потока – наиболее распространенные устройства для отделения песка из сточных вод. По сравнению с похожими моделями с поступательной подачей воды и аналогичной производительностью они более экономичны.

      Горизонтальные уловители песка с прямолинейной струей целесообразно использовать при объемах сброса < 10 000 м3/сут., аппараты с круговым движением наиболее эффективны для очистки сбросов до 70 000 м3/сут.

      В поперечном сечении аппарата с круговым течением воды проточная часть в верхней половине прямоугольная, а в нижней – треугольная, со щелью внизу. Такая конструкция позволяет транспортировать осадок через щель в осадочный конус песколовки.

      Песок перемещается к бункеру специальными приспособлениями – щетками. В это время происходит частичное удаление органики. Для выгрузки осадка устанавливается гидроэлеватор.

      Тангенциальные. Если сточные воды характеризуются устойчивой высокой концентрацией взвешенных веществ, наиболее эффективен тангенциальный пескоотделитель. Принцип работы основан на центробежной силе, действующей на примеси во вращающемся винтовым образом потоке жидкости.

      Вода направляется в вертикальный резервуар по касательной – под острым углом к стенке корпуса. Скорость струи достаточно низкая, чтобы минеральные загрязнения успели осесть на дно песколовки. Ил и песчаная взвесь удаляются насосами – осадок взмучивается компрессором, затем насыщенная песком взвесь выкачивается наружу.

      Тангенциальные песколовки отличаются от других моделей круглой формой, часто имеют форму цилиндра. Применяются при объемах сточных вод до 50 000 м3/сут.

      Аэрируемые. Аэрируемые пескоуловители имеют более сложную конструкцию – оснащены постоянно действующими аэраторами, гидромеханической системой смыва осадка в бункер, гидроэлеваторами, песковым блоком, задвижками и затворами. Отличаются удлиненной конструкцией, напоминающей параллелепипед, и поперечным сечением, близким к эллиптическому

      Днище песколовки имеет уклон в сторону лотка. Вдоль одной из стенок установлен аэратор – труба с небольшими отверстиями, через которые подается воздух. Аэратор монтируется в 0,5 м от дна.

      Поток сточных вод подвергается постоянной аэрации, в результате чего потоку задается вращательное движение. Концентрация осадка происходит в лотке, расположенном вдоль продольной стенки конструкции.

      Аэрируемые песколовки наиболее эффективны при объеме стоков до 10 000 м3/сут., осаждая до 90 % минеральных примесей.

      Оборудование может работать без остановки на техническое обслуживание, с непрерывным извлечением осадка, используется на крупных очистных сооружениях. Установки применимы не только для очистки стоков, но и для получения песка в промышленных масштабах. В этом случае комплекс оборудуется приспособлениями для фракционного разделения песка, его промывки, хранения, погрузки и транспортировки.

      Аэрируемые песколовки также применяются для извлечения всплывающих примесей – пленок жиров, масел, нефтепродуктов. Для удаления подобных загрязнений установка оснащается специальным отделением с периодически погружаемым бункером и отводящим трубопроводом.

      Песколовки с аэрацией могут использоваться в качестве преаэраторов для подготовки к обработке сильнозагрязненных стоков при концентрации взвешенных веществ > 300 мг/л. Преаэраторы увеличивают эффективность задержания примесей в отстойниках на 10 – 15 %.

      Песколовки рассчитываются на такую скорость, при которой выпадают самые тяжелые минеральные загрязнения. Скорость воды в горизонтальном устройстве должна быть не > 0,3 и не < 0,1 м/сек.

      В вертикальных аппаратах вода движется снизу вверх, а песок, увлекаемый силой гравитации, падает в обратном направлении. Наиболее эффективные границы скорости струи – 0,02 – 0,05 м/сек.

      Качество осаждения примесей зависит от состава песка, формы песчинок, особенностей перемещения водной струи в различных частях песколовки (обычно поток движется неравномерно).

      Обычно входной патрубок в устройстве делают широким, соразмерным параметрам рабочего резервуара, а выходной патрубок – узким, соответствующим диаметру трубы. Чтобы изменение движения струи при входе и выходе было плавным, вход в емкость постепенно расширяется, а выход – постепенно сужается.

      Достигнутые экологические выгоды

      Удаление песка на ранних этапах позволяет предотвратить его оседание в более глубоких структурах очистки сточных вод, таких, как отстойники и биологические сооружения, что способствует повышению эффективности и экологической чистоты процесса очистки.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Эксплуатационные данные показывают, что системы с песколовками требуют минимального обслуживания и обеспечивают стабильную производительность на протяжении длительного периода времени.

      Кросс-медиа эффекты

      Эксплуатация песколовок также снижает потребность в использовании химических веществ для очистки сточных вод, что в свою очередь уменьшает риск загрязнения водных и сухопутных экосистем.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ. Песколовки являются широко используемым и эффективным решением для удаления песка из сточных вод в различных отраслях, включая промышленность и городские системы очистки сточных вод.

      Экономика

      Использование песколовок может снизить затраты на обслуживание и ремонт оборудования для очистки сточных вод за счет предотвращения повреждений, вызванных оседанием песка в более глубоких частях системы очистки. Кроме того, улучшение эффективности процесса очистки может привести к экономии на операционных расходах. В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.1.3. Отстаивание

      Описание

      Отстаивание является наиболее простым и часто применяемым в практике способом выделения из сточных вод грубодисперсных примесей, которые под действием гравитационной силы оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность. Первичными называются отстойники перед сооружениями для биологической очистки сточных вод; вторичными – отстойники, устраиваемые для осветления сточных вод, прошедших биологическую очистку.

      Техническое описание

      Специальные отстойные резервуары, которые по своему расположению делятся на вертикальные, горизонтальные и радиальные. Применяемые аппараты предназначены для первичного либо вторичного очищения, поэтому они устанавливаются перед главным сооружением либо за ним.

      Отстойники. Принцип работы основан на разнице плотностей компонентов сточных вод. Находясь в подготовленных баках, отходы расслаиваются под действием гравитации. Вода поступает в верхнюю часть, а затем движется вниз по системе трубопроводов. Направление движения меняется за счет дополнительных препятствий, на каждом из которых происходит разделение воды и загрязняющих ее частиц. Выгрузка предусмотрена из нижней части. Технология является высокоэффективной, однако требует много времени и выделения больших площадей под постройку сооружений очистки.

      По характеру своей работы отстойники подразделяются на контактные (периодического действия) и проточные (непрерывного действия).

      По своему месту в технологической схеме процессов водоочистки отстойники подразделяются на первичные (осветление сточной воды), вторичные (отстаивание воды после биологической очистки) и третичные (для доочистки). Также выделяются илоуплотнители и осадкоуплотнители.

      Конструктивная схема отстойника определяется направлением потока воды через него. Различают вертикальные, горизонтальные, радиальные и наклонные тонкослойные отстойники. Последние подразделяются по схеме движения осадка на прямоточные, противоточные и перекрестные.

      Неотъемлемой частью отстойника является устройство удаления выпавшего осадка (скребковые механизмы, илососы, гидросмывы) или всплывших загрязнений (скребковые механизмы).

      Первичное осветление сточной воды. Первичные отстойники предназначены для выделения взвешенных грубодиспергированных примесей, образующих суспензию, и располагаются в технологической схеме процессов водоочистки сразу после песколовок.

      Работа первичных отстойников оценивается по содержанию взвешенных и оседающих веществ в осветленной воде, а также влажности выгружаемого осадка. Осадок первичных отстойников – студенистая суспензия серого или светло-коричневого цвета, довольно легко загнивает, издавая неприятный запах, и становится при этом темно-серого или черного цвета.

      Вертикальные отстойники. Вертикальные отстойники используются для отстаивания бытовых стоков с пропускной способностью не выше 25 тыс. м3/сутки. По конструктивному исполнению вертикальные отстойники представляют собой цилиндрические емкости с диаметром основания от 3 до 10 м и конической формой днища для сбора осадка. Различают также ячейковые отстойники квадратной формы (с размерами стороны от 12 до 14 метров). Донная часть таких отстойников представляет собой конструкцию из четырех пирамидальных приемников ила с индивидуальным сливом осадка (отдельно для каждого приемника).

      Различие в конструкции отстойников заключается в расположении входных и отводящих устройств и, следовательно, величины их пропускной способности. Последняя зависит не только от геометрической формы отстойника, но и от коэффициента полноты использования объема.

      Горизонтальные отстойники. Горизонтальные отстойники применяются на станциях по очистке сточных вод, имеющих пропускную способность более 15 тыс. м³/сутки.

      Наиболее распространенными являются отстойники с прямоугольной формой. В начале таких отстойников устраиваются иловые приямки в 1 – 2 ряда. Также в сооружении устанавливаются скребковые механизмы, часто тележечного или ленточного типа, которые перемещают осадок к иловым приямкам. Из них осадок удаляется с помощью насосов, гидроэлеваторов, грейферов или под действием гидростатического напора. Легкий осадок, такой, например, как активный ил, удаляется без сгребания эрлифтными установками.

      Впускные и выпускные устройства выполняются таким образом, чтобы поток воды равномерно распределялся по всей площади живого сечения отстойника. Вода впускается через свободный водослив, расположенный во фронтальной части отстойника. При этом устраивается направляющая полупогружная перегородка в начале резервуара. Отвод воды осуществляется через водосборные лотки, установленные в торце отстойника. Перед лотками устраиваются полупогружные стенки, которые задерживают всплывающие загрязнители.

      Проточная часть отстойника имеет глубину 1,5 – 4 м, длина – больше глубины в 8 – 12 раз (или в 20 раз при работе с производственными сточными водами). Ширина отстойника зависит от того, каким способом удаляется осадок и составляет обычно 6 – 9 м. На станциях биологической очистки ширина отстойника рассчитывается в зависимости от ширины аэротенка. Днище резервуара должно иметь уклон к приямку как минимум 0,005. При расчетах высоту нейтрального слоя над поверхностью осадка принимают равной 0,3 м, для вторичных отстойников учитывают глубину слоя ила, равную 0,3 – 0,5 м. Скорость потока сточных вод считается равной 5 – 10 мм/с.

      Радиальные отстойники. Радиальные отстойники являются разновидностью вертикальных отстойников. Они применяются для осветления сточных вод, имеющих высокую степень мутности, а также для очистки промышленного водоснабжения. Вода подается в центральную часть радиального отстойника, а слив очищенной воды происходит через круговое отверстие, расположенное в верхней части аппарата. Осадок, осевший на дно, собирается с помощью вращающихся скребков.

      Радиальные отстойники используются на таких очистных сооружениях, производительность которых более 20 тыс. м3/сутки. Радиальные отстойники удаляют около 50 % взвешенных веществ.

      Отстойники данного типа используются в системах фильтрации шламовых вод с расходом от 20 тыс. м3/сутки. В сравнении с агрегатами горизонтального типа радиальные отстойники имеют:

      более простую конструкцию;

      высокую надежность работы;

      повышенную экономичность;

      возможность работать в сооружениях с высокой производительностью.

      В канализационных системах встречаются отстойники с тремя типами впускных систем:

      центральной;

      периферийной;

      с центробежными сборными распределителями.

      Как правило, первичные радиальные отстойники оснащаются иловыми скребами, перемещающими выпадающий осадок по направлению к центральному приемнику ила, откуда он может откачиваться насосами или выдавливаться массой поступающей жидкости. Легкие фракции, всплывающие и скапливающиеся на поверхности, удаляются в поплавки-жиросборники, опускаемые под воду специальным устройством при подходе иловых скребков.

      Тонкослойные отстойники. Тонкослойные отстойники применяются для эффективного отделения тонкодисперсных примесей. Их сравнительно небольшая глубина позволяет осветлять жидкости за 4 – 10 минут нахождения фильтрата в рабочей зоне. При этом габариты агрегатов значительно ниже, чем у отстойников других конструкций. Кроме того, тонкослойные отстойники могут свободно устанавливаться в замкнутых помещениях. Простая конструкция и доступные материалы позволяют изготавливать отстойники данного типа на любом производстве. Дополнительным преимуществом в эксплуатации является отсутствие надобности в расходных материалах и прочих комплектующих.

      Конструкция тонкостенных отстойников выполнена в виде неглубоких (порядка 0,2 – 0,3 м) резервуаров со специальными вставками в виде трубчатых ферм или полок. Такие вставки носят название "дрен" и устанавливаются наклонно – для обеспечения естественного сваливания осаждаемого шлама к сборной емкости. В системах с расходом шламовых вод от 100 до 10 тыс. м3/сутки применяются отстойники с небольшим наклоном трубчатых вставок. Крутонаклонные отстойники (с углом установки труб порядка 45 – 60 °C.) используют в очистных системах с расходом до 170 тыс. м3/сутки.

      Тонкослойные отстойники способны значительно интенсифицировать процесс осаждения, а также в среднем на 25 % увеличить эффект осветления и на 60 % снизить площадь застройки под отстойник. Также к их преимуществам относятся устойчивость к изменениям температуры воды, концентрации загрязнений, а также устойчивость работы даже при сильных колебаниях расходов очищаемой воды.

      Достигнутые экологические выгоды

      Позволяет снизить содержание взвешенных веществ до 95 %, уменьшить органические и токсичные соединения, снизить мутность воды, уменьшить объем ила и патогенные микроорганизмы, а также повысить эффективность очистки и сократить использование реагентов.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      В осветлителях достигается снижение концентрации загрязнений на 70 % – по взвешенным веществам и на 15 % – по БПК за счет совмещения процессов осаждения, хлопьеобразования и фильтрации сточной воды через слой взвешенного осадка.

      Достигаемый в производственных условиях эффект снижения концентрации взвешенных веществ не превышает 50 – 60 %.

      Кросс-медиа эффекты

      При высоком содержании питательных веществ в отстаиваемых сточных водах может происходить стимуляция роста водорослей, что может вызывать массовое отмирание рыб и других водных организмов из-за недостатка кислорода.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ. Суть метода отстаивания состоит в том, что одни примеси оседают на дно, а другие поднимаются на поверхность, это зависит от плотности примеси в сравнении с плотностью воды. Как правило, отстаивание сточных вод в течение 6 – 24 часов позволяет удалить из сточных вод до 95 % взвешенных веществ. Основными преимуществами горизонтальных отстойников являются малая глубина, хороший эффект очистки, возможность использования одного сгребающего устройства для нескольких отделений. К недостаткам их относится необходимость применения большего числа отстойников вследствие ограниченной ширины.

      Вертикальные отстойники имеют преимущества по сравнению с горизонтальными; к их числу относятся удобство удаления осадка и меньшая площадь, занимаемая сооружением. Однако они имеют и ряд недостатков, из которых можно отметить: 1) большую глубину, что повышает стоимость их строительства, особенно при наличии грунтовых вод; 2) ограниченную пропускную способность, так как их диаметр не превышает 9 м. Осадок из вертикальных отстойников удаляют под действием гидростатического давления. Влажность осадка – 95 %.

      Осадок из отстойников удаляется под гидростатическим давлением и с помощью различных механизмов (скребков, насосов, элеваторов и т.д.).

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Снижение сбросов взвешенных веществ в сточных водах.

5.3.2. НДТ при химической и физико-химической очистке сточных вод

5.3.2.1. Коагуляция, флокуляция

      Описание

      Данный метод состоит в добавлении реагентов, таких, как сульфаты и хлориды алюминия и железа, гидросульфаты и гидроксохлориды алюминия в сочетании реагентов в целях корректировки значения pH и повышения интенсивности осаждения растворимых металлов.

      Техническое описание

      Одним из методов очистки сточных вод является химическая и физико-химическая очистка, которая включает в себя процессы коагуляции и флокуляции.

      Коагуляция – это процесс, при котором добавляют коагулянты, такие, как сульфат алюминий или полиэлектролиты, для образования микроскопических частиц, называемых коагулянтами. Эти частицы привлекают и сгущают вредные загрязнители, такие как грязь, масло, жир, белок и другие вещества, которые обычно находятся в сточных водах. В результате загрязнители сгущаются и образуют осадок, который можно легко удалить.

      В качестве коагулянтов используются соли, образованные многозарядными катионами слабых оснований и анионами сильных кислот. В воде указанные соли подвергаются гидролизу с образованием комплексных ионов. Наибольшее распространение получили сульфаты и хлориды алюминия и железа. Образовавшиеся в процессе гидролиза коллоидные золи гидроксидов алюминия и железа коагулируют с образованием агрегатов. Последние вместе с частицами дисперсной фазы сточных вод осаждаются и таким образом очищают ее.

      Гидролиз коагулянтов является одним из наиболее важных процессов коагуляции. Полнота его протекания влияет как на качество разделения суспензии, так и на расход коагулянта. Решающим фактором, который обеспечивает максимальную эффективность использования коагулянтов при очистке сточных вод, является создание условий для проведения гидролиза в необходимом направлении путем изменения концентрации коагулянта в дисперсной системе, значения рН и ионного состава дисперсной среды. В случае разделения дисперсных систем с отрицательным зарядом дисперсной фазы эти условия должны обеспечить получение положительно заряженных гидроксокомплексов, в случае разделения дисперсных систем с положительным зарядом дисперсной фазы – отрицательно заряженных гидроксокомплексов.

      Наряду с сульфатами и хлоридами алюминия и железа в последнее время все более широкое распространение находят коагулянты с повышенной основностью – гидросульфаты и гидроксохлориды алюминия. Преимущества дигидроксосульфата [Al2(SO4)2(OH)2] 11 Н2О перед сульфатом алюминия заключаются в более широком диапазоне рН, высокой хлопьеобразующей способности. Гидроксокомплексы, образующиеся при гидролизе этого вещества, несут более высокий положительный заряд. Его коррозионная активность значительно ниже, чем у сульфатов алюминия. В настоящее время наибольшее распространение получил пентагидроксохлорид алюминия Al2(OH)5Cl. Характерным отличием этого коагулянта является широкая зона оптимальных значений рН, особенно в кислой области. Коагулянт хорошо работает при разделении дисперсных систем с небольшим содержанием дисперсной фазы, отличается низкой коррозионной активностью.

      Для коагуляции дисперсных систем с низким значением рН используют алюминат натрия. При более высоких значениях рН алюминат натрия применяют совместно с сульфатом алюминия.

      Высокую эффективность во многих случаях дает применение смесей коагулянтов. При этом обеспечивается значительное расширение области оптимальных значений рН и температуры, хлопья осаждаются равномернее, чем в случае применения отдельных коагулянтов. Известно применение смеси Al2(SO4)3 и FeCl3 в соотношении 1:1.

      Флокуляция – это процесс, при котором образованные частицы коагулянтов объединяются в большие частицы, называемые флоками. Флокуляция происходит под действием медленного движения сточной воды и добавления флокулянтов. Флоки становятся достаточно большими, чтобы оседать на дно очистительного бассейна или быть удаленными с помощью фильтрации.

      Эти процессы позволяют удалять загрязнители из сточных вод и очищать их до уровня, безопасного для выведения в окружающую среду. Они широко используются в промышленности, коммунальном хозяйстве и других отраслях для обработки и очистки сточных вод перед их отводом.

      Для регулирования устойчивости дисперсных систем в последнее время все шире применяются различные водорастворимые полимеры, весьма малые добавки которых могут радикально изменять стабильность дисперсий. Они широко используются при очистке сточных вод от дисперсных примесей, концентрировании и обезвоживании суспензий, для улучшения фильтрационных характеристик осадков и т.д. В основе всех этих процессов, называемых флокуляцией, лежит изменение степени агрегации дисперсных частиц под влиянием высокомолекулярных соединении. В отличие от компактных коагулянтов, образующихся в результате флокуляции, крупные агрегаты (флокулянты) обладают значительной рыхлостью. Флокуляция, как правило, процесс необратимый: в этом случае невозможно путем уменьшения содержания в растворе реагента (как это наблюдалось при коагуляции) осуществить пептизацию (редиспергирование) осадка.

      Высокомолекулярные флокулянты обычно подразделяются на три группы: неорганические полимеры, вещества природного происхождения и синтетические органические полимеры. Наиболее широкое применение нашел последний класс флокулянтов. Наиболее распространенными флокулянтами являются полиакриламид, сополимеры акриламида, акрилонитрила и акрилатов, натриевые соли полиакриловой и полиметакриловой кислот, поли-диметиламиноэтилакрилаты и т.д.

      Процесс очистки сточных вод коагуляцией и флокуляцией состоит из следующих стадий: приготовление рабочих растворов коагулянтов и флокулянтов, дозирование и смешение реагентов со сточной водой, хлопьеобразование, осаждение хлопьев.

      Приготовление рабочих растворов осуществляется в гидравлических или механических смесителях. Концентрация рабочих растворов коагулянтов обычно составляет 3 – 5 %, иногда до 7 %, концентрация рабочих растворов флокулянтов – до 1 %. После смешения сточной воды с рабочими растворами коагулянтов, которое может осуществляться также в гидравлических или механических смесителях, воду направляют в камеры хлопьеобразования, куда для интенсификации данного процесса могут добавляться флокулянты. Используют перегородчатые, вихревые и с механическими мешалками камеры. Образование хлопьев в камерах происходит медленно – за 10 – 30 минут. Осаждение хлопьев происходит в отстойниках, осветлителях и других аппаратах, рассмотренных ранее. Иногда стадии смешения, коагулирования и осаждения проводятся в одном аппарате.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение сбросов загрязненных сточных вод.

      Чтобы обеспечить максимальную эффективность удаления металлов, наиболее важным фактором является выбор осадителей. Существуют примеры, демонстрирующие, что использование реагентов на основе сульфидов может обеспечивать достижение более низких концентраций некоторых металлов. Правильное значение pH в течение всего процесса очистки стоков также имеет первостепенную важность, поскольку некоторые соли металлов нерастворимы только в очень небольшом диапазоне значений pH.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      При выборе применяемых методов определенную роль могут играть размер принимающего водного объекта и скорость потока. Уменьшение объемного расхода в пользу более высоких концентраций приводит к сокращению потребления энергии для очистки. Очистка высококонцентрированных сточных вод приведет к образованию стоков с более высокими концентрациями, но с более высокой скоростью восстановления по сравнению с менее концентрированными потоками, что позволит в целом улучшить удаление загрязняющих веществ. Эффективность очистки может достигать 90 – 95 %. Расход коагулянта зависит от его вида, а также состава и требуемой степени очистки сточных вод и составляет 0,1 – 5 кг/м3 сточных вод.

      Кросс-медиа эффекты

      Увеличение энергопотребления.

      Применение добавок.

      Образование отходов, подлежащих утилизации.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ. В процессе очистки сточных вод методом коагуляции и флокуляции образуются осадки, которые нужно утилизировать или обезвреживать. Оценка количества и состава таких отходов имеет большое значение с точки зрения экологической устойчивости процесса очистки. Оценка количества используемых коагулянтов и флокулянтов имеет важное значение с точки зрения экологии, поскольку избыточное использование этих химических веществ может негативно повлиять на экосистемы природных водоемов.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.2.2. Сорбция

      Описание

      Сорбционная очистка – это один из способов глубокой очистки вод, основанный на способности фильтрующего элемента задерживать примеси, находящиеся в жидкости. Такой метод используется, когда существуют высокие требования к составу воды.

      Сорбционный фильтр – это один из дополнительных элементов очистных сооружений, предназначенный для более эффективной работы системы.

      Техническое описание

      Процессы сорбции – гетерогенный процесс улавливания металлов из растворов на поверхности (адсорбция) или всем объемом (абсорбция) сорбирующим веществом. В качестве сорбирующего вещества применяется активированный уголь, глины – бентониты, ионообменные смолы, шунгиты и цеолиты, раствор экстрагента в органических растворителях (керосин) и многое другое. Необходимо подчеркнуть, что ежегодно разрабатываются новые виды и типы сорбентов (нанотрубки и подобное), ионообменных смол более сотни в год. Применение того или иного сорбирующего агента зависит конкретно от условий, типа металла, рН, присутствия мешающих и загрязняющих веществ и многого другого. Выбор сорбента производится на основании Технического задания – цель и задачи, условия и параметры. Определяется опытным путем и вносится в Проект установки проектной организацией.

      Активированный уголь (кокосовый, древесный, каменный) считается одним из наиболее распространенных и эффективных сорбентов. Снижает уровень органических загрязнителей на 90 – 99 %.

      Может использоваться в виде порошка или гранул. Эффективность зависит от суммарного объема микропор. Как правило, фильтры на основе активированного угля используются в виде нескольких слоев или картриджей, чтобы проскок материала через один фильтр компенсировался очисткой во втором фильтре. Затем отработанный фильтр заменяется и используется в качестве вторичного фильтра. Эта операция зависит от наличия надлежащего метода определения проскоков через фильтры.

      Фильтрующая засыпка с применением сорбента ИРВЕЛЕН-М.

      ИРВЕЛЕН-М – это фильтрующий материал, который производится из первичного полипропилена и представляет собой бело-кремовое полимерное волокно с вкраплениями гранул и хлопьев, сшивающих структурообразующий материал в сетку и образованных под воздействием высоких температур.

      Характеристика сорбента для фильтров ИРВЕЛЕН-М:

      на ощупь похож на жесткую вату;

      диаметр полимерного волокна – 100 – 250 мкм;

      может быть использован при температуре от -50°C до +90°C;

      высокая емкость поглощения волокна, которая способствует быстрому поглощению и последующему накоплению и удержанию нефти, нефтепродуктов, некоторых элементов и соединений;

      имея волокнисто-пористую структуру, ИРВЕЛЕН-М не поглощает воду, а беспрепятственно пропускает воду.

      Материал обладает уникальной структурой, благодаря которой может осуществлять фильтрацию воды по:

      тяжелым металлам (ванадий, алюминий, железо, кобальт, кадмий, литий, медь, марганец, мышьяк, свинец, никель, цинк, хром);

      хлорорганическим соединениям (2-хлорфенол, пентахлорфенол, трихлорметан, тетрахлорметан, 1,1,1-трихлорэтан, пестициды-гамма-ГХГЦ);

      органическим соединениям (альдегиды предельные, нефтепродукты, фенолы);

      неорганическим соединениям (сульфаты, хлориды, нитраты, нитриты, фосфаты, азот аммонийных солей и аммиак).

      Достигнутые экологические выгоды

      Позволяет значительно снизить содержание органических и неорганических загрязняющих веществ, тяжелых металлов, хлорорганических соединений и нефтепродуктов, сокращает токсическое воздействие сточных вод на окружающую среду, уменьшает мутность воды и улучшает ее качество, снижая необходимость применения дополнительных химических реагентов.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Зависит от конкретного объекта.

      Кросс-медиа эффекты

      Зависит от используемого сорбента.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.2.3. Экстракция

      Описание

      Экстракция – это извлечение примесей из раствора с помощью растворителя (экстрагент), который практически не смешивается с исходной смесью.

      Техническое описание

      Используется для очистки сточных вод от вредных и токсичных веществ органической природы (например, фенолы, масла, органические кислоты) или для селективного извлечения ценных неорганических примесей (например, металлов) из технологических растворов и жидких отходов.

      Для проведения экстракции сточных вод используются специальные химические реагенты, которые способны образовывать комплексы с загрязняющими веществами и с помощью которых их можно извлечь из воды. После экстракции загрязняющие вещества образуют отдельный фазу, которую можно отделить от воды.

      Физико-химическая методика экстракции включает в себя применение различных методов, таких, как диффузия, действие поглощающих сорбентов, осаждение или образование комплексов с использованием химических реагентов.

      Экстракция основана на распределении извлекаемого компонента в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей в соответствии с его растворимостью в них.

      При удачном выборе экстрагента концентрация в нем извлекаемого компонента может значительно превышать его исходную концентрацию в воде. Сконцентрированный компонент затем отделяют от экстрагента и он может быть утилизирован или использован как товарный продукт. Экстрагент после соответствующей очистки также может быть повторно использован.

      Экстракционный метод целесообразен для применения, когда стоимость извлеченного компонента превышает затраты на экстрагирование или если все другие методы неприменимы. То есть, рентабельность экстракции в сравнении, например, с конкурирующим методом ионного обмена, будет определяться различными технологическими соображениями, стоимостью и доступностью экстрагента, величиной его потерь и ценностью выделенных веществ.

      Но есть другая основная граница рентабельности метода экстракции - концентрационная. Опыт и расчеты показывают, что большинство продуктов, концентрация которых превышает 4 г/л, рациональнее извлекать экстракцией. При исходной концентрации компонента в воде менее 1 г/л экстракция практически неприменима.

      Экстрагенты для разных компонентов могут быть различные.

      Методы экстракции по схемам контакта сточной воды с экстрагентом подразделяются на ступенчато-противоточные и непрерывно-противоточные.

      При ступенчато-проточном варианте на каждой стадии экстракт последующей ступени смешивается с водной фазой предыдущей ступени. Каждая ступень или стадия включает в себя устройство для перемешивания фаз в отстойнике для их гравитационного разделения.

      Такая направленность потоков способствует созданию большой движущей силы процесса экстракции и эффективной очистке сточных вод.

      При непрерывно-противоточной организации процесса вода и экстрагент движутся навстречу друг другу в одном аппарате, а разделение фаз осуществляется на входе и выходе из колонны.

      Жидкостная экстракция достаточно эффективно используется для извлечения металлов из сточных вод. Этот процесс проводят катионообменной, анионообменной или координационной экстракцией. Извлекаемые металлы переходят из водной в органическую фазу, а затем в результате реэкстракции – из органической фазы в водный раствор. При этом достигается очистка сточных вод и концентрирование металла для его последующей рекуперации. В качестве экстрагентов обычно используются различные органические кислоты, эфиры, спирты, кетоны, амины, соли четвертичного аммониевого основания и другие. Реэкстрагентами чаще являются растворы кислот и оснований.

      К преимуществам процессов экстракции можно отнести очень высокую кинетику процесса, возможность применения при больших исходных концентрациях извлекаемого компонента. Ограничивает же использование этого метода достаточно высокая стоимость органических экстрагентов, возможность загрязнения ими уже очищенных сточных вод и неэффективность при малых концентрациях вещества.

      Достигнутые экологические выгоды

      Экстракция может быть эффективным методом очистки сточных вод, особенно в случае наличия высоких концентраций загрязняющих веществ.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Этот метод требует тщательного контроля и управления химическими реагентами и процессом обработки, чтобы избежать возможного загрязнения окружающей среды.

      Кросс-медиа эффекты

      Зависит от конкретных условий процесса, таких как тип используемых растворителей, свойства экстрагируемых веществ, а также особенности окружающей среды, в которой происходит экстракция.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ. Экстракция оправдана, если сток имеет высокое содержание ценных растворенных органических веществ (более 2 – 3 г/л). Обычно этим методом извлекают фенолы, масла, жирные кислоты и ценные металлы.

      Экономика

      Метод экстракционной очистки экономически целесообразен при значительной концентрации органических примесей. Для большинства продуктов применение экстракции рационально при концентрации их 2 г/л и более. В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.2.4. Химическое осаждение

      Описание

      Данный метод состоит в добавлении реагентов, таких, как известь, едкий натрий, сернистый натрий, или сочетании реагентов в целях корректировки значения pH и повышения интенсивности осаждения растворимых металлов.

      Техническое описание

      Химическое осаждение используется главным образом для удаления из стоков растворимых ионов металлов. Растворимые металлы можно осадить из сточных вод путем корректировки значения pH. В стоки добавляется реагент, например, известь, гидроксид натрия, сульфид натрия или комбинация реагентов, что приводит к образованию нерастворимых соединений с металлом в виде осадка. Эти нерастворимые соединения могут быть удалены из воды путем фильтрации. Добавление коагулянта или флокулянта способствует формированию более крупных хлопьев, которые легче отделить, и часто используется для повышения производительности системы очистки.

      Для удаления из стоков таких металлов, как железо, свинец, цинк, марганец и т.д., обычно используется осаждение. Гидроксиды металлов, как правило, нерастворимы, поэтому для их осаждения широко используется известь.

      В качестве коагулянтов обычно используют соли слабых оснований – железа и алюминия – и сильных кислот: Fe2(SO4)3, FeCl3, FeSO4, Al2(SO4)3, AlCl3.

      Сульфиды металлов также нерастворимы и в щелочной среде используются такие реагенты, как сернистый натрий, гидросульфид натрия и тримеркаптосульфотриазин (ТМС). Биологический способ также применяется при получении H2S с помощью сульфатвосстанавливающих бактерий, при этом газ переносится на стадию осаждения газом-носителем. Осаждение сульфидов может в результате обеспечить более низкие значения концентрации определенных металлов в очищенных стоках в зависимости от значения pH и температуры, а сульфиды металлов могут быть возвращены на этап плавки. Можно также эффективно удалять такие металлы, как селен и молибден.

      В некоторых случаях осаждение смеси металлов может осуществляться в два этапа: сначала посредством гидроксида, а затем с помощью сульфидного осаждения. В целях удаления избыточных сульфидов после осаждения возможно добавление сульфата железа.

      На многих установках, где удаляются металлы, одной из главных проблем для достижения необходимых предельных значений стоков является коллоидное состояние осажденных металлов. Оно может возникнуть в результате некачественной нейтрализации и флокуляции. Для улучшения состояния осаждаемого металла можно использовать различные флокулянты и коагулянты и поставщики таких материалов могут проводить испытания на осадках и указывать правильный коагулянт.

      Состав стоков меняется в зависимости от качества концентрата/сырья и состава последующих отходящих газов, которые прошли очистку во влажных системах. Кроме того, различные источники дозированной подачи материалов или погодные условия, способствующие образованию ливневых стоков, повышают разнообразие потоков сточных вод.

      Остаточная концентрация ионов тяжелых металлов в сточных водах не должна превышать нормы ПДК для водоемов санитарно-бытового водопользования (мг/л): ионов меди, никеля и свинца – 0,1, ионов цинка – 1, кадмия – 0,01, кобальта – 1, ртути – 0,001, мышьяка – 0,05.

      Достигнутые экологические выгоды

      Химическое осаждение позволяет значительно снизить уровень загрязнения вод тяжелыми металлами, предотвращает их попадание в природные водоемы, способствует улучшению качества воды и снижает токсическое воздействие на водные экосистемы.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Эффективность очистки сточных вод с помощью химического осаждения зависит от следующих факторов:

      выбор химического осадителя;

      количество добавляемого осадителя;

      эффективность удаления осаждаемого металла;

      поддержание правильного значения pH в течение всего процесса очистки;

      использование железистых солей для удаления определенных металлов;

      использование флоккулирующих или коагулирующих реагентов;

      колебание состава сточных вод и наличие комплексообразующих ионов.

      Данные методы очистки сточных вод прошли промышленные испытания и были внедрены на предприятиях США, Канады, России и Китая. Для повышения эффективности очистки сточных вод предложены различные методы доочистки предварительно осветленных нейтрализованных стоков. Наиболее часто используются методы обработки с использованием алюминийсодержащих реагентов (средних и основных солей), а также гидроокиси алюминия, получаемой в процессе электрохимического растворения металла при обработке стоков в электро- или гальванокоагуляторах. Основная цель использования соединений алюминия – выделение сульфатов в виде гидросульфоалюмината кальция 3CaO⋅Al2O3⋅CaSO4⋅31H2O (ГСАК). Осаждение сульфатов по данному методу описывается уравнением:

      3CaO⋅Al2O3⋅6H2O + CaSO4 + 25(26) H2⋅Al2O3⋅CaSO4⋅31H2O.

      Глубина выделения сульфатов данным методом зависит от расхода алюминийсодержащего реагента. Минимальное содержание сульфат-ионов в осветленной воде определяется растворимостью ГСАК и составляет 25 мг/дм3.

      Кросс-медиа эффекты

      Увеличение энергопотребления.

      Применение добавок.

      Образование отходов, подлежащих утилизации.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.2.5. Адсорбция с применением активированного угля

      Описание

      Адсорбцию широко применяют для глубокой очистки сточных вод от растворенных органических веществ после биологической очистки, значительно реже – для очистки от ионов тяжелых металлов.

      Техническое описание

      Активированный уголь обладает большой поверхностью и имеет хорошую способность адсорбции различных вредных веществ, таких, как органические соединения, тяжелые металлы и другие загрязнители.

      Процесс адсорбции заключается в том, что загрязненная вода проходит через слой активированного угля, который улавливает загрязняющие вещества на своей поверхности. По мере прохождения воды через уголь происходит химическое взаимодействие между углем и загрязняющими веществами, в результате чего токсичные вещества остаются на поверхности угля.

      Этот метод очистки сточных вод является эффективным и экономичным, поскольку активированный уголь можно использовать многократно, просто регенерируя его после каждого цикла очистки. Также он позволяет достичь значительного снижения уровня загрязнения воды, что способствует улучшению качества окружающей среды.

      Активированный уголь успешно снижает ХПК из сточных вод.

      Активированный уголь является одним из широко используемых адсорбентов при очистке воды. Это специально обработанный углерод с бесчисленными мелкими порами и большой площадью поверхности. Площадь поверхности каждого грамма активированного угля составляет от 500 м2 до 1500 м2.

      Активированный уголь обладает сильными физическими и химическими адсорбционными функциями, а также эффектом детоксикации. Эффект детоксикации заключается в использовании большой площади поверхности для адсорбции яда из активированного угля, тем самым он может предотвратить поглощение яда.

      Активированный уголь обычно делится на порошкообразный уголь и гранулированный активированный уголь. Первый обычно использует суспензионную контактную адсорбцию для очистки сточных вод, последний - фильтро-адсорбционный метод.

      Существует два типа систем очистки. В одной используется активированный уголь для непосредственной обработки сточных вод вторичной очистки, а в другой используется гранулированный активированный уголь для адсорбции сточных вод вторичной очистки после химического осветления, удаления питательных веществ и фильтрации.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение сбросов органических веществ, ртути и тяжелых металлов в воду.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      К основным преимуществам применения метода адсорбции относятся:

      хорошая управляемость процессом;

      отсутствие образования вторичных загрязнений.

      Кросс-медиа эффекты

      Дополнительные затраты, связанные с необходимостью утилизации отработанного адсорбента. Регенерация активированного угля возможна, однако этот процесс достаточно трудоемкий и в условиях круглосуточно работающих очистных сооружений неудобен. Использование же активированного угля как одноразовой загрузки зачастую экономически нерентабельно.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Сокращение сбросов загрязняющих веществ.

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.2.6. Нейтрализация

      Описание

      Для нейтрализации кислых вод используют гидроксид натрия NaOH, гидроксид калия КОН, карбонат натрия Na2CO3, аммиачную воду NH4OH, карбонат кальция СаСO3, карбонат магния MgCO3, доломит (CaCO3·MgCO3), цемент. Наиболее доступный реагент – гидроксид кальция (известковое молоко Ca(OH)2) с содержанием 5 – 10 % активной извести Са(ОН)2. Иногда для нейтрализации применяют отходы производства, например, шлаки металлургических производств.

      Техническое описание

      Нейтрализация применяется для очистки кислых сточных вод, содержащих металлы (тяжелые металлы), повышением величины рН кислых растворов путем добавления щелочных реагентов с целью образования осадка.

      Величина рН раствора регулируется для образования и осаждения гидроксидов металлов в воде. Как правило, данный процесс проводится перед основным этапом очистки сточных вод.

      Для нейтрализации применяется любой щелочной реагент, чаще всего известь-пушонка, известковое молоко, карбонаты кальция и магния в виде суспензии. Подача извести в пределах предприятия должна быть механизирована. Гашение реагента выполняется в специальных машинах, конструкции Руссола и Полякова.

      Достоинством нейтрализации является возможность предварительной очистки сточных вод, с целью увеличения эффективности процесса очистки в целом.

      Этот метод наиболее широко используют для нейтрализации кислых вод. Поскольку в кислых и щелочных производственных сточных водах практически всегда присутствуют ионы металлов, то дозу реагента определяют с учетом выделения в осадок солей тяжелых металлов. Процессы реагентной нейтрализации производственных сточных вод осуществляются на нейтрализационных установках или станциях.

      Время контакта сточных вод и реагента должно быть не менее 5 минут. Для кислых сточных вод, содержащих растворенные ионы тяжелых металлов, это время должно быть не менее 30 минут.

      Сооружения для нейтрализации сточных вод состоят из многих рабочих модулей: песколовки, резервуары-усреднители, склады реагента, аппараты для приготовления реагента, дозаторы, смесители, камеры реакции, отстойники, накопители, шламовые площадки. Каждый из агрегатов интегрируется в систему по необходимости. Так, если в стоках есть песок, то устанавливается песколовка.

      Подача извести в пределах предприятия должна быть механизирована. Гашение реагента выполняется в специальных машинах. Крупные фракции извести должны предварительно дробиться. Известковое молочко приготовляется в мешалках с оборотами лопастей не менее 40 об/мин. Его концентрация определяется по активности окиси кальция в пределах от 5 до 10 %.

      Для стоков, содержащих только соляную кислоту продолжительность контакта с реагентом должна быть 5 минут. Если в составе жидкости есть тяжелые металлы, время увеличивается до 30 минут. При повышенной мощности мешалки – уменьшается до четверти часа.

      Объемы накопителей зависят от количества осадка при нейтрализации сточных вод. В таблице ниже приведены показатели для нейтрализации стоков известковым молочком с 50 %-ной активностью окиси кальция.

      Таблица .. Количество осадка, накапливаемого за 1 год от 1 м3 нейтрализованной воды

№ п/п

Количество осадка, накапливаемого за 1 год от 1 м3 нейтрализованной воды

1

Концентрация кислоты и ионов тяжелых металлов в кг*м3

5

10

15

20

30

40

50

2

Количество осадка в м3

33

51

65

76

93

108

118


      Выбор метода отстаивания осуществляется на основании технико-экономических расчетов. Оборудование должно быть выполнено из материалов, стойких к средам сточных вод. Перед сбросом жидкости в водоем нужно проводить тщательный лабораторный контроль ее состава.

      Достигнутые экологические выгоды

      Сокращение объемов сбрасываемых сточных вод. Снижение объемов водопотребления (возврат осветленных вод в процесс). Снижение концентрации загрязняющих сточных вод в отводимых сточных водах.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Удаление кислотности: нейтрализацию используют для снижения кислотности сточных вод до необходимых уровней перед следующими этапами обработки.

      Удаление тяжелых металлов: нейтрализация может быть также эффективным методом для удаления тяжелых металлов из сточных вод. После добавления щелочных реагентов для поднятия pH происходит осаждение гидроксидов тяжелых металлов, которые затем можно удалить из воды.

      Предварительная обработка перед биологической очисткой: в некоторых случаях нейтрализация используется для предварительной обработки сточных вод перед их подачей на биологические очистные сооружения. Это помогает создать оптимальные условия для дальнейшего процесса очистки и повышает эффективность биологического разложения загрязнителей.

      Снижение аммиака: нейтрализация также может быть применена для снижения содержания аммиака в сточных водах, что является важным аспектом в процессе очистки, особенно в случае очистных сооружений, работающих с аммиачными сточными водами, например, из пищевой промышленности.

      Кросс-медиа эффекты

      Недостатком данного способа является образование вторичных химических отходов, состоящих из кристаллического кальцита, кварца, калиевых полевых шпатов, утилизация которых затруднена.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.2.7. Окисление

      Описание

      Окислительный способ очистки применяют для обезвреживания сточных вод, содержащих токсичные и неприятно пахнущие примеси. В процессе окисления токсичные загрязнения в результате химических реакций переходят в менее токсичные, которые удаляют из воды.

      Техническое описание

      Диоксид хлора эффективно окисляет марганец (II) до марганца (IV) с выпадением в осадок оксида марганца. Поскольку хлорит-анион также реагирует с Mn (II), то вся реакция может быть представлена следующим образом:

      2ClO2 + 5Mn2+ + 6H2O-> 5MnO2 + 12H+ + 2Cl.

      Реакция протекает быстро и интенсивно, уже через 5 минут более 99 % оксида марганца может быть удалено фильтрованием. Этой реакции способствует скорее слабощелочная, чем кислая среда.

      Диоксид хлора легко окисляет железо (II) в железо (III) с выпадением в осадок гидроксида железа (III). Поскольку хлорит-анион также легко взаимодействует с Fe (II), то вся реакция может быть записана следующим образом:

      ClO2 + 5Fe2+ + 13H2O -> 5Fe(ОH)3 + Cl- + 11H+.

      Далее образующийся осадок удаляют методом фильтрации. Этой реакции также способствует нейтральная и слабощелочная среда.

      Достигнутые экологические выгоды

      Окислительный метод очистки сточных вод снижает токсичность, устраняет неприятные запахи, минимизирует загрязнение водоемов.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Для окисления 1 мг марганца необходимо 2,5 мг диоксида хлора при рН>7. Для окисления 1 мг железа необходимо 1,3 мг диоксида хлора при рН>5.

      Кросс-медиа эффекты

      Процесс окислительного осаждения Mn (II) активным хлором сопровождается образованием осадка, что обусловливает необходимость последующего применения процессов его отделения из водных растворов.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.2.8. Ионный обмен

      Описание

      Ионообменный процесс, как правило, проходит в колонне, наполненной гранулами ионообменной смолы. Обмен начинается в верхней части колонны и затем проходит через нее, поддерживая тем самым равновесное состояние процесса обмена.

      Техническое описание

      Ионообменный процесс иногда применяется в качестве заключительного этапа очистки при удалении металлов из технологических сточных вод. С помощью ионного обмена удаляются нежелательные ионы металлов из сточных вод путем их переноса на твердую матрицу при одновременной отдаче равного количества других ионов, хранящихся на структуре ионообменника. Как правило, ионообменный процесс используется при концентрации металлов менее 500 мг/л.

      Емкость ионообменника ограничена количеством ионов, хранящихся на каркасе. Поэтому необходимо проводить регенерацию ионообменника с помощью соляной кислоты или каустической соды.

      Ионообменники могут использоваться для удаления определенных металлов из сточных вод. Такой избирательный процесс ионного обмена гораздо более эффективен при очистке стоков от токсических металлов. Кроме того, колонна может обеспечивать очень высокий уровень очистки и эффективность при работе со смешанными стоками.

      Ионный обмен является одним из широко используемых и перспективных физико- химических рекуперационных методов. Способность к ионному обмену определяется строением ионита, основу которого составляет высокомолекулярный каркас или так называемая матрица, связанная валентными силами или силами решетки.

      Достигнутые экологические выгоды

      Ионообменный процесс способствует сокращению сбросов загрязняющих веществ в воду, обеспечивая эффективное удаление токсичных металлов из сточных вод.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Возможность очистки до требований ПДК.

      Возврат очищенной воды до 95 % в оборот.

      Возможность утилизации тяжелых металлов.

      Кросс-медиа эффекты

      Необходимость проведения предварительной очистки сточных вод от масел, ПАВ, растворителей, органики. Большой расход реагентов для регенерации ионитов и обработки смол. Необходимость предварительного разделения промывных вод от концентратов. Образование вторичных отходов-элюентов, требующих дополнительной переработки.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.2.9. Флотация

      Описание

      Флотация основана на всплывании дисперсных частиц вместе с пузырьками воздуха. Метод применяется для очистки сточных вод, содержащих ПАВ, нефть и нефтепродукты, жиры, масла, волокнистые частицы. Процесс очистки заключается в образовании комплексов "частицы – пузырьки воздуха", всплывании этих комплексов на поверхность жидкости с образованием пенного слоя, содержащего загрязнения, и последующего удаления этого слоя с поверхности.

      Техническое описание

      Существует три метода флотации, отличающиеся между собой способом добавления воздуха:

      вакуумная флотация, где воздух растворяется при атмосферном давлении, с последующим падением давления для образования пузырьков;

      принудительная флотация воздухом (IAF), где мелкие пузырьки втягиваются в сточную воду через индукционное устройство, например, трубку Вентури или сужающее устройство;

      флотация растворенным воздухом (DAF), где воздух под давлением (0,40,8 МПа или 1,01,2 МПа для соединений алюминия) растворяется в сточной воде или части общей сточной воды и затем выпускается с образованием небольших пузырьков.

      Для поддержки процесса флотации обычно используются флокулянтные добавки, такие, как соли алюминия и железа, активный диоксид кремния и различные органические полимеры. Их функция, помимо коагуляции и флокуляции, заключается в создании поверхности или структуры, способной поглощать или захватывать пузырьки воздуха.

      Одним из наиболее перспективных методов удаления из сточных вод нерастворенных примесей является флотация. Флотационный метод выделения грубодисперсных частиц (от 3 мм до мм) из суспензий основан на способности последних при определенных условиях закрепляться на границе раздела фаз "жидкость - газ".

      Суть метода основана на том, что частицы примесей слипаются с пузырьками тонкодиспергированного в воде воздуха и выносятся на пузырьках к поверхности раствора, где концентрируются и собираются тем или иным способом.

      Наиболее широкое применение в практике очистки сточных вод получили установки компрессионной флотации, отличающиеся простотой конструкции и надежностью в работе. Эти установки включают следующие основные элементы: сборные (приемные) резервуары для сточных вод, насосно-эжекторную или компрессионную, установку для подачи воздуха, напорный резервуар (сатуратор) для насыщения воды воздухом, флотационную камеру с оборудованием для сбора и удаления всплывающей (часто пенообразной) массы загрязнений.

      Для повышения эффективности флотационной очистки предусматривают предварительное введение в сточные воды коагулянтов или флотореагентов-собирателей.

      Объем сатуратора рассчитывают на пребывание в нем воды в течение 2 – 3 мин. при давлении 3-5 атм; во флотационной камере – в течение 10 – 20 мин. Количество растворяющегося в сатураторе воздуха составляет не менее 3 % объема очищаемой жидкости.

      Достигнутые экологические выгоды

      При незначительном времени пребывания сточных вод во флотационных установках (20 – 40 мин.) обеспечивается весьма высокий эффект очистки (до 90 – 98 %) от нерастворимых примесей и взвешенных веществ. Это предопределило перспективность метода и возможность его использования для очистки сточных вод как промышленных, так и бытовых. Очистка флотацией сточных вод сопровождается одновременно такими явлениями, как аэрация, снижение концентрации поверхностно-активных веществ, бактерий и микроорганизмов, что способствует дальнейшей очистке сточных вод, улучшает их общее санитарное состояние, а иногда может иметь самостоятельное значение и быть решающим фактором при выборе метода предварительной очистки.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      При обычном ведении флотационного процесса может быть достигнуто заметное снижение концентрации поверхностно-активных веществ (на 40 – 60 % в зависимости от интенсивности аэрации, пенообразования и концентрации нерастворенных загрязнений). При интенсивной аэрации и обеспечении хорошего вспенивания снижение концентрации поверхностно-активных веществ может достигать 80 – 90 %.

      Существенным преимуществом флотации перед отстаиванием является получение флотационного шлама с более низкой влажностью (90 – 95 %), чем влажность осадка, образующегося при отстаивании (95 – 99,8 %). Поэтому шлама получается в 2 – 10 раз меньше, чем осадка при отстаивании.

      Основные преимущества:

      низкозатратность метода;

      относительно простое устройство флотаторов всех видов, не требующее особых усилий и средств в обслуживании;

      эффективность очищения водных растворов;

      высокая скорость флотационного процесса;

      возможность удаления из раствора продуктов нефтепереработки.

      Кросс-медиа эффекты

      Постоянный контроль работы флотаторов для получения газовых пузырьков нужного размера, добавление гидрофобизирующих реагентов, вспенивателей можно отнести к недостаткам данного способа очистки промывных вод.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Более перспективным для очистки городских стоков является напорный способ флотации. Сообщается, например, об очистке сточных вод общесплавной и бытовой канализаций напорной флотацией. В одном из районов Сан- Франциско построена такая опытная станция производительностью 60 тыс. м3/сут.

      Для очистки сточных вод на одном из КОС Казахстана применена система водоочистки на основе флото-фильтрационных установок, сочетающих в себе процесс флотационной очистки от основной массы взвешенных веществ и доочистку в слое песчаной загрузки в одной установке.

      Флотофильтры комбинированного действия, объединяющие в одном аппарате процессы флотации и фильтрации.

      Верхняя часть - это зона флотации, где происходит флотационное разделение воды и загрязнений. В этой части так же расположена каретка, на которой смонтированы спиральный сборник для удаления флотошлама и промывная головка для промывки фильтрующей загрузки.

      Нижняя часть флотофильтра - это зона фильтрации. Фильтрационная зона разбита на нечетное количество сегментов. По специальной программе на основании показаний датчиков уровня производится промывка одного фильтрующего сегмента, при этом все остальные сегменты продолжают процесс фильтрации. Время промывки составляет несколько минут, при этом часть промывной воды сбрасывается вместе с флотошламом.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан

5.3.3. НДТ при биологической очистке

      При биологической очистке сточных вод используются различные техники для эффективного удаления загрязнений и обеспечения оптимальных условий для жизнедеятельности микроорганизмов, ответственных за процесс очистки.

5.3.3.1. Биологическая очистка в аэротенках

      Описание

      Внешне устройство представляет собой резервуар, через который проходят сточные воды. Одновременно происходит перемешивание их с биомассой – активным илом. Резервуар может иметь как однокамерную, так и многокамерную конструкцию, прямоугольное сечение, а также оснащение аэратором различных моделей. Это могут быть механические аэрационные, а также пневматические устройства.

      Техническое описание

      Сточные воды в резервуаре постоянно перемешиваются с илом, при этом в емкость нагнетается кислород. Это обеспечивает аэрацию смеси, поддержание активного ила во взвешенном состоянии, а также жизнедеятельность микроорганизмов-минерализаторов. Именно они собирают на своей поверхности всю органику сточных вод, а затем окисляют ее.

      Схема работы устройства максимально проста:

      сточные воды сначала поступают в один отсек – это первичный отстойник;

      после этого идет перекачка их в основной резервуар, где стоки начинают перемешиваться с активным илом;

      тут же на них начинают оказывать активное влияние микроорганизмы, расщепляя органические вещества;

      на следующем этапе стоки перетекают в следующий отстойник, а ил перемещается обратно в емкость аэротенка;

      во втором отстойнике сточные воды окончательно проходят процесс очистки, затем выводятся наружу.

      Современные аэротенки могут иметь различные конструкции, хотя принцип работы в них одинаков. Различия могут быть в числе камер, так как при применении многокамерного аэротенка предусмотрено наличие специальных емкостей-отстойников для сбора ила. Такие модели являются более совершенными, в них осуществляется качественная очистка сточных вод.

      Основными частями конструкции являются: компрессор (нагнетает в емкость кислород, работает от электричества), эрлифт (с помощью этого устройства осуществляется перекачка сточных вод по отсекам), отстойники (первичный, вторичный), аэрационная установка, основной резервуар аэротенка.

      Существуют различные модели аэротенков, которые отличаются спецификой технологических схем очищения.

      Одним из важнейших условий функционирования устройства является наличие активного ила. Это биомасса, которая включает в себя загрязняющие вещества сточных вод и различные микроорганизмы. Качество ила определяется при помощи специального илового индекса.

      Качество и жизнеспособность этой биомассы зависят от кислотности среды, объема поступающих токсических веществ, температурного режима, концентрации кислорода, объема нормальной питательной среды.

      Аэротенк будет эффективно работать, только если соблюдается соотношение между количеством ила в емкости и степенью загрязненности сточных вод, а также при постоянной аэрации.

      Процесс жизнедеятельности микроорганизмов отличается их быстрым размножением, поэтому при нормальных условиях количество активной биомассы не сокращается, а наоборот увеличивается. Поэтому, по сути, аэротенк в ходе эксплуатации только наращивает свою мощность.

      В традиционной схеме биологической очистки сточных вод с аэротенками может использоваться следующий ряд схем:

      1. Полная биологическая очистка, соответствующая мощности объекта и условиям сброса. Биологическая очистка с удалением азота.

      2. Очистка с биологическим удалением азота и фосфора.

      3. Биологическая очистка с удалением азота и химическим удалением фосфора.

      4. Очистка с биологическим удалением азота и фосфора с ацидофикацией.

      5. Очистка с биологическим удалением азота и биолого-химическим удалением фосфора.

      6. Очистка с биологическим удалением азота и биолого-химическим удалением фосфора с ацидофикацией.

      7. Другие комбинированные методы, улучшающие эффективность работы биологической очистки.

      Достигнутые экологические выгоды

      К преимуществам относят:

      небольшие размеры;

      возможность установки на различных объектах (включая даже небольшие участки);

      возможность работы без утепления устройства;

      отсутствие неприятных запахов (процесс жизнедеятельности микроорганизмов проходит без выделения газов);

      высокое качество очищения стоков.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Эффективность процесса очистки не более 80 – 90 % по всем основным показателям. Обеспечение степени очистки стоков до нормативов сброса в рыбохозяйственный водоем высшей категории может быть обеспечено только при наличии блока доочистки с химическими реагентами, ультрафиолетовым обеззараживанием, дополнительной обработкой очищенных сточных вод окислителями (озон, пероксид, гипохлорит).

      Примерами внедрения НДТ на КОС на традиционной схеме биологической очистки сточных вод для удаления азота и фосфора могут являться:

      Биологическая нитри-денитрификация с биологическим удалением фосфора. Достигается удаление органических веществ и взвешенных веществ, азота, фосфора и процесс нитрификации. Эффективность удаления фосфора может колебаться в зависимости от состава исходной воды и ряда других факторов. Позволяет удалять органические загрязнения с эффективностью до 96 – 98 % – до 5 – 8 мг/л, соединения азота – до 90 %, общий фосфор – до 90 %, фосфор фосфатов – до 95 %;

      Биологическая нитри-денитрификация с биологическим удалением фосфора, дополнительно стабилизируемая ацидофикацией. Достигается удаление органических веществ, взвешенных веществ, азота, фосфора и процесс нитрификации. Эффективность удаления фосфора стабильна и ниже концентрации 1 мг/л;

      Биологическая нитри-денитрификация с биологическим удалением фосфора, дополнительно стабилизируемая дозированием реагентов. Достигается удаление органических веществ, взвешенных веществ, азота, фосфора и процесс нитрификации. Эффективность удаления фосфора стабильно и ниже концентрации 1 мг/л.

      Технологические схемы для удаления азота и фосфора из сточных вод включают различные подходы, например:

      Технологическая схема анаэробно-аноксидной/оксидной зоны: эта схема включает анаэробные, анаэробно-аноксидные, и оксидные зоны для эффективного удаления азота и фосфора. Примеры включают модификации с использованием биологических и химических процессов.

     


      Рисунок 5.1. Технологическая схема A/О (анаэробно-оксидный)

      Согласно представленной технологической схеме, возвратный ил перемешивается с поступающими сточными водами и подается в анаэробный реактор, затем сточные воды проходят аэробную очистку и поступают во вторичные отстойники. Это наиболее простая и дешевая схема удаления соединений азота и фосфора, но ее применение возможно только для сточных вод промышленного состава с высокими нагрузками на активный ил по углеродсодержащей органике, умеренной нитрификации и при содержании больших концентраций фосфорсодержащих соединений.

      Для низконагружаемых сооружений устраивается дополнительная аноксидная стадия с целью более эффективного удаления азота нитратов и нитритов.

     


      Рисунок 5.2. Технологическая схема АА/О (анаэробно-аноксидная/оксидная зона)

      Технологическая схема биологического удаления соединений азота и фосфора из сточных вод предусматривает дефосфотирование и денитрификацию. Кроме анаэробной зоны в схеме появляется аноксидная зона. Так как введена денитрификация, аэробная зона рассчитывается на глубокую нитрификацию. Из последней секции аэротенка организуется возврат иловой смеси в начало аноксидной зоны для циркуляции нитратов.

      Приведенный в технологической схеме метод глубокого удаления биогенных элементов из сточных вод базируется на традиционной биологической очистке с сочетанием аэробных и анаэробных процессов - методом нитри-денитрификации и дефосфатации.

     


      Рисунок 5.3. Модифицированная технологическая схема АА/О (анаэробно-аноксидная/оксидная зона)

      Основное отличие модернизированной схемы – добавление реагента для улучшения очистки по биогенным веществам.

      Технологическая схема UCT (Кэйптаунского университета): эта схема разработана для более эффективного управления биологическими процессами удаления азота и фосфора. Она включает специфическое распределение аэробных и анаэробных зон. Данная технологическая схема позволяет свести к минимуму количество нитратов, поступающих в анаэробную зону сооружения, повысив тем самым эффективность биологического удаления фосфора. В отличие от рассмотренных выше схем в данном процессе рецикл возвратного активного ила и нитратный рецикл подаются в аноксидную зону.

     


      Рисунок 5.4. Технологическая схема UCT (Кэйптаунского университета)

     


      Рисунок 5.5. Модернизированная технологическая схема UCT (Кэйптаунского университета)

      Технологическая схема представляет собой последовательность анаэробной, двух аноксидных и аэробной зон. В данной схеме первая аноксидная зона предназначена для удаления азота нитратов из возвратного активного ила, вторая аноксидная зона – для удаления нитратов, образующихся в ходе процесса нитрификации в аэробной зоне для обеспечения требуемого качества очищенной воды по N-N03.

      Основные факторы, влияющие на эффективность процесса биологического удаления фосфора: время нахождения сточной воды в анаэробной зоне, время пребывания в аноксидной и аэробной зонах, количество легкоокисляемых органических соединений, возраст активного ила, концентрация нитратов в анаэробной зоне.

      Технологическая схема Барденфо: эта схема также предназначена для биологической очистки сточных вод с акцентом на эффективное удаление азота и фосфора, используя комбинацию различных зон и процессов.

     


      Рисунок 5.6. Технологическая схема Барденфо

      Указанная технологическая схема наиболее известная и широко применяемая в Европе схема очистки, позволяющая эффективно удалять соединения азота и фосфора на низконагружаемых сооружениях.

      В данной схеме очистка сточных вод начинается с аноксидной стадии, в которой осуществляется денитрификация. В эту зону подаются сточные воды, используемые для денитрификации как источник углерода, и иловая смесь после нитрификатора, которая содержит нитриты и нитраты. Затем следует аэробная стадия, где происходят снижение содержания органических загрязняющих веществ в очищаемых сточных водах и нитрификация. Смесь ила из этой зоны, содержащая нитраты, подается в следующую аноксидную зону денитрификации и одновременно в предыдущую аноксидную зону денитрификации. Процесс заканчивается в аэробной зоне, в которой осуществляется нитрификация и частичная дефосфотация.

     


      Рисунок 5.7. Модернизированная технологическая схема Барденфо

      Модернизированная технологическая схема Барденфо имеет одну анаэробную зону, две аноксидных и две аэробных зоны с иловым и нитратным рециклом. Поступающие сточные воды и возвратный активный ил подаются в анаэробную зону, где происходят реакции ферментации, потребление легкоокисляемой органики и высвобождение фосфора. В зоне нитрификации (первая аэробная зона) происходят доокисление органических соединений, окисление аммонийного азота и потребление фосфора. В первой аноксидной зоне происходит процесс денитрификации - окисление органических соединений связанным кислородом нитратов, поступающих с возвратным активным илом. Во второй аноксидной зоне происходит восстановление нитратов, образованных в ходе процесса нитрификации в первой аэробной зоне.

      Последняя аэробная зона служит для аэрирования иловой смеси для снижения анаэробных условий во вторичном отстойнике.

      Технологическая схема JHB (Иоханнесбургская технология): эта схема включает особенности, разработанные в Иоханнесбурге для обработки сточных вод с целью удаления азота и фосфора.

     


      Рисунок 5.8. Технологическая схема JHB (Иоханнесбургская технология)

      Технологическая схема JHB (Йоханесбургская технология). Данная технологическая схема представляет собой последовательность аноксидной зоны (где происходит денитрификация), анаэробной зоны (уменьшение концентрации фосфора), второй аноксидной зоны (удаление азота нитратов и нитритов) и аэробной зоны (окисление аммиака).

     


      Рисунок 5.9. Модернизированная технологическая схема JHB (Иоханнесбургская технология)

      Модифицированная технологическая схема JHB (Йоханесбургская технология) в отличие от обычной схемы имеет повторный цикл с конца анаэробной зоны к началу предыдущей аноксидной зоны для обеспечения остаточными биологически легко разлагаемыми соединениями в процессе денитрификации.

      В основе схемы лежат основные закономерности протекания процессов денитрификации и дефосфатизации сточных вод, при этом удаление азота предполагается путем перевода его в газообразную форму, удаление фосфора – накоплением его соединений в клетке активного ила с последующим выводом из системы с избыточным активным илом.

      За рубежом для одновременного удаления органических веществ, соединений азота и фосфора находят распространение процессы Virginia Initiative Process (VIР).

     


      Рисунок 5.10. Технологическая схема VIР (Virginia Initiative Process)

      Модернизированные версии этих схем могут включать улучшенные технологии, новые материалы и методы контроля, что способствует повышению эффективности очистки сточных вод от азота и фосфора.

      Процессы VIP и UCT очень похожи. Подача в них нитратного рецикла и возвратного ила предусматривается в аноксидную зону, с выхода которой аноксидным рециклом иловая смесь перекачивается на вход анаэробной зоны. Естественно, в аноксидном рецикле нельзя допускать присутствия нитратов.

      Кросс-медиа эффекты

      Устройство является энергозависимым. Агрегат оснащен достаточно сложным оборудованием, необходимо постоянно контролировать его работу. Необходимо регулярное использование устройства, так как длительные (около трех месяцев) перерывы могут привести к гибели микроорганизмов.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Аэротенки не нуждаются в утеплении, так как даже в холодное время года в резервуарах поддерживается оптимальная температура. Достигается это за счет большого количества энергии, выделяющейся при переработке органических отходов сточных вод.

      На тех же принципах строгого отсутствия кислорода в анаэробной зоне и обеспечения его наличия в аэробной зоне основан еще целый ряд технологий очистки бытовых сточных вод:

      технология денитрификации с возвратным активным илом (RAS);

      технология Вестбанк (впервые была внедрена в г. Вестбанк, Канада);

      технология CNC (г. Шарлотта, Северная Каролина);

      технология Пушкина (Kruger International Consult A/S);

      технология BFCS (биохимическое удаление фосфора и азота).

      Экономика

      Применение аэротенков для биологической очистки сточных вод является широко распространенным на очистных сооружениях городов во многих странах мира. По сравнению с более сложными системами, такими, как мембранные биореакторы, установка и обслуживание аэротенков обходится дешевле. Это снижает капитальные затраты при строительстве и модернизации очистных сооружений. В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.3.2. Анаэробое брожение микроорганизмов с целью получения метана

      Описание

      Метантенк – железобетонный реактор или биореактор, который используется для анаэробного брожения микроорганизмов с целью получения метана.

      Техническое описание

      Современные биореакторы имеют достаточно понятный принцип работы. Они представляют собой герметичный резервуар, не имеющий сообщения с кислородной средой. Внутри резервуара располагается активный ил – макроколонии анаэробных микроорганизмов. Развитие биомассы в бескислородной среде происходит медленно, поэтому сохранение имеющейся популяции очень важно для эффективности процесса очистки.

      Большая часть активного ила находится на дне реактора, но присутствуют микроорганизмы и в верхних слоях воды в виде взвеси. Анаэробный активный ил, чаще называемый метаногенным, представляет собой плотные 2 – 3 мм гранулы. Это и есть сообщества микроорганизмов. Каждая гранула содержит разное количество тех или иных микроорганизмов, среди наиболее распространенных можно отметить археи разных родов и метаносарцины. Последние чаще встречаются в высококонцентрированных стоках.

      В процесс жизнедеятельности гранулы ила расщепляют химический и биологический "мусор", поступающий со стоками, выделяя при этом метан и воду. В системах многоуровневой биоочистки налажена последовательность отведения основных продуктов фильтрации. Покидая метантенк, вода направляется в аэротенк, где доочищается аэробными бактериями. Газ поднимается вверх и может использоваться для обогрева реактора. Нормальной температурой для развития анаэробов рода архей является 30 °C, но благодаря разработкам селекторов выделены организмы, функционирующие при 10 – 20 °C.

      Достигнутые экологические выгоды

      Снижение выбросов парниковых газов: использование метана в качестве энергетического источника уменьшает выбросы парниковых газов в атмосферу.

      Утилизация органических отходов: биологическая очистка в метантенках позволяет эффективно утилизировать органические отходы, сокращая необходимость их захоронения на свалках.

      Снижение потребления энергии: выработанный биогаз может быть использован для производства электроэнергии, что снижает зависимость от ископаемых источников энергии.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Эффективность очистки: биологическая очистка в метантенках обеспечивает высокую степень очистки сточных вод от органических загрязнений.

      Производство биогаза: в результате процесса анаэробного брожения выделяется значительное количество биогаза, который можно использовать в энергетических целях.

      Требования к обслуживанию: метантенки требуют регулярного контроля и обслуживания для поддержания оптимальных условий брожения.

      Кросс-медиа эффекты

      Использование биогаза вместо ископаемого топлива уменьшает выбросы парниковых газов, таких, как диоксид углерода и метан.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Необходимость оборудования для сбора и обработки биогаза: для использования выделенного биогаза требуется специализированное оборудование, такое, как газопроводы и генераторы электроэнергии.

      Управление запахами: в процессе анаэробного брожения может возникать неприятный запах, поэтому необходимы меры по его контролю и управлению.

      Технология сбраживания в метантенках требует в течение суток производить равномерную загрузку осадка в резервуар. При этом важными параметром для изначальных расчетов является выбранная температура для работы анаэробного ректора. От температуры зависят скорость процесса брожения и производительность метантенка.

      Наибольшее применение нашли мезофильный (при температуре 32 – 35 0C) и термофильный режим (при температуре 52 – 55 0C). Мезофильный режим является менее энергоемким, термофильный позволяет применять метантенки меньшего объема. За рубежом чаще применяется мезофильный режим.

      Экономика

      В сравнении с традиционными методами, такими, как химическая очистка, биологическая очистка в метантенках обычно требуется меньше химических реагентов и энергии, что снижает операционные расходы на обслуживание очистных сооружений.

      В Стокгольме используется передовая система биологической очистки в метантенках на очистных сооружениях, что помогает городу соблюдать строгие экологические стандарты и снижать операционные расходы.

      В Портленде внедрена инновационная система биологической очистки в метантенках на муниципальных очистных сооружениях, что позволяет городу экономить на энергозатратах и снижать выбросы парниковых газов.

      Один из крупнейших очистных комплексов в Европе, расположенный в Берлине, использует биологическую очистку в метантенках для эффективной утилизации сточных вод и производства биогаза. Это позволяет городу сокращать энергозатраты и снижать экологическое воздействие. В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.3.3. Биофильтры

      Описание

      Биологические фильтры или биофильтры – система биологической очистки воды от органических соединений.

      Техническое описание

      Это приспособление имеет емкость определенной формы, которая при использовании биоматериалов очищает сточные воды. Данные биоматериалы состоят из различных микроорганизмов. С помощью перепадов температуры атмосферы и очищаемой жидкости в процессе очистительных работ осуществляется бесперебойная циркуляция воздуха. Это нужно для того, чтобы микроорганизмы в емкости получили кислород, который необходим им для жизни.

      Фильтр производит очистку воды от не растворившихся веществ, которые прошли через отстойники. Микроорганизмы в ней существуют благодаря окисления органики. Остальные органические вещества служат для повышения количества биологической массы. Производится 2 эффективных процесса: в воде убиваются ненужные органические вещества и повышается биопленка. Массы сточной воды заберут с собой мертвую часть биопленки. Вентиляция подает кислород двумя способами: искусственным и естественным.

      Биофильтр состоит из следующих частей:

      фильтрующей загрузки, помещенной в резервуар круглой или прямоугольной формы в плане (тело биофильтра);

      водораспределительного устройства для равномерного орошения сточной водой поверхности загрузки;

      дренажного устройства для удаления профильтрованной жидкости;

      воздухораспределительного устройства для поступления воздуха внутрь биофильтра.

      Классификация биофильтров

      Биофильтры классифицируются по следующим признакам:

      по степени очистки: на полную и неполную биологическую очистку;

      по способу подачи воздуха: с искусственной аэрацией (аэрофильтры) и с естественной подачей воздуха;

      по режиму работы: с рециркуляцией сточной воды (то есть с возвратом части очищенной жидкости в биофильтр) и без нее;

      по технологической схеме: одно- и двухступенчатые биофильтры;

      по пропускной способности: малой пропускной способности (капельные биофильтры) и большой (высоконагружаемые);

      по виду и особенностям загрузочного материала: биофильтры с объемной (гравий, шлак, керамзит, щебень и т.д.) и плоскостной (пластмассы, ткани, асбестоцемент, керамика, металл и т.д.) загрузкой.

      Биофильтры с объемной загрузкой различаются по высоте загрузки: капельные имеют высоту 1 – 2 м, высоконагружаемые – 2 – 4 м и башенные высотой 8 – 16 м.

      Биофильтры с плоскостной загрузкой подразделяются на следующие:

      с жесткой засыпной загрузкой (керамические, пластмассовые или металлические насыпные элементы);

      с жесткой блочной загрузкой (гофрированные или плоские листы или пространственные элементы);

      с мягкой или рулонной загрузкой, выполненной из металлических или пластмассовых сеток, синтетических тканей, которые крепят на каркасах или укладывают в рулонах;

      погружные биофильтры, состоящие из пакета дисков, насаженных на горизонтальную ось вращения.

     


      Рисунок 5.11. Схема биофильтра

      1 – подача сточных вод; 2 – водораспределительное устройство; 3 – фильтрующая загрузка; 4 – дренажное устройство; 5 – очищенная сточная вода; 6 - воздухораспределительное устройство.

      Достигнутые экологические выгоды

      Биофильтры могут эффективно очищать воду или воздух от органических загрязнителей без необходимости в химических добавках.

      Очищенная вода проходит через емкость биофильтра, заполненную загрузкой, на которой происходит развитие биопленки. Емкость может быть незатопленной и затопленной. Для некоторых конструкций затопленного биофильтра периодически проводят регенерацию путем усиленной аэрации. Показатели по БПК5 не более 3 мг/л, азот аммонийный не более 1 мг/л, азот нитритов не более 0,1 мг/л.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      В отличие от некоторых химических методов очистки, биофильтры могут быть более устойчивы к изменениям в составе загрязнений и условиях окружающей среды. Для поддержания высокой эффективности биофильтры требуют регулярного обслуживания, включая очистку и поддержание оптимальных условий для жизни микроорганизмов.

      Кросс-медиа эффекты

      Частое заиливание. Снижение окислительной мощности в процессе эксплуатации. Появление неприятных запахов. Трудность равномерного наращивания пленки.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ. Биологические фильтры могут быть выполнены в виде различных конструкций, включая погружные и наземные фильтры, а также фильтры с различными типами наполнителей, такими, как гравий, песок, пластмассовые шарики или специальные биологически активные материалы. Эти конструкции обеспечивают высокую поверхность для обитания бактерий, что повышает эффективность процесса очистки. Параметры, такие, как температура, pH и содержание кислорода в сточной воде, играют важную роль в эффективности работы биологических фильтров. Поэтому системы контроля и регулирования этих параметров обеспечивают оптимальные условия для жизнедеятельности микроорганизмов и, следовательно, эффективную очистку воды. Для обеспечения стабильной работы биологических фильтров необходимо регулярное обслуживание, включая очистку и замену наполнителя, мониторинг параметров работы и коррекцию процессов при необходимости.

      Экономика

      Экономическая выгода от использования биофильтров может проявляться в снижении затрат на обслуживание и ремонт оборудования, сокращении расходов на химические реагенты и уменьшении воздействия на окружающую среду. Однако стоимость установки и эксплуатации биофильтров может варьироваться в зависимости от их типа и размера, а также от условий конкретного применения.

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.3.4. Биоблоки

      Описание

      Биоблоки представляют собой специальные модули, используемые в системах очистки сточных вод. Эти модули обеспечивают высокую поверхность для роста бактерий и микроорганизмов, способствуя эффективному разложению органических загрязнений.

      Техническое описание

      Биологическая очистка на биоблоках предусматривается в две стадии:

      технология очистки сточных вод в биоблоке, совмещающем в едином объеме аэротенк и вторичный отстойник;

      доочистка в отстойниках-фильтрах.

      Биологическая очистка. Процесс биологической очистки предусматривается осуществлять в блочном сооружении (биоблоке) без первичного отстаивания. Эффективность механической предварительной очистки достигается установкой решеток тонкой очистки прозором решеток 5 мм. Блок биологической очистки представляет собой сблокированное сооружение и включает в себя зону аэрации (по типу аэротенка, работающего в режиме вытеснения) и зону отстаивания (вторичный радиальный отстойник). Зона аэрации разделена на ступени, чередующиеся между собой для более стабильной работы системы.

      Для биологической очистки сточных вод принята технология сочетания взвешенной и прикрепленной к загрузке микрофлорамикрофлоры. Процесс биологической очистки осуществляется как за счет свободноплавающих микроорганизмов, так и микроорганизмов, прикрепленных к полимерной загрузке. Это обеспечивает увеличение скоростей биологического окисления, следовательно, уменьшение объемов сооружений, стабильность процессов, устойчивость активного ила к неблагоприятным условиям.

      Сочетание взвешенной и прикрепленной микрофлоры в кассетах с искусственными водорослями обеспечивает оптимальные условия для жизнедеятельности различных групп микроорганизмов, которые участвуют в очистке воды. Благодаря запасам биомассы микроорганизмов на искусственных водорослях повышается надежность работы блока.

      Биологическая очистка сточных вод с применением микроорганизмов, закрепленных на поверхности загрузочных материалов, позволяет осуществлять сложные многостадийные биологические процессы, обусловливает лучшую защищенность клеток микроорганизмов от воздействия отрицательных факторов, обеспечивает высокую концентрацию микроорганизмов в реакторе. Кроме того, закрепление микроорганизмов позволяет постоянно фиксировать их клеточную массу и осуществлять ее пространственное перераспределение. Закрепленный активный ил менее чувствителен к токсичным веществам. Блок биологической загрузки обеспечивает оптимальные условия для жизнедеятельности различных групп микроорганизмов, которые участвуют в очистке воды.

      В силу более высокой устойчивости прикрепленных микроорганизмов к неблагоприятным воздействиям, связанным с изменениями характеристик поступающих стоков, увеличивается стабильность процесса биологической очистки.

      Доочистка. Процесс очистки осуществляется в одном комбинированном сооружении (отстойнике-фильтре) последовательно в 2 стадии:

      осветление суспензии или эмульсии путем отстаивания;

      фильтрование осветленной воды через слой блока биологической загрузки в направлении снизу вверх.

      Достигнутые экологические выгоды

      Использование биоблоков в системах очистки сточных вод помогает эффективно удалять органические загрязнители, снижать уровень загрязнения и минимизировать негативное воздействие на окружающую среду, что особенно важно для населенных пунктов.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Биоблоки обладают высокой стойкостью к агрессивным условиям сточных вод, обеспечивают стабильную работу при минимальном обслуживании. Они эффективно справляются с очисткой сточных вод, обеспечивая высокий уровень удаления загрязнений.

      Кросс-медиа эффекты

      Применение биоблоков для очистки сточных вод положительно сказывается на качестве окружающей среды, улучшая состояние водоемов и снижая риск загрязнения грунтовых вод.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ. Канализационные очистные сооружения города Витебска по технологии "Биоблок" запроектированы и построены по проекту ПЧУП "Белэкполь". Очистные сооружения состоят из 4-х биоблоков диаметром 48 метров и глубиной 6,3 метра. Рассчитан каждый биоблок на 15,0 тыс. м3/сутки.

      Экономика

      Инвестиции в установку биоблоков оправдываются за счет снижения расходов на обслуживание систем очистки, повышения эффективности процессов очистки и снижения риска экологических штрафов за превышение нормативов эмиссий. В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.3.5. Технология мембранного биореактора

      Описание

      Технология мембранного биореактора или MBR (Membrane Bio Reactor), представляет собой мембранную фильтрацию, интегрированную в процесс биологической очистки с активным илом. Технология объединяет биологическую очистку в аэротенках и глубокую доочистку на мембранах.

      Техническое описание

      Мембранные методы очистки отличаются типами используемых мембран, движущими силами, поддерживающими процессы разделения, а также областями их применения. Движущей силой в процессе очистки, которая заставляет жидкость проходить через препятствие в виде тонкой перегородки (мембраны), могут быть: разность давлений – баромембранные (барометрические) процессы; разность концентраций растворенных в воде веществ – диффузионные процессы; разность температур по обе стороны перегородки – термомембранные процессы; электродвижущая сила (разность электрохимических потенциалов) – электромембранные процессы. Наибольшее распространение получили мембранные процессы, протекающие под действием давления (баромембранные процессы).

      Мембранный модуль состоит из кассет с мембранами. В каждой кассете располагаются пучки мембранных волокон. Половолоконная мембрана представляет собой полую нить наружным диаметром около 2 мм и длиной до 2 м. Поверхность нити представляет собой ультрафильтрационную мембрану. Каждый пучок состоит из мембранных волокон и оборудован общим патрубком отвода фильтрата. Столь малый размер пор является физическим барьером для проникновения организмов активного ила, имеющих размер более 0,5 мкм, что позволяет полностью отделить активный ил от сточной воды и снизить концентрацию взвешенных веществ в очищенной воде до 1 мг/л и менее.

     


      Рисунок 5.12. Принципиальная схема работы MBR

      Достигнутые экологические выгоды

      Внедрение технологии MBR для очистки производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод коренным образом меняет традиционные схемы очистки и обеспечивает высокую эффективность удаления загрязнений в соответствии с действующим законодательством Республики Казахстан в сфере водоотведения и очистки сточных вод.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Биологическая очистка сточных вод (разложение органических загрязнений) по технологии MBR намного эффективнее и более устойчива к изменению качества исходных сточных вод по сравнению с традиционными системами за счет увеличения концентрации активного ила (до 6 – 14 г/л).

      Таким образом, обеспечивается очистка сточных вод с высоким и стабильным качеством, требуемым санитарными нормами.

      Повышение надежности и увеличение эффективности работы КОС (исключение возможности выноса биомассы из очистных сооружений). Увеличение концентрации активного ила в аэротенке и, следовательно, окислительной мощности КОС. Компактность КОС, поскольку мембранная доочистка заменяет вторичное отстаивание, доочистку на фильтрах и обеззараживание. Снижение объема избыточного активного ила и увеличение его водоотдающих свойств.

      Кросс-медиа эффекты

      Важным аспектом уменьшения риска является обоснованный и правильный выбор типа мембран (ультра- или микрофильтрационные), материала (полисульфон, полиэфирсульфон, полиэтилен, поливинилиденфторид), режима фильтрации (напорные, погружные/безнапорные), конструкции мембран (плоскорамные, трубчатые, половолоконные).

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ. При эксплуатации мембранных систем следует учитывать срок службы мембран (5 – 10 лет), составлять правильные контракты на поставку заменяемых элементов.

      Экономика

      Капитальные затраты на строительство КОС по традиционной технологии и по технологии MBR сопоставимы, но за счет кардинального улучшения качества очистки возможно получение значительного экономического эффекта:

      повторное использование сточных вод на технические (теплоэнергетические, промышленные и т.д.), муниципальные (полив дорог, тротуаров, зеленых насаждений) и другие цели – экономия источников питьевой воды;

      прямой сброс очищенных стоков в поверхностные и подземные водоемы – предотвращение экологических катастроф, связанных с накопителями сточных вод, пополнение запасов питьевой воды, прекращение изъятия земель под новые накопители, иловые площадки, трассы коллекторов и т.д.

      Капитальные затраты на сооружении станции очистки сточных вод колеблются от 6000 – 1000 евро на 1 м3/сутки в зависимости от производительности системы. Затраты на саму мембранную установку (со всем вспомогательным оборудованием) составляют 30 – 60 %. Стоимость мембранных блоков составляет 75 – 150 евро/м2 при их средней удельной производительности 15 – 30 л/ч на 1 м2 площади мембран. Стоимость обработки бытовых сточных вод на мембранных модулях колеблется в диапазоне 0,08 – 0,15 евро за 1 м3; общие эксплуатационные затраты составляют 0,24 – 0,25 евро на 1 м3.

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.3.6. Технология фильтрации суспензии через взвешенный слой осадка

      Описание

      Технология фильтрации суспензии через взвешенный слой осадка, так называемая флюидная фильтрация USBF (Up flow Sluge Blanket Filtration), разработана на основе теории поверхностных сил. Процесс USBF является модификацией традиционного процесса с активным илом, который объединяет отдельную аноксидную зону и осветлитель на основе восходящей фильтрации с помощью взвешенного осадка в единый блок биореактора. При данной технологии отсутствуют традиционные первичные и вторичные отстойники.

      Техническое описание

      В первом объеме, куда сточная вода поступает после механической очистки и первичного удаления нерастворимых веществ в анаэробных условиях, происходит дефосфоризация стоков, при этом сточная вода смешивается с суспензией, поступающей из анэксической зоны в соотношении 1:1. Далее смесь из анаэробной зоны поступает в анэксическую зону, в которой биологическим методом происходит процесс денитрификации, при этом в нее из зоны сепарации поступает возвратный ил, прошедший сепарацию в реакторе после обработки в аэробной зоне нитрификации. При этом концентрация ила в смеси увеличивается в 2 раза по сравнению с анаэробной зоной. Далее вода из анэксической зоны поступает в аэрируемую зону, где происходит нитрификация и стабилизация активного ила. Обработанная в аэрированной зоне вода поступает в реактор призматической формы.

      Реактор представляет собой сосуд в виде треугольной призмы, ориентированный своей вершиной ко дну резервуара. При этом суспензия вводится в реактор снизу в полностью флюидизированный слой ила со скоростью от 2 до 6 см/с, а свободную от суспензии жидкость выводят над поверхностью слоя ила, представляющей собой поверхность раздела между псевдоожиженным слоем и свободной от суспензии жидкостью со скоростью восходящего потока воды непосредственно над поверхностью слоя ила от 1,6 до 2,2 м/ч.

     


      Рисунок 5.13. Схемы основных видов флюидной фильтрации

      Биологический реактор – это интегрированный железобетонный резервуар. Рабочий уровень воды в реакторе 4,8 м. Борт бетонного резервуара возвышается над обслуживающей дорожкой на 1,1 м. Для обслуживания технологического оборудования внутри биологического реактора предусмотрены лестницы, перила, ступеньки и ходовые мостики из оцинкованной стали.

      Каждая линия представляет собой цепочку из четырех зон:

      1) аноксическая зона;

      2) зона денитрификации;

      3) зона нитрификации (аэрации);

      4) зона сепарации.

     


      Рисунок 5.14. Технологическая схема USBF

     


      Рисунок 5.15. Технологическая схема USBF (при малых концентрациях фосфора или при его отсутствии)

      Достигнутые экологические выгоды

      Технология фильтрации через взвешенный слой осадка эффективно удаляет мелкие частицы, в том числе органические и неорганические загрязнители, из воды. Это помогает снизить загрязнение водоемов и улучшить качество воды, снижая потребность в использовании химических реагентов.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Технология фильтрации через взвешенный слой осадка обладает хорошей экологической совместимостью, так как не требует применения химических добавок для очистки воды. Эксплуатационные данные показывают эффективность этой технологии в удалении частиц из воды при минимальном обслуживании.

      Кросс-медиа эффекты

      Предотвращение загрязнения воды способствует сохранению качества почвы и грунтовых вод в прилегающих территориях, что в свою очередь оказывает положительное воздействие на растительный мир и здоровье человека.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ. Первые сооружения по данной технологии были сданы в эксплуатацию еще в 1994 и в 1995 годах в городах Ново место и Яромерж (Чехия). Последние сооружения четвертого поколения построены в 2008 – 2009 годах в городах Рокискиш и Киданяй (Литва). По всем данным сооружениям сбросы производятся, как правило, в реки или иные водные объекты, что говорит о высокой степени очистки. Данная технология позволяет реконструировать КОС, выполненные по классической схеме очистки. Доочистка предусматривается на микрофильтрах.

      Так, например, КОС в г. Рокишкис (Литва) имели производительность 5 000 м3/сут. по традиционной технологии. После реконструкции они имеют возможность принять 15 000 м3/сут. При этом существующие первичные отстойники теперь используются для выравнивания пиковых расходов, а вторичные отстойники используются для илоуплотнителей. Потребляемая мощность уменьшилась с 250 кВт до 120 кВт.

      Экономика

      Внедрение технологии фильтрации через взвешенный слой осадка может обеспечить экономическую выгоду за счет снижения затрат на обслуживание, уменьшения расходов на химические реагенты и повышения эффективности процессов очистки.

      Эта технология широко применяется в системах очистки питьевой воды, сточных вод населенных пунктов, а также в промышленности. Она может быть легко интегрирована в существующие очистные сооружения или использоваться в качестве автономной системы очистки.

      Поскольку технология USBF объединяет все зоны в одном биореакторе, то не возникает необходимости в строительстве громоздких первичных и вторичных отстойников, что существенно сокращает общую стоимость строительства. В результате капитальные затраты на 30 – 40 % ниже по сравнению с широко применяемыми современными решениями, основанными на схеме аэротенк-отстойник, что вызывает большой интерес у инвесторов.

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.3.7. Технология реактора циклического действия

      Описание

      Для очистки средних объемов (более 1 000 м3/сут.) хозяйственно-бытовых, а также близких к ним по составу промышленных сточных вод предлагается использовать технологию реактора циклического действия или SBR-технология (Sequencing Batch Reactor - Реактор Переменного Действия или Последовательно-Циклический Реактор).

      Техническое описание

      Принцип SBR-технологии позволяет очищать сточные воды до нормативных показателей для сброса в водоемы при относительно небольших затратах и небольшой занимаемой площади. Полностью автоматизированная система управления позволяет изменять любые параметры и, таким образом, регулировать качество очищенной воды при минимальном количестве обслуживающего персонала.

      Доочистка может осуществляться на фильтрах с песчаной загрузкой.

      Биологическая очистка происходит по технологии SBR. Процесс биологической очистки (наполнение сточной водой, перемешивание с активным илом, аэрация, седиментация активного ила, отвод очищенной воды, отвод избыточного ила) происходит последовательно во времени в одной емкости - реакторе SBR. Полный временной период от наполнения до опустошения реактора SBR (цикл работы), как и длительность отдельных стадий процесса регулируется в зависимости от желаемой степени очистки и состава сточной воды, поступающей на очистку.

      Биореакторы с размерами в плане 18 х 18 м и глубиной 7 м с объемом 2,0 тыс. м3. Общее их количество 6 штук. Внутри биореактора расположен поверхностный аэратор на поплавках. Мощность аэратора 45 кВт.

      После биологической очистки очищенные сточные воды через буферную емкость поступают на доочистку на фильтры с каталитической загрузкой. Общее количество фильтров – 5.

      После доочистки сточная вода через резервуар фильтрованной воды насосами подается на озонирование для обеззараживания и удаления избыточных нефтепродуктов и СПАВ. В цехе озонирования установлены аппараты озонирования воздуха. Воздух на аппараты поступает от компрессоров (три установки). Общее количество озонаторов – 4 установки. Производительность каждой установки 1,5 кг/ч озона (О3), с мощностью 15 кВт.

      Очищенные сточные воды смешиваются с озоном пропуском их через колонные смесители. Избыточный озон обезвреживается на установках деструкции.

      Обеззараженные сточные воды поступают на территорию Байкальского целлюлозно-бумажного комбината и через промежуточную емкость сбрасываются в озеро Байкал.

      Избыточный ил через промежуточный резервуар поступает в цех обезвоживания, где установлен ленточный пресс-фильтр.

     


      Рисунок 5.16. Технологическая схема реактора циклического действия (SBR)

      Достигнутые экологические выгоды

      Применение технологии SBR приводит к значительному снижению загрязнения водных ресурсов за счет эффективной очистки сточных вод. Это способствует сохранению водных экосистем, улучшению качества воды и снижению вредных воздействий на окружающую среду.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Ориентировочный срок службы мембранных модулей составляет 7 – 10 лет и изменяется в зависимости от правильности эксплуатации в соответствии с указаниями поставщика. Срок службы основных емкостных сооружений из железобетона – минимум 50 лет.

      Кросс-медиа эффекты

      Применение технологии SBR может также сопровождаться экономией ресурсов, таких, как вода и энергия. Меньшее потребление энергии для работы оборудования и меньшее количество требуемых химических реагентов могут привести к уменьшению нагрузки.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      "КОС БМО" были введены в эксплуатацию в августе 2008 года. Суточная производительность КОС (проектная) составляет 12,0 тыс. м3/сутки (10,0 тыс. м3/сутки c г. Байкальска и 2,0 тыс. м3/сутки c комбината). Схема очистки стоков следующая.

      Сточные воды города Байкальска, хозяйственно-бытовые стоки и ливневые стоки c территории КОС поступают в приемную камеру, откуда распределяются на две решетки (одна резервная) с прозорами 4,0 мм. После решеток сточные воды поступают на радиальные (две) песколовки.

      Экономика

      Внедрение технологии SBR может потребовать начальных инвестиций в строительство и оборудование, однако она может обеспечить значительные экономические выгоды за счет снижения затрат на обслуживание и эксплуатацию, а также за счет улучшения качества воды и снижения штрафов за нарушения нормативов по загрязнению водоемов.

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.3.8. Использование микроводорослей

      Описание

      С помощью микроводорослей в водоеме запускаются и интенсифицируются процессы самоочистки, после прохождения процедуры реабилитации такой водоем можно использовать в качестве самостоятельной активной ступени биологической очистки сточных вод.

      Техническое описание

      Основой технологии биологической реабилитации является зеленая микроводоросль хлорелла. Определенные штаммы обладают способностью свободного парения и равномерного распределения в среде. Наиболее активные клетки сосредотачиваются в верхнем слое воды, что в реальных условиях дает им конкурентное преимущество в виде первоочередного доступа к солнечному свету. Также свойство сосредоточения в верхнем слое воды дает возможность работы клеток уже на этапе схода льда в водоеме, когда верхний слой воды толщиной 1 – 2 мм прогревается.

      Живые клетки хлореллы способны усваивать значительные количества биогенных элементов, содержащих азот и фосфор, и использовать их для синтеза белков (их доля в сухой биомассе клеток достигает 60 %), нуклеиновых кислот и фосфолипидов. Эффективность удаления биогенных элементов-загрязнителей дополнительно увеличивается за счет выделения кислорода (фотосинтетической аэрации), что способствует интенсификации естественной нитрификации. Те же самые процессы проходят в аэротенках, только с большими затратами энергии. Кроме того, подщелачивание среды при росте микроводорослей способствует осаждению фосфатов.

      В результате фотосинтеза скорость поглощения растворенного углекислого газа из воды достигает 2,5 кг СО2/м3*сут., при этом скорость выделения кислорода (эффективность оксигенации) достигает 1,8 кг О2/м3*сут. За счет повышенной концентрации растворенного кислорода и защелачивания среды происходит эффективное обеззараживание, идет рост численности фильтрующего зоопланктона, микроорганизмов, перерабатывающих донные отложения, окисление органических и неорганических загрязнений.

      Хлорелла аккумулирует тяжелые металлы путем физической адсорбции, ионного обмена, хемосорбции, ковалентного связывания, окислительно-восстановительных реакций и кристаллизации на поверхности клетки. Возможно также активное поглощение и связывание ионов металлов клетками. Хлорелла выделяет метаболиты, хелатирующие ионы металлов, переводя их в менее токсичную форму. Подщелачивание среды в результате роста биомассы также способствует осаждению тяжелых металлов.

      При создании всех необходимых условий для водоема накопителя он становится активной ступенью очистки, своего рода огромным аэротенком с теми же самыми процессами:

      в результате фотосинтеза образуется огромное количество кислорода, растворенного в воде, 10 – 14 мг/литр практически в течение всего сезона, что обеспечивает фотосинтетическую аэрацию;

      все процессы нитрификации происходят при большей концентрации растворенного кислорода, а значит протекают интенсивнее;

      Daphnia, Rotifera, Vorticella и т.д. образуют аналог активного ила;

      вынос биомассы обеспечивается водоплавающими птицами и рыбой.

      За счет более широкого диапазона рабочих температур такая система функционирует больше дней в году, чем классические аэротенки или другие технологии биологической очистки, а большой запас растворенного кислорода в воде некоторое время обеспечивает протекание процессов окисления и нитрификации даже когда водоем покрывается льдом.

      Достигнутые экологические выгоды

      Улучшение гидрохимических и гидробиологических показателей качества воды, сокращение выбросов парниковых газов, предотвращение выделения дурно пахнущих газов и сероводорода, использование биомассы хлореллы в качестве сырья для биотоплива, корма для животных, пищевых добавок для человека, удобрения.

      Таблица 5.2. Типичная динамика изменения основных показателей по звеньям биологической очистки сточных вод

№ п/п

Показатель

Пруд годового регулирования

Водорослевые пруды

Рачковые пруды

Биоплато

1-я ступень

2-я ступень

Вход

Выход

Вход

Выход

Вход

Выход

Вход

Выход

1

БПК5, мг О2/л

1650

1650

650

650

200

200

50

50

6

2

ХПК, мг О2/л

4160

4161

800

800

300

300

100

100

30

3

Азот аммонийный, мг/л

30

30

16

16

4

4

3

3

2

4

Фосфаты, мг/л

121

121

50

50

30

30

15

15

3,5

5

Кислород, мг/л

<1

<1

4-6

4-6

7-12

7-12

6-7

6-7

6-7

6

Нитриты, мг/л

1

1

0,5

0,5

0,3

0,3

0,2

0,2

0,15

7

Нитраты, мг/л

0,1

0,1

10

10

25

25

30

30

45

8

Коли-титр, мл

10-6

10-6

10-3

10-3

10-2

10-2

10-1

10-1

10


      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Основными параметрами производительности технологии являются эффективность оксигенации при концентрации клеток хлореллы в водоеме не менее 1000 шт/мл: 0,48 - 1,85 кг О2/м3 *сут и скорость поглощения СО2: 0,66 - 2,54 кг СО2/м3*сут

      Для производства 1000 литров суспензии хлореллы плотностью не менее 25 млн кл/мл необходимо 48 кВт*ч энергии и 1000 литров пресной воды, питательная среда 5 литров.

      Использование хлореллы предусматривает круглогодичное применение в том числе внесение суспензии под лед. Рабочий диапазон температур от 16 до 420С, в диапазоне от 50С до 150С клетки сохраняют свою жизнедеятельность, но при этом замедляется их биологическая активность. Кратковременное нагревание свыше 460С не влечет за собой гибель штамма.

      Технология работает на водоемах с соленостью воды не более 18 промилле.

      Кросс-медиа эффекты

      Хлорелла, попадая в водоем, становится частью пищевой цепи. Ее поедают Daphnia, Rotifera, Vorticella и т.д., что является дополнительным условием при расчетах необходимой нормативной плотности клеток для самовоспроизведения и закрепления штамма в водоеме. Однако, эти микроорганизмы тоже принимают участие в очистке водоема: фильтруя через себя воду и перерабатывая взвешенные загрязнения. Сложностью процесса является поддержка нормативной плотности клеток хлореллы и одновременно необходимой численности фильтрующего зоопланктона.

      Создание аэробных условий с помощью хлореллы способствует предотвращению образования парниковых газов.

      Использование хлореллы позволяет:

      снизить риски замора рыбы;

      подавить цветение синезелеными водорослями;

      повысить концентрацию растворенного кислорода;

      снизить биогенную нагрузку на водоем;

      снизить негативные последствия для окружающей среды при сбросе неочищенных сточных вод в природные водоемы;

      снизить запах от воды.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Технология может быть применена:

      1) на локальных очистных сооружениях для птицефабрик, сельскохозяйственных ферм, производственных предприятий и т.п.;

      2) на канализационно-очистных сооружениях населенных пунктов;

      3) для увеличения пропускной способности существующих канализационно-очистных сооружений и устранения неприятного запаха;

      4) для нейтрализации аварийных сбросов;

      5) для увеличения продуктивности рыбоводства;

      6) для достижения углеродной нейтральности организаций.

      Применение суспензии хлореллы возможно только при следующих значениях показателей: жесткость – не более 25 ммоль/л, минерализация – не более 18 г/л, водородный показатель – от 5,6 до 10.

      В результате внедрения Chlorella vulgaris SKO A RKM-0870 в рамках трех проектов по биологической очистке сточных вод достигнуты значительные улучшения. В водоеме-накопителе "Биопруд" и Буржарском накопителе увеличились концентрации растворенного кислорода и численность фильтрующего зоопланктона, улучшились органолептические показатели воды, а также сокращены выбросы парниковых газов. В Костанае уменьшилось количество сине-зеленых водорослей, увеличилось содержание растворенного кислорода и улучшились гидрохимические показатели воды.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Требуемые затраты на примере работ по реабилитации накопителя сточных вод (площадь – 350 гектар, поступление сточных вод – 40 000 м3/сут., город с населением 250 тыс. человек) и созданию в нем активной ступени естественной биологической очистки, рассчитанных на 3 года, составляют 117 518,688 тыс. тенге.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.3.9. Биоаугментация

      Описание

      Биоаугментация представляет собой технологию, где в сточные воды вводятся специально подобранные бактерии или другие микроорганизмы, способные эффективно разлагать органические загрязнители. Эти микроорганизмы могут быть либо естественно существующими в природе, либо генетически модифицированными для улучшения их способности к биодеградации.

      Техническое описание

      Процесс биоаугментации включает в себя инокуляцию сточных вод специальными биопрепаратами, содержащими живые культуры микроорганизмов. Эти биопрепараты распределяются по всей системе очистки для повышения скорости и полноты биологического разложения загрязнителей.

      Процесс представляет собой непрерывную адаптацию выбранной микробной популяции к местным условиям и параметрам очистных сооружений в соответствии с целями. Добавленные бактерии становятся доминирующими, а существующие адаптируются и ассимилируются для сосуществования и сотрудничества. В подходящих условиях добавленные микроорганизмы вырабатывают ферменты, которые усиливают биологический процесс. Распад сложных органических молекул, масел и смазок на простые приводит к образованию летучих жирных кислот, т.е. уксусной, масляной, пропионовой и т.д. Затем летучие жирные кислоты легко преобразуются в углекислый газ (CO2) и воду (H2O) в аэробных условиях, метан (CH4) и водород (H2) в анаэробных условиях и свободную доступную энергию.

      Достигнутые экологические выгоды

      Биоаугментация способствует более эффективному удалению органических загрязнителей, что снижает содержание БПК и ХПК в сточных водах, улучшая качество очищенной воды, выпускаемой в природные водоемы.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Использование специально разработанной комбинации микробных продуктов может приводить к:

      разложению (до 100 %) и удалению избыточного осадка сточных вод;

      улучшению показателей (БПК, ХПК, взвешенные вещества, общий азот, общий фосфор и т.п.) на выходе;

      сжижению и удалению жиров, масел и жировых веществ на очистных сооружениях и насосных станциях;

      существенному удалению неприятных запахов;

      возможному снижению энергопотребления на стадии аэрации;

      сохранению выработки биогаза при одновременном увеличении содержания метана;

      значительному сокращению количества микрозагрязнителей (до 95%);

      повышенному уровню устойчивости к поступающим органическим нагрузкам.

      Кросс-медиа эффекты

      Меньшее потребление энергии для работы оборудования и меньшее количество требуемых химических реагентов могут привести к уменьшению нагрузки.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Применение биоаугментации требует тщательного выбора культур микроорганизмов в зависимости от характеристик сточных вод и условий очистки. Технология должна быть интегрирована в существующие системы очистки с учетом их конструкции и режима работы.

      На очистных сооружениях предприятия В при очистке стоков применяются современные биотехнологии, благодаря которым снижено количество активного осадка в сточных водах до 80 %, практически исчез неприятный запах. Дозирование микроорганизмов производится в канализационную сеть, при этом эта сеть не только направляет сточные воды на очистные сооружения, но и превращается в большой биореактор, который также очищает стоки. Таким образом, не только снижаются параметры поступающих стоков (до 50%), но и очищается канализационная сеть.

      Помимо этого, устраняются запахи в системе сбора и на насосных станциях, поскольку основной причиной запаха является сера и содержащие ее соединения. Технология и используемые в ней микробные препараты разработаны таким образом, чтобы "поглощать" серу в качестве акцептора электронов. В процессе аэробной очистки она окисляется до сульфатов и сбрасывается вместе со сточными водами. При этом концентрация сульфатов остается незначительной.

      Для эффективной работы технологии весь избыточный активный ил направляется в первичные отстойники либо на вход в канализационно-очистные сооружения в количестве от 40 – 50 м3/ч, а также отферментированный осадок 10 – 15 м3/ч на вход в канализационно-очистные сооружения для удержания бактерий в системе для осуществления гидролиза избыточного ила и отферментированного осадка.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Внедрение биоаугментации может быть оправдано экономически за счет уменьшения расходов на химические реагенты и улучшения операционной эффективности очистных сооружений. Однако, стоимость внедрения и эксплуатации должна быть оценена с учетом специфики конкретного проекта и региональных условий.

      Применение дозированных микроорганизмов на предприятии В привело к снижению эксплуатационных расходов ореинтеровочно с 700 млн. тенге до 500 млн. тенге. Экономия достигается за счет отключения цеха обезвоживания, что в свою очередь уменьшило расходы на электроэнергию, флокулянты для обезвоживания, известь, горюче-смазочные материалы, обслуживание оборудования, утилизацию высушенного ила на полигонах и т.д.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.4. НДТ при обеззараживании сточных вод (дезинфекция)

5.3.4.1. Ультрафиолетовое облучение

      Описание

      Обеззараживание или дезинфекция сточных вод с использованием ультрафиолетового облучения – это процесс, при котором сточная вода проходит через систему, содержащую ультрафиолетовые лампы, которые излучают ультрафиолетовое излучение определенной длины волны. Это излучение разрушает ДНК микроорганизмов, таких, как бактерии, вирусы и простейшие организмы, что делает их неспособными к размножению и вызывает их гибель.

      Процесс обеззараживания ультрафиолетовыми лучами обычно происходит в специально спроектированных реакторах, через которые пропускается сточная вода. Длительность облучения и интенсивность ультрафиолетового излучения регулируются для обеспечения эффективного уничтожения микроорганизмов.

      Техническое описание

      Основание прибора с использованием ультрафиолетового облучения заключается в специальной камере, которая изготавливается из пищевой стали, неподверженной коррозии и ржавлению. Внутри такой камеры расположены бактерицидные лампы. Они находятся в специальных кварцевых чехлах. Таким образом, вода не попадает непосредственно на лампы, но поддается очистке и обеззараживанию. Помимо очищающих ламп, есть датчик, который замеряет плотность ультрафиолетового излучения; специальные трубы, проводящие воду; различные пробы очищенной воды и иные детали. Также во многих установках предусмотрен блок, используемый для промывания камеры очистки воды. Ультрафиолетовая очистка применяется после удаления из воды железа. Контроль качества очищенной воды осуществляется из расчетов числа бактерий на 1 кубический сантиметр жидкости, а также количества кишечных микроорганизмов в одном литре обработанной воды.

     


      Рисунок 5.17. Схема горизонтально и вертикально расположенных ультрафиолетовых модулей в станциях обеззараживания

      Достигнутые экологические выгоды

      Ультрафиолетовое облучение не изменяет физико-химических параметров воды, не приводит к образованию побочных продуктов и не оказывает негативного воздействия на водоемы, что свойственно реагентным технологиям, таким, как хлорирование (обработка хлорсодержащими реагентами) и озонирование.

      Ультрафиолет эффективен в отношении широкого спектра микроорганизмов, в том числе вирусов и паразитарных простейших, и обеспечивает глубокое и надежное обеззараживание по всем микробиологическим показателям.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Основные преимущества:

      ультрафиолет убивает до 99 % болезнетворных микроорганизмов;

      вызывает в клетках простейших микроорганизмов фотохимические реакции, несовместимые с их жизнью;

      данный метод не оказывает влияния на качество воды – не образуются побочные продукты реакции, не нарушается органолептика воды. Нет эмиссии токсинов в воздух. Таким образом, не наносится ущерб водным объектам и их жителям;

      высокая скорость обработки воды – всего за 5 – 10 секунд ультрафиолетовые лучи проникают через весь объем жидкости;

      сокращение затрат по сравнению с обработкой озоном или хлором, т.к. не требуются затраты на приобретение, транспортировку и хранение веществ, подлежащих использованию с соблюдением особых мер экологической безопасности, а также более низкие затраты на электроэнергию;

      компактность оборудования не требует больших площадей для обеззараживания, процесс введения в эксплуатацию возможен без остановки водоснабжения и водоотведения, строительно-монтажные работы минимальны;

      при передозировке нет отрицательных последствий, в отличие от окислительных технологий. Не требуется проведения анализа на определение в воде концентрации дезинфектанта;

      высокий эксплуатационный ресурс ультрафиолетовых ламп, надежность оборудования.

      Кросс-медиа эффекты

      Мутность, цветность, железо и взвешенные вещества в наибольшей степени препятствуют прохождению ультрафиолетовых лучей сквозь воду, в результате чего эффективность обеззараживания снижается. Для эффективной работы оборудования исходящая вода должна быть предварительно очищена. Отсутствует пролонгированный эффект.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      На производстве и в промышленности ультрафиолетовое обеззараживание воды обязательно сочетается с другими методами.

      В 2007 году был введен блок ультрафиолетового обеззараживания на Люберецких очистных сооружениях (производительность - 1 млн. м3) города Москвы.

      Одновременно, так же был введен блок ультрафиолетового обеззараживания на Курьяновских очистных сооружениях города Москвы, где проектная мощность блока ультрафиолетового обеззараживания составляет 3 млн м3/сут. Установка состоит из 160 рабочих и 10 резервных ультрафиолетовых модулей, их общая мощность превышает 3,6 МВт. Для обеззараживания применяется 6120 ультрафиолетовых ламп.

      Также, одним примеров использования ультрафиолетового обеззараживания является предприятие ГКП на ПХВ "Астана су арнасы" акимата города Астаны.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.3.4.2. Озонирование сточных вод

      Озонирование сточных вод – это процесс обработки сточных вод с использованием озона, который является мощным окислителем и дезинфицирующим средством.

      Молекула озона состоит из трех атомов, которые располагаются в виде вершин равностороннего треугольника. Каждый атом соединяется с соседними двойной и одинарной связью, что делает молекулу озона относительно нестабильной. Именно поэтому на воздухе он разлагается и образовывает двухатомную молекулу кислорода. Благодаря тому, что озон имеет высокую окислительную способность, он оказывает на воду бактерицидное воздействие, улучшает ее органолептические свойства, дезодорирует, очищает от нитросоединений, канцерогенов, ацетона, сероводорода, нефти, органических и неорганических веществ. В силу того, что чистый озон взрывоопасен, для очистки сточных вод используется смесь озона и воздуха (или технического кислорода).

      Техническое описание

      Процесс озонирования обычно включает следующие этапы.

      Генерация озона. Озон производится путем применения электрического разряда к кислороду или воздуху с высоким содержанием кислорода. Это создает молекулы озона, которые затем передаются в сточную воду.

      Контакт с водой. Озон, сгенерированный в газовой фазе, вводится в сточную воду, где происходит его растворение и контакт с загрязнениями.

      Для производства озона используются озонаторы, а сырьем для них служит воздух или технический кислород, причем эти установки устанавливаются на самих очистных сооружениях. При озонировании сточной воды не происходит изменения ее солевого состава, продукты реакции озонового окисления не загрязняют дополнительно водную среду, кроме того этот процесс хорошо автоматизируется. Для окисления в основном используется не чистый озон, являющийся взрывоопасным веществом, а его смесь с воздухом или техническим кислородом.

      Типовая технологическая схема озонирования сточных вод в максимальном варианте может состоять из четырех основных блоков:

      1. Подготовка воздуха. Это компрессор для сжатия воздуха, фильтры, адсорберы, холодильники и ресиверы для очистки, осушки воздуха и стабилизации его давления.

      2. Блок автоматического управления и контроля над процессом.

      3. Система введения озона в обрабатываемую воду, система смешивания, система разложения неиспользованного озона.

      4. Блок синтеза озона в газоразрядном генераторе с источником электропитания и системой отвода выделяющейся теплоты. Параметры оборудования, входящего в состав перечисленных блоков, определяются дозой озона, степенью использования оборудования, установленной для заданного процесса и типа реактора.

      Основными факторами, влияющими на процесс озонирования стоков, являются значения рН сточной воды и химическая природа окисляемых веществ. Значения рН, отличающиеся величиной окислительного потенциала, обусловливают формы существования в воде озона, а также химических соединений.

     


      Рисунок 5.18. Принципиальная схема озонирования воды

      Достигнутые экологические выгоды

      Высокая эффективность озона для очистки промышленных сточных вод и хозяйственно-бытовых стоков, содержащих фосфор, фенолы, нитрофенолы, нитробензолы и другие токсичные органические и нитро-органические соединения, а также он эффективно удаляет пестициды, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и другие химические загрязнители.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Озонированная вода используется, как правило, на стадии доочистки сточной воды, при ее третичной обработке. То есть, является дополнительным методом к традиционным методикам ее очищения от загрязняющих веществ. На основании экспериментальных данных установлено, что при озонировании сточной воды после ее обработки физико-химическими методами, а также методами адсорбционной фильтрации удаляются остаточные количества растворенных в воде органических веществ.

      Кросс-медиа эффекты

      Для повышения эффективности очистки сточных вод озонированием рекомендуется первоначально подвергнуть их механической или физико-химической очистке для уменьшения содержания в них жиров, масел, крупных фракций загрязнений и т.д.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      В США, Японии и некоторых странах Европы активно применяют озонирование, которое имеет ряд преимуществ перед другими методами. 

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.4. НДТ при глубокой очистке сточных вод (доочистка)

5.4.1. Мембранная ультрафильтрация

      Описание

      НДТ предназначена для обеспечения более глубокой очистки городских и производственных сточных вод и их смеси, прошедших биологическую очистку, а также для производственных сточных вод после механической, химической или физико-химической очистки с целью сброса в водные объекты или повторного использования их в производстве или сельском хозяйстве.

      Необходимость доочистки сточных вод после их биологической очистки предусматривается для одного или нескольких из следующих сценариев:

      удаление общего количества взвешенных веществ и органических веществ, присутствующих в стоках после биологической очистки;

      удаление определенных органических и неорганических компонентов из промышленных сточных вод, чтобы сделать их пригодными для повторного использования;

      обработка очищенных сточных вод с целью использования в землепользовании или напрямую сброса их в водоемы, такие, как реки, озера и т.д.;

      удаление остаточных питательных веществ сверх того, что может быть достигнуто при предварительном этапе очистки;

      удаление болезнетворных микроорганизмов из биологически очищенных сточных вод;

      снижение общего количества растворенных твердых веществ (TDS) в сточных водах после биологической очистки для обеспечения возможности повторного использования.

      Техническое описание

      Ультрафильтрация воды – это способ очистки воды, при котором вода под давлением продавливается сквозь мембрану с величиной пор 0,002 – 0,1 мкм. При дезинфекции воды стандартные модули ультрафильтрации обеспечивают удаление бактерий и вирусов на уровне не менее 99,99 %. Если сравнивать с традиционными методами дезинфекции воды (ультрафиолетовое обеззараживание, хлорирование, озонирование, дозация диоксида хлора и т.д.), то при ультрафильтрации происходит физическое устранение микроорганизмов из воды. Это объяснимо тем, что диаметр пор в ультрафильтрационной мембране значительно меньше размеров вирусов или бактерий (вирус – 0,02…0,4 мкм, бактерия – 0,4…1,0 мкм, пора – 0,01 мкм). Микроорганизмы, находящиеся в воде, не способны проникнуть через такой барьер из-за его фильтрационных свойств.

     


      Рисунок 5.19.Схема установки доочистки

      1 – емкость для концентрирования; 2 – рециркуляционный насос; 3 – манометр; 4, 9 – цифровой измеритель потока; 5 – мембранный модуль; 6 – контроллер автоматизации; 7 – перистальтический насос с реверсом; 8 – датчик давления; 10 – емкость фильтрата.

      Вода в системе ультрафильтрации идет под давлением и с напором пропускается через мембрану изнутри снаружи. Фильтрующий элемент имеет форму полой трубки, рамы или рулона из особого материала. Во время продавливания через нее происходит очистка. Все химические, органические и другие примеси оседают на внутренней поверхности, задерживаются и направляются в дренаж, сливаются в канализационную систему. А молекулы воды и некоторые другие безопасные частицы проходят через поры и направляются в трубопровод водоснабжения, подаются пользователю через кран.

      Главный элемент системы ультрафильтрации воды – это специальная мембрана. Она имеет очень маленькие размеры пор волокон – от 0,002 мкм до 0,1. Структура мембраны – полупроницаемая, мелкопористая. Через нее проходят исключительно самые мелкие ионы и микромолекулы. Более крупные частицы, включая коллоиды и макромолекулы, оседают на детали. И они формируют своеобразный дополнительный фильтрующий слой, благодаря которому по мере эксплуатации рабочее сопротивление мембраны увеличивается.

     


      Рисунок 5.20. Технологическая схема очистки сточных вод с блоком ультрафильтрации

      Достигнутые экологические выгоды

      Ультрафильтрационные мембраны из полых волокон задерживают любую мутность и микробиологические частицы. Позволяет получать воду, соответствующую высоким требованиям к содержанию взвешенных частиц и микробиологических загрязнений. Такую воду можно использовать повторно напрямую (если ее солесодержание и содержание растворенных веществ соответствуют установленным пределам) или пропускать через систему обратного осмоса (для опреснения и удаления растворенных веществ).

      Мембраны как часть технологического процесса служат одновременно и целям обеззараживания сточных вод. При этом не потребляется дополнительное электричество или химические реагенты, степень обеззараживания достигает 99,9999 %.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Плотная ультрафильтрационная мембрана: удаление бактерий log 6, мутность <<0,1 NTU, коллоидный индекс (SDI) << 3.

      Режим фильтрации, при котором: невысокое потребление энергии, простая схема размещения.

      Обратная промывка с химикатами: низкое давление в системе, полностью автоматизированный процесс, не требуется участие оператора, использование недорогих химикатов.

      Полностью автоматизированная работа: регистрация параметров процесса.

      Напорная система: полностью закрытая, исключение опасности воздействия паров или аэрозолей на оператора, малая площадь очистных сооружений.

      Прямая коагуляция неорганическими коагулянтами: малое контактное время, высокая степень очистки от органических соединений, удаление фосфатов.

      Кросс-медиа эффекты

      Применение мембранной ультрафильтрации не связано с избыточным потреблением электроэнергии, использованием топливных ресурсов. Доля коагулянтов в применении составляет меньшую часть по сравнению с основным объемом, используемым в процессе. Не производятся какие-либо шумы иили запахи.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Технология доочистки сточных вод, прошедших биологическую очистку, с помощью ультрафильтрационных мембран широко применяется в мире уже на протяжении 25 лет. Диапазон производительности техники/технологии составляет от нескольких кубических метров до 600000 м3 в сутки.

      Примеры: КОС г. Сулайбия – Кувейт 600 тыс. м3/сутки; КОС г. Мельбурн, Австралия 30 тыс. м3/сутки; КОС г. Бедок, Сингапур 42 тыс. м3/сутки.

      В 2004 году в Кувейте была построена станция усовершенствованной очистки сточных вод в Сулайбии мощностью 375 тыс. м3/сутки. Впоследствии станция была расширена до 600 тыс. м3/сутки и является в крупнейшей в мире, где применена технология биологической очистки с последующей доочисткой мембранами ультрафильтрации и обратного осмоса.

      Таблица .. Качество воды, использованное в качестве основы для проектирования, и прогнозируемое качество очищенной воды в Кувейте

№ п/п

Параметры

Сточные воды после биологической очистки

Сточные воды после мембранной очистки

1

рH

7

6-9

2

Взвешенные вещества (мг/л)

12

<1

3

БПК (мг/л)

5

<1

4

Аммонийный азот по N (мг/л)

<2

<1

5

Нитраты по N (мг/л)

<9

<1

6

Фосфаты по PO4 (мг/л)

<15

2

7

Жиры, нефтепродукты (мг/л)

<0.5

<0.5

8

Минерализация (мг/л)

<1280

100


      Экономика

      Внедрение систем мембранной ультрафильтрации может потребовать значительных инвестиций в оборудование и инфраструктуру. Однако на долгосрочной основе экономические выгоды в виде снижения затрат на управление сточными водами и соблюдение экологических норм могут оправдать эти затраты.

      Использование ультрафильтрационных мембран в качестве предварительной очистки на очистных сооружениях обратного осмоса не увеличивает затраты, связанные с предварительной очисткой. Дополнительные затраты на замену ультрафильтрационных мембран по истечении срока их службы компенсируются снижением затрат на использование химикатов (в основном коагулянтов).

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.4.2. Обратный осмос

      Описание

      Обратный осмос – это процесс очистки воды, основанный на принципе пропуска воды через полупроницаемую мембрану для удаления различных загрязнений, включая соли, органические соединения, бактерии и вирусы.

      Техническое описание

      Биологически очищенная вода часто не соответствует требованиям по величине солесодержания, содержанию колиформных бактерий, органических веществ, биогенных элементов. Для эффективной доочистки сточных вод после биологической очистки их направляют на доочистку с помощью мембранного метода обратного осмоса. Обратноосмотические мембраны позволяют задержать содержащиеся в воде бактерии, растворенные органические вещества, азотные и фосфорные соединения в ионной форме.

      Процесс обратного осмоса основан на использовании специальных мембран, способных удерживать большинство загрязнений, включая растворенные соли и органические вещества, а также микроорганизмы и вирусы. Вода под давлением проходит через мембраны, оставляя за собой большую часть загрязнений, которые затем удаляются.

      Достигнутые экологические выгоды

      Применение обратного осмоса для очистки сточных вод позволяет существенно снизить уровень загрязнения водных ресурсов и улучшить качество окружающей среды. Это способствует сохранению экосистем водоемов и снижению воздействия на здоровье человека и животных.

      Технология обратного осмоса позволяет получить очищенную воду высокого качества, удаляя одновременно основные ионы, определяющие величину общего солесодержания, органические загрязнения и биогенные элементы.

      Обратноосмотические мембраны по селективным свойствам самые избирательные и эффективные по коэффициенту разделения растворов. У них самые малые поры. Средний процент задерживания обратноосмотическими мембранами 97 – 99 % всех растворенных веществ.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Системы обратного осмоса при очистке сточных вод обладают высокой эффективностью удаления загрязнений, обычно превышающей 95 %. Это позволяет получать сточные воды, которые соответствуют или превышают стандарты качества воды для выпуска в окружающую среду.

      Кросс-медиа эффекты

      Использование обратного осмоса для очистки сточных вод способствует не только улучшению качества воды, но и снижению воздействия на почвенные и водные ресурсы. Это может привести к улучшению здоровья экосистем и сокращению необходимости в дополнительных мероприятиях по защите окружающей среды.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Применение обратного осмоса для очистки сточных вод может быть оправдано в случаях, когда требуется высокое качество очищенной воды и другие методы очистки не обеспечивают необходимого уровня удаления загрязнений. Технические особенности систем обратного осмоса требуют тщательного планирования и обслуживания для обеспечения их эффективной работы.

      Экономика

      Внедрение систем обратного осмоса для очистки сточных вод может потребовать значительных инвестиций в оборудование и инфраструктуру. Однако на долгосрочной основе экономические выгоды в виде снижения затрат на управление сточными водами и соблюдения экологических норм могут оправдать эти затраты.

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.4.3. Фильтрация с применением фильтров с зернистой загрузкой или сетчатых барабанных фильтров

      Описание

      Фильтрация с использованием фильтров с зернистой загрузкой или сетчатых барабанных фильтров является одним из традиционных методов очистки сточных вод. Эти фильтры используются для удержания твердых частиц и загрязнений в сточной воде, позволяя проходить только чистой воде.

      Техническое описание

      Фильтры с зернистой загрузкой состоят из слоя зернистого материала, через который проходит сточная вода. В процессе фильтрации загрязнения задерживаются на поверхности зернистого материала. Сетчатые барабанные фильтры используются для механической фильтрации, где загрязненная вода проходит через мелкие отверстия в сетке, задерживая частицы загрязнений.

      Для повышения эффективности и надежности работы фильтров необходимо выполнение следующих условий:

      использование соответствующего фильтрующего материала;

      водовоздушная промывка;

      низкий отвод промывной воды;

      установка пескоулавливающих устройств;

      установка дренажно-распределительной системы;

      автоматизация процесса эксплуатации сооружений с контролем и управлением основными технологическими параметрами работы;

      выбор регламента работы сооружений в различных ситуациях.

      Для защиты фильтров рекомендуется применять барабанные сетки, обеспечивающие задержание взвешенных частиц размером 0,5 мм и более.

      Лимитирующим фактором при использовании фильтров доочистки является малый ресурс фильтрующих загрузок, обусловленный их быстрым биообрастанием, заиливанием и выходом из строя, что приводит к проскокам загрязняющих веществ. Для однослойных мелкозернистых фильтров рекомендуют крупность загрузки 1,2 – 2 мм, а для крупнозернистых – гранитный щебень крупностью 3–10 мм.

      Использование крупнозернистого грандиорита крупностью 2 – 6 мм, а также водовоздушная промывка фильтрующего материала с низким отводом промывной воды позволяют снизить кольматируемость фильтрующего слоя и увеличить длительность фильтроцикла без помощи барабанных сеток перед фильтрами зернистой загрузки.

      Для доочистки сточных вод применяются скорые фильтры с нисходящей фильтрацией, при этом водовоздушная промывка обеспечивает наиболее высокое качество очистки от загрязнений фильтрующего материала.

      В качестве фильтрующего материала используется крупнозернистый кварцевый песок или гранитная крошка фракцией 2 – 6 мм (грандиорит) с коэффициентом неоднородности не более 2 %. Для водовоздушной промывки с регенерацией фильтрующей загрузки необходим фильтрующий материал, имеющий истираемость не более 0,3 %, измельчаемость не более 3 %. Эффективность работы фильтров на таком фильтрующем материале составляет 50 – 60 % по БПКполное и 65 – 75 % по взвешенным веществам.

      Достигнутые экологические выгоды

      Использование фильтров с зернистой загрузкой или сетчатых барабанных фильтров способствует снижению загрязнения окружающей среды. Этот метод обеспечивает эффективную очистку сточных вод, что позволяет сократить влияние загрязнений на водные и почвенные ресурсы.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Фильтры с зернистой загрузкой или сетчатые барабанные фильтры имеют высокую степень очистки, обычно удаляя большинство частиц загрязнений из сточной воды. Однако, для поддержания эффективной работы требуется регулярная очистка или замена фильтров.

      Кросс-медиа эффекты

      Использование фильтров с зернистой загрузкой или сетчатых барабанных фильтров может снизить давление на природные водные ресурсы за счет повторного использования очищенной воды или снижения необходимости в дополнительных методах очистки. Это также может сократить потребление энергии и химических реагентов, используемых для обработки сточных вод.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Эти методы фильтрации широко применяются в различных отраслях, включая обработку питьевой воды, сточных вод, промышленные процессы и многое другое. Они могут быть адаптированы к различным условиям и требованиям, что делает их универсальным решением для различных ситуаций.

      На блоке сооружений доочистки Ново-Курьяновских очистных сооружений (Москва) успешно использовались фильтры с загрузкой из гранитного щебня крупностью 3 – 10 мм. При строительстве и реконструкции фильтров доочистки, оборудованных дренажными системами "Экополимер", в Калининграде, Воронеже и других городах применялся крупнозернистый грандиорит крупностью 2 – 6 мм, а также водовоздушная промывка фильтрующего материала с низким отводом промывной воды. Это позволило снизить кольматируемость фильтрующего слоя и увеличить длительность фильтроцикла без помощи барабанных сеток перед фильтрами.

      Экономика

      Хотя начальные затраты на установку фильтров могут быть значительными, экономические преимущества в виде снижения расходов на обслуживание и замену фильтрующих материалов, а также уменьшение риска экологических штрафов, часто оправдывают эти затраты в долгосрочной перспективе.

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.5. НДТ, направленные на управление и сокращение воздействия производственных отходов и осадков сточных вод

5.5.1. Механическое обезвоживание осадка в центрифугах, на ленточных и камерных фильтр-прессах, шнековых прессах, дегидраторах

      Описание

      Механическое обезвоживание осадка - это процесс удаления излишней влаги из осадка, который образуется в результате обработки сточных вод или других жидких отходов. Основные методы механического обезвоживания осадка включают центрифугирование, фильтрацию через прессы (такие, как ленточные, камерные или шнековые фильтр-прессы) и использование дегидраторов. Эти методы обеспечивают удаление влаги из осадка, образуя компактные осадочные блоки или твердые кексы, что уменьшает объем отходов и облегчает их дальнейшую обработку или утилизацию. Механическое обезвоживание осадка играет важную роль в процессах очистки сточных вод и управления твердыми отходами, обеспечивая эффективную обработку и утилизацию осадка.

      Техническое описание

      Фильтры-прессы. Такие аппараты применяют в случаях, когда отходы после обезвоживания отправляют на сушку либо сжигание, или же есть необходимость в получении осадка с минимальной влажностью. Рационально применять такое оборудование для обработки отходов промышленного стока с повышенным содержанием минеральных компонентов.

      Различают несколько видов аппаратов: шнековые, рамные, винтовые барабанные и прочее. Рамный фильтр-пресс представляет собой набор рам и плит, которые находятся вертикально и чередуются между собой. Между поверхностями плит и рам располагается фильтровальная ткань. Пропускная способность такого оборудования в силу его конструктивных нюансов довольно низкая. Выгружать остаток в таких фильтрах приходится вручную, поэтому они практически не используются.

      Камерные фильтры-прессы пользуются особой популярностью. Фильтровальная ткань в таком оборудовании натянута между плитами, которые соединены опорами, установленными в вертикальном положении. Гидроустройства поддерживают ткань постоянно в натянутом состоянии. Верхняя часть плиты обтянута матерчатым фильтром. К раме крепится камера. Попадая в камеру, осадок отжимается под давлением. Далее плиты раздвигаются и остатки снимают вручную. Такие устройства производятся серийно и имеют внушительную площадь поверхности фильтрования, которая может доходить до 50 м2. Камерный пресс способен обрабатывать осадок с повышенным содержанием сточных вод, но может не справиться с пониженным содержанием сточных вод.

      В ленточных установках осадок зажимается 2 лентами, проходящими между валами и выполненными из сита. В таком оборудовании механическое обезвоживание осадка сточных вод происходит непрерывно.

      Центрифуги. Центрифугирование сегодня находит все большее распространение. Преимуществом такой методики обезвоживания считается простота, в том числе и управления процессом, а также экономичность. Вследствие обработки на центрифуге получаются отходы с низкой влажностью.

      Декантерные центрифуги и полимерные станции применяются для обработки и обезвоживания различных по составу осадочных отложений и вод, среди которых промышленный, хозяйственно-бытовой, поверхностный сток (талые и дождевые воды).

      К преимуществам такой системы относят:

      обезвоживание осадка сточных вод до влажности от 62 до 68 %;

      возможность обработки суспензий в широком диапазоне размеров частиц и концентрации твердой фазы;

      автоматический подбор дозировки флокулянта;

      простоту в обслуживании, автоматизацию процесса;

      более низкую установленную массу и мощность в сравнении с отечественными аналогами;

      более низкую стоимость в сравнении с другими европейскими аналогами.

      Шнековый дегидратор предназначен для обезвоживания осадков любой природы, образовавшихся в процессе очистки стока вод (сельскохозяйственных, промышленных, хозяйственно-бытовых и т.д.).

      Принцип работы: в отделение для обработки флокулянтом насосом подается стабилизированный осадок, после чего последний направляется в узел обезвоживания. Фильтрат при данном процессе вытекает между кольцами из зазоров, ширина которых в направлении выхода кека уменьшается. Уменьшается и шаг витков шнека, создавая в зоне обезвоживания давление, а также уменьшая объем осадка. Внутреннее давление в барабане регулируется прижимной пластиной, установленной на конце шнека. В завершении фильтрат отправляется в начало очистных сооружений, а кек сбрасывается в контейнер.

      Достигнутые экологические выгоды

      Оборудование механического обезвоживания осадков сточных вод доказало свою высокую эффективность на очистных сооружениях стран ближнего и дальнего зарубежья, с последующим компостированием осадков и дальнейшим использованием в качестве удобрения.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      В центрифугах обезвоживание осадка сточных вод происходит без обработки реагентами. К преимуществам оборудования стоит отнести малую занимаемую площадь, высокую надежность, низкую влажность кека и возможность интеграции в автоматизированную систему управления.

      Ленточные установки потребляют немного электрической энергии и способны работать непрерывно. Перед загрузкой осадок не требует дополнительной фильтрации от крупных частиц и песка.

      После камерных аппаратов осадок сушить не надо, поскольку он имеет низкую влажность.

      Кросс-медиа эффекты

      Рамные и камерные установки обладают низкой производительностью. Со временем материалы для фильтрации потребуют замены.

      Перед центрифугированием из осадка следует убрать большие частицы, песок. Расходы на термосушку.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Механическое обезвоживание осадков очистных сооружений широко применяются в таких странах, как Россия, Швеция, Англия и Кувейт.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.5.2. Обезвоживание осадка в геоконтейнерах (геотубах)

      Описание

      Технология обезвоживания осадка в геотубах довольно проста в техническом плане и позволяет сэкономить материальные и трудовые ресурсы по сравнению с методами обезвоживания осадков в уже естественных условиях.

      Техническое описание

      Метод занимает промежуточное положение между механическим обезвоживанием и иловыми площадками.

      Аналогично механическому обезвоживанию осадок обрабатывается флокулянтом и подается насосом в геотекстильный контейнер (геотубу), сшитый из прочного фильтрующего материала, с объемом до 1500 м3. Свободная вода выходит через стенки контейнера сквозь мелкие поры геотекстиля. В результате этого происходит обезвоживание осадка, фильтрат, выходящий из контейнера, получается чистым и не содержит механических взвесей. Контейнеры размещаются на площадке с твердым покрытием и системой отвода фильтрата на очистные сооружения. Наливы сфлокулированного осадка в геоконтейнер повторяются несколько раз, до финального заполнения емкости.

      После завершения активной стадии водоотдачи осадок, закачанный в геотекстильные контейнеры, продолжает обезвоживаться благодаря хорошей светопоглощающей способности геотекстиля и испарению через большую площадь поверхности контейнера. Кроме того, контейнер не впитывает атмосферные осадки и шлам не подвергается повторному обводнению.

      Положительно на процесс обезвоживания влияет зимнее промораживание, в результате чего при оттаивании высвобождается дополнительное количество остаточной влаги. Благодаря обезвоживанию в контейнере обезвоженный осадок (шлам) становится материалом, удобным для погрузки и транспортировки. Контейнер может быть вскрыт (не используется повторно для этих же целей) и его содержимое вывозится. Может быть применено решение по захоронению обезвоженного осадка на месте обезвоживания, в этом случае геоконтейнеры укладываются в несколько слоев друг на друга.

      Достигнутые экологические выгоды

      Обезвоживание ила в геотубах является современной альтернативой иловым полям с естественной сушкой и обеспечивает снижение объема осадка в 2 – 5 раз, высокую скорость производства работ, экологичность, а также возможность использования обезвоженного осадка для рекультивации земель.

      В процессе обезвоживания влажность шлама уменьшается с 75 % до 45 % в течение нескольких недель, а после зимнего периода влажность снижается до 25 %. Многоярусное размещение геотуб позволяет компактно и долгосрочно хранить обезвоженный шлам: он занимает в несколько раз меньше пространства, чем при традиционных методах складирования осадков.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Геотубы благодаря материалу представляют собой эффективные фильтрующие системы, которые отлично справляются с удержанием загрязненных отходов, твердых осадков и шламов внутри контейнеров на долгий срок. Поры в плетении материала способны пропускать воду лишь в одном направлении – наружу, оставляя внутри крупные частицы.

      Кросс-медиа эффекты

      Неправильный подход в геотубах может привести к таким последствиям, как водная эрозия грунта под геотубой, повреждение геоткани, непроизвольное перекатывание геоконтейнеров, образование конусов грунта внутри геотубы, возникновение запесочивания и забивания пор геоткани.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Технология обезвоживания осадка с применением геотуб во всем мире вызывает повышенный интерес по двум простым причинам: экономическая эффективность и легкость монтажа, эксплуатации, обслуживания.

      Экономика

      Метод позволяет оперативно и с минимальными капитальными вложениями реализовать эффективное обезвоживание осадка. Требуется минимальная площадь для размещения узла приготовления и дозирования раствора флокулянта (возможен контейнер, размещаемый рядом с площадкой обезвоживания). Затраты на обезвоживание ниже на 20 – 30 %. В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.5.3. Обработка осадка сточных вод с получением биогаза

      Описание

      Биогаз – газообразный продукт, получаемый в результате анаэробной, т.е. происходящей без доступа воздуха ферментации органических веществ самого разного происхождения. Его основные компоненты: метан (СН4) – 55 – 70 % и углекислый газ (СО2) – 28 – 43 %, а также в очень малых количествах другие газы, например, сероводород.

      Техническое описание

      Обработка осадка сточных вод с получением биогаза – это процесс, при котором органический материал, содержащийся в осадке, подвергается биологическому разложению с целью производства биогаза.

      Сбор осадка: осадок, образующийся в результате процесса очистки сточных вод, собирается и отделяется от чистой воды в специальных емкостях или отстойниках.

      Биологическое разложение: осадок направляется в биогазовый реактор или биогазовый резервуар, где он подвергается биологическому разложению под воздействием анаэробных микроорганизмов. Этот процесс происходит без доступа кислорода.

      Выделение биогаза.

      В результате биологического разложения органического материала образуется биогаз, в основном состоящий из метана (CH4) и углекислого газа (CO2). Биогаз собирается в верхней части реактора и затем извлекается для дальнейшего использования.

      Использование биогаза. Полученный биогаз может быть использован в качестве источника энергии для производства тепла и электроэнергии, а также в качестве топлива для транспортных средств или для других промышленных процессов.

      Этот процесс имеет ряд преимуществ, включая снижение объема осадка, сокращение негативного воздействия на окружающую среду и возможность использования биогаза как источника энергии.

      Биогазовые установки работают 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, круглый год. Такой режим работы является еще одним их преимуществом. Всей системой управляет система автоматики. Для управления достаточно двух часов работы в день всего одного человека.

      Достигнутые экологические выгоды

      Благодаря строительству и организации работы биогазовых установок можно получать не только экологически чистое топливо, но и органические отходы, которые и дальше могут служить в качестве удобрений, а также для снижения выбросов СО2 в атмосферу.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Высокая электрическая эффективность позволяет увеличить количество генерируемой электроэнергии на единицу используемого биогаза сточных вод. Электрическая эффективность до 43 % и тепловая эффективность до 45 %.

      Кросс-медиа эффекты

      В процессе анаэробной переработки осадков остаются отходы, которые могут содержать опасные химические вещества или патогенные микроорганизмы. Эти отходы требуют дополнительной обработки.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Построены, запущены и успешно работают более 300 заводов по производству биогаза в Германии, Франции, Нидерландах, Греции, Великобритании, Швеции, Испании, Люксембурге, Чехии, Литве, США, Японии и на Кипре.

      В 2017 году на предприятии ТОО "Водные ресурсы-Маркетинг" города Шымкент произведена модернизация канализационно-очистных сооружений с увеличением мощности со 100 до 150 тыс. м3/сут., автоматизированы все процессы очистных сооружений, запущена биогазовая установка по переработке осадка мощностью 0,5 МВт, которая обеспечивает:

      выработкой "зеленой" электроэнергии до 400 кВт/ час;

      промывку, просушку песка (подсыпка дорог, строительство);

      получение органических удобрений до 34 тыс. тонн/год;

      уменьшение потенциальных выбросов СО2 в атмосферу – 3,7 тыс. тонн/год.

      Экономика

      В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

5.5.4. Ацидофикация осадка сточных вод

      Описание

      Ацидофикация – один из способов увеличения количества легкодоступной органики. Использование данного процесса позволяет увеличить долю легкоокисляемых органических соединений в сточной воде, прошедшей первичное отстаивание, за счет продуктов ацидофикации – летучих жирных кислот.

      Техническое описание

      Технология ацидофикации сырого осадка на сооружениях биологической очистки может применяться для решения сразу нескольких проблем, а именно:

      как метод оздоровления активного ила во всех случаях нарушения флокулообразования, седиментации и даже вспухания ила, так как он позволяет обеспечить ил необходимой легкоокисляемой органикой и биогенными элементами;

      как метод обеспечения эффективного удаления всех форм азотсодержащих веществ, т.е. для усиления как нитрификации (за счет повышения устойчивости нитрифицирующего ила к неблагоприятным условиям и воздействию токсикантов), так и денитрификации (за счет обеспечения ила восстановителями);

      как метод глубокого удаления всех биогенных элементов, включая соединения фосфора за счет обеспечения ила восстановителями;

      как метод улучшения влагоотдающих свойств сырого осадка, позволяющий снизить объем избыточного сырого осадка минимально в 1,5 раза.

      Данный процесс может быть реализован как на основной линии обработки сточной воды в первичных отстойниках, оснащенных системой рецикла осадка, так и на отдельной линии в реакторах преферментации сырого осадка с различными схемами рецикла, перемешивания и стадийности.

      Ацидофикацию (преферментацию) сырого осадка можно использовать как метод стабилизации очистки сточных вод от биогенных элементов.

      Для реализации биологической дефосфатации на низкоконцентрированных стоках одним из приемов увеличения содержания легкодоступной органики является процесс ацидофикации (преферментации).

      Преферментация – специально организованный процесс образования растворимого, биологически легкодоступного органического вещества (летучих жирных кислот) путем анаэробной обработки в первичных резервуарах взвешенного или осажденного органического вещества, содержащегося в муниципальных и промышленных сточных водах, с целью использования полученных летучих жирных кислот для повышения эффективности удаления биогенных элементов.

      Для обозначения процесса термины "ацидофикация" и "преферментация" используются в равной мере, но отмечается тенденция более частого использования в русскоязычной литературе термина "ацидофикация", а в англоязычной – "преферментация".

      Поскольку в процессе ацидофикации при разложении органического вещества, кроме увеличения его легкоразлагаемой фракции, также происходит аммонификация, сопровождающаяся увеличением концентрации аммонийного азота, и увеличение фракции взвешенных веществ при попадании обогащенной сточной воды в аэротенк, могут возникать условия для дополнительного прироста биомассы, дополнительного расхода кислорода на нитрификацию и расхода ценного легкодоступного органического вещества на дополнительную денитрификацию.

      Согласно данным АО "Мосводоканал" возрастание концентрации ХПК на 50 % привело к дополнительному удалению 45 % P-PO4. Удалось повысить стабильность работы аэротенков блока удаления биогенных элементов, запроектированных под технологию биологического удаления азота и фосфора по технологической схеме UCT, за счет увеличения количества легкоокисляемых органических соединений на 30 %. При этом были достигнуты следующие показатели качества очищенной воды: N-NH4 – 0,7 мг/л; N- NO2 – 0,03 мг/л; N-NO3 – 7,7 мг/л, P-PO4 – 0,2 мг/л. При применении технологии ацидофиакции сырого осадка нагрузка на аэротенки по азоту аммонийному не увеличивается. Также было обнаружено небольшое снижение стабильности очистки сточной воды от взвешенных веществ, не повлекшее изменения прироста активного ила и качества очистки воды. При необходимости для повышения стабильности очистки воды от взвешенных веществ при использовании технологии ацидофикации сырого осадка рекомендуется направлять сливную воду на дополнительное отстаивание.

      Достигнутые экологические выгоды

      Одним из методов обогащения сточной воды легкоразлагаемым органическим веществом является ацидофикация (кислотное брожение) сырого осадка. Использование ацидофикаторов позволило обогатить осветленную сточную воду легкоразлагаемым органическим веществом, что привело к повышению эффективности процессов денитрификации и биологической дефосфотации в аэротенках и достижению нормативного качества очищенной воды по азоту и фосфору. Промышленный эксперимент по переводу отстойника в режим ацидофикации позволил обеспечить процесс ацидофикации без строительства отдельных емкостных сооружений и добиться нормативного качества очистки воды по азоту и фосфору.

      Экологические показатели и эксплуатационные данные

      Перевод одного из первичных отстойников нового блока очистных сооружений в режим ацидофикации позволяет значительно повысить качество и стабильность очистки сточных вод от соединений азота и фосфора (с дополнительным удалением 3,5 мг/дм3 азота и 0,23 мг/дм3 P-PO4).

      Кросс-медиа эффекты

      В процессе ацидофикации увеличивается легкоразлагаемая фракция органического вещества, что вызывает аммонификацию, рост аммонийного азота и взвешенных веществ, что, в свою очередь, может привести к дополнительному приросту биомассы, увеличению расхода кислорода на нитрификацию и расходу органического вещества на денитрификацию.

      Технические соображения, касающиеся применимости

      Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Одним из примеров внедрения технологии ацидофикации осадка на городских очистных сооружениях Российской Федерации является опыт реконструкции Курьяновских очистных сооружений в Москве.

      Основной успех опыта внедрения технологии связан с тем, что в ходе реконструкции первичных отстойников удалось избежать необходимости строительства новых сооружений при достаточно заметном повышении качества очистки сточных вод.

      Экономика

      В 2018 году в городе Стерлитамак в Республике Башкортостан на биологических очистных сооружениях был построен новый узел ацидофикации осадка сточных вод. Сумма инвестиций в проект составила порядка 55 млн. рублей. В зависимости от применяемого метода в каждом конкретном случае стоимость техники индивидуальна.

      Движущая сила внедрения

      Требования экологического законодательства Республики Казахстан.

6. Заключение, содержащее выводы по наилучшим доступным техникам

      Техники, перечисленные и описанные в настоящем разделе, не носят нормативный характер и не являются исчерпывающими. Могут использоваться другие техники, обеспечивающие достижение уровней эмиссий и технологических показателей, связанных с применением НДТ, при нормальных условиях эксплуатации объекта с применением одной или нескольких НДТ, описанных в заключении по НДТ.

      Технологические показатели, связанные с применением НДТ, определяются как диапазон уровней эмиссий, которые могут быть достигнуты при нормальных условиях эксплуатации объекта с применением одной и (или) комбинации НДТ.

      В настоящем заключении по НДТ:

      технологические показатели по сбросам в водные объекты выражаются как масса сброса на объем сточных вод, выраженная в мг/дм3;

      при фактических значениях уровней эмиссий маркерных загрязняющих веществ ниже или в пределах диапазона указанных технологических показателей, связанных с применением НДТ, требования, определенные настоящим разделом, являются соблюденными.

      Иные технологические показатели, связанные с применением НДТ, в том числе уровней потребления энергетических, водных и иных ресурсов для соответствующего показателя и (или) отрасли определяются согласно действующим национальным НПА.

      Иные технологические показатели, связанные с применением НДТ, выражаются в количестве потребления ресурсов в расчете на единицу времени или единицу производимой продукции (товара), выполняемой работы, оказываемой услуги. Соответственно, установление иных технологических показателей обусловлено применяемой технологией производства. Кроме того, в результате анализа потребления энергетических, водных и иных (сырьевых) ресурсов, проведенного в разделе "Общая информация", получен вариативный ряд показателей, который зависит от многих факторов: качественные показатели сырья, производительность и эксплуатационные характеристики установки, качественные показатели готовой продукции, климатические особенности регионов и т.д.

      Технологические показатели потребления ресурсов должны быть ориентированы на внедрение НДТ, в том числе прогрессивной технологии, повышение уровня организации производства, соответствовать наименьшим значениям (исходя из среднегодового значения потребления соответствующего ресурса) и отражать конструктивные, технологические и организационные мероприятия по экономии и рациональному потреблению.

      Для периодов усреднения эмиссий применяются следующие определения (таблица 6.1.).

      Таблица 6.1. Периоды усреднения уровней сбросов, связанные с НДТ.

№ п/п

Период усреднения

Сбросы

1

В среднем за сутки

Среднее значение за период выборки в течение 24 часов, взятое в качестве среднепропорциональной пробы (или в виде среднепропорциональной по времени пробы, при условии, что демонстрируется достаточная стабильность потока) *

      Примечание:

      * для периодических процессов может использоваться среднее значение полученной величины измерений, взятых за общее время отбора проб или результат измерения, в результате разового отбора проб.

      Если не указано иное, заключения по НДТ, представленные в настоящем разделе, являются общеприменимыми.

6.1. Общие НДТ

      НДТ для конкретных процессов, указанные в разделах 6.2. – 6.4., применяются в дополнение к общим НДТ, приведенным в настоящем разделе.

      Если не указано иное, заключения по НДТ, представленные в настоящем разделе, являются общеприменимыми.

6.1.1. Система экологического менеджмента

      НДТ 1.

      В целях улучшения общей экологической эффективности НДТ заключается в реализации и соблюдении СЭМ, которая включает в себя все следующие функции:

      1) заинтересованность руководства, включая высшее руководство на уровне компании и предприятия (например, руководитель предприятия);

      2) анализ, включающий определение контекста организации, выявление потребностей и ожиданий заинтересованных сторон, определение характеристик предприятия, связанных с возможными рисками для окружающей среды (и здоровья человека), а также применимых правовых требований, касающихся окружающей среды;

      3) экологическую политику, которая включает в себя постоянное совершенствование установки посредством менеджмента;

      4) планирование и установление необходимых процедур, целей и задач в сочетании с финансовым планированием и инвестициями;

      5) выполнение процедур, требующих особого внимания:

      структура и ответственность;

      набор, обучение, информированность и компетентность персонала, чья работа может повлиять на экологические показатели;

      внутренние и внешние коммуникации;

      вовлечение сотрудников на всех уровнях организации;

      документация (создание и ведение письменных процедур для контроля деятельности со значительным воздействием на окружающую среду, а также соответствующих записей);

      эффективное оперативное планирование и контроль процессов;

      программа технического обслуживания;

      готовность к чрезвычайным ситуациям и реагированию, включая предотвращение и/или снижение воздействия неблагоприятных (экологических) последствий чрезвычайных ситуаций;

      обеспечение соответствия экологическому законодательству;

      6) обеспечение соблюдения экологического законодательства Республики Казахстан;

      7) проверку работоспособности и принятие корректирующих мер с уделением особого внимания к следующим действиям:

      мониторинг и измерение;

      корректирующие и превентивные действия;

      ведение записей;

      независимый внутренний и внешний аудит для определения соответствия СЭМ запланированным мероприятиям и тому, надлежащим ли образом она внедряется и поддерживается;

      8) обзор СЭМ и ее постоянную пригодность, адекватность и эффективность со стороны высшего руководства;

      9) подготовку регулярной отчетности, предусмотренной экологическим законодательством;

      10) валидацию органом по сертификации или внешним верификатором СЭМ;

      11) следование за развитием более чистых технологий;

      12) рассмотрение воздействия на окружающую среду от возможного снятия с эксплуатации установки на этапе проектирования нового завода и на протяжении всего срока его службы;

      13) применение отраслевого бенчмаркинга на регулярной основе (сравнение показателей своей компании с показателями лучших предприятий отрасли);

      14) систему управления отходами;

      15) на установках/объектах с несколькими операторами создание объединений, в которых определяются роли, обязанности и координация операционных процедур каждого оператора установки в целях расширения сотрудничества между различными операторами;

      16) инвентаризацию сточных вод и выбросов в атмосферу.

      Объем (например, уровень детализации) и характер СЭМ (например, стандартизованная или нестандартизированная), как правило, связаны с характером, масштабом и сложностью установки, а также уровнем воздействия на окружающую среду, которое она может оказывать.

6.1.2. Управление энергопотреблением, энергоэффективность

      НДТ 2.

      НДТ служит для сокращения потребления тепловой и энергетической энергии путем применения одной или комбинации нескольких из перечисленных ниже техник.

№ п/п

Техники

Применимость

1

СЭнМ

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

2

Применение ЧРП

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

3

Применение энергоэффективных асинхронных электродвигателей

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

4

Применение энергоэффективного насосного оборудования

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

5

Внедрение энергоэффективной системы аэрации

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Описание НДТ приведено в разделе 5.2. Справочника по НДТ.

6.1.3. Управление технологическими процессами

      НДТ 3.

      НДТ применяется для измерения или оценки всех соответствующих параметров, необходимых для управления процессами из диспетчерских с помощью современных компьютерных систем с целью непрерывной корректировки и оптимизации процессов в режиме реального времени, для обеспечения стабильности и бесперебойности технологических процессов, что повысит энергоэффективность и позволит максимально увеличить производительность и усовершенствовать процессы обслуживания. НДТ заключается в обеспечении стабильной работы процесса с помощью системы управления процессом вместе с использованием одной или комбинации техник:

№ п/п

Техники

Применимость

1

Автоматизированные системы управления технологическим процессом и очистными сооружениями

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Описание НДТ приведено в разделе 5.1. Справочника по НДТ.

6.1.4. Мониторинг эмиссий

      НДТ 4.

      НДТ заключается в проведении мониторинга сбросов маркерных загрязняющих веществ в месте выпуска сточных вод из очистных сооружений в соответствии с национальными и/или международными стандартами, регламентирующими предоставление данных эквивалентного качества.

№ п/п

Параметр

Минимальная периодичность контроля

1

Температура (С0)

Непрерывно*

2

Расходомер (м3/час)

Непрерывно*

3

Водородный показатель (ph)

Непрерывно *

4

Электропроводность (мкс -микросименс)

Непрерывное*

5

Мутность (ЕМФ-единицы мутности по формазину на литр)

Непрерывное*

6

СПАВ

Согласно программе ПЭК, но не реже одного раза в квартал

7

БПКполное

Согласно программе ПЭК, но не реже одного раза в квартал

8

ХПКобщее

Согласно программе ПЭК, но не реже одного раза в квартал

9

Взвешенные вещества

Согласно программе ПЭК, но не реже одного раза в квартал

10

Азот аммонийный (NH4+)

Согласно программе ПЭК, но не реже одного раза в квартал

11

Нитраты по иону (NO3-)

Согласно программе ПЭК, но не реже одного раза в квартал

12

Нитриты по азоту (NO2)

Согласно программе ПЭК, но не реже одного раза в квартал

13

Фосфаты (РО4)

Согласно программе ПЭК, но не реже одного раза в квартал

      * Выпуски сточных вод, отводимые с объекта I категории, подлежат оснащению автоматизированной системой мониторинга, согласно требованиям, предусмотренным действующим экологическим законодательством Республики Казахстан.

      Для мониторинга сброса сточных вод существует множество стандартных процедур отбора проб и анализа воды и сточных вод, в том числе:

      случайная проба – одна проба, взятая из потока сточных вод;

      составная проба – проба, отбираемая непрерывно в течение определенного периода, или проба, состоящая из нескольких проб, отбираемых непрерывно или периодически в течение определенного периода и затем смешанных;

      квалифицированная случайная проба – составная проба из не менее чем пяти случайных проб, отобранных в течение максимум двух часов с интервалом не менее двух минут и затем смешанных.

6.1.5. Шум, вибрация, запах

      НДТ 5.

      Чтобы снизить уровень шума и предотвратить его распространение на ближайшую территорию, могут быть применены различные технические решения по снижению шума:

      реализация стратегии снижения шума;

      ограждение шумных операций/агрегатов;

      виброизоляция операций/агрегатов;

      внутренняя и внешняя обшивка из ударопоглощающего материала;

      звукоизоляция зданий для защиты от любых шумных операций, связанных с оборудованием для преобразования материалов;

      строительство стен для защиты от шума, например, строительство зданий или естественных барьеров, таких, как растущие деревья и кустарники между охраняемой территорией и шумной деятельностью;

      обшивка воздуховодов и воздуходувок, расположенных в звуконепроницаемых зданиях;

      закрытие дверей и окон крытых помещений;

      малошумное оборудование, сюда входят малошумные компрессоры, насосы.

      НДТ 6.

      Мероприятия, направленные на предотвращение образования и распространения запахов заключаются в следующем:

      надлежащее хранение и обращение с пахучими материалами; тщательное проектирование, эксплуатация и техническое обслуживание любого оборудования, которое может выделять запахи; сведение к минимуму использование пахучих материалов.

      Сокращения образования запахов при сборе и обработке сточных вод и осадков сточных вод можно добиться путем:

      сокращения до минимально возможных показателей времени пребывания сточных вод и осадков сточных вод в системах сбора и хранения, в частности, в анаэробных условиях;

      использования химических веществ для уничтожения или сокращения образования пахучих веществ (например, окисление или осаждение сероводорода);

      оптимизации аэробного разложения (может включать контроль содержания кислорода; надлежащее (частое) обслуживание системы аэрации; использование чистого кислорода; удаление накипи в цистернах);

      покрытия или ограждения объектов сбора и обработки сточных вод и осадков сточных вод с целью сбора пахучих отходящих газов для дальнейшей обработки;

      обработки выбросов/сбросов за пределами основного производства ("на конце трубы") (может включать биохимическую обработку; окисление при повышенной температуре).

6.2. Управление водопользованием, удаление и очистка сточных вод

      НДТ 7.

      Для охраны водных ресурсов от воздействия сточных вод и управления их балансом при процессах очистки сточных вод необходимо выполнение следующих мероприятий:

      разработка водохозяйственного баланса для предприятий КОС;

      внедрение системы оборотного водоснабжения и повторного использования воды в технологическом процессе;

      сокращение водопотребления в технологических процессах;

      использование локальных систем очистки и обезвреживания сточных вод.

      НДТ 8.

      НДТ при механической очистке сточных вод служит для применения одной или нескольких приведенных ниже техник.

№ п/п

Техники

Применимость

1

Процеживание

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

2

Удаление оседающих грубых примесей (песка)

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

3

Отстаивание

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Описание НДТ приведено в разделе 5.3.1. Справочника по НДТ.

      НДТ 9.

      НДТ при химической и физико-химической очистке сточных вод служит для применения одной или нескольких приведенных ниже техник.

№ п/п

Техники

Применимость

1

Коагуляция, флокуляция

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

2

Сорбция

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

3

Экстракция

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

4

Химическое осаждение

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

5

Адсорбция с применением активированного угля

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

6

Нейтрализация

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

7

Окисление

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

8

Ионный обмен

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

9

Флотация

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Описание НДТ приведено в разделе 5.3.2. Справочника по НДТ.

      НДТ 10.

      НДТ при биологической очистке сточных вод служит для применения одной или нескольких приведенных ниже техник.

№ п/п

Техники

Применимость

1

Биологическая очистка в аэротенках

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

2

Анаэробое брожение микроорганизмов с целью получения метана

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

3

Биофильтры

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

4

Биоблоки

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

5

Технология мембранного биореактора

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

6

Технология фильтрации суспензии через взвешенный слой осадка

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

7

Технология реактора циклического действия

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

8

Использование микроводорослей

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

9

Биоаугментация

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Описание НДТ приведено в разделе 5.3.3. Справочника по НДТ.

      НДТ 11.

      НДТ при обеззараживании сточных вод служит для применения одной или нескольких приведенных ниже техник.

№ п/п

Техники

Применимость

1

Ультрафиолетовое облучение

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

2

Озонирование сточных вод

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Описание НДТ приведено в разделе 5.3.4. Справочника по НДТ.

      НДТ 12.

      НДТ при глубокой очистке (доочистка) сточных вод служит для применения одной или нескольких приведенных ниже техник.

№ п/п

Техники

Применимость

1

Мембранная ультрафильтрация

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

2

Обратный осмос

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

3

Фильтрация с применением фильтров с зернистой загрузкой или сетчатых барабанных фильтров

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Описание НДТ приведено в разделе 5.4. Справочника по НДТ.

6.2.1. Технологические показатели сбросов при очистке сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов

      Таблица 6.2. Технологические показатели сбросов при очистке сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов

№ п/п

Параметр

НДТ-ТП (мг/дм3) *

1

БПКполное

3 – 6

2

ХПКобщее

15 – 30

3

Взвешенные вещества

5 – 35

4

Азот аммонийный (NH4+)

0,25 – 1

5

Нитраты по иону (NO3-)

5 – 25

6

Нитриты по азоту (NO2)

0,05 – 0,1

7

Фосфаты (РО4)

0,1 – 1

      * при сбросе сточных вод в пруды-накопители и пруды-испарители имеющие статус водоема рыбохозяйственного назначения, технологические показатели должны соответствовать действующим санитарно-гигиеническим, ЭНК и целевым показателям качества окружающей среды. При наличии разных значений, определенных НПА, применяются наиболее жесткие требования, но не выше установленных в таблице 6.2.

6.3. Управление отходами и осадками сточных вод

      НДТ 13.

      Чтобы предотвратить или, если предотвращение невозможно, сократить количество отходов, направляемых на утилизацию, НДТ подразумевают составление и выполнение программы управления отходами в рамках СЭМ (смотреть НДТ 1), который обеспечивает в порядке приоритетности предотвращение образования отходов, их подготовку для повторного использования, переработку или иное восстановление.

      НДТ 14.

      Чтобы уменьшить объем осадка сточных вод, требующего дальнейшей обработки или удаления, и снизить его потенциальное воздействие на окружающую среду, НДТ заключается в использовании одного или комбинации техник, приведенных ниже.

№ п/п

Техники

Применимость

1

Механическое обезвоживание осадка в центрифугах, на ленточных и камерных фильтр-прессах, шнековых прессах, дегидраторах

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

2

Обезвоживание осадка в геоконтейнерах (геотубах)

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

3

Обработка осадка сточных вод с получением биогаза

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

4

Ацидофикация осадка сточных вод

Общеприменимо к видам деятельности и технологическим процессам согласно области применения справочника по НДТ.

      Описание НДТ приведено в разделе 5.5. Справочника по НДТ.

6.4. Требования по ремедиации

      Предприятия, занимающиеся очисткой сточных вод, играют важную роль в поддержании экологического баланса и защите окружающей среды. Однако, процессы очистки могут также представлять риск для экосистемы, если не соблюдаются соответствующие стандарты и меры по управлению загрязнениями. В связи с этим, разработка и реализация эффективных стратегий ремедиации является важным аспектом деятельности данных предприятий.

      Ниже приведены основные требования и этапы ремедиации, которые необходимо учитывать при планировании и выполнении мероприятий по очистке сточных вод с целью минимизации негативного воздействия на окружающую среду и обеспечения соответствия экологическим нормам и стандартам.

      1. Выявление и анализ экологического ущерба:

      Проведение комплексного анализа для выявления негативного воздействия на окружающую среду, вызванного загрязнением сточных вод, включая его влияние на подземные и поверхностные водоемы.

      Систематический мониторинг состояния сточных вод и их воздействия на окружающую среду с целью оперативного выявления экологического ущерба.

      2. Планирование ремедиации:

      Разработка детального плана действий по устранению ущерба, включая определение приоритетных мероприятий и установку конкретных временных рамок для их выполнения.

      Оценка степени загрязнения сточных вод и определение требуемого уровня очистки для обеспечения соответствия стандартам качества воды.

      3. Принятие мер по очистке сточных вод:

      Внедрение эффективных технологий и методов очистки сточных вод, включая установку соответствующего оборудования и систем очистки.

      Проведение регулярного технического обслуживания и контроля работы систем очистки для обеспечения их эффективной работы.

      4. Мониторинг и контроль качества воды:

      Постоянное мониторирование качества очищенной воды с использованием соответствующих аналитических методов и оборудования.

      Оценка эффективности принятых мер и корректировка плана ремедиации в случае необходимости для поддержания соответствия стандартам качества воды.

      5. Отчетность и ответственность:

      Предоставление регулярных отчетов об эффективности ремедиации и соответствии стандартам качества воды компетентным органам и заинтересованным сторонам.

      Принятие ответственности за причиненный ущерб и принятые меры по его устранению в соответствии с требованиями экологического законодательства.

      6. Соблюдение законодательства:

      Обеспечение соответствия всех мероприятий по ремедиации требованиям экологического законодательства и нормативным актам, регулирующим деятельность по очистке сточных вод.

      Проведение всех работ в рамках установленных норм и стандартов, с учетом требований по защите окружающей среды и обеспечению экологической безопасности.

7. Перспективные техники

      Данный раздел содержит информацию о новейших техниках, в отношении которых проводятся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы или осуществляется их опытно-промышленное внедрение.

      В процессе подготовки справочника НДТ составители и члены ТРГ проанализировали целый ряд новых технологических, технических и управленческих решений, которые обсуждаются как в зарубежных странах, так и в Казахстане. Это решения направлены на повышение эффективности производства, сокращение негативного воздействия на окружающую среду, оптимизацию ресурсопотребления. Они еще не получили широкого распространения и составители справочника не располагают надежными сведениями о внедрении их на двух предприятиях.

7.1. Перспективные техники в области очистки сточных вод и обработки осадков

7.1.1. Перспективная технология очистки коммунальных сточных вод гранулированными илами

      Приоритетным направлением развития современных технологий удаления биогенных элементов является интенсификация биологической очистки сточных вод с одновременным уменьшением экономических и энергетических затрат на ее осуществление. Самый прямой путь повышения удельных показателей эффективности сооружения – повышение концентрации биомассы в биореакторе. Для удержания концентрированной биомассы используется целый ряд современных технологий, таких, как использование мембранных илоразделителей, загрузки для прикрепления биопленки. Однако они существенно вдияют на удорожание строительства очистных сооружений.

      Известны альтернативные, более экономичные технологии интенсификации биологической очистки. Одна из них – использование повышенных доз активного ила. В классической схеме "аэротенк – вторичный отстойник" методом направленной селекции можно повысить дозу ила до 6 – 7 г/л [21]. Однако, эксплуатация сооружений в непрерывно-проточном режиме требует организации пространственной многозонной системы. Замена пространственного распределения технологических зон на временное (реактор циклического действия, SBR-реактор), а также использование гравитационной селекции активного ила с целью улучшения его седиментационных свойств позволяют существенно сократить площадь и объем, занимаемые биореакторами, совмещающими аэротенк и отстойник, при достижении высоких показателей очищенной воды.

      Ограничением для использования SBR-реакторов является трудность совместного биологического удаления азота и фосфора в одном объеме реактора при обработке коммунальных сточных вод (наличие в иловой смеси нитратов с предыдущего цикла работы реактора) [22], [23]. Эта трудность преодолевается путем применения технологии одновременной нитри-денитрификации [26], [27].

      В последние десятилетия в Нидерландах развиваются биотехнологии очистки сточных вод с использованием гранулированного активного ила, полученного методом направленной селекции [24], [25]. Ил отличается от флокулированного активного ила размерами частиц (1 – 3 мм), концентрически-зональным расположением различных групп микроорганизмов, плотностью и скоростью осаждения частиц (до 25 м/ч), пониженным в сравнении с классической технологией иловым индексом (до 40 мл/г). Это позволяет повышать концентрацию биомассы в сооружении до 8 – 10 г/л. Процесс проходит при непрерывной подаче кислорода в систему, а совмещение процессов нитри-денитрификации и дефосфатации осуществляется за счет пространственного расположения различных групп микроорганизмов в грануле [26], [27]. Реализация технологий с гранулированным активным илом позволяет решать вопросы реконструкции очистных сооружений под перспективные технологии удаления биогенных элементов без увеличения существующих объемов сооружений. Эксперты в области очистки коммунальных сточных вод считают, что технологии с гранулированным аэробным илом в ближайшем будущем станут доминирующими в области очистки коммунальных стоков, и даже стандартом качества [28]. Технология позволяет осуществить в одном биореакторе удаление БПК, азота и фосфора.

      Реакторы последовательно-периодического действия получают все более широкое распространение в России и мире, преимущественно для малых и средних очистных сооружений. Однако опыт использования биореакторов с гранулированной биомассой для биологической очистки низкоконцентрированных сточных вод, к которым относятся городские сточные воды, в настоящее время достаточно мал. В России отсутствуют аналогичные отечественные технологии, не решены вопросы их реализации, что потребовало дополнительных исследований. Кроме того, для полного восстановления нитратов требуется дополнительное количество органического вещества, которого в сточных водах Российской Федерации часто недостаточно. В г. Москва исследованы условия формирования гранулированного активного ила, определены технологические параметры и особенности процесса очистки коммунальных сточных вод с применением частично гранулированного активного ила, разработана технология очистки сточных вод в реакторах SBR - типа с гранулированным аэробным илом для очистки коммунальных сточных вод.

      Повышение удельной биохимической мощности сооружений с применением так называемого гранулированного активного ила является одним из перспективных направлений развития технологий биологической очистки сточных вод. Гранулированный ил – это микробные биоценозы, специализирующиеся на разложении и минерализации веществ, содержащихся в сточных водах, но отличающиеся от обычного ила двумя важными особенностями – строением основной структурной единицы этого ила – гранулы и высокими скоростями осаждения (до 20 м/ч). Это позволяет создавать в биореакторах очистки сточных вод дозы ила до 10 г/л. Технология аэробной биологической очистки в реакторе последовательно-периодического действия с последовательной нитри-денитрификацией и восходящим потоком сточной воды позволяет достигать качества очистки, соответствующего нормам предельно-допустимых концентраций для водоемов рыбохозяйственного назначения. Технико-экономическое сравнение разработанной технологии с технологией удаления биогенных элементов в аэротенке проточного действия показало, что затраты жизненного цикла сооружений с частично гранулированным активным илом в 1,4 раза меньше затрат традиционной технологии биологической очистки (для производительности 1000 м3/сут).

7.1.2. Устойчивые гранулы – флокулы

      Современные принципы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод с использованием активного ила основаны на том, что микроорганизмы в дисперсных системах образуют между собой структуры – флокулы. Принцип агрегирования микроорганизмов за последние годы был хорошо изучен и послужил основой для совершенствования технологий биологической очистки.

      Один из важнейших моментов в этой области знаний – изучение метановых процессов в анаэробных условиях. Прежде всего, были выявлены и практически использованы процессы, которые сопровождают формирование очень прочных и крупных метаногенных флокул. Эти гранулы в активном иле позволили значительно интенсифицировать анаэробную очистку. Если раньше процессы в метантенках шли в течение нескольких суток, то теперь анаэробная стадия очистки занимает несколько часов, а производительность по ХПК составляет 50 – 70 кг/(м3/сут).

      Бактерии способны вырабатывать экзополимеры, которые формируют пленку вокруг гранул (агломератов) для защиты от неблагоприятных воздействий. Интересно, что такие гранулы создают условия для улучшения межклеточного переноса веществ и в целом улучшают биологические процессы в колонии бактерий. Причем результат при этом может быть сопоставим с процессами закрепления бактерий на твердой поверхности и выигрыша в питании за счет потока воды и лучшего доступа к субстрату. В процессе жизнедеятельности бактерии выделяют биогаз и за счет этого флокулы (агломераты) из микроорганизмов получают способность к передвижению на значительные расстояния внутри объема реактора.

      Для создания устойчивых гранул из обычного сброженного ила применяют принцип гидравлической селекции. Он основывается на регуляции скорости восходящего потока воды таким образом, чтобы те бактерии, которые не имеют нужной скорости осаждения, вымывались из объема реактора. Более тяжелые и плотные флокулы, которые и требуются для процесса, задерживаются в объеме биореактора.

      Биотехнологии с прикрепленными микроорганизмами описанного типа даже более эффективны, чем биореакторы с псевдосжиженным, слоем песка. Песок постепенно вымывается, а его место также постепенно заполняют природные гранулы. В анаэробных условиях эти гранулы обладают большей скоростью осаждения и удерживаются в объеме реактора даже при скорости восходящего потока воды до 1 м/с.

      Процессы образования гранул из анаэробных бактерий начали изучаться относительно недавно, но оказались настолько перспективны, что сразу спровоцировали существенные технологические усовершенствования в процессах и аппаратах для биологической очистки. Бактерии метангенного типа способны стать основой для разработки и внедрения новых технологий очистки коммунальных стоков от органики и биогенных загрязнителей.

      В 1990-х годах появились технологии производства анаэробных гранул из всех четырех типов бактерий, используемых в процессах биологической очистки.

      Гранула имеет сложное строение: снаружи вглубь гранулы расположены сначала аэробные бактерии-гетеротрофы и нитрификаторы, затем денитрификаторы, фосфат-аккумулирующие денитрифицирующие бактерии. Это обусловлено постепенным снижением доступных концентраций кислорода и нитратов в процессе биологической очистки.

      Необходимые условия для реализации этой технологии: цикличность процесса, наличие восходящего с нужной скоростью потока воды, сверхбыстрое осаждение частиц, возможность регулировать содержание кислорода в воде.

      Изучение этих процессов в настоящее время находится на стадии опытно-промышленных испытаний.

      Изучение механизмов получения активного ила с нужными параметрами и регулирование селективных параметров для формирования субстрата для бактерий позволили выявить основное направление процессов биологической очистки. Оно заключается в сверхбыстрой седиментации частиц для накопления в биореакторе хорошо отстоянной биомассы. Даже при условиях, когда из-за специфики очищаемой воды формирование стабильных флокул невозможно, можно создать условия, когда быстрооседающие гранулы поддерживаются в восходящем потоке, создавая вполне приемлемые условия для протекания процессов.

      В аэробных условиях формирование устойчивых гранул вообще не обязательно – достаточный эффект интенсификации реакций достигается за счет быстрооседающего активного ила с некоторым содержанием флокул.

7.1.3. Технологии очистки сточных вод с использованием макроскопических материалов на основе графена

      Из-за исключительно большой теоретической площади поверхности (≈ 2600 м2/г), разностороннего химического состава и других физико-химических свойств графен и его производные оксида графена (GO) и восстановленного оксида графена использовались для широкого спектра применения, например, для восстановления окружающей среды, смягчения последствий изменения климата и применения устойчивой энергетики. С момента своего открытия графен в сотрудничестве с различными нанотехнологиями продемонстрировал большой успех в области очистки воды и сточных вод. Однако использование этих 2D-нанолистов создает различные проблемы из-за их высокогидрофильной природы. Например, графен обладает очень высокой коллоидной стабильностью в воде и, следовательно, сложная рекуперация может стать серьезным препятствием при практическом применении. За последние несколько лет были предприняты значительные усилия по борьбе с этой проблемой. Показано, что трехмерные макроструктуры графена могут быть конкурирующими альтернативами наноразмерному графену и его соединениям. Макроструктуры графена представляют собой трехмерную форму графена и соединений на его основе. Эти макроструктуры очень практичны и привлекательны, поскольку они не только обладают эффективностью наноматериалов, но и простотой манипулирования сыпучими материалами.

      В разгар этого нового исследования, основанного на макроструктурах графена, мы представляем перспективу применения 3D-систем в обширной области очистки сточных вод за последнее десятилетие. Вместо того, чтобы быть исчерпывающими, мы сосредоточимся на последних тенденциях исследований с несколькими примерами. Эта тема исследований все еще развивается и за последние несколько лет было представлено очень мало исследований, особенно в области разложения возникающих органических загрязнителей.

      Оксид графена имеет тенденцию легко образовывать жидкокристаллические домены в воде даже при очень низкой концентрации из- за его высокой коллоидной стабильности, высокого соотношения сторон и геометрической анизотропии. Основной движущей силой нанолистов GO для самосборки 3D-структуры является упорядоченное расположение жидких кристаллов в воде. Стабильная суспензия диспергированного оксида графена обладает способностью самособираться в легкие и высокопористые губки путем скручивания с образованием волокон, сшивания в гофрированные шарики, прессования на мембраны, распыления с образованием трехмерных частиц или даже химического осаждения на шаблоны с образованием пены с помощью гидротермальных или химических процедур, таких, как химическое осаждение из паровой фазы (CVD). Эти процедуры синтеза относительно просты и открывают потенциал для масштабирования для коммерческого применения. Кроме того, обеспечивается легкий и точный контроль пористости и площади поверхности макроструктуры, что играет жизненно важную роль в их применении. Трехмерная макроструктура, полученная в результате самостоятельной сборки 2D GO, применялась в различных областях, таких, как очистка воздуха и воды, аккумуляторы и датчики, среди которых особый интерес представляет очистка воды. 3MDs может использоваться в различных технологиях очистки сточных вод, например, в адсорбции, абсорбции, катализе и опреснении. На рисунке ниже показаны различные структуры мембран, волокон, губок, матов и шариков с их соответствующим синтезом для этой цели.

     


      Рисунок 7.1. Самостоятельная сборка 2D-нанолистов на основе графена в 3D- макроструктуре

      Трехмерные (3D) макроструктуры на основе графена разрабатываются для решения проблем, связанных с двумерными (2D) графеновыми материалами в практических приложениях. Трехмерные макроструктуры (3DMs), например, мембраны, волокна, губки, шарики и маты, могут быть сформированы путем самосборки 2D-прекурсоров на основе графена с исключительной площадью поверхности и уникальным химическим составом. Благодаря рациональному дизайну трехмерные макроструктуры могут обладать выдающимися свойствами и эксклюзивными структурами. Благодаря различным преимуществам эти макроструктуры конкурируют в различных областях применения с многообещающими характеристиками в отличие от традиционных активированных углей, биоуглей и гидроуглей, которые обладают меньшей гибкостью для модификации в направлении универсального применения. Однако, несмотря на столь широкий спектр применения, 3D-технологии остаются применимыми в лабораторных масштабах из-за связанных с этим факторов, таких, как стоимость и обширные исследования. В этом обзоре представлен обзор доступных макроструктур на основе графена и различных протоколов их синтеза. В синтезе выделяются гидротермальный путь, химическое осаждение из паровой фазы (CVD), мокрое формование, 3D-печать, вакуумная фильтрация, распылительная сушка и эмульсионные методы. Кроме того, обсуждаются физико-химические свойства этих макроструктур с учетом взаимосвязи между пористостью, площадью поверхности и насыпной плотностью. Перспектива также подчеркивает разносторонний потенциал различных 3D-систем для очистки сточных вод путем адсорбции, опреснения, каталитического окисления и т.д. Вслед за заключительными замечаниями также представлены будущие перспективы коммерческого применения 3D-систем.

      Удаление тяжелых металлов из сточных вод.

      Тяжелые металлы часто попадают в водную среду, в частности, в горнодобывающей, обрабатывающей промышленности, сельском хозяйстве, автомобилестроении. Они представляют серьезную опасность как для людей, так и для экосистем, поскольку высокая токсичность этих металлов серьезно угрожает общественному здоровью и в крайнем случае может привести к смерти. Оксиды графена имеют ионно-хелатирующие отрицательно заряженные функциональные группы, которые делают их трехмерные макроструктуры идеальными для адсорбции тяжелых металлов из воды. Большая площадь поверхности и высокопористая структура обеспечивают достаточное количество активных центров для адсорбции. Изучено удаление Cr (IV) с использованием трехмерного гидрогеля диоксид титана–графен посредством адсорбции и показано, что кислородсодержащие функциональные группы на поверхности гидрогеля могут усиливать адсорбцию анионных ионов металлов за счет образования водородных связей. Однако трудно удалить тяжелые металлы из сточных вод, используя только графеновые материалы. Следовательно, для ускорения этого процесса требуется внешняя энергия и поэтому для решения этой проблемы можно использовать частичную электропроводность макроструктур оксида графена. Могут быть применены более сложные методы, такие, как сочетание высокой удельной поверхности, пористости, введение фотокаталитических оксидов металлов, таких, как TiO2, и частичная электрическая проводимость, которые, как правило, более выгодны, чем просто адсорбция. Кроме того, ионы металлов, насыщенные 3DMs, могут быть легко отделены от водного раствора и утилизированы кислотной промывкой для десорбции металлической фазы. Кроме того, нанокомпозитные материалы на основе оксида графена, состоящие из фотокаталитических наноматериалов, использовались для одновременной адсорбции и восстановления ионов тяжелых металлов, тем самым ускоряя процесс рекультивации. Следовательно, можно сделать вывод, что 3D-технологии довольно эффективны для удаления тяжелых металлов и могут стать революцией в будущем, если этот метод будет применен на коммерческих установках по очистке сточных вод.

      Удаление красителей из сточных вод.

      В результате промышленного роста в водоемы сбрасывается широкий спектр красителей. Среди всех трехмерных макроструктур губки и шарики GO показали многообещающую эффективность при удалении различных красителей из сточных вод. Адсорбции красителей на этих трехмерных макроструктурах способствуют электростатические силы и p–p взаимодействие.

      Наличие активных центров в структуре GO играет жизненно важную роль в адсорбции красителей. Когда поверхность воды соприкасается с водой, активные центры заняты растворенными органическими веществами, такими, как гуминовая кислота, которые могут влиять на эффективность адсорбции. Однако большинство исследований игнорируют это воздействие растворенных органических веществ и также ограничиваются несколькими загрязнителями. Для коммерческого применения требуется лучшее понимание роли органических веществ, рН раствора и сложности множества загрязняющих веществ. Кроме того, большая часть адсорбции красителя проводится не в непрерывных испытаниях, а в периодическом режиме. Кроме того, после адсорбции необходима регенерация, но не хватает эффективных методов, а также большинство загрязняющих веществ, изучаемых в процессе адсорбции в лаборатории, состоит из небольших молекул и, следовательно, имеет простой химический состав. В действительности более сложные и токсичные органические загрязнители, такие, как фармацевтические препараты и токсины, присутствующие в сточных водах, нуждаются в минерализации. Таким образом, можно сделать вывод, что с помощью передовых технологий 3D-матрицу можно было бы использовать на коммерческих установках по очистке сточных вод для адсорбции красителей и регенерации адсорбента для многократного использования, что было бы экономически выгодно.

      Удаление органических растворителей и масел.

      Разливы нефти и органических растворителей стали серьезной проблемой с точки зрения загрязнения морской среды и пресной воды. Разливы можно устранить путем разбавления, нейтрализации, промывки, обеззараживания и абсорбции, большинство из которых, однако, ненадежны, поскольку вызывает вторичные загрязнения. Абсорбция позволяет избежать этих рисков и удалить вторичные загрязняющие вещества. Использовались различные легкие и инертные традиционные адсорбенты, но мелкие поры ограничивают диффузию более вязких жидкостей, таких, как сырая нефть. Макроструктуры GO с большой удельной поверхностью и пористостью могут использоваться в качестве альтернативы традиционным решениям. В отличие от других загрязняющих веществ, таких, как красители и ионы металлов, которые удаляются адсорбцией, большинство углеводородов удаляются из сточных вод путем физического поглощения. Это объясняет, почему губки с высокой пористостью эффективны в этом применении. Тем не менее, морская вода может изменять смачиваемость и стабильность губок GO при длительном контакте. Для решения этой проблемы необходима модификация GO и предыдущие исследования показали, что частичное уменьшение содержания GO может быть использовано для восстановления гидрофобности и олеофильности губок. Химическое восстановление трехмерных макроструктур может способствовать взаимодействию с мишенью посредством p–p связи.

      Одним из основных преимуществ использования 3D-макроструктур для этой цели является простая и эффективная регенерация макроструктуры. Одна из идей регенерации структуры заключается в сжигании масла без повреждения структуры. В качестве альтернативы поглощенный растворитель можно выдавить из конструкции, однако эффективность в этом случае изменится. Другой довольно многообещающий метод заключается в нагревании макроструктуры, насыщенной маслом, для испарения нефтяной фазы и одновременного сбора ее путем конденсации для эффективного извлечения масла и регенерации трехмерной макроструктуры.

      Разнообразные морфологические формы трехмерных макроструктур на основе графена могут быть получены путем рационального синтеза и модификаций в соответствии с конкретным применением. Эти макроструктуры доказали свое преимущество, поскольку ими легче манипулировать, чем наночастицами. Кроме того, относительно большая удельная площадь поверхности и пористость 3DM будут играть жизненно важную роль в таких областях применения, как адсорбция тяжелых металлов и красителей, органических растворителей и масел, а также каталитическое окисление, что поможет в очистке и рекультивации сточных вод. Несмотря на такой значительный прогресс, достигнутый за последние несколько лет, существует несколько препятствий, которые, по нашему мнению, необходимо преодолеть, чтобы извлечь выгоду из предлагаемых применений макроструктур на основе графена для восстановления окружающей среды. Исходя из приведенного выше обсуждения, перспективы на будущее могут быть основаны на следующих моментах.

      1. Необходимо провести дальнейшие исследования, чтобы выяснить, как эти технологии очистки сточных вод на основе 3D-графена могут быть интегрированы в существующие очистные сооружения для получения многообещающих результатов. Например, следует провести исследование того, как интегрировать эту очистку в процесс ультрафильтрации в случае 3D-графеновой мембраны.

      2. Промышленное применение требует массового производства 3D-матриц и поэтому необходимо разработать различные экологически безопасные и экономически целесообразные процессы для увеличения производства на коммерческом уровне. Это также включает получение прекурсора (оксида графена), поскольку для этого требуется много дорогостоящих ресурсов, следовательно, также требуется прорыв в синтезе GO. Это в свою очередь поможет разработать менее дорогостоящие методы качественной очистки сточных вод.

      3. Области применения этих 3D-систем по-прежнему ограничены простым разделением, таким, как отделение масла от воды, удаление красителей и тяжелых металлов, а также простой катализ. Применения для разложения и полного устранения возникающих загрязняющих веществ, таких, как фармацевтические препараты и средства личной гигиены и дезинфекции, по-прежнему довольно мало.

      4. Наконец, большинство современных исследований основаны только на моделях лабораторного масштаба для оценки характеристик этих макроструктур. С развитием технологий и улучшениями в исследовательском секторе приложения 3DMs должны быть доведены до передовых уровней, таких, как пилотный и полномасштабный, что будет полезно для промышленного применения. Таким образом, это поможет в разработке новых методов очистки сточных вод на коммерческом уровне.

7.1.4. Очистка сточных вод с помощью микрокапсул

      Исследователи из России разработали и запатентовали микрокапсулы на базе полиэлектролитов, способные максимально эффективно и с минимальным ущербом для окружающей среды поглощать молекулы ферроцианидов, токсичных соединений железа и синильной кислоты. Об этом сообщила пресс-служба пущинского Института теоретической и экспериментальной биофизики.

      Исследователи уже много лет работают над разработкой полых капсул, состоящих из полиэлектролитов, особой категории полимеров, способных постепенно растворяться в воде. Год назад им удалось приспособить эти микроструктуры для постепенного высвобождения амиодарона, популярного лекарства от аритмии. Недавно ученые приспособили эти структуры для решения своеобразной обратной задачи – поглощения молекул токсинов из окружающей среды.

      Как обнаружили исследователи, созданные ими полые капсулы из двух полиэлектролитов, полистиролсульфоната и полиаллиламина, способны взаимодействовать с молекулами ферроцианидов, присутствующими в воде, и быстро поглощать их. Весь процесс очистки занимает около 15 минут, в ходе которых капсулы сначала погружаются в воду, а затем извлекаются из нее, причем капсулы продолжают поглощать токсины и при многократном использовании.

      Схожим образом, как предполагают ученые, можно подобрать полиэлектролиты, поглощающие и другие токсичные вещества, попадающие в источники питьевой воды и в природу из разных антропогенных источников. Их разработка позволит значительно упростить и удешевить процесс очистки воды от подобных загрязнений, – подытожили ученые.

7.1.5. Фотохимическая обработка сточных вод

      Сейчас существует множество разнообразных методов очистки выбросов и сбросов промышленных предприятий от загрязняющих веществ, но все они обладают своими недостатками. Присутствие в сточных водах ионов тяжелых металлов и органических веществ (продукты нефтепереработки, красители, лекарства) – острая, нерешенная до конца проблема промышленного загрязнения.

      Одним из путей решения этой проблемы может стать фотохимическая обработка сточных вод. Предполагается, что под действием солнечного света или иного источника излучения вредные вещества, присутствующие в воде, превратятся в менее вредные или практически безвредные. Такие процессы протекают без использования дополнительных веществ, но с недостаточной скоростью. Перед учеными стоит задача ускорения фотохимических процессов обезвреживания загрязнителей, для чего нужны специальные вещества – катализаторы.

      Подход, используемый научными сотрудниками, основан на применении в качестве фотокатализаторов высокоэнтропийных оксидов. Это оксиды, в кристаллической решетке которых атомы пяти разных металлов, присутствующих в составе вещества в одинаковых или близких к этому количествах, случайным образом чередуются на позициях решетки. Такая особенность строения приводит к существенному искажению кристаллической структуры и появлению на поверхности нанокристаллов оксида разнообразных активных центров, на которых реализуется каталитическая реакция.

      Параллельно с синтезом и исследованием самих каталитических фаз в лаборатории решается задача фиксации катализатора в той или иной удобной форме, позволяющей быстро извлекать катализатор из воды, очищать его, восстанавливать и вновь возвращать в процесс обработки воды. Решение такой задачи обеспечит внедрение и широкое использование разработанных катализаторов на предприятиях, занимающихся водоочисткой и водоподготовкой.

7.1.6. Использование высших водных растений в практике очистки сточных вод и поверхностного стока

      В материале описывается мировой практический опыт в применении высших водных растений в сфере очистки сточных вод.

      Водные растения в водоемах выполняют следующие основные функции:

      фильтрационную (способствуют оседанию взвешенных веществ);

      поглотительную (поглощение биогенных элементов и некоторых органических веществ);

      накопительную (способность накапливать некоторые металлы и органические вещества, которые трудно разлагаются);

      окислительную (в процессе фотосинтеза вода обогащается кислородом);

      детоксикационную (растения способны накапливать токсичные вещества и преобразовывать их в нетоксичные).

      Способность высших водных растений удалять из воды загрязняющие вещества – биогенные элементы (азот, фосфор, калий, кальций, магний, марганец, серу), тяжелые металлы (кадмий, медь, свинец, цинк), фенолы, сульфаты – и уменьшать ее загрязненность нефтепродуктами, синтетическими поверхностно-активными веществами, что контролируется такими показателями органического загрязнения среды, как БПК и ХПК, позволила использовать их в практике очистки производственных, хозяйственно-бытовых сточных вод и поверхностного стока как в Украине, так и во всем мире.

      Во многих странах Америки довольно широко используются системы очистки шахтных вод на плантациях камыша и тростника. Описаны сооружения с камышовой растительностью для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод в Нидерландах, Японии, Китае; для очистки загрязненного поверхностного стока в Норвегии, Австралии и в других странах. Стойкость камыша к действию больших концентраций загрязняющих веществ позволила довольно успешно использовать его для очистки сточных вод свиноводческих комплексов в Великобритании.

      В г. Бентон (США) с населением 4700 человек с 1985 года осуществляется очистка бытовых сточных вод в прудах с зарослями камыша и других водных растений. Подсчитано, что стоимость такой системы очистки в 10 раз меньше, чем стоимость традиционных систем при удовлетворительном качестве очистки воды от соединений азота, фосфора, взвешенных и органических веществ. В Ирландии (г. Вильямстоун) успешно эксплуатируется система совместной очистки хозяйственно-бытовых вод (72 %) и поверхностного стока (28 %), сконструированная в виде трех мелководных лагун, две из которых засажены камышом и рогозом, а третья представляет собой биопруд с плавающими водными растениями - лилией и ряской. В процессе очистки вода очищается до следующих показателей (мг/л): БПК - 9, взвешенные вещества – 9, полный азот – 14,2, аммиак – 0,8, нитраты – 9,2, полный фосфор – 4,45, ортофосфаты – 3,15. Среднее процентное уменьшение концентраций загрязняющих веществ в системе за двухлетний период изучения составляет: 48% для БПК, 83 % для взвешенных веществ, 51% для общего азота, 13 % для общего фосфора, удаление патогенных организмов достигает 99,77 %.

      Очистные системы вторичной и третичной очистки бытовых сточных вод, основанные на использовании элодеи, пригодны для использования в умеренном климате, где могут круглый год удалять биогенные элементы из сточных вод достигает 97 – 98%.

      В Китае водный гиацинт используется для очистки сточных вод кинофабрики от серебра. Установлено, что эффективность очистки воды от серебра, взвешенных веществ, соединений фосфора и азота, соответственно, составляла 100 %, 91 %, 53,9 %, и 92,9 %, при этом БПК и ХПК уменьшались на 98,6 %, и 91 %. Предложенный метод позволяет отказаться от использования сорбционной очистки.

      В России в Институте цитологии и генетики разработана технология очистки сточных вод с использованием водного гиацинта. Экспериментальная работа была проведена для сточных вод комплекса по разведению свиней. Очистка проводилась в биопрудах. Концентрация азота аммонийного снижалась (мг/л) с 30 – 50 до 4 – 5, БПК5 - со 150 до 20 – 30, ХПК - с 300 до 25 – 30, концентрация растворенного кислорода возрастала от 0,5 до 2 – 5 (мг О2)/л.

7.1.7. Установка по очистке сточных вод с использованием электронно-пучковой технологии

      В июне 2020 года в Китае была открыта крупнейшая в мире установка по очистке сточных вод с использованием электронно-пучковой технологии, способная обрабатывать 30 млн. литров промышленных сточных вод в сутки.

      Электронно-пучковые ускорители представляют собой машины, генерирующие электронно-пучковое излучение, которое можно использовать в том числе для очистки сточных вод.

      Работающая при трикотажной фабрике "Гуаньхуа" в Южном Китае, являющейся крупнейшим в мире импортером гребенной пряжи, установка использует электронно-пучковые технологии для очистки воды, загрязненной остатками промышленных красителей, молекулы которых нельзя разложить при помощи бактерий или химических веществ. Но с помощью электронно-пучковых технологий можно разрушать эти длинные и сложные молекулы, находящиеся в сточных водах, и тогда очищенная вода может использоваться повторно.

      В ходе процесса очистки ускоритель электронов создает электронный пучок, способный ионизировать молекулы воды, тем самым генерируя активные радикалы, которые вступают в реакцию с вредными органическими загрязнителями, содержащимися в сточных водах. Затем эти загрязняющие вещества разлагаются и превращаются в более простые химические соединения, которые легче поддаются обработке традиционными методами.

      Обычно такие сточные воды очищаются с помощью химических процессов, в результате которых появляются вторичные отходы. Обработка с использованием электронно-пучковых технологий является экологически чистым и экономически эффективным методом очистки сточных вод, поскольку в результате ее применения сокращаются время обработки и расходы на химические вещества, а также не образуются вторичные отходы.

     


      Рисунок 7.2. Обработка семью ускорителями электронов образовавшихся после печатания и окрашивания тканей сточных вод на трикотажной фабрике "Гуаньхуа"

7.1.8. Фотокаталитическая доочистка

      Цель данной технологии – удаление из сточных вод микрозагрязнений.

      Поток сточной жидкости проходит через решетку с катализатором, органические молекулы из потока адсорбируются на поверхности фотокатализатора и окисляются до углекислого газа и воды под действием света от ультрафиолетовой лампы или солнечного света, тем самым очищая воду от трудноокисляемых веществ.

      В процессе очистки воды применяют фотокатализаторы из диоксида титана TiO2. Данный материал обладает высокой фотокалитической активностью. Фотокаталитическая активность - это способность материала создавать электронно-дырочную пару в результате воздействия ультрафиолетового излучения. Образующиеся в результате свободные радикалы являются очень эффективными окислителями органических веществ.

      Метод находится на стадии разработки. На возможность реализации будут влиять эффективность удаления микрозагрязнений, энергозатраты, срок службы катализатора и единичная пропускная способность аппарата.

7.1.9. Доочистка методом окисления с использованием озона

      Озон может быть использован на этапе доочистки для прямого окисления. Одним из наиболее перспективных методов доочистки сточной воды от ПАВ является окисление их озоном. При применении этого метода происходит деструктивное разрушение и окисление ПАВ, причем нет необходимости вводить посторонние примеси, а непрореагировавшая часть озона химически инвертируется в кислород.

      Достоинствами метода озонирования являются возможность получения его на месте из кислорода и сильное бактерицидное действие, что исключает в последующем необходимость обеззараживания.

7.1.10. Доочистка методом биологической очистки с сорбцией

      Обеспечивает глубокое удаление органических загрязняющих веществ и отдельных специфических загрязнений.

      Возможно применение в аэротенках, во вторичных отстойниках или доочистке после этапа биологической очистки.

      Например: комбинированный процесс во вторичных отстойниках с активным илом и дополнительное использование порошкообразного активированного угля. Порошкообразный активированный уголь добавляется в аэротенк в количестве, соответствующем его выведению из системы с избыточным активным илом. Также такая комбинированная технология может быть использована с мембранным разделением ила.

      Процессы с мембранным разделением ила являются современными развивающимися технологиями.

      В процессе мембранного разделения увеличивается концентрация ила, уменьшается использование порошкообразного активированного угля в биологическом реакторе и за счет снижения прироста ила.

      Как разновидность такой комбинированной схемы для сорбций может быть использован гранулированный активированный уголь.

7.1.11. Очистка наночастицами

      Люди давно используют такие вещества, как древесный уголь, для очистки воды путем адсорбции. При очистке наночастицами используется та же механика, но с частицами в наномасштабе. Различные типы наноматериалов – металлические наночастицы, наносорбенты, биоактивные наночастицы, нанофильтрационные мембраны, углеродные нанотрубки, цеолиты и глина –оказались эффективными материалами для очистки сточных вод. Их использование устраняет пестициды и тяжелые металлы в воде. Углеродные нанотрубки также рассматривают как прорывную технологию для опреснения морской воды до стадии питьевой. Основной недостаток технологии – стоимость.

7.1.12. Мембранная биоаугментация

      Гибридная технология, которая включает мембранное разделение и биоаугментацию. Сточные воды после биологической очистки при помощи активного ила подают в емкость, называемую биореактором. В этой емкости располагаются мембраны, которые разделяют сточные воды на два потока – активный ил, используемый повторно для биологической очистки, и чистую воду.

      Мембранная биоаугментация – это процесс очистки воды с использованием биологических систем и мембранных технологий. Этот метод объединяет биологические процессы, такие, как биоразложение, с использованием мембранных фильтров для удаления загрязнений из воды.

      Процесс мембранной биоаугментации обычно включает следующие этапы.

      Биологическая обработка: на этом этапе вода проходит через биологический реактор, где активные микроорганизмы (бактерии, грибы и т.д.) разлагают органические загрязнения в биореакторе. Это позволяет очищать воду от биологически разлагаемых загрязнений.

      Мембранные фильтры: после биологической обработки вода проходит через мембранные фильтры. Эти мембраны имеют очень маленькие поры, которые задерживают оставшиеся в воде частицы, бактерии, вирусы и другие загрязнители. Это обеспечивает более полное удаление загрязнений и более чистую воду.

      Обработка рециркуляции: некоторые системы мембранной биоаугментации также могут включать процессы рециркуляции, где часть очищенной воды возвращается обратно в начало биологического реактора для повторной обработки. Это позволяет увеличить эффективность очистки и экономить воду.

      Мембранные биоаугментационные системы часто используются для очистки сточных вод, обезвреживания отходов и очистки воды для повторного использования в различных промышленных и коммунальных процессах. Они являются эффективным и экологически безопасным способом очистки воды.

      Преимущество мембранной биоаугментации – небольшая площадь для биологической очистки. MBR-реакторы увеличивают мощность очистных сооружений без увеличения площади конструкций.

7.1.13. Переработка илового осадка очистных сооружений канализации методом остеклования

      Разработан и запатентован уникальный комплекс по утилизации илового осадка канализации, промышленных высокотоксичных отходов, золы мусоросжигательных заводов методом остеклования в шлаковом расплаве. На первом этапе процесса после сушки илового осадка получаются пеллеты, которые в свою очередь подвергаются обработке методом остеклования.

      После прохождения полного цикла на выходе появляется остеклованный гранулят, пригодный для использования в строительстве и дорожных работах, а также для производства продукта с высокой добавленной стоимостью – пеностеклогранулята (ПСКГ), который применяется при производстве сверхлегкого бетона, композитов и других строительных материалов.

      Основные преимущества данного метода:

      сокращение объемов отходов;

      сокращение расходов на содержание иловых карт за счет вывода их из эксплуатации;

      снижение эксплуатационных расходов за счет непрерывного автотермического режима работы;

      сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, исключение выброса органических соединений (диоксины, фураны) по причине повышенной температуры сжигания.

7.1.14. Гидротермальное окисление, "мокрое" сжигание

      Данный метод позволяет значительно сократить объем осадков сточных вод, не используя сжигание, с целью минимизации воздействия на атмосферный воздух.

      Глубокосгущенный осадок нагревается в реакторе сверх так называемой критической точки (374 °C) и при соответствующем давлении подвергается химическому окислению кислородом, подаваемым компрессором. Оставшееся трудноокисляемое вещество может быть использовано как удобрение высшего класса.

      Эффект сокращения объема обработанного осадка близок к достигаемому путем сжигания, однако вредные выбросы в атмосферу практически отсутствуют.

      Отсутствие вредных выбросов в атмосферу. Глубокое окисление органических веществ в осадке.

      Один из факторов, влияющих на реализацию данного метода – это высокая степень потенциальной опасности при работе со сверхвысоким давлением, высокой температурой, техническим кислородом, высокой стоимостью как оборудования, так и эксплуатационных затрат.

7.1.15. Электроосмотическое обезвоживание осадка сточных вод

      Технология предназначена для обезвоживания осадка сточных вод и повышения содержания сухого вещества в обезвоженном осадке.

      Технология базируется на использовании эффекта электрофореза, при котором ранее обезвоженный осадок попадает в пространство между электродами, через которые пропускают постоянный ток. В направлении возникающего электрофоретического потока воды может размещаться фильтрационная мембрана. Поскольку процесс идет с выделением тепла за счет сопротивления току, происходит разогрев обрабатываемого осадка до 55 – 65 °C.

      Содержание сухого вещества в обезвоженном осадке на 8 – 10 % (абсолютных) выше, чем при обычном обезвоживании, что соответствует 25 – 40 % (относительным). Побочный эффект разогрева осадка обеспечивает его обеззараживание.

7.1.16. Кристаллизация фосфатов из возвратных потоков сооружений обработки осадка

      Технология предназначена для очистки возвратных потоков от фосфатов с получением сырья для производства удобрений.

      Технология базируется на обработке возвратного потока (как правило, фильтрата или фугата от обезвоживания сброженного осадка) в реакторе с псевдоожиженным слоем песка с добавлением реагента (соль магния). В результате взаимодействия магния, фосфатов и аммонийного азота образуется нерастворимое вещество струвит (магний-аммонийфосфат), центрами кристаллизации которого в условиях псевдоожиженного слоя выступают частицы песка. Струвит по описываемой технологии представляет собой практически готовое фосфорно-азотное удобрение, нуждающееся лишь в сушке и фасовке.

7.2. Перспективные техники в области энерго-и ресурсосбережения

      В современных технологиях биологической очистки сточных вод стремятся к повышению энергоэффективности за счет использования более эффективных насосов, электродвигателей, вентиляторов, улучшения процессов управления и мониторинга, а также внедрения возобновляемых источников энергии, таких, как солнечные панели или биогазовые установки для производства электроэнергии из биогаза.

7.2.1. Применение энергоэффективных управляемых воздуходувок оптимальной мощности

      Воздуходувки являются основным элементом, обеспечивающим экономию потребляемой электроэнергии. Все остальные элементы позволяют сократить потребность в подаче воздуха или снизить сопротивление воздушному потоку. Но если при этом оставить старую неуправляемую воздуходувку с низким КПД – экономии не будет.

      Однако значительно более эффективным является применение управляемой воздуходувки, точнее блока из нескольких управляемых компрессоров. Это позволяет обеспечить подачу воздуха в точном соответствии с потребностью, которая существенно изменяется в течение суток, а также меняется в зависимости от сезона и других факторов. Обычная постоянная подача воздуха неуправляемыми воздуходувками всегда является избыточной и приводит к перерасходу электроэнергии, а в некоторых случаях и к нарушению технологического процесса нитрификации-денитрификации из-за избытка кислорода в аэротенках. При этом недостаток подачи воздуха приводит к превышению загрязняющими веществами в стоке на выходе КОС ПДК, что недопустимо.

      Точное управление подачей воздуха при постоянном контроле уровня растворенного кислорода в аэротенках (а в некоторых случаях – и при постоянном автоматическом контроле концентрации аммония и других загрязняющих веществ в стоке на выходе из аэротенков) обеспечивает оптимальный уровень энергопотребления при гарантированном соответствии очищенных стоков существующим нормативам.

      Необходимость наличия нескольких воздуходувок в блоке (например, двух больших и двух маленьких) связана с тем, что диапазон регулирования воздушного компрессора сильно ограничен. Он находится в пределах, в лучшем случае от 35 % до 100 % мощности, чаще – от 45 % до 100 %. Поэтому одна управляемая воздуходувка далеко не всегда может обеспечить оптимальную подачу воздуха с учетом суточных и сезонных изменений потребности.

7.2.2. Применение расходомеров воздуха

      Основная задача расходомеров воздуха в системе аэрации с точки зрения энергосбережения – это стабилизация процесса подачи воздуха, что позволяет понизить уставку концентрации растворенного кислорода для системы управления.

      Система подачи воздуха от блока воздуходувок в несколько аэротенков является достаточно сложной, с точки зрения управления. В ней, как во всякой пневматической системе, присутствуют взаимовлияние и запаздывание при отработке управляющих воздействий и сигналов от датчиков обратной связи. Поэтому фактическая концентрация растворенного кислорода постоянно колеблется возле заданного значения (уставки). Наличие расходомеров воздуха и общей системы управления всеми клапанами позволяет существенно снизить время реакции системы и уменьшить колебания. Что, в свою очередь, позволяет понизить уставку, без опасения превысить ПДК аммония и других вредных веществ в стоках на выходе КОС. Из опыта компании Binder GmbH введение в систему управления данных от расходомеров позволяет получить дополнительную экономию электроэнергии порядка 10 %.

8. Дополнительные комментарии и рекомендации

      Справочник по НДТ подготовлен в соответствии со статьей 113 Экологического кодекса Республики Казахстан.

      Первым этапом разработки справочника по НДТ было проведение КТА, в процессе которого была дана экспертная оценка текущего состояния предприятий по очистке сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов Республики Казахстан. Данный аудит позволил определить эффективность управления производством, применяемые средства автоматизации, анализ технологических возможностей и степень воздействия предприятий на окружающую среду. Также был проведен анализ соответствия технологий принципам НДТ.

      Основной целью экспертной оценки являлось определение технологического состояния отрасли Республики Казахстан на существующее положение, а также оценка предприятий в соответствии с параметрами НДТ.

      Оценка соответствия критериям НДТ устанавливалась в соответствии с Директивой 2010/75/ЕС Европейского парламента и Совета ЕС "О промышленных выбросах и/или сбросах (о комплексном предупреждении и контроля загрязнений)", а также методологией отнесения к НДТ, отраженной в разделе 2 настоящего справочника по НДТ.

      При КТА был проведен анализ и систематизация информации об отрасли: о применяемых технологиях, оборудовании, выбросах и сбросах загрязняющих веществ, об образовании отходов производства, а также других аспектах воздействия на окружающую среду, энерго- и ресурсопотреблении на основании литературных источников, нормативной документации и экологических отчетов.

      Для сбора информации предприятиям на основании утвержденных шаблонов были направлены анкетные формы. Анализ предоставленных предприятими данных позволяет сделать вывод о недостаточности информации по различным аспектам применения технологий, в том числе по технологическим показателям. В данной редакции справочника использовались фактические имеющиеся результаты, предоставленные предприятиями.

      Структура справочника по НДТ "Очистка сточных вод централизованных систем водоотведения населенных пунктов" составлена согласно действующим НПА Республики Казахстан, а также по результатам проведенного КТА.

      К перспективным технологиям отнесены не только отечественные разработки, но также передовые технологии, применяемые на практике, но не внедренные на предприятиях в Республике Казахстан.

      По итогам подготовки справочника по НДТ были сформулированы следующие рекомендации, касающиеся дальнейшей работы над настоящим справочником и внедрения НДТ:

      предприятиям рекомендуется осуществлять сбор, систематизацию и хранение сведений об уровнях эмиссий загрязняющих веществ, в особенности маркерных, в окружающую среду, потребления сырья и энергоресурсов, а также о проведении модернизации основного и природоохранного оборудования, экономических аспектах внедрения НДТ;

      при проектировании, эксплуатации, реконструкции, модернизации технологических объектов необходимо обратить внимание на мониторинг, контроль и снижение физических факторов воздействия на окружающую среду;

      при модернизации технологического и природоохранного оборудования в качестве приоритетных критериев выбора новых технологий, оборудования, материалов следует использовать повышение энергоэффективности, ресурсосбережение, снижение негативного воздействия объектов производства на окружающую среду.

Библиография

      1. Экологический кодекс Республики Казахстан от 2 января 2021 года.

      2. Водный кодекс Республики Казахстан от 9 июля 2003 года.

      3. Постановление Правительства Республики Казахстан от 28 октября 2021 года № 775 "Об утверждении Правил разработки, применения, мониторинга и пересмотра справочников по наилучшим доступным техникам".

      4. Приказ Министра национальной экономики Республики Казахстан от 20 июля 2015 года № 546 "Об утверждении Правил приема сточных вод в системы водоотведения населенных пунктов".

      5. Директива Совета 91/271/ЕЭС от 21 мая 1991 года "Об очистке городских сточных вод".

      6. Рекомендация 28E/5 "Очистка городских сточных вод" принята 15 ноября 2007 года.

      7. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Common Waste Water and Waste Gas Treatment/Management Systems in the Chemical Sector/ Общие системы очистки/управления сточными водами и отработанными газами в химическом секторе.

      8. Исполнительное решение Комиссии (ЕС) 2016/902 от 30 мая 2016 г., устанавливающее выводы о наилучших доступных методах (НДТ) в соответствии с Директивой 2010/75/ЕС Европейского парламента и Совета для общих систем очистки/управления сточными водами и отработанными газами в химический сектор (уведомление согласно документу C(2016).

      9. Reference Document On Best Available Techniques For Energy Efficiency, ЕС 09/2021.

      10. ИТС 10-2019 "Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов".

      11. ИТС 48-2017 "Повышение энергетической эффективности при осуществлении хозяйственной и (или) иной деятельности".

      12. Industrial Emissions Directive 2010/75/EU Integrated Pollution Prevention and Control/Директива 2010/75/EC Европейского парламента и Совета ЕС "О промышленных выбросах и /или сбросах (о комплексном предупреждении и контроля загрязнений)".

      13. "О работе сооружений систем водоснабжения и водоотведения в Республике Казахстан" Агентство по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан (дата релиза: 18.05.2023).

      14. Hamawand, I. Energy Consumption in Water/Wastewater Treatment Industry-Optimisation Potentials. Energies 2023, 16, 2433.

      15. Институт развития электроэнергетики и энергосбережения [Электронный ресурс]. URL: https://aisger.kz/.

      16. Вильсон Е.В., Бутко Д.А. Актуализация технологии очистки сточных вод на базе наилучших доступных технологий // Вестник Евразийской науки, 2019 №4.

      17. Singh, P., Carliell-Marquet, C. & Kansal, A. Energy pattern analysis of a wastewater treatment plant. Appl Water Sci 2, 221–226 (2012).

      18. M. Vaccari, P. Foladori, S. Nembrini, F. Vitali; Benchmarking of energy consumption in municipal wastewater treatment plants – a survey of over 200 plants in Italy. Water Sci Technol 14 May 2018; 77 (9): 2242–2252.

      19. Gallo, M.; Malluta, D.; Del Borghi, A.; Gagliano, E. A Critical Review on Methodologies for the Energy Benchmarking of Wastewater Treatment Plants. Sustainability 2024, 16, 1922. https://doi.org/10.3390/su16051922.

      20. Lauri Pöyry, Petri Ukkonen, Michela Mulas, Anna Mikola; Modelling solution for estimating aeration energy of wastewater treatment plants. Water Sci Technol 15 December 2021; 84 (12): 3941–3951. doi: https://doi.org/10.2166/wst.2021.481.

      21. СН РК 4.01-03-2011 Водоотведение Наружные сети и сооружения.

      22. Репин Б.Н. Водоснабжение и водоотведение. Наружные сети и сооружения: Справочник / [Репин Б.Н. и др.]; Под ред. Б.Н. Репина. - М. : Высш. школа, 1995. - 432 с. : ил. ; 21 см. - Библиогр.: с. 428.

      23. Канализация населенных мест и промышленных предприятий/Н.И. Лихачев, И.И. Ларин, С.А. Хаскин и др.; Под общ. ред. В.Н. Самохина. – 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1981. - 639 с.

      24. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Жуков А.И., Колобанов С.К. Канализация. Учебник для вузов. Изд. 5-е, перераб. и доп., - Москва: Стройиздат, 1975. - 632 с.

      25. к.т.н. Джумагулов А.А. Разработка руководящего документа (национального стандарта) по нормированию качества сбросов сточных вод очистных сооружений населенных пунктов с централизованной системой водоотведения. Часть 1. Аналитический обзор. Часть 2. Система нормирования и классификация очистных сооружений (выполнено согласно Меморандуму о взаимопонимании между Правительством РК и АБР по совместной Программе обмена знаниями и опытом).

      26. СТ РК 3748-2021 "Вода сточная нормативно-очищенная, отведенная от населенных пунктов с централизованной системой водоотведения".

      27. Фотокаталитическая очистка природных и сточных вод / В.Н. Марцуль [и др.] // Новейшие достижения в области импортозамещения в химической промышленности и производстве строительных материалов: материалы Международной научно-технической конференции, Минск, 22-23 ноября 2012 г. : в 2 ч. - Минск : БГТУ, 2012. - Ч. 2.- С. 117-121.

      28. Драгинский В.Л. Озонирование в процессах очистки воды / В.Л. Драгинский, Л.П. Алексеева, В.Г. Самойлович. - Москва : ДеЛи принт, 2007. - 395 с., [3] л. цв. ил. : ил., табл.; 22 см.; ISBN 978-5-94343-132-6.

Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту" анықтамалығын бекіту туралы

Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2025 жылғы 17 мамырдағы № 348 қаулысы

      Қазақстан Республикасының Экология кодексі 113-бабының 6-тармағына сәйкес Қазақстан Республикасының Үкіметі ҚАУЛЫ ЕТЕДІ:

      1. Қоса беріліп отырған ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту" анықтамалығы бекітілсін.

      2. Осы қаулы қол қойылған күнінен бастап қолданысқа енгізіледі.

      Қазақстан Республикасының
Премьер-Министрі 		О. Бектенов

  Қазақстан Республикасы
Үкіметінің
2025 жылғы 17 мамырдағы
№ 348 қаулысымен
бекітілген

Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту" анықтамалығы

Мазмұны

      МазмұныСхемалар/суреттер тізімі     

      Кестелер тізімі     

      Глоссарий

      Алғысөз

      Қолданылу саласы

      Қолданылу қағидаттары

      1. Жалпы ақпарат

      1.1. Сарқынды сулар мен су бұру жүйелерінің түрлері

      1.2. Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту саласының құрылымы мен технологиялық деңгейі

      1.3. Энергия тиімділігі

      1.4. Негізгі экологиялық проблемалар

      1.4.1. Сарқынды суларды ағызу және тазарту құрылысжайларының жағдайы            1.4.2. Жерасты және жерүсті суларына әсері

      1.4.3. Сарқынды сулардың шөгіндісі

      1.4.4. Тазарту құрылысжайларының атмосфераға әсері

      1.4.5. Физикалық әсер ету факторлары

      2. Ең үздік қолжетімді техникаларды айқындау әдіснамасы

      2.1. Детерминация, ЕҚТ іріктеу қағидаттары

      2.2. Техникаларды ЕҚТ-ға жатқызу өлшемшарттары

      2.3. ЕҚТ-ны ендірудің экономикалық аспектілері

      2.3.1. ЕҚТ-ны экономикалық бағалау тәсілдері

      2.3.2. ЕҚТ-ны экономикалық бағалау әдістері

      2.3.3. Шығындардың инвестициялық негізділігі

      2.3.4. Шығын мен пайданы талдау

      2.3.5. Шығындар мен негізгі экономикалық көрсеткіштердің арақатынасы
2.3.6. Өзіндік құнның өсуі

      2.3.7. Шығындар мен экологиялық нәтиженің арақатынасы

      2.3.8. Қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төлемдер мен айыппұлдар

      2.3.9. "Қондырғыдағы" есептеу

      3. Қолданылатын процестер: қазіргі уақытта қолданылатын технологиялық, техникалық шешімдер

      3.1. Сарқынды суларды механикалық тазарту

      3.1.1. Сүзу

      3.1.2. Тұндыру (ағарту)

      3.2. Сарқынды суларды химиялық және физика-химиялық тазарту

      3.3. Сарқынды суларды биологиялық тазарту

      3.3.1. Биологиялық тоғандар, суару немесе сүзу алаңдары

      3.4. Тазартылған суды зарарсыздандыру

      3.5. Сарқынды сулардың шөгінділерін өңдеу

      3.5.1. Құм шөгінділерін (қойыртпақ) өңдеу

      3.5.2. Сарқынды сулардың шөгінділерін өңдеу әдістері

      3.6. Қоршаған ортаға эмиссияның ағымдағы деңгейі

      4. Эмиссияларды және ресурстарды тұтынуды болғызбау және/немесе азайту үшін ең үздік қолжетімді техникалар

      4.1. Экологиялық менеджмент жүйесі

      4.2. Энергетикалық менеджмент жүйесі

      4.3. Эмиссиялар мониторингі

      4.4. Су пайдалануды басқару

      4.5. Қалдықтарды басқару

      4.6. Физикалық әсер ету деңгейінің төмендеуі

      4.7. Иіс

      5. Ең үздік қолжетімді техникаларды таңдау кезінде қарастырылатын техникалар

      5.1. Технологиялық процесте автоматтандырылған бақылау, диспетчерлік және басқару жүйелерін енгізуге бағытталған ЕҚТ

      5.2. Энергия және ресурс үнемдеу саласындағы ЕҚТ

      5.2.1. ЖРЖ қолдану

      5.2.2. Энергияны үнемдейтін асинхронды электр қозғалтқыштарын қолдану

      5.2.3. Энергия тиімді сорғы жабдықтарын қолдану

      5.2.4. Энергия тиімді аэрация жүйесін енгізу

      5.3. Сарқынды сулар төгінділерінің алдын алуға және азайтуға бағытталған ЕҚТ.

      5.3.1. Механикалық тазарту кезіндегі ЕҚТ

      5.3.2. Сарқынды суларды химиялық, физикалық-химиялық тазарту кезіндегі ЕҚТ

      5.3.3. Биологиялық тазарту кезіндегі ЕҚТ

      5.3.4. Сарқынды суларды залалсыздандыру (дезинфекциялау) кезіндегі ЕҚТ

      5.4. Сарқынды суларды терең тазарту (толық тазарту) кезіндегі ЕҚТ

      5.4.1. Мембраналық ультрасүзгілеу

      5.4.2. Кері осмос

      5.4.3. Түйіршікті тиеу сүзгілерін немесе торлы барабан сүзгілерін қолдану арқылы сүзгілеу      5.5. Өндірістік қалдықтар мен сарқынды сулар тұнбасының әсерін басқаруға және азайтуға бағытталған ЕҚТ

      5.5.1. Центрифугаларда, таспалы және камералық сүзгі престерде, шнекті престерде, дегидраторларда тұнбаны механикалық сусыздандыру      5.5.2. Гемоконтейнерлерде (геотубаларда) тұнбаны сусыздандыру

      5.5.3. Биогаз ала отырып сарқынды сулардың тұнбасын өңдеу

      5.5.4. Сарқынды сулар тұнбасының ацидофикациясы

      6. Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша тұжырымдарды қамтитын қорытынды

      6.1. Жалпы ЕҚТ

      6.1.1. Экологиялық менеджмент жүйесі

      6.1.2. Энергия тұтынуды басқару, энергия тиімділігі

      6.1.3. Технологиялық процестерді басқару

      6.1.4. Эмиссиялар мониторингі

      6.1.5. Шу, діріл, иіс

      6.2. Суды пайдалануды басқару, сарқынды суларды жою және тазарту

      6.2.1. Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту кезіндегі төгінділердің технологиялық көрсеткіштері

      6.3. Сарқынды сулардың қалдықтары мен тұнбасын басқару

      6.4. Ремедиация талаптары

      7. Перспективалы техникалар

      7.1. Сарқынды суларды тазарту және шөгіндіні өңдеу саласындағы перспективалы техникалар      7.1.1. Коммуналдық сарқынды суларды түйіршікті лаймен тазартудың перспективалы технологиясы

      7.1.2. Тұрақты түйіршіктер-флокулалар

      7.1.3. Графен негізіндегі макроскопиялық материалдарды пайдалана отырып, сарқынды суларды тазарту технологиялары

      7.1.4. Сарқынды суларды микрокапсулалардың көмегімен тазарту      7.1.5. Сарқынды суларды фотохимиялық өңдеу

      7.1.6. Сарқынды сулар мен жерүсті ағындарын тазарту тәжірибесінде жоғары су өсімдіктерін пайдалану      7.1.7. Электрондық-шоқты технологияны қолдана отырып, сарқынды суларды тазарту қондырғысы

      7.1.8. Фотокаталитикалық толық тазарту

      7.1.9. Озонды қолдану арқылы тотығу әдісімен толық тазарту      7.1.10.      Сорбциялық биологиялық тазартумен толық тазарту әдісі

      7.1.11.      Нанобөлшектермен тазарту

      7.1.12.      Мембраналық биоаугментация

      7.1.13.      Кәріз тазарту құрылыстарының лай тұнбасын әйнектеу әдісімен қайта өңдеу      7.1.14.      Гидротермиялық тотығу, "дымқыл" күйдіру

      7.1.15.      Сарқынды сулардың тұнбасын электроосмотикалық сусыздандыру

      7.1.16.      Тұнбаны өңдеу құрылыстарының қайтарымды ағындарынан фосфаттардың кристалдануы      7.2. Энергия және ресурс үнемдеу саласындағы перспективалы техникалар

      7.2.1. Оңтайлы қуаттылықтағы энергияны үнемдейтін басқарылатын ауа үрлегіштерді қолдану      7.2.2. Ауа шығын өлшегіштерін қолдану

      8. Қосымша түсініктемелер мен ұсынымдар      Библиография

      Схемалар/суреттер тізімі

      3.1-сурет. Қалалық КТС-дағы сарқынды суларды тазартудың типтік схемасы

      3.2-сурет. Сарқынды суларды биологиялық тазартудың дәстүрлі схемаларының мысалдары

      3.3-сурет. Сатылы тор

      3.4-сурет. Тұндырғыштар: А – тік, Б – радиалды, В – көлденең

      3.5-сурет. Қысымды флотатор.

      3.6-сурет. Тоқтатылған тұнба қабаты бар ағартқыш

      3.7-сурет. Сорбентті параллелді енгізумен сорбциялық қондырғы

      3.8-сурет. Ион алмасу бағанының схемасы

      3.9-сурет. Озондауға арналған реактор схемасы

      3.10-сурет. Баған типті экстрактор

      3.11-сурет. Аэротенк схемалары (а – аэротенк – ығыстырғыш; б – аэротенк-араластырғыш; в – аралық типті аэротенк).

      3.12-сурет. Биосүзгі

      3.13-сурет. Аэротенктің жұмыс схемасы:

      5.1-сурет. А/О (анаэробты-оксидті) технологиялық схемасы

      5.2-сурет. АА/О (анаэробты-аноксидті/оксидті аймақтың) технологиялық схемасы

      5.3-сурет. АА/О модификацияланған (анаэробты-аноксидті / оксидті аймақтың) технологиялық схемасы

      5.4-сурет. UCT технологиялық схемасы (Кейптаун университеті)

      5.5-сурет. UCT жаңғыртылған технологиялық схемасы (Кейптаун университеті)

      5.6-сурет. Барденфо технологиялық схемасы

      5.7-сурет. Барденфо жаңғыртылған технологиялық схемасы

      5.8-сурет. JHB технологиялық схемасы (Йоханнесбург технологиясы)

      5.9-сурет Түрлендірілген JHB технологиялық схемасы (Иоханнесбург технологиясы)

      5.10-сурет. VIР технологиялық схемасы (Virginia Initiative Process)

      5.11-сурет. Биосүзгі схемасы

      5.12-сурет. МБР жұмысының негізгі схемасы

      5.13-сурет. Флюидті сүзгілеудің негізгі түрлерінің схемасы

      5.14-сурет. USBF технологиялық схемасы

      5.15-сурет. USBF технологиялық схемасы (фосфордың концентрациясы төмен болған немесе болмаған кезде)

      5.16-сурет. Циклдік әрекет реакторының технологиялық схемасы (SBR)

      5.17-сурет. Залалсыздандыру станцияларында көлденең және тігінен орналасқан ультракүлгін модульдердің схемасы

      5.18-сурет. Суды озондаудың негізгі схемасы

      5.19-сурет. Толық тазарту қондырғысының схемасы

      5.20-сурет. Ультрасүзгі блоктары бар сарқынды суларды тазартудың технологиялық схемасы

      7.1-сурет. 3D-макроқұрылымдағы графен негізінде 2D-нанотабақтарды дербес құрастыру

      7.2-сурет. "Гуаньхуа" трикотаж фабрикасында маталарды басып шығарғаннан және бояғаннан кейін түзілген сарқынды суларды жеті электрон үдеткіштермен өңдеу

      Кестелер тізімі

      1.1-кесте. Сарқынды сулардың жіктелуі

      1.2-кесте. Орталықтандырылған су бұру жүйелері кәріздік тазарту құрылысжайларының өнімділігі бойынша жіктелуі

      1.3-кесте. Су бұру жүйелерінің түрлері

      1.4-кесте. Су бұру жүйесі құрылысжайларының саны мен қуаты

      1.5-кесте. Қазақстан Республикасының су бұру жөніндегі кәсіпорындары

      1.6-кесте. Сарқынды суларды тазарту бойынша қоршаған ортаны қорғауға арналған жалпы шығындар

      1.7-кесте. Сарқынды суларды биологиялық тазарту процесіне электр тұтынудың салыстырмалы үлестік көрсеткіштері, кВтсағ/м3

      1.8-кесте. 2022 жылы Абай облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

      1.9-кесте. 2022 жылы Ақмола облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

      1.10-кесте. 2022 жылы Ақтөбе облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

      1.11-кесте. 2022 жылы Алматы облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

      1.12-кесте. 2022 жылы Атырау облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

      1.13-кесте. 2022 жылы Батыс Қазақстан облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

      1.14-кесте. 2022 жылы Жамбыл облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

      1.15-кесте. 2022 жылы Қарағанды облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

      1.16-кесте. 2022 жылы Қостанай облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

      1.17-кесте. 2022 жылы Қызылорда облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

      1.18-кесте. 2022 жылы Павлодар облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

      1.19-кесте. 2022 жылы Солтүстік Қазақстан облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

      1.20-кесте. 2022 жылы Алматы қаласында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

      1.21-кесте. 2022 жылы Шымкент қаласында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

      1.22-кесте. Сарқынды сулардың жалпы көлемі (нормативтік-таза (тазартылмаған) сарқынды суларды ескере отырып)

      1.23-кесте. А кәсіпорнында сарқынды сулар түзілді

      1.24-кесте. Әртүрлі тазарту жабдықтарындағы сарқынды суларды тазарту кезіндегі тұнба түрлері

      2.1-кесте. Қоршаған ортаны қорғауға инвестициялардың жүзеге асырылуының болжамды анықтамалық мәндері

      3.1-кесте. Сүзуге арналған жабдықтың ең көп таралған түрлерінің тізімі

      3.2-кесте. 2019 – 2022 жылдар ішінде Қазақстан Республикасында өңірлер бойынша ластағыш заттардың төгінділері, мың тонна.

      3.3-кесте. Аэротенктердегі биологиялық тазартудың технологиялық кіші процестерінің негізгі түрлері

      3.4-кесте. Қосымша тазалауға арналған ең көп таралған жабдық

      5.1-кесте. 1 жыл ішінде жиналатын, 1 м3 бейтараптандырылған судан жиналатын тұнба мөлшері

      5.2-кесте. Сарқынды суларды биологиялық тазарту байланыстары бойынша негізгі көрсеткіштердің өзгеруінің типтік динамикасы

      5.3-кесте. Жобалау үшін пайдаланылатын судың сапасы және Кувейттегі тазартылған судың болжамды сапасы

      6.1-кесте. ЕҚТ-ға байланысты шығару деңгейлерін орташалау кезеңдері

      6.2-кесте. Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту кезіндегі төгінділердің технологиялық көрсеткіштері

Глоссарий

      Осы глоссарий осы ең үздік қолжетімді техникалар бойынша "Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту" анықтамалығында (бұдан әрі – ЕҚТ бойынша анықтамалық) қамтылған ақпаратты түсінуді жеңілдетуге арналған. Осы глоссарийдегі терминдердің анықтамалары (тіпті олардың кейбіреулері Қазақстан Республикасының нормативтік құқықтық актілерінде келтірілген анықтамаларға сәйкес келуі мүмкін болса да) заңды анықтамалар болып табылмайды.

      Глоссарийде мына бөлімдер бар:

      терминдер мен анықтамалар;

      қысқартулар мен белгіленімдер;

      химиялық формулалар;

      өлшем бірліктері.

Терминдер мен анықтамалар

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта мынадай терминдер пайдаланылады:

биологиялық тазарту

-

биологиялық организмдердің ластағыш заттарды ыдырату қабілетіне негізделген сарқынды суларды тазартудың технологиялық процестері;

сарқынды сулары

-

Сарқынды сулар деп:
1) өндірістік немесе тұрмыстық мұқтаждықтарға пайдаланылған және бұл ретте олардың бастапқы құрамын немесе физикалық қасиеттерін өзгерткен ластағыш заттардың қосымша қоспаларын алған сулар;
2) елді мекендер мен өнеркәсіптік кәсіпорындардың аумақтарынан ағатын жаңбыр суы, еріген, инфильтрациялық, суару-жуу, дренаждық сулар;
3) жер қойнауын пайдалану жөніндегі операцияларды жүргізу кезінде ілесіп алынған жерасты сулары (карьер, шахта, кеніш сулары, көмірсутектермен ілесіп өндірілген қабаттық сулар) түсініледі.

ендірудің қозғаушы күші

-

технологияны іске асырудың себептері, мысалы, заңнама, өнім сапасын жақсарту;

ең үздік қолжетімді техникалар

-

қызмет түрлері мен оларды жүзеге асыру әдістерінің неғұрлым тиімді және озыңқы даму сатысы, ол бұлардың технологиялық нормативтерді және қоршаған ортаға антропогендік теріс әсерді болғызбауға немесе, егер бұл іс жүзінде мүмкін болмаса, барынша азайтуға бағытталған өзге де экологиялық шарттарды белгілеуге негіз болу үшін практикалық жарамдылығын айғақтайды;

ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалық

-

мүдделі тараптар арасында тиісті ақпарат алмасудың нәтижесі болып табылатын, қызметтің белгілі бір түрлері үшін әзірленген және эмиссиялар деңгейлерін, негізгі өндірістік қалдықтардың пайда болу, жинақталу және көму көлемдерін, ресурстарды тұтыну деңгейлерін және ең үздік қолжетімді техникаларды қолданумен байланысты технологиялық көрсеткіштерді, сондай-ақ ең үздік қолжетімді техникалар бойынша қорытындыларды және кез келген перспективалық техниканы қамтитын қорытындыларды қамтитын құжат;

ең үздік қолжетімді техникаларды қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер

-

белгілі бір уақыт кезеңінде және белгілі бір жағдайларда орташаландыруды ескере отырып, ең үздік қолжетімді техникалар бойынша қорытындыда сипатталған бір немесе бірнеше ең үздік қолжетімді техниканы қолдана отырып, объектіні пайдаланудың қалыпты жағдайларында қол жеткізуге болатын эмиссиялар (ластағыш заттардың концентрациясы) деңгейлерінің диапазоны;

жасанды су объектілері

-

сарқынды суларды табиғи биологиялық тазартуға арналған – жинақтаушы тоғандар, буландырғыш тоғандар, биологиялық тоғандар, сүзу алқаптары, суару алқаптары;

кешенді технологиялық аудит

-

кәсіпорындарда қолданылатын қоршаған ортаға теріс антропогендік әсерді болғызбауға және (немесе) азайтуға, оның ішінде тиісті мәліметтер жинау және (немесе) ең озық қолжетімді техникаларды қолдану саласына жататын объектілерге бару арқылы азайтуға бағытталған техникаларды (технологияларды, тәсілдерді, әдістерді, процестерді, практиканы, тәсілдер мен шешімдерді) сараптамалық бағалау процесі;

кросс-медиа әсерлер

-

экологиялық жүктеменің қоршаған ортаның бір компонентінен екіншісіне ықтимал ауысуы. Технологияны енгізуден туындаған кез келген жанама әсерлер мен жағымсыз әсерлер;

қауіпті заттар

-

уыттылық, төзімділік және биоаккумулятивтілік сияқты бір немесе бірнеше қауіпті қасиеттері бар немесе адам үшін немесе қоршаған орта үшін қауіпті деп жіктелген заттар немесе заттар топтары;

қол жеткізілген экологиялық пайда

-

технология (процесс немесе күрес), соның ішінде қол жеткізілген қалпына келтіру мәндері мен жұмыс тиімділігі арқылы қарастырылуы керек қоршаған ортаға негізгі әсер (лер). Әдістің басқалармен салыстырғанда экологиялық пайдасы;

қолданыстағы қондырғы

-

қолданыстағы объектіде (кәсіпорын) орналасқан және осы ЕҚТ бойынша анықтамалық қолданысқа енгізілгенге дейін пайдалануға берілген эмиссиялардың стационарлық көзі. Қолданыстағы қондырғыларға осы ЕҚТ бойынша анықтамалық қолданысқа енгізілгеннен кейін реконструкцияланатын және (немесе) жаңғыртылған қондырғылар жатпайды;

қоршаған орта

-

табиғи орта мен антропогендік ортаны қамтитын адамның айналасындағы жағдайлардың, заттар мен материалдық әлем объектілерінің жиынтығы;

қоршаған ортаға әсер

-

ұйымның экологиялық аспектілерінің толық немесе ішінара нәтижесі болып табылатын қоршаған ортадағы кез келген жағымсыз немесе оң өзгерістер;

қоршаған ортаға эмиссиялар мониторингінің автоматтандырылған жүйесі

-

эмиссиялардың негізгі стационарлық көздеріндегі қоршаған ортаға эмиссиялар көрсеткіштерін қадағалайтын, қоршаған ортаны қорғау саласындағы уәкілетті орган бекіткен өндірістік экологиялық бақылау жүргізу кезінде қоршаған ортаға эмиссиялар мониторингінің автоматтандырылған жүйесін жүргізу қағидаларына сәйкес нақты уақыт режимінде қоршаған ортаға эмиссиялар мониторингінің ақпараттық жүйесіне деректер беруді қамтамасыз ететін өндірістік экологиялық мониторингтің автоматтандырылған жүйесі;

ластағыш заттарды төгу

-

сарқынды сулардағы ластағыш заттардың жерүсті және жерасты су объектілеріне, жер қойнауына немесе жер бетіне түсуі;

ластану

-

адам қызметінің нәтижесінде заттарды, дірілді, жоғары температураны немесе шуды атмосфераға, сулы ортаға немесе жердің бетіне тікелей немесе жанама енгізу, адам денсаулығына зиян келтіру немесе қоршаған ортаның нашарлауы; мүліктің бүлінуі; қоршаған ортаның табиғи (және өзге) игіліктері сапасының төмендеуі немесе заңды түрде пайдаланудың мүмкін еместігі соның салдары болып табылады;

маркерлік ластағыш заттар

-

өндірістің немесе технологиялық процестің белгілі бір түрінің эмиссиялары үшін ластағыш заттардың осындай өндірісіне немесе технологиялық процесіне тән топтан таңдап алынатын және топқа кіретін барлық ластағыш заттар эмиссияларының мәндерін олардың көмегімен бағалауға болатын ең маңызды ластағыш заттар;

механикалық тазарту

-

сарқынды суларды механикалық және физикалық әдістермен тазартудың технологиялық процесі;

мониторинг

-

шығарындылардың, төгінділердің, тұтынудың, баламалы параметрлердің немесе техникалық шаралардың және т. б. белгілі бір химиялық немесе физикалық сипаттамаларының өзгеруін жүйелі түрде бақылау;

оттегіні биохимиялық тұтыну

-

суда кездесетін органикалық заттар биохимиялық тотыққанда белгіленген уақыт ішінде және белгілі бір жағдайларда тұтынылатын еріген оттегінің мөлшері;

оттегіні химиялық тұтыну

-

әртүрлі тотықтырғыштардың әсерінен судағы органикалық және бейорганикалық заттардың химиялық тотығуы кезінде тұтынылатын оттегінің мөлшері;

өмірлік циклді талдау

-

"өмірлік циклді талдау" термині өнімнің немесе бұйымның өмірлік циклі бойы қоршаған ортаға әсерін талдау үшін қолданылады. Өмірлік циклді талдау өнімнің осы өнімнің бүкіл өмірлік циклі бойына қоршаған ортаға жалпы әсерін бағалауға арналған, яғни шикізатты, өндірісті, пайдалануды, ықтимал қайта өңдеуді немесе қайта пайдалануды және өнімді кейіннен жоюды қамтиды;

өнеркәсіптік сарқынды сулар

-

тұрмыстық сарқынды су мен нөсерен аққан судан басқа, коммерциялық немесе өндірістік қызметпен айналысатын кәсіпорындардан ағызылатын барлық сарқынды сулар;

перспективалы техникалар

-

экологиялық тиімділікті жақсарту әлеуеті бар, бірақ әлі коммерциялық түрде қолданылмаған немесе әлі де зерттеу және әзірлеу сатысындағы техникалар;

сарқынды суларды тазарту қондырғыларының кешені

-

сарқынды суларды табиғи биологиялық тазартуға арналған жасанды су объектілерін қоса алғанда, химиялық реагенттерді қолдана отырып немесе қолданбай елді мекендердің сарқынды суларын механикалық және биологиялық тазарту құрылыстары;

су бұру

-

су объектілеріне және (немесе) жергілікті жердің рельефтеріне су бұру жүйелері арқылы сарқынды суларды жинауды, тасымалдауды, тазартуды және бұруды қамтамасыз ететін іс-шаралар жиынтығы;

сынама алу

-

қарастырылып отырған затты, материалды немесе өнімді зерттеу мақсатында тұтас үлгінің репрезентативті іріктелімін қалыптастыру үшін заттың, материалдың немесе өнімнің бір бөлігі шығарылатын процесс. Сынама алу жоспары, іріктеу және аналитикалық ой-пайым әрқашан бір уақытта ескерілуге тиіс;

технологиялық көрсеткіштер

-

белгілі бір уақыт кезеңі үшін және белгілі бір жағдайларда орташаландыруды ескергенде ең үздік қолжетімді техникалар жөніндегі қорытындыда сипатталған ең үздік қолжетімді техникалардың бірін немесе бірнешеуін қолдану арқылы объектіні қалыпты пайдаланған кезде қол жеткізуге болатын өндірілетін өнімнің (тауардың), орындалатын жұмыстың, көрсетілетін қызметтің бір бірлігіне немесе уақыт бірлігіне есептегенде эмиссиялардың ең үздік қолжетімді технологияларды қолдануға байланысты, эмиссия көлемінің бір бірлігіне (мг/Нм3, мг/дм3) және (немесе) электр және (немесе) жылу энергиясын, өзге ресурстарды тұтыну мөлшеріне қатысты маркерлік ластағыш заттардың шекті мөлшері (массасы) түрінде көрсетілген деңгейі;

тиімділік

-

мүмкін болатын ең төменгі шығындармен қандай да бір нақты нәтижелерге қол жеткізу немесе ресурстардың осы санынан мүмкін болатын ең жоғары өнім көлемін алу;

тұрмыстық сарқынды сулар

-

негізінен адамдағы зат алмасу нәтижесінде және тұрмыстық қызмет нәтижесінде пайда болатын елді мекендердің сарқынды сулары;

үзіліссіз өлшеу

-

жөндеу жұмыстарын жүргізу, ақауларды жою, іске қосу-баптау, тексеру, калибрлеу жұмыстарын жүргізу, ақауларды жою үшін рұқсат етілген үзілістерді тәулік бойы өлшеу;

физика-химиялық тазарту

-

сарқынды суларды тазартудың реагенттер қолданылатын технологиялық процестері;

химиялық ластану

-

сарқынды суларда қоршаған ортаға және адам денсаулығына теріс әсер етуі мүмкін қауіпті химиялық заттардың болуы;

шөгінді

-

қалалық сарқынды суларды тазарту құрылыстарын тазартқаннан кейін тазартылған немесе тазартылмаған қалдық шөгінді;

эвтрофикация

-

суда қоректік заттардың, атап айтқанда азот және/немесе фосфор қосылыстарының жиналуы балдырлардың тез өсуіне және өсімдік тіршілігінің жоғары формаларына әкеледі, бұл суда болатын организмдердің тепе-теңдігі мен тиісті сулардың сапасының еріксіз бұзылуына әкеледі;

экологиялық рұқсат

-

дара кәсіпкерлер мен заңды тұлғалардың қоршаған ортаға теріс әсерді жүзеге асыру құқығын куәландыратын және қызметті жүзеге асырудың экологиялық жағдайларын айқындайтын құжат;

эмиссия

-

қондырғыда бар нүктелі немесе шашыраңқы көздерден туындайтын заттардың, дірілдің, жоғары температураның немесе шудың ауа, су ортасына немесе жер бетіне тікелей немесе жанама шығарылуы.

Қысқартулар мен белгіленімдер

АҚ

-

акционерлік қоғам

АТА

-

ақпараттық-техникалық анықтамалықтар

ББЗ

-

беткі белсенді заттар

ЕҚТ

-

ең үздік қолжетімді техника

ЕО

-

Еуропалық одақ

ЕЭҚ

-

Еуропалық экономикалық қоғамдастық

ЖРЖ

-

жиілікті-реттелетін жетек

ЖШС

-

жауапкершілігі шектеулі серіктестік

КСС

-

кәріздік сорғы станциясы

КТА

-

кешенді технологиялық аудит

МКК

-

мемлекеттік коммуналдық кәсіпорын

НҚА

-

нормативтік-құқықтық актілер

ОБТ

-

оттегіні биохимиялық тұтыну

ОХТ

-

оттегіні химиялық тұтыну

ПӘК

-

пайдалы әсер коэффициенті

СББЗ

-

синтетикалық беткі белсенді заттар

ТЖТ

-

техникалық жұмыс тобы

ТҚК

-

сарқынды суларды тазарту құрылысжайларының кешені

ХБС

-

халықтың балама саны

ШЖК

-

шекті жол берілетін концентрация

ШЖҚ

-

шаруашылық жүргізу құқығы

ЭМЖ

-

экологиялық менеджмент жүйесі

ЭнМЖ

-

энергетикалық менеджмент жүйесі

ЭСН

-

экологиялық сапа нормативі

ЭЫДҰ

-

Экономикалық ынтымақтастық және даму ұйымы

Химиялық формулалар

Химиялық формула

Атауы (сипаты)

CO

көміртегі тотығы

CO2

көміртегі диоксиді

CaO

кальций тотығы

Ca(OH)2

кальция гидрототығы (гидрототық)

MnO2

марганец диоксиді

NaOH

натрий гидрототығы

Na2CO3

натрий карбонаты

NO2

азота қостотығы

N-NH4

аммоний азоты

N-NO2

нитрит азоты

P-PO4

фосфаттар түріндегі фосфор

Өлшем бірліктері

Өлшем бірлік белгісі

Өлшем бірліктерінің атауы

Өлшем атауы (өлшем белгісі)

Түрлендіру және түсініктемелер

°C

Цельсий градусы

Температура (T)
Температуралар айырмасы (TА)


г

грамм

Салмақ


Гц

Герц

Жиілік


га

гектар

Аудан


дм3

текше дециметр

Көлем


сағ

сағат

Уақыт


K

Кельвин

Температура (T)
Температуралар айырмасы (TА)

0 °C = 273.15 K

кг

килограмм

Салмақ


кПа

килопаскаль

Қысым


кВт сағ

киловатт-сағ

Энергия

1 кВт сағ = 3 600 кДж

л

литр

Көлем


м

метр

Ұзындық


м2

шаршы метр

Аудан


м3

текше метр

Көлем


мг

миллиграмм

Салмақ

1 мг = 10 -3 г

мм

миллиметр


1 мм = 10 -3 м

МВт

мегаватт жылу қуаты

Жылу қуаты
Жылу энергиясы


нм3

қалыпты текше метр

Көлем

101.325 кПа, 273.15 K болғанда

Па

паскаль


1 Па = 1 Н/м2

айн/мин

минутына айналу саны

Айналу жылдамдығы, жиілік


т

метрикалық тонна

Салмақ

1 т= 1 000 кг немесе 106 г

т/тәул

тәулігіне тонна

Салмақ шығысы
Материал шығысы


т/жыл

жылына тонна

Салмақ шығысы
Материал шығысы


Алғысөз

Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалық мазмұнының қысқаша сипаты: халықаралық аналогтармен өзара байланысы

      ЕҚТ бойынша анықтамалық Қазақстан Республикасының Экология кодексін іске асыру мақсатында әзірленді.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2021 жылғы 28 қазандағы № 775 қаулысымен бекітілген Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалықтарды әзірлеу, қолдану, мониторингтеу және қайта қарау қағидаларына (бұдан әрі – Қағидалар) сәйкес жүргізілді.

      ЕҚТ қолдану салаларының тізбесі Қазақстан Республикасының Экология кодексіне 3-қосымшада бекітілген.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеген кезде нақты қолданылу саласында ең үздік қолжетімді техникалардың техникалық және экономикалық қолжетімділігіне негізделген Қазақстан Республикасының климаттық, сондай-ақ экологиялық жағдайларына негізді бейімделу қажеттігі есепке алынып, осы саладағы ең үздік әлемдік тәжірибе ескерілді, оның ішінде ЭЫДҰ-ға, ЕО-ға мүше болып табылатын мемлекеттерде, Ресей Федерациясында, басқа елдер мен ұйымдарда ресми қолданылатын ұқсас және салыстырмалы анықтамалық құжаттар мен өзге де ресми қолданылатын құжаттар пайдаланылды:

      1) 91/271/ЕЭҚ Кеңесінің 1991 жылғы 21 мамырдағы "Қалалардағы сарқынды суларды тазарту туралы" директивасы;

      2) 2007 жылғы 15 қарашада қабылданған 28E/5 "Қалалардағы сарқынды суларды тазарту" ұсынымы;

      3) Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Common Waste Water and Waste Gas Treatment/Management Systems in the Chemical Sector/ Химиялық сектордағы сарқынды суларды және пайдаланылған газдарды тазартудың/басқарудың жалпы жүйелері;

      4) Еуропалық парламент пен Кеңестің Химиялық сектордағы сарқынды суларды және пайдаланылған газдарды тазартудың/басқарудың жалпы жүйелеріне арналған 2010/75 /ЕО директивасына сәйкес ең үздік қолжетімді әдістер туралы тұжырымдарды белгілейтін 2016 жылғы 30 мамырдағы 2016/902 Комиссияның (ЕО) атқарушылық шешімі (C (2016) құжатқа сәйкес хабарлама).

      5) Reference Document On Best Available Techniques For Energy Efficiency, ЕС 09/2021;

      6) 10-2019 "Елді мекендердің, қалалық округтердің орталықтандырылған су бұру жүйелерін пайдалана отырып, сарқынды суларды тазарту" АТА;

      7) 48-2017 "Шаруашылық және (немесе) өзге де қызметті жүзеге асыру кезінде энергетикалық тиімділікті арттыру" АТА.

      8) Industrial Emissions Directive 2010/75 /EU Integrated Pollution Prevention and Control/Еуропалық парламент пен Кеңестің "Өнеркәсіптік шығарындылар және/ немесе төгінділер туралы (ластанудың кешенді алдын алу және бақылау туралы)" 2010/75 /EО директивасы.

      ЕҚТ ендіру нақты кәсіпорынның экономикасын және кәсіпорынның ЕҚТ қағидаттарына көшуге әзірлігін, ЕҚТ өндіруші елді таңдауды, қуаттылық көрсеткіштерін, ЕҚТ габариттерін және ЕҚТ оқшаулау дәрежесін ескере отырып, ЕҚТ таңдаудағы жеке тәсілді көздейді.

      Заманауи және тиімді техниканы қолдана отырып өндірістік қуаттарды жаңғырту ЭЫДҰ елдерінің эмиссияларына жауап беретін тиісті деңгейлерге дейін қоршаған ортаны ресурс үнемдеуге және сауықтыруға ықпал ететін болады.

Деректерді жинау туралы ақпарат

      ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу мақсатында КТА жүргізу процесінде шығарындылар, төгінділер, қалдықтардың пайда болуы, Қазақстан Республикасындағы елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту кезінде қолданылатын технологиялық процестер, жабдықтар, техникалық тәсілдер, әдістер туралы ақпарат жиналды, оны өткізу қағидалары Қазақстан Республикасының қолданыстағы заңнамасымен регламенттелген. КТА өтуге арналған объектілердің тізбесін ЕҚТ бойынша "Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту" анықтамалығын әзірлеу жөніндегі ТЖТ бекітті.

ЕҚТ бойынша басқа анықтамалықтармен өзара байланысы

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың шаруашылық-тұрмыстық сарқынды суларды тазартуды қамтитын ЕҚТ бойынша салалық және салааралық анықтамалықтармен өзара байланысы бар.

Қолданылу саласы

      Қазақстан Республикасы Экология кодексінің нормаларына сәйкес осы ЕҚТ бойынша анықтамалық қызметтің мынадай түріне қолданылады:

      елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту.

      ЕҚТ бойынша анықтамалық сарқынды суларды тазартудың негізгі технологиялық процестерін қамтиды:

      механикалық тазарту;

      химиялық және физика-химиялық тазарту;

      биологиялық тазарту;

      тазартылған суды зарарсыздандыру;

      сарқынды сулардың шөгінділерін өңдеу;

      сарқынды суларды терең тазарту (толық тазарту).

      ЕҚТ бойынша анықтамалық мыналарға қолданылмайды:

      елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінен тыс сарқынды су төгінділері;

      елді мекендердің су бұру жүйелеріне дара кәсіпкерлер мен заңды тұлғалардан қабылдау орындарындағы өндірістік сарқынды сулар;

      өндірісті үздіксіз пайдалану үшін, сондай-ақ жоспарлы-алдын алу және жөндеу жұмыстарына байланысты штаттан тыс пайдалану режимдеріне қажетті қосалқы процестер.

      Елді мекендердің су бұру жүйелеріне сарқынды суларды қабылдау Қазақстан Республикасы Ұлттық экономика министрінің 2015 жылғы 20 шілдедегі № 546 бұйрығымен бекітілген Елді мекендердің су бұру жүйелеріне сарқынды суларды қабылдау қағидаларының талаптарына сәйкес жүзеге асырылады.

      Өндірістегі қалдықтарды басқару аспектілері осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта тазартудың негізгі технологиялық процесі барысында түзілетін сарқынды сулардың шөгінділеріне қатысты ғана қаралады.

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласын, сондай-ақ осы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласы үшін ЕҚТ ретіндегі технологиялық процестерді, жабдықтарды, техникалық тәсілдер мен әдістерді ЕҚТ бойынша "Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту" анықтамалығын әзірлеу жөніндегі ТЖТ айқындаған.

Қолданылу қағидаттары

      Құжат мәртебесі

      ЕҚТ бойынша анықтамалық объект/объектілер операторларын, уәкілетті мемлекеттік органдарды және жұртшылықты объект/объектілер операторларының "жасыл" экономика қағидаттарына және ең үздік қолжетімді техникаларға көшуін ынталандыру мақсатында ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалықты қолдану саласына жататын ең үздік қолжетімді техникалар мен кез келген перспективалы техникалар туралы хабардар етуге арналған.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықта Қазақстан Республикасы елді мекендерінің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту саласының жай-күйі туралы, сондай-ақ неғұрлым кең таралған және жаңа, перспективалы техникалар, ресурстарды тұтыну және эмиссиялар туралы, экологиялық және энергетикалық менеджмент жүйелері туралы жүйеленген ақпарат қамтылады.

      ЕҚТ анықтау бірқатар халықаралық қабылданған өлшемшарттар негізінде салалар (ЕҚТ қолданылатын салалары) үшін жүзеге асырылады:

      қалдығы аз технологиялық процестерді қолдану;

      өндірістің жоғары ресурстық және энергетикалық тиімділігі;

      суды ұтымды пайдалану, су айналымы циклдарын құру;

      ластанудың алдын алу, аса қауіпті заттарды пайдаланудан бас тарту (немесе қолдануды азайту);

      заттар мен энергияны қайта пайдалануды ұйымдастыру (мүмкіндігінше);

      экономикалық орындылығы (ЕҚТ қолдану салаларына тән инвестициялық циклдарды ескере отырып).

      Қолданылуы міндетті ережелер

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың "Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша тұжырымдарды қамтитын қорытынды" деген 6-бөлімінің ережелерін ЕҚТ бойынша қорытындыларды әзірлеген кезде қолдану міндетті болып табылады.

      Ең үздік қолжетімді техникалар жөніндегі қорытынды ережелерінің біреуін немесе бірнешеуінің жиынтығын қолдану қажеттігін объектілердің операторлары технологиялық көрсеткіштерді сақтау шартымен кәсіпорындағы экологиялық аспектілерді басқару мақсаттарына сүйене отырып өз бетінше айқындайды. Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықта берілген ең үздік қолжетімді техникалардың саны мен тізбесі енгізу үшін міндетті болып табылмайды.

      ЕҚТ бойынша анықтамалық негізінде объектілердің операторлары ЕҚТ бойынша қорытындыларда бекітілген технологиялық көрсеткіштердің мәндеріне қол жеткізуге бағытталған экологиялық тиімділікті арттыру бағдарламасын әзірлейді.

      Ұсынымдық ережелер

      Ұсынымдық ережелер сипаттамалы түрде болады және ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштерді анықтау процесін талдауға және ЕҚТ бойынша анықтамалықты қайта қарау кезінде талдауға ұсынылады:

      1-бөлім: Қазақстан Республикасы елді мекендерінің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту бойынша саланың жалпы ақпараты, саланың құрылымы, пайдаланылатын өнеркәсіптік процестер мен техникалар ұсынылған;

      2-бөлім: ЕҚТ-ға жатқызу әдістемесі, ЕҚТ-ны сәйкестендіру тәсілдері сипатталған;

      3-бөлім: өндірістік процестің немесе түпкілікті өнімді өндірудің негізгі кезеңдері сипатталған, қазіргі эмиссиялар, шикізаттың тұтынылуы және сипаты, суды тұтыну, энергияны пайдалану және қалдықтардың пайда болуы тұрғысынан қондырғылардың экологиялық сипаттамалары туралы мәліметтер мен ақпарат берілген;

      4-бөлім: қоршаған ортаға теріс әсерін азайту үшін технологиялық процестерді жүзеге асыру кезінде қолданылатын және қоршаған ортаға теріс әсер ететін объектіні техникалық қайта жарақтандыруды, қайта құруды талап етпейтін әдістер мен техникалар сипатталған;

      5-бөлім: ЕҚТ анықтау мақсатында қарастыру үшін ұсынылатын қолданыстағы әдістердің сипаттамасы ұсынылған;

      7-бөлім: жаңа және перспективалы техникалар туралы ақпарат ұсынылған;

      8-бөлім: ЕҚТ бойынша анықтамалықты қайта қарау шеңберінде болашақ жұмыс үшін қорытынды ережелер мен ұсынымдар келтірілген.

1. Жалпы ақпарат

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың осы бөлімінде Қазақстан Республикасы елді мекендерінің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту саласының сипаттамасын, сондай-ақ осы ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолдану саласына тән негізгі экологиялық проблемалардың сипаттамасын қоса алғанда, нақты қолданылу саласы туралы жалпы ақпарат қамтылады.

1.1. Сарқынды сулар мен су бұру жүйелерінің түрлері

      Елді мекендердің сарқынды суларын тазартудың қажетті нысаны кәріз болып табылады. Оның міндеті – қалалар мен кенттер халқының шаруашылық-тұрмыстық қызметі мен өнеркәсіптік кәсіпорындардың жұмысы нәтижесінде пайда болатын сарқынды суларды (сұйық қалдықтарды) жою. Қалалық және кенттік аумақтардың жер бетінде қалған жерүсті суларымен (суару, атмосфералық, жерасты) бірге сұйық қалдықтар ластанған сұйықтық болып табылады және сарқынды сулар деп аталады. Құрамында химиялық, биологиялық және органикалық компоненттер болады. Оларды алып тастау, тазарту, дезинфекциялау және жақын маңдағы су қоймаларына жіберу керек. Бұл үшін кәріз жүйесі мен су ағындылары қолданылады.

      Сарқынды сулар келесі санаттарға бөлінеді:

      тұрмыстық немесе шаруашылық-тұрмыстық – құрамында органикалық, минералды, бактериялық ластануы бар үйлерден, өндірістік ғимараттардан;

      өндірістік – технологиялық процестер нәтижесінде пайда болатын өнеркәсіптік кәсіпорындардан. Құрамында органикалық, минералды, химиялық ластағыш заттар болады;

      атмосфералық – қала аумағынан, үйлердің шатырларынан, нөсер және еріген сулар. Құрамында минералды, химиялық ластағыш заттар болады.

      Су бұру жүйелері де кәріз жүйелері деп аталады. Бұл термин 1990 жылдарға дейін барлық жерде қолданылды, қазіргі кезде көп жағдайда құжаттарда "су бұру" терминімен алмастырылды, алайда бірқатар инженерлік-техникалық мақсаттағы нормативтік құжаттарда сақталады.

      Су бұру жүйелері сарқынды сулардың құрамына байланысты болады. Ластану дәрежесі көлем бірлігіндегі ластану мөлшерімен сипатталады. Ластанудың шоғырлануы елді мекендегі суды тұтыну нормасына, өндіріс сипатына, шөгінді суларды жинау орнына, олардың мөлшеріне байланысты.

      Кәріздің екі түрі бар: сыртқа шығару және қорытпалы.

      Сыртқа шығару кәрізі тазарту құрылысжайларына немесе сарқынды суларды қабылдағыштарға тазарту үшін сарқынды сулардың жекелеген көлемін шығаруға негізделген.

      Қорытпалы кәріз жүйесі жерасты және жерүсті құбырлары жүйесінен және сарқынды суларды тазарту құрылысжайларына тасымалдайтын құрылғылардан тұрады. Бұл жүйе үлкен елді мекендерде жиі кездеседі. Оның құрылғысы үшін бір адамға тәулігіне кемінде 60 литр тұтыну нормасы бар ішкі су құбырының болуы қажет.

      Қорытпалы кәріз жүйесі ішкі құрылғылардан, сыртқы желілерден (қысымды және/немесе қысымсыз), сорғы айдау станцияларынан, тазарту құрылысжайларынан, зарарсыздандыру жүйелерінен, сарқынды суларды шығару құрылғыларынан және сарқынды суларды қабылдағыштардан тұрады.

      Сарқынды суларды бұру мәселесінің қалай шешілгеніне байланысты қорытпалы кәріз нөсерлі, шаруашылық-тұрмыстық, жалпы қорытпалы, бөлек (толық, толық емес), жартылай бөлек және аралас болып бөлінеді.

      Жалпы қорытпалы кәріз жаңбырдан кейін қалалық аумақтардан жаңбыр-қабылдау торлары арқылы келетін нөсерлі сарқынды суларды және тұрғын үйлер мен өндірістік ғимараттардан келетін шаруашылық-тұрмыстық сарқынды суларды су құбырларының бір жүйесімен бұруды жүзеге асырады. Бөлек кәріз кезінде сарқынды суларды бұрудың екі тәуелсіз жүйесі қолданылады: нөсерлі кәріз (су ағыны) және шаруашылық-тұрмыстық.

      Өнеркәсіптік кәсіпорындардың сарқынды сулары оларды ерекше ластанудан тазарту үшін жеке жүйемен оқшау тазартқыш құрылыстарына бұрылады.

      1.1-кесте. Сарқынды сулардың жіктелуі

Р/с
№

Сарқынды сулардың түрі

Түзілуі

1

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Тұрғын үй секторындағы, әлеуметтік-мәдени саладағы объектілердегі, барлық кәсіпорындардағы (санитарлық тораптардан, асүйлерден, тамақтану орындарынан және т. б.) шаруашылық-тұрмыстық қызмет нәтижесінде.

2

Өндірістік сарқынды сулар

Тауарлар мен қызметтерді қайта өңдеу және өндіру процесінде.

3

Жерүсті сарқынды сулары (орталықтандырылған су бұру жүйесіне қабылданатын (келетін) (жаңбыр, еріген, инфильтрациялық, суару-жуу, сорғыту сулары)

Жаңбыр жаууы, қардың еруі, жол жабындарын жуу, жасанды су түсіру, сондай-ақ коллектордағы инфильтрация нәтижесінде.

      Қардың еруі, жаңбыр және нөсер кезінде жерүсті сарқынды суларының бір бөлігі қалалық КТС-ға түседі, осылайша сұйылта отырып, биологиялық тазарту тиімділігінің төмендеуіне әкеледі.

      1.2-кесте. Орталықтандырылған су бұру жүйелері кәріздік тазарту құрылысжайларының өнімділігі бойынша жіктелуі

Р/с
№

Өнімділігі бойынша тазарту құрылысжайы санатының атауы

БХС бірліктерінде көрсетілген, келіп түсетін органикалық ластанулар бойынша тазарту құрылысжайларының өнімділігі

Келіп түсетін сарқынды сулардың шығыны, тәулігіне м3

1

Аса ірі

3 млн астам

600 мыңнан астам

2

Ең ірі

1 –3 млн

200 – 600 мың

3

Ірі

200 мың – 1 млн

40 – 200 мың

4

Үлкен

50 мың – 200 мың

10 – 40 мың

5

Орташа

20 мың – 50 мың

4 – 10 мың

6

Шағын

5 мың – 20 мың

1 – 4 мың

7

Ұсақ

500 – 5 мың

100 – 1000

8

Өте ұсақ

50 – 500

10 – 100

      КТС-ны тазарту құрылысжайларының қуаты бойынша жіктеу үшін осы тазарту құрылысжайларында тазартылған сарқынды суларды шығарудан елді мекеннің аралас (қалалық) сарқынды суларының таяудағы келесі ұйымдастырылған шығарылуына дейінгі су объектісінің жағалау сызығы бойынша мынадай қашықтық талап етіледі:

      өте кіші: кемінде 1 км;

      кіші: кемінде 3 км;

      шағын: кемінде 10 км.

      Су объектілеріне шығарулары бір бірінен көрсетілген мәндерден жақын орналасқан өте кішіден орташаға дейінді қоса алғанда, аралас (қалалық) сарқынды сулардың барлық тазарту құрылысжайлары тазарту құрылысжайларының қуат диапазоны бойынша орташаға жатады.

      Елді мекендер мен өнеркәсіптік аймақтардың аумағында жерүсті сарқынды суларын тасымалдау әдісіне байланысты жалпы қорытпалы, бөлек, толық емес бөлек немесе жартылай бөлек су бұру жүйелері қолданылады.

      1.3-кесте. Су бұру жүйелерінің түрлері

Р/с
№

Су бұру жүйесінің түрі

Сипаттамасы, қолдану шарты

 
Артықшылығы

Кемшіліктері


1

2

3

4

5

1

Жалпы қорытпалы

Ол бойынша тазарту құрылысжайына сарқынды сулардың барлық санаттары тасымалданатын бір құбыр желісі салынады: тұрмыстық, өндірістік және жерүсті (жаңбыр, еріген және суармалы).

Жалпы қорытпалы жүйелер елді мекендерді абаттандырудың жоғары талаптарына жауап береді.

Желілер мен сорғы станцияларын, тазарту құрылысжайларын салуға өте үлкен шығын кетеді. Сарқынды сулардың бір бөлігін су объектісіне шығару кезінде (есептелмеген қарқындылықтағы нөсер кезінде) сұйылтылған қалалық сарқынды сулармен ластану орын алады. Қатты жаңбыр мен су тасқыны кезінде қалалық сарқынды суларды тазарту құрылысжайларының тұрақты жұмысы бұзылады. Жаңбыр торлары арқылы иіс шығу.

2

Толық бөлек

Екі желі қолданылады – оған шаруашылық-тұрмыстық және қабылдауға рұқсат етілген өндірістік сарқынды сулар (олардың қоспасы қалалық сарқынды сулар және нөсерлі кәріздер деп аталады.) қабылданатын қалалық кәріз. Ірі өнеркәсіптік аймақтарда өндірістік желілер қолданылады.
Қалалардың көлеміне қарамастан оңтайлы жаңбырдың жоғары қарқындылығы бар климаттық аудандарда (1 гектарға секундына 80 литрден кем емес, ұзақтығы 20 мин, бір реттік 1 жылдан асатын кезең).

Су объектілерін ластанудан қорғау тұрғысынан олардың құрамында орталықтандырылған (немесе жергілікті) тазарту құрылысжайлары (жүйелердің әрқайсысында) болған кезде бөлек су бұру жүйелері неғұрлым тиімді болып табылады. Тазартылмаған қалалық сарқынды суларды ағызу жүргізілмейді. Сарқынды суларды тазарту құрылысжайларының тұрақты жұмысы.

Қымбатырақ. Екі немесе одан да көп желі жүргізу. Қазіргі тәжірибеде көп жағдайда жаңбыр кәрізінде сарқынды суларды тазарту құрылысжайлары жоқ.

3

Толық емес бөлек

Бір ғана толыққанды су бұру желісі бар -қалалық кәріз. Жерүсті сарқынды сулары науалар, кюветтер және т. б. бұрылады.

Су бұру жүйелеріне аз шығын кетеді.

Қалалық инфрақұрылымның қанағаттанарлықсыз жағдайы.

4

Жартылай бөлек су бұру жүйесі

Екі су бұру желісі қолданылады: өндірістік-тұрмыстық (қалалық) және жаңбыр. Олардың қиылысатын жерлерінде бөлетін камералар орнатылады, олар (шығынына байланысты) қалалық желіге жерүсті сарқынды суларын жібереді.

Желілерді жүргізу шығындарын оңтайландыру, жаңбырдың ең ластанған бөлігін және барлық еріген сарқынды суларды тазарту биологиялық тазарту құрылысжайларындағы қалалық сарқынды сулармен бірлесіп жүргізіледі.

Құрылыс пен пайдалануға жоғары шығын кетеді.

      Қазақстанның ірі қалаларының көпшілігінде су бұру толық бөлек жүйе қағидаты бойынша салынған: желілердің бірі қалалық сарқынды суларды бұруға арналған, екіншісі – жерүсті сарқынды суларын тасымалдауға арналған.

      Алайда, толық бөлек су бұру жүйелері кезінде де, тек теория жүзінде қалалық кәріз жүйесіне жерүсті сарқынды сулары қабылданбайды. Іс жүзінде қалалық кәріз жүйесіне жерүсті сарқынды суларының орташа жылдық ұйымдастырылмаған қосымша келіп түсуі сарқынды сулардың су бұру жүйесіне жалпы түсуінің 4 – 7 %-ын құрайды. Алайда, ұзақ қарқынды жаңбыр кезінде және қар еріген кезде ұйымдастырылмаған орташа тәуліктік ағын 25 – 40 %-ға дейін артуы мүмкін.

      Тығыздығын жоғалтқан және жартылай бұзылған құбырлар топырағы шайылып кеткенге және апатқа дейін ұзақ уақыт бойы сорғыту ретінде жұмыс істей алады. Бұл ретте, олар жоғары орналасқан су құбырынан ағып кетуді ғана емес, сонымен қатар жерасты суларын да жинайды. Іс жүзінде жартылай бөлек жүйенің элементтері де кездеседі, яғни, нөсер жүйесін қалалық канализацияға енгізу (жоба бойынша да, онсыз да), олардың мақсаты – жекелеген аумақтарды су басуға жол бермеу.

      Қалалық кәріз жүйесіне ұйымдастырылмаған ағынның келуі жыл мезгіліне және жауын-шашынның қарқындылығына байланысты. Қалалық кәрізге ең көп құйылу күндері – бұл әрқашан ұзақ жаңбыр немесе қар қатты еріген күндер.

      Әдетте, қалалық кәріз жүйесіне сарқынды сулардың жалпы түсімінің 10 %-на дейінгіні құрайтын ұйымдастырылмаған қосымша құйылудың орташа жылдық шамасы кезінде ұзаққа созылған қарқынды жаңбыр кезінде оның үлесі 25 – 40 %-ға дейін артады. Меншікті су тұтыну неғұрлым төмен болса, ең көп құйылу күндері ұйымдастырылмаған ағынның үлесі соғұрлым жоғары болады: есепке алынған ағын азаяды, ал ұйымдастырылмаған ағын өзгеріссіз қалады, өйткені ол желінің ұзақтығына, жағдайына, пайдалану әдістеріне байланысты, бірақ есепке алынған ағынға байланысты емес.

      Қалалық кәріз жүйесі ағызатын сарқынды суларға мыналар жатады:

      ағызу үшін ақы алынатын абоненттерден қабылданатын сарқынды сулар;

      су құбыры-кәріз шаруашылығы жүйесінің объектілерінен қосымша ағын (ақы алынбай төгілуі мүмкін);

      жерүсті ағыны және жерасты сулары түріндегі кәрізге түсетін ұйымдастырылмаған ағын, сондай-ақ есептегіштерсіз заңсыз кесулер арқылы тұтынылған не су бұру үшін ақы төлеуде ескерілмейтін орталықтандырылған сумен жабдықтау көздерінен алынбаған есепке алынбаған (төленбеген) суды ағызу.

      Нөсерлі кәріз жүйесіне су бұруды жүзеге асыратын ұйымдардың абоненттері болып табылатын өнеркәсіптік кәсіпорындардың, өзге де кәсіпорындардың және ұйымдардың қоныстану аумақтарынан да, алаңдарынан да жерүсті сулары келіп түседі.

      Елді мекендердің гидрографиялық желісінің табиғи қоректену көзі болып табылатын аумақтардағы жерүсті ағындары мен бұрылатын және тазартылатын сарқынды сулар арасындағы шекара өте шартты. Едәуір ластағыш заттарды құраумен ерекшеленетін қалалық аумақтардан, яғни өнеркәсіптік аймақтардан, автокөлік пен жаяу жүргіншілердің қарқынды қозғалысы бар көп қабатты тұрғын үй құрылыстарының аудандарынан, ірі көлік магистральдарынан, сауда орталықтарынан, сондай-ақ өнеркәсіптік және ауыл шаруашылық кәсіпорындарының аумақтарынан ластанған жерүсті ағыны жерүсті сарқынды сулары болып табылады. Сонымен қатар, антропогендік әсерге ұшырамайтын елді мекендер аумақтарының жерүсті ағыны айтарлықтай аз ластанған.

1.2. Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту саласының құрылымы мен технологиялық деңгейі

      Сарқынды суларды тазарту әдістерін механикалық, химиялық, физика-химиялық, биологиялық және аралас деп бөлуге болады. Әр жағдайда осы немесе басқа әдісті қолдану ластағыш заттардың сипатымен және ластағыш қоспалардың зияндылық дәрежесімен анықталады.

      Механикалық тазарту әдісінің мәні – тұндыру және сүзу арқылы сарқынды сулардан механикалық қоспалар жойылады. Сарқынды судағы ірі ұнтақталған бөлшектер мөлшеріне қарай әртүрлі конфигурациялы торлармен, електермен, құмтұтқыштармен, септиктермен, әртүрлі конструкциялы көң ұстағыштармен, ал жерүсті ластанулар – мұнай ұстағыштармен, бензомай тұзақтарымен, тұндырғыштармен және басқа да қондырғылармен ұсталады.

      Механикалық тазарту әдістері тұрмыстық сарқынды сулардан ерімейтін қоспалардың 60 – 75 %-на дейін, ал өнеркәсіптік сулардан 95 %-ға дейін бөлуге мүмкіндік береді, олардың көпшілігі өндірісте құнды қоспалар ретінде қолданылады.

      Химиялық әдіс – сарқынды суларға химиялық реагенттер қосылады, химиялық реакция нәтижесінде ластағыш коллоидты және тоқтатылған бөлшектер молекулалық тартылыс күшінің әсерінен олардың бірігуіне байланысты үлкейеді. Жабысып қалған бөлшектердің үлкейтілген агрегаттары тұндыру немесе сүзу арқылы сұйық фазадан бөлінеді.

      Сарқынды суларды тазартудың физика-химиялық әдісі кезінде жұқа дисперсті және еріген бейорганикалық қоспалар алынып тасталады әрі органикалық және нашар тотығатын заттар жойылады, көбінесе физика-химиялық әдістерден коагуляция, тотығу, сорбция, экстракция және т.б. қолданылады. Электролиз де кеңінен қолданылады. Ол сарқынды сулардағы органикалық заттарды ыдыратудан және металдарды, қышқылдарды және басқа бейорганикалық заттарды шығарудан тұрады. Электролиттік тазарту арнайы құрылысжайларда – электролизерлерде жүзеге асырылады. Сарқынды суларды электролиз арқылы тазарту қорғасын және мыс кәсіпорындарында, бояу және кейбір өнеркәсіптің басқа да салаларында тиімді.

      Ластанған сарқынды сулар ультрадыбыспен, озонмен, ион алмасу шайырларымен және жоғары қысыммен, сондай-ақ хлорлау арқылы тазартылады.

      Сарқынды суларды тазарту әдістерінің ішінде өзендер мен басқа су айдындарының биохимиялық және физиологиялық өзін-өзі тазартуы заңдылықтарын қолдануға негізделген биологиялық әдіс орталық рөл атқарады. Сарқынды суларды тазарту бойынша биологиялық құрылғылардың бірнеше түрі бар: аэротенктер, биосүзгілер, биологиялық тоғандар және биореакторлардың басқа түрлері.

      Аэротенктер – белсенді лаймен араласқан сарқынды су ағып өтетін, сарқынды су биологиялық тазартудан өтетін резервуарлар. Мұнда тазарту бастамасы – бактериялар мен микроскопиялық жануарлардың белсенді тұнбасы болып табылады. Бұл тіршілік иелерінің барлығы аэротенктерде қарқынды дамиды, бұған сарқынды сулардың органикалық заттары және берілген ауа ағынымен құрылысжайға түсетін оттегінің артық мөлшері ықпал етеді. Бактериялар үлпектерге жабысып, органикалық ластағыш заттарды минералдандыратын ферменттер шығарады. Қабыршақты тұнба тазартылған судан бөлініп, тез шөгеді. Инфузориялар, талшықтылар, амебалар, коловраткалар және басқа да ұсақ жануарлар қабыршақтарға жабыспайтын бактерияларды жеп, шөгіндінің бактериялық массасын жасартады.

      Биосүзгілерде сарқынды сулар жұқа бактериялық пленкамен жабылған ірі түйіршікті материал қабатынан өтеді. Осы пленканың арқасында биологиялық тотығу процестері қарқынды жүреді. Нақ осы биосүзгілерде тиімді бастама ретінде қызмет етеді.

      Биологиялық тоғандарда сарқынды суларды тазартуға су қоймасын мекендейтін өсімдіктер мен барлық организмдер қатысады.

      Сарқынды сулар биологиялық тазартудан бұрын механикалық, содан кейін ауру тудырғыш бактерияларды жою және химиялық тазарту, сұйық хлормен немесе хлорлы әкпен хлорлау үшін қолданылады. Дезинфекциялау үшін басқа физика-химиялық әдістер де қолданылады (ультрадыбыс, электролиз, озондау және т. б.).

      Биологиялық әдіс тұрмыстық сарқынды суларды тазарту кезінде жақсы нәтиже береді. Ол мұнай өңдеу, целлюлоза-қағаз өнеркәсібі, жасанды талшық өндірісі кәсіпорындарының қалдықтарын тазарту кезінде де қолданылады.

      Қазақстанда қалалық кәріз тазарту құрылысжайларының тарихы 1950 жылдардан бастау алады. Осы жылдары Қазақстанда механикалық тазарту құрылысжайлары салынып, пайдалануға берілді. Осы уақытқа дейін барлық қалалық сарқынды сулар тазартусыз сүзу алаңдарына немесе су объектілеріне жіберілді.

      1970-ші жылдардан бастап алғашқы тұндырғыштар пайда болды, мысалы, Шымкентте 1953 жылы кәріз коллекторы салынды, қуаты тәулігіне 17 мың м3 құрайтын қаланың алғашқы КТС пайдалануға берілді.

      Қазақстанның қалалық КТС 40 жылдан астам уақыт бойы пайдаланылып келеді және 70 % тозу дәрежесіне ие, тиімділігі төмен, шамадан тыс жүктемемен жұмыс істейді, моральдық тұрғыдан ескірген және экологиялық қауіпті жүйелерді ұсынады.

      Жалпы Қазақстанда су бұру жүйелерінің негізгі қорларының тозуы 40 – 70 %-ды құрайды, ал кейбір қалаларда 100 %-ға дейін жетеді. Кәріз желілері анағұрлым көп тозған Қарағанды (68 %), Алматы (67 %), Шығыс Қазақстан (72 %), Павлодар (74 %), Ұлытау (75 %) областарын атап өтуге болады.

      Орал қаласы бойынша кәріз тазарту құрылысжайларының тозуы – 34 %, кәріз желілерінің тозуы – 62 % құрайды. Ақсай қаласы бойынша кәріз тазарту құрылысжайлары мен су бұру желілерінің тозуы – 79 %-ды құрайды. Таразда КТС жоқ, уақытша тұндырғыштар арқылы қалалық ағындар бірден сүзу алаңдарына төгіледі.

      Осылайша, мұндай құрылысжайлардың апаттылығы жыл сайын артып келеді. Бүгінгі таңда республиканың 89 қаласынан 69 қалада КТС-ның жаңа құрылысы, жаңғырту және қайта жаңарту қажет етіледі.

      1.4-кесте. Су бұру жүйесі құрылысжайларының саны мен қуаты

Р/с
№

Орналасқан жері

Сорғы станцияларының жобалық өнімділігі, тәулігіне мың м3

Су бұру жүйесі құрылысжайының өнімділігі (тәулігіне мың м3)

Тазарту құрылысжайларының саны, бірліктер

механикалық тазалау

биологиялық тазарту

1

Қазақстан Республикасы

9 384,1

1 048,1

2 804,7

252

2

Абай

461,5

100,0

51,8

10

3

Ақмола

638,2

90,0

79,2

16

4

Ақтөбе

892,0

9,1

143,0

36

5

Алматы

145,5

34,6

9,6

9

6

Атырау

646,6

30,1

6,1

4

7

Батыс Қазақстан

605,7

50,0

58,4

2

8

Жамбыл

138,7

28,8

x

4

9

Жетісу

60,4

-

45,3

6

10

Қарағанды

1 613,4

46,9

432,2

22

11

Қостанай

700,8

222,9

77,5

18

12

Қызылорда

108,7

-

78,3

3

13

Маңғыстау

283,3

227,3

34,1

17

14

Павлодар

890,9

39,4

327,1

55

15

Солтүстік Қазақстан

362,2

119,1

2,0

10

16

Түркістан

56,3

44,8

23,8

15

17

Ұлытау

136,4

2,0

100,2

4

18

Шығыс Қазақстан

814,1

3,3

243,9

18

19

Астана қаласы

539,1

-

254,0

1

20

Алматы қаласы

90,0

-

x

x

21

Шымкент қаласы

200,2

-

197,0

1

      Ескертпе: "Қазақстан Республикасындағы сумен жабдықтау және су бұру жүйелері құрылысжайларының жұмысы туралы" Қазақстан Республикасы Стратегиялық жоспарлау және реформалар агенттігі Ұлттық статистика бюросының 2022 жылғы деректері (шығарылған күні: 18.05.2023).

      Шартты белгілер: "х" – деректер құпия; "-" құбылыс жоқ.

      1.5-кесте. Қазақстан Республикасының су бұру жөніндегі кәсіпорындары

Р/с
№

Ұйымның атауы

Орналасқан жері

Тазарту құрылысжайларының жобалық қуаты, тәулігіне м3

Халық саны

Тазалау


1

2

3

4

5

6

1

"Астана су арнасы" ШЖҚ МКК

Астана қ.

136 мың және 118 мың

1 409 497

Механикалық және биологиялық тазарту, жете тазарту және зарарсыздандыру.

2

"Алматы Су" ШЖҚ МКК

Алматы қ.

640 мың.

2 211 198

Механикалық, биологиялық, сүзу өрістері, тұнба алаңдары.

3

"Су ресурстары – Маркетинг" ЖШС"

Шымкент қ.

150 мың.

1 213 211

Механикалық, биологиялық, жасыл энергия өндіретін биогаз өңдеу станциясын орнату.

4

"Көкшетау Су Арнасы" ШЖҚ МКК

Көкшетау қ., Ақмола облысы

50 мың.

192 936

Механикалық, биологиялық, тұнба алаңдары.

5

"Атырау облысы Су Арнасы" КМК

Атырау қ., Атырау облысы

70 мың.

409 980

Механикалық, биологиялық.

6

Аktobe su-energy group" АҚ "

Ақтөбе қ., Ақтөбе облысы

103 мың.

567745

Механикалық және биологиялық тазарту, табиғи тазарту.

7

"Өскемен Водоканал" МКК

Өскемен қ., Шығыс Қазақстан облысы

137 мың.

374 000

Механикалық және биологиялық тазарту, ультракүлгін зарарсыздандыру.

8

"Жамбыл су" ШЖҚ МКК

Тараз қ., Жамбыл облысы

100 мың

430 314

Механикалық тазарту.

9

"Батыс су арнасы" ЖШС

Орал қ., Батыс Қазақстан облысы

30 мың.

360 408

Механикалық тазарту, табиғи биологиялық тазарту.

10

"Қарағанды Су" ЖШС

Қарағанды қ., Қарағанды облысы

232 мың.

519 584

Механикалық және биологиялық тазарту, табиғи тазарту.

11

"Қостанай-Су" МКК

Қостанай қ., Қостанай облысы

125 мың.

267077

Механикалық, биологиялық.

12

"Қызылорда су жүйесі"
ШЖҚ МКК

Қызылорда қ., Қызылорда облысы

70 мың

354 793

Механикалық және биологиялық тазарту.

13

"Каспий жылу, су арнасы" МКК

Ақтау қ., Маңғыстау облысы

72 мың

279 481

Механикалық тазарту,
биологиялық тазарту, сарқынды суларды тазарту, шөгінділерді өңдеу.

14

"Павлодар-Водоканал" ЖШС

Павлодар қ., Павлодар облысы

180 мың

368 296

Механикалық, биологиялық, зарарсыздандыру, толық тазарту.

15

"Қызылжар Су" ЖШС

Петропавл қ., Солтүстік Қазақстан облысы

82 мың.

222 657

Механикалық, биологиялық (сақтау жүйесі).

16

Семей Водоканал" МКК

Семей қ.,
Абай облысы

94,4 мың.

330 405

Механикалық.

17

"Жетісу Водоканал" ШЖҚ МКК

Талдықорған қ., Жетісу облысы

36 мың

203247

Механикалық және биологиялық тазарту.

      Ескертпе: Қазақстан Республикасының электрондық лицензиялау порталынан алынған деректер (www.elicense.kz), Қазақстан Республикасы Стратегиялық жоспарлау және реформалар агенттігінің Ұлттық статистика бюросы (https://stat.gov.kz/ru/).

      Қазақстан Республикасының облыстарында су бұрудың негізгі проблемаларын шешу үшін КТС қайта құру жөніндегі бағдарламаны іске асыру – шетелдік және жергілікті инвесторларды тарту қажет. Жергілікті және республикалық бюджеттен қаржыландыру.

      1.6-кесте. Сарқынды суларды тазарту бойынша қоршаған ортаны қорғауға арналған жалпы шығындар

Р/с
№

Шығын түрі

2015 жыл

2016 жыл

2017 жыл

2018 жыл

2019 жыл

2020 жыл

2021 жыл

1

Сарқынды суды тазарту

61 406 млн теңге

54 295 млн теңге

53 808 млн теңге

58 107 млн теңге

58 811 млн теңге

66 979 млн теңге

94 166 млн теңге

      Ескертпе: Қазақстан Республикасы Стратегиялық жоспарлау және реформалар агенттігінің Ұлттық статистика бюросы қалыптастыратын 4-ОЖ "Қоршаған ортаны қорғауға арналған шығындар туралы есеп" және 1-инвест "Инвестициялық қызмет туралы есеп" жыл сайынғы статистикалық байқаулар негізінде.


1.3. Энергия тиімділігі

      Орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазартудағы энергия тиімділігі тұрақты даму және энергия тұтынуды оңтайландыру тұрғысынан маңызды аспект болып табылады.

      Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту кезінде тұтынылатын негізгі энергия ресурсы негізгі технологиялық жабдықтың жұмыс істеуі үшін пайдаланылатын электр энергиясы болып табылады. Электр энергиясының негізгі тұтынушысы сарқынды суларды биологиялық тазарту (аэротенктер), араластыру және айдау құрылысжайларына сығылған ауаны беру (аэрация) болып табылады. Бұған тазарту құрылысжайларының жалпы электр энергиясын тұтынуының 60 – 80 % жұмсалады.

      Энергияны тұтыну кіретін сарқынды сулардың ластануына, сарқынды суларды тазартудың және тұнбаларды өңдеудің технологиялық процестеріне, тазарту тереңдігіне, қолданылатын жабдықтың түрлеріне, процесті автоматтандыру деңгейіне байланысты.

      Кәсіпорындардың қажеттіліктерін қамтамасыз ету үшін ғимараттар мен құрылыстарды жылыту үшін қосымша жылу энергиясы пайдаланылады, арнайы техниканың жұмысы үшін дизель отыны мен бензин де қолданылады.

      Орталықтандырылған су бұру жүйесі сарқынды суларды айдауды, тазартуды және өңдеуді қамтамасыз ету үшін әртүрлі энергия тұтынатын жабдықтарды пайдалануды талап етеді. Төменде энергияны тұтынатын негізгі жабдықтар берілген:

      1. Сорғылар. Сорғылар сарқынды суларды құбырлар арқылы тазарту немесе өңдеу орындарына айдау үшін жауап беретін орталықтандырылған су бұру жүйелерінде шешуші рөл атқарады. Бұған коллекторлардан сарқынды суларды көтеруге арналған сорғылар, сарқынды суларды тазарту құрылысжайларына жіберуге арналған сорғылар, сондай-ақ тазартылған суды су объектілеріне айдауға немесе қайта пайдалануға арналған сорғылар кіруі мүмкін.

      2. Компрессорлар. Кейбір жағдайларда орталықтандырылған су бұру жүйелері аэрациялық бассейндерде аэрацияны қамтамасыз ету үшін немесе биологиялық тазарту процестерінде қолданылатын үрлегіштерді пайдалану үшін компрессорларды қолдануы мүмкін.

      3. Аэраторлар мен желдеткіштер. Аэраторлар мен желдеткіштер аэрациялық бассейндерге оттегін беру үшін қолданылады, бұл сарқынды суларды тазартудың биологиялық процесіне қатысатын бактериялар мен микроорганизмдердің өмір сүруіне оңтайлы жағдай жасау үшін қажет.

      4. Электр жылытқыштар. Суық климат жағдайында тазартудың кейбір кезеңдерінде немесе құбырлар мен жабдықтар сияқты инфрақұрылымның қатып қалуын болдырмау үшін суды жылыту қажет болуы мүмкін.

      5. Ультрасүзу және кері осмостық қондырғылар. Сарқынды суларды тазарту үшін ультрасүзу немесе кері осмос қолданылған жағдайда, сорғыларды, компрессорларды, мембраналық модульдерді және басқа жабдықты қамтуы мүмкін осы процестерді жүзеге асыру үшін жабдық қажет болады.

      6. Химиялық диспенсерлер мен араластырғыштар. Сарқынды суларды химиялық өңдеу үшін судағы реагенттердің біркелкі таралуын қамтамасыз ету үшін химиялық реагент диспенсерлері мен араластырғыштарды қолдануға болады.

      7. Шөгінділерді өңдеуге арналған жабдық. Сарқынды суларды тазарту процесінде жауын-шашын пайда болуы мүмкін, содан кейін олар центрифугалар, сүзгі престері және басқалары сияқты әртүрлі жабдықтардың көмегімен өңделеді.

      Сарқынды суларды тазарту кезінде электр энергиясын ең көп тұтынатын -микроағзалардың органиканы қорытуының биологиялық реакциясы үшін тұрақты ауа беру қажеттілігіне байланысты белсенді тұнбаны аэрациялау болып табылады. Орташа және ірі кәсіпорындарда аэробты ашыту жүйесіне барлық қажетті электр энергиясының 50 – 60 %-ы кетеді, содан кейін шөгінділерді өңдеу (15 – 25 %) және қайта өңдеу (15 %) секциялары болады [14].

      Сарқынды суларды тазарту – бұл сарқынды суларды айдау, ауа беру және шөгінділерді өңдеу үшін пайдаланылатын электр энергиясының көп шығынын талап ететін күрделі техникалық міндет. Бұдан басқа, табиғи су қоймаларына ағызу қажеттілігі азотты, фосфорды, тоқтатылған және органикалық заттарды терең жою үшін қосымша міндеттерді талап етеді, бұл көбінесе тазарту және/немесе құрылысжайлардың қосымша кезеңдерін енгізуді талап етеді. Сондықтан энергия шығынын азайту су арналары үшін басым міндеттердің бірі болып табылады, бұл энергия шығынын азайтудан көрінеді.

      Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту кезінде энергия тиімділігіне қол жеткізудің бірнеше әдісі бар. Бұл процесте энергия тиімділігін арттырудың бірнеше жолы:

      1. Энергияны үнемдейтін жабдықты пайдалану: сарқынды суларды тазарту кезінде энергияны аз тұтынатын энергияны үнемдейтін сорғылар, аэраторлар, және химиялық өңдеу жабдықтары сияқты заманауи технологиялар мен жабдықтарды қолдану.

      2. Процестерді оңтайландыру: энергия шығынын азайту мақсатында суды тазарту процестерін зерттеу және оңтайландыру. Бұл химиялық реагенттерді тұтынуды оңтайландыруды, басқару және автоматтандыру жүйелерін жақсартуды және жүйелердің гидравликалық өнімділігін жақсартуды қамтуы мүмкін.

      3. Кері осмос технологияларын немесе мембраналық процестерді пайдалану: бұл технологиялар дәстүрлі тазарту әдістерімен салыстырғанда энергияны тиімдірек пайдалануы мүмкін және тазартылған судың жоғары сапасын қамтамасыз етеді.

      4. Персоналды оқыту және процестерді мониторингтеу: персоналды жабдықты оңтайлы пайдалануға үйрету және процестерді бақылау артық энергия шығындарының алдын алуға және бүкіл тазарту жүйесінің жұмысын оңтайландыруға көмектеседі.

      Мемлекеттік энергетикалық тізілімнің бағалауы бойынша сумен жабдықтау және су бұру кәсіпорындарындағы энергетикалық аудиттердің қорытындылары бойынша энергия үнемдеудің орташа әлеуеті 7 %-ды [15] құрайды. Коммуналдық секторда энергия үнемдеудің жоғары әлеуетін іске асыру, ең алдымен, негізгі және қосалқы жабдықтарды жаңғыртуға байланысты.

      Энергия тиімділігінің негізгі көрсеткіші сарқынды суларды тазартуға арналған энергия ресурстарының меншікті шығыны болып табылады. Сарқынды суларды тазартуға жұмсалатын энергия шығынын талдау мақсатында биологиялық тазарту әдісімен пайдаланылатын мәндер салыстырылды. Бұл әдіс үшін энергияның негізгі мөлшері ластағыш заттардың ыдырау процесінде бактериялар тұтынатын оттегінің қажетті мөлшерінің тұнба қоспасында еруін қамтамасыз ету үшін биологиялық тазарту аэротенктеріне ауа жіберуге жұмсалады.

      Сарқынды суларды биологиялық тазарту процесіне электр тұтынудың орташа үлестік көрсеткіші елге, пайдаланылатын технологияларға, тазарту көлеміне және басқа да факторларға байланысты өзгеріп тұруы мүмкін. Кейбір елдердің орташа алынған мәндері төмендегі кестеге сәйкес көрсетілген:

      1.7-кесте. Сарқынды суларды биологиялық тазарту процесіне электр тұтынудың салыстырмалы үлестік көрсеткіштері, кВтсағ/м3

Р/с
№

Өнімнің атауы

Орташа үлестік көрсеткіш

ЕО

АҚШ

Қытай

Ресей

Қазақстан

1

Сарқынды суларды биологиялық тазартуға кететін электр энергиясының үлес шығыны, кВтсағ/м3

0,30-0,50

0,35-0,55

0,45-0,75

0,40-0,80

0,40-0,95

      Ескертпе: [15] [17] [18]

      Отандық кәсіпорындардың сарқынды суларды биологиялық тазартуға электр энергиясын тұтыну деңгейі климаттық жағдайлары мен ерекшеліктері ұқсас ЕО елдері мен АҚШ-тың осындай көрсеткішінен асып түседі, бұл жергілікті кәсіпорындардың энергия тиімділігінің жоғары әлеуетін және тұтастай алғанда сарқынды суларды тазарту технологиясын жақсарту мүмкіндігін көрсетеді.

      Бұл талдау ЕО елдері мен АҚШ-тың Қазақстан Республикасымен салыстырғанда сарқынды суларды биологиялық тазарту процесінде анағұрлым энергия тиімді екенін көрсетеді. Қазақстан тұтынудың неғұрлым кең ауқымына ие, бұл қолданылатын технологиялардың әртүрлілігін және олардың тиімділік деңгейіндегі айырмашылықтарды көрсетуі мүмкін.

      Үлестік көрсеткіштердің асып кету себебі айтарлықтай түрде көптеген факторларға, ең алдымен қолданылатын жабдықтың құрамына, заманауи реттеу жүйелерінің болуына және технологиялық процестерді оңтайландыруға байланысты. Энергия тиімділігі әлеуетіне қол жеткізу және жоғары үлестік көрсеткіштер мәселесін шешу процестерді автоматтандыру және басқару жүйелерін енгізуді, озық энергия үнемдейтін технологияларды пайдалануды және олардың энергия тиімділігін арттыру үшін жабдықтарды уақтылы жаңғыртуды қамтитын кешенді тәсілді талап етеді.

      Отандық кәсіпорындардың сарқынды суларын биологиялық тазарту процесіне энергияны тұтынудың белгілі бір үлестік көрсеткіштері климаттық жағдайлары мен ерекшеліктері ұқсас ресейлік кәсіпорындардың ұқсас көрсеткіштерінен асып түседі, бұл жергілікті кәсіпорындардың энергия тиімділігінің жоғары әлеуетін және тұтастай алғанда сарқынды суларды тазарту технологиясын жақсарту мүмкіндігін көрсетеді.

      Жалпы, ресурс үнемдеу және энергия тиімділігін арттыру отын-энергетикалық ресурстарды ұтымды пайдалануға және үнемді жұмсауға бағытталған тиісті ұйымдастырушылық, ғылыми, өндірістік, техникалық және экономикалық шараларды іске асыру мүмкіндігі тұрғысынан бағаланады. Ресурстарды үнемдеу әлеуеті өндіріс мәдениетін арттыруды, жабдықты пайдаланудың номиналды режимдерін сақтауды, агрегаттарды жүктеудің оңтайлы деңгейін қамтамасыз етуді, отын-энергетикалық ресурстардың тікелей ысыраптарын жоюды, жөндеу-қалпына келтіру жұмыстарын уақтылы орындауды, қайталама энергия ресурстарын пайдалануды (желдету шығарындыларының төмен потенциалды жылуын, энергияны қалпына келтіру және қалпына келтіру процестерін кәдеге жаратуды қоса алғанда), ескірген өндірістік тораптарды уақтылы жаңғыртуға, қазіргі заманғы энергия тиімді және энергия үнемдейтін жабдықтарды енгізуге, қолданыстағы технологиялық процестерді жаңғыртуға және автоматтандыруға байланысты пайдаланылатын энергетикалық және басқа ресурстарды есепке алу аспаптарымен жарақтандыруды көздейтін нақты энергия үнемдеу іс-шаралары арқылы іске асырылады.

      Сарқынды суларды тазарту көлемінің бірлігіне энергия ресурстарының үлестік шығынын азайтуға әкеп соғатын технологиялық процестің кез келген ықтимал түрленуі және пайдаланылатын жабдықты жаңғырту оның энергия тиімділігі мен ресурс үнемдеуін арттыру ретінде бағаланады (осы түрлендірудің экономикалық тиімділігі мен технологиялық сенімділігін ескере отырып).

1.4. Негізгі экологиялық проблемалар

      Жыл сайын халықтың өсуіне және индустрияландыруға байланысты ластанған сарқынды сулардың мөлшері артып келеді, бұл экожүйелер мен адам денсаулығына елеулі проблемалар туғызады.

      Мәселен, ағызу алдында сарқынды суларды жеткіліксіз тазарту су объектілерінің ластануына ықпал етеді, бұл қоршаған ортаның физикалық қасиеттерінің өзгеруіне әкелуі мүмкін (мөлдірлік пен түстің өзгеруі, жағымсыз иістер мен дәмдердің пайда болуы және т. б.); химиялық құрамның өзгеруі, атап айтқанда ондағы зиянды заттардың пайда болуы; су бетінде қалқымалы заттардың пайда болуы және түбінде шөгінділер; судағы мөлшердің азаюы су қоймасына түсетін ластанудың органикалық заттарының тотығуына жұмсалуына байланысты еріген оттегінің пайда болуы; жаңа бактериялар мен паразиттердің, оның ішінде патогендердің пайда болуы.

      Сарқынды сулардың негізгі ластануы – адамдар мен жануарлардың физиологиялық бөліністері, қалдықтар мен қоқыстар. Олар тамақ өнімдерін, ас үй ыдыстарын жуу, кір жуу, үй-жайларды жуу және көшелерді суару кезінде болады, сондай-ақ өнеркәсіптік кәсіпорындардағы технологиялық шығындар, қалдықтар мен қоқыстар.

      Тұрмыстық және көптеген өндірістік сарқынды суларда әртүрлі микроорганизмдердің, соның ішінде патогендік бактериялардың жаппай даму мүмкіндігін анықтайтын тез ыдырайтын және қоректік орта ретінде қызмет ететін органикалық заттардың едәуір мөлшері бар; кейбір өндірістік сарқынды суларда адамдарға, жануарларға және балықтарға зиянды әсер ететін улы қоспалар бар.

      Бұл проблемаларды шешу үшін сарқынды суларды тазартудың заманауи технологияларын енгізу, тазарту процесін міндетті бақылау және осы салада міндетті қаржыландыру қажет. Сондай-ақ су ресурстарына ұқыпты қараудың маңыздылығы және қоршаған орта мен адам денсаулығын сақтау үшін сарқынды суларды тиімді тазарту қажеттілігі туралы хабардарлықты арттыру қажет.

1.4.1. Сарқынды суларды ағызу және тазарту құрылысжайларының жағдайы

      Тазартудан өтетін сарқынды сулардың барлық көлемінің 64 %-ы нормативтік талаптарға жеткізіледі, тазартылмаған ағындардың қалған 36 %-ы Тараз қаласындағыдай сүзу өрістеріне, Көкшетау, Орал, Петропавл, Қостанай қалаларындағыдай жинақтағыштарға төгіледі.

      Көптеген қолданыстағы тазарту құрылысжайлары қазірдің өзінде пайдалану ресурстарын тауысты және жөндеуді қажет етеді, ал басқалары шамадан тыс жүктемемен жұмыс істейді, бұл сарқынды суларды тазарту технологиясының жобалық деректерге сәйкес келмеуіне әкеп соғады. Мәселен, Қызылорда, Маңғыстау, Солтүстік Қазақстан, Шығыс Қазақстан сияқты облыстардың қалаларында нормативтік талаптарға жеткізбей тазартылған судың пайызы 39 %-дан 72 %-ға дейінгіні құрайды. Бұл қолданыстағы тазарту құрылысжайларының тиімсіз жұмыс істейтіндігін көрсетеді.

      Тазартылған сарқынды сулардың жинақтағыштары көбінесе шекті белгілерге дейін толтырылады, су объектілері мен елді мекендер үшін қоршау бөгеттерінің апаттық жарылуының тұрақты қаупі туындайды. Апаттылықтың жоғары деңгейі су бұру желілерінің негізгі қорларының тозуының салдары болып табылады.

      Қазақстан Республикасы Стратегиялық жоспарлау және реформалар агенттігі Ұлттық статистика бюросының деректері бойынша 2022 жылы Абай облысында кәріз желілерінің жалпы ұзындығы 498,4 км құрады, оның 284 км жөндеуді қажет етеді. Сарқынды суларды ағызу туралы ақпарат төмендегі кестеде келтірілген.

      1.8-кесте. 2022 жылы Абай облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

Р/с
№

Ағызулардың нақты көлемі

2022 жыл

1

Өнеркәсіптік ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

1098,6

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

0,6448

2

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Су бұру көлемі, мың м3

19979,8

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

3,0645

3

Апаттық және рұқсатсыз ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

0

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

0

4

Барлығы (жоғарыда көрсетілген барлық ағызулар)

Су бұру көлемі, мың м3

21078,4

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

3,7093

      2022 жылы Ақмола облысында кәріз желілерінің ұзындығы 1 119,5 км құрайды және олардың жартысына жуығы (529 км) жөндеуді қажет етеді. 2022 жылы облыс бойынша су бұру көлемі 15575,3 мың м3 құрады.

      1.9-кесте. 2022 жылы Ақмола облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

Р/с
№

Ағызулардың нақты көлемі

2022 жыл

1

Өнеркәсіптік ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

8 700

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

22,35

2

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Су бұру көлемі, мың м3

11370

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

46,77

3

Апаттық және рұқсатсыз ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

-

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

-

4

Барлығы (жоғарыда көрсетілген барлық ағызулар)

Су бұру көлемі, мың м3

20070

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

69,1

      2022 жылы Ақтөбе облысында су бұрудың жалпы көлемі 21 372,7 мың м3 құрады. 2022 жылы кәріз желілерінің ұзындығы 944,9 км құрайды.

      1.10-кесте. 2022 жылы Ақтөбе облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

Р/с
№

Ағызулардың нақты көлемі

2022 жыл

1

Өнеркәсіптік ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

2685,3

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

8,659

2

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Су бұру көлемі, мың м3

16968,9

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

8,5

3

Апаттық және рұқсатсыз ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

-

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

-

4

Барлығы (жоғарыда көрсетілген барлық ағызулар)

Су бұру көлемі, мың м3

19654,2

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

17,159

      2022 жылы Алматы облысында су бұру көлемі 13 939,9 мың м3 құрады. 2022 жылы кәріз желілерінің ұзындығы 888,2 км құрады, оның ішінде 298 км тозған.

      1.-кесте. 2022 жылы Алматы облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

Р/с
№

Ағызулардың нақты көлемі

2022 жыл

1

Өнеркәсіптік ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

172348,4

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

91,

2

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Су бұру көлемі, мың м3

201654,5

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

256,1

3

Апаттық және рұқсатсыз ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

-

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

-

4

Барлығы (жоғарыда көрсетілген барлық ағызулар)

Су бұру көлемі, мың м3

390765,9

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

347,6

      Қазақстан Республикасы Стратегиялық жоспарлау және реформалар агенттігі Ұлттық статистика бюросының деректері бойынша Атырау облысындағы кәріз желілерінің ұзындығы 2022 жылы 1274,8 км құрады, оның ішінде 367,7 км немесе 28,9 % тозған.

      1.12-кесте. 2022 жылы Атырау облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

Р/с
№

Ағызулардың нақты көлемі

2022 жыл

1

Өнеркәсіптік ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

9200,3

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

10,9

2

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Су бұру көлемі, мың м3

13555,3

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

5,4

3

Апаттық және рұқсатсыз ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

62,70

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

29,2

4

Барлығы (жоғарыда көрсетілген барлық ағызулар)

Су бұру көлемі, мың м3

22818,3

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

45,5

      1.13-кесте. 2022 жылы Батыс Қазақстан облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

Р/с
№

Ағызулардың нақты көлемі

2022 жыл

1

Өнеркәсіптік ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

11358,8

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

299,5

2

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Су бұру көлемі, мың м3

11235,04

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

4,7

3

Апаттық және рұқсатсыз ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

-

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

-

4

Барлығы (жоғарыда көрсетілген барлық ағызулар)

Су бұру көлемі, мың м3

22593,8

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

304,3

      Жамбыл облысы бойынша кәріз желілерінің ұзындығы 489,5 км құрайды, оның 183 км ауыстыруды қажет етеді. Тұндырғыштар, сүзу өрістері физикалық тұрғыдан ескірген және тиісті деңгейде пайдаланылмайды.

      1.14-кесте. 2022 жылы Жамбыл облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

Р/с
№

Ағызулардың нақты көлемі

2022 жыл

1

Өнеркәсіптік ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

7061,7

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

8,9

2

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Су бұру көлемі, мың м3

30105,3

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

8,2

3

Апаттық және рұқсатсыз ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

-

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

-

4

Барлығы (жоғарыда көрсетілген барлық ағызулар)

Су бұру көлемі, мың м3

37167,02

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

17,2

      Қазақстан Республикасы Стратегиялық жоспарлау және реформалар агенттігі Ұлттық статистика бюросының деректері бойынша 2022 жылы Қарағанды облысында кәріз желілерінің ұзындығы 1 899,5 км құрайды және оның 844 км жөндеуді қажет етеді. 2022 жылы облыс бойынша су бұру көлемі 103 098 мың м3 құрады.

      1.15-кесте. 2022 жылы Қарағанды облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

Р/с
№

Ағызулардың нақты көлемі

2022 жыл

1

Өнеркәсіптік ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

901086,2

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

271,4

2

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Су бұру көлемі, мың м3

122308,9

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

43,39

3

Апаттық және рұқсатсыз ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

2738,4

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

9

4

Барлығы (жоғарыда көрсетілген барлық ағызулар)

Су бұру көлемі, мың м3

1026132

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

323,8

      Қостанай облысында облыс орталығы – Қостанай қаласынан басқа барлық қалаларда (Рудный, Лисаковск, Жітіқара, Қашар кенті) кәріздік тазарту құрылысжайлары бар. Оларды ұзақ мерзім пайдалануға және жабдықтың жоғары дәрежеде тозуына байланысты үлкен қаржылық шығындарды талап ететін КТС-ны қайта салу, жаңғырту және күрделі жөндеу қажет. 2022 жылы кәріз желілерінің ұзындығы 1274,8 км құрады, оның 367,7 км немесе 28,9 % ауыстыруды қажет етеді.

      1.16-кесте. 2022 жылы Қостанай облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

Р/с
№

Ағызулардың нақты көлемі

2022 жыл

1

Өнеркәсіптік ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

38923

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

65,2

2

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Су бұру көлемі, мың м3

29530,2

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

25,2

3

Апаттық және рұқсатсыз ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

0

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

0

4

Барлығы (жоғарыда көрсетілген барлық ағызулар)

Су бұру көлемі, мың м3

68453,2

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

90,4

      Қазақстан Республикасы Стратегиялық жоспарлау және реформалар агенттігі Ұлттық статистика бюросының деректері бойынша Қызылорда облысындағы кәріз желілерінің жалпы ұзындығы 527,6 км құрайды, оның 35,4 км ауыстыруды қажет етеді. 2022 жылы су бұрудың жалпы көлемі 7 139,0 мың м3 құрады.

      1.17-кесте. 2022 жылы Қызылорда облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

Р/с
№

Ағызулардың нақты көлемі

2022 жыл

1

Өнеркәсіптік ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

128,06

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

0,01

2

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Су бұру көлемі, мың м3

76355,7

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

45,9

3

Апаттық және рұқсатсыз ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

-

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

-

4

Барлығы (жоғарыда көрсетілген барлық ағызулар)

Су бұру көлемі, мың м3

76483,8

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

45,9

      Маңғыстау облысындағы кәріз желілерінің ұзындығы 2022 жылы 754,0 км құрайды, оның ішінде 354,6 км немесе 47 % тозған. Маңғыстау облысы бойынша Экология департаментінің деректері бойынша 2022 жылы сарқынды суларды ағызудың жалпы көлемі 68 453,203 мың м3 құрады, бұл өткен жылмен салыстырғанда 5 %-ға аз (1 447 517,3 мың м3).

      2022 жылы Павлодар облысында кәріз желілерінің ұзындығы 1 058,4 км құрады, оның 793 км жөндеуді қажет етеді.

      1.18-кесте. 2022 жылы Павлодар облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

Р/с
№

Ағызулардың нақты көлемі

2022 жыл

1

Өнеркәсіптік ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

1930959,93

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

6,947779

2

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Су бұру көлемі, мың м3

44667,171

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

16,591

3

Апаттық және рұқсатсыз ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

0,058344

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

0,00004114

4

Барлығы (жоғарыда көрсетілген барлық ағызулар)

Су бұру көлемі, мың м3

1975627,16

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

23,5

      2022 жылы Солтүстік Қазақстан облысындағы кәріз желілерінің жалпы ұзындығы 625,5 км құрайды, оның 250 км жөндеуді қажет етеді.

      1.19-кесте. 2022 жылы Солтүстік Қазақстан облысында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

Р/с
№

Ағызулардың нақты көлемі

2022 жыл

1

Өнеркәсіптік ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

901086,3

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

271,4

2

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Су бұру көлемі, мың м3

122308,9

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

43,39

3

Апаттық және рұқсатсыз ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

2738,4

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

9

4

Барлығы (жоғарыда көрсетілген барлық ағызулар)

Су бұру көлемі, мың м3

1026132,1

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

9,7

      Қазақстан Республикасы Стратегиялық жоспарлау және реформалар агенттігі Ұлттық статистика бюросының деректері бойынша 2022 жылы Алматы қаласының кәріз желісінің ұзындығы – 1948,3 км (2021 жылы – 1 867,9 км, 2020 жылы – 1 778,4 км), оның ішінде 1100 км – 460 – ауыстыруды қажет етеді. Алматы қаласы бойынша Экология департаментінің деректері бойынша 2022 жылы су бұру көлемі 148 721,492 мың м3 құрады.

      1.20-кесте. 2022 жылы Алматы қаласында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

Р/с
№

Ағызулардың нақты көлемі

2022 жыл

1

Өнеркәсіптік ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

52052,522

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

26,87055

2

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Су бұру көлемі, мың м3

96668,970

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

49,902446

3

Апаттық және рұқсатсыз ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

-

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

-

4

Барлығы (жоғарыда көрсетілген барлық ағызулар)

Су бұру көлемі, мың м3

148721,492

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

76,773010

      Шымкент қаласындағы кәріз желілерінің ұзындығы 2022 жылы 894,7 км құрады, оның 357 км жөндеуді қажет етеді.

      1.21-кесте. 2022 жылы Шымкент қаласында сарқынды суларды ағызудың нақты көлемі туралы ақпарат

Р/с
№

Ағызулардың нақты көлемі

2022 жыл

1

Өнеркәсіптік ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

1616,5

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

-

2

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар

Су бұру көлемі, мың м3

45,3

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

-

3

Апаттық және рұқсатсыз ағызулар

Су бұру көлемі, мың м3

-

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

-

4

Барлығы (жоғарыда көрсетілген барлық ағызулар)

Су бұру көлемі, мың м3

1616,7

Ластағыш заттардың көлемі, мың тонна

-

      1.22-кесте. Сарқынды сулардың жалпы көлемі (нормативтік-таза (тазартылмаған) сарқынды суларды ескере отырып)

Р/с
№

Көрсеткіштің атауы

2015 жыл

2016 жыл

2017 жыл

2018 жыл

2019 жыл

2020 жыл

2021 жыл

1

Сарқынды сулардың жалпы көлемі (нормативтік-таза (тазартылмаған) сарқынды суларды ескере отырып), млн. м3/жыл

5935

5205

5502

5408

5073

5426

5483

      1.-кесте. А кәсіпорнында сарқынды сулар түзілді

Р/с
№

Сарқынды сулардың түрлері

Түзілді, м³

Су объектілеріне/су қабылдағыштарға тасталды, м³

2021 жыл

2022 жыл

2021 жыл

2022 жыл

Шаруашылық-тұрмыстық сарқынды суларды тазарту

1

Сарқынды (шаруашылық-тұрмыстық)

12 954 434

13 098 900

12 954 434

13 098 900

Сүзгі станциясынан жуу сарқынды сулары

2

Жуатын

502 739

772 900

502 739

772 900

      Сарқынды сулардың залалсыздандырылған тұнбасын тыңайтқыш және басқа да мақсаттар үшін пайдалану мүмкіндігін анықтау қажет, сондай-ақ сарқынды суларды су объектісінің суымен араластыру және сұйылту дәрежесін және ондағы ластағыш заттардың фондық құрамын ескеру қажет.

      КТС су бұру жүйелерінде ерекше және өте жауапты рөлі бар. Оларға қазіргі заманғы стандарттарға сәйкес сарқынды суларды тазарту; экологиялық заңнаманың өсіп келе жатқан талаптары жағдайында сарқынды сулардың тұнбасын өңдеу, пайдалану және кәдеге жарату міндеті жүктеледі. Көптеген жылдар бұрын біздің қалаларымыздың сумен жабдықтау және су бұру жүйелерінде салынған тазарту кешендерінің бүгінде техникалық жағдайы қанағаттанарлықсыз.

      Қазіргі заманғы ғылыми және өндірістік-техникалық әзірлемелер табиғи және сарқынды суларды тазарту және тұнбаларды өңдеу саласында жаңа технологиялық схемалар мен технологиялық шешімдерді ұсынады.

1.4.2. Жерасты және жерүсті суларына әсері

      Қоршаған ортаға техногендік жүктеменің артуы жерасты және жерүсті суларының ластануына әкелді. Планетада ауыз су қоры тез азайып келеді, оның сапасы нашарлап келеді. Мұның бәрі адамдардың денсаулығына, жануарлар мен өсімдіктер әлемінің әртүрлілігіне әсер етеді.

      Сарқынды суларды ағызу әртүрлі ластағыш заттардың болуына байланысты жерасты және жерүсті суларына ықтимал теріс әсер етеді. Сарқынды суларда ауыр металдар, органикалық қосылыстар, пестицидтер және басқа химиялық элементтер сияқты әртүрлі ластағыш заттар болуы мүмкін.

      Сондай-ақ, жерүсті суларына тазартусыз нөсер суын ағызу экологиялық проблемалардың бірі болып табылады. Қазақстанның көптеген қалаларында нөсер жаңбырмен тиімді күресетін су бұру жүйелері жоқ немесе жеткіліксіз дамыған. Кейбір аудандар тіпті негізгі жаңбыр кәріз жүйелерінен айырылуы мүмкін. Ал, қалалардағы қолданыстағы су бұру жүйелері көбінесе ескірген және қазіргі стандарттарға сәйкес келмейді, бұл жаңбыр кезінде бітелу мен толып кету ықтималдығын арттырады. Тазарту құрылысжайларының жеткіліксіз саны мен сыйымдылығы жаңбыр суының ластанған қалалық сарқынды сулармен араласуына және тиісті тазартусыз табиғи су қоймаларына төгілуіне әкелуі мүмкін.

      Тұзды немесе минералды құрамы жоғары сарқынды сулардың ағуы жерасты және жерүсті суларының тұздануына ықпал етуі мүмкін. Бұл судың ауыз суға, ауыл шаруашылығына және өнеркәсіпке жарамдылығының төмендеуіне әкелуі мүмкін.

      Ластағыш заттар топырақ арқылы сүзіліп, жерасты сулы қабаттарына еніп, жерасты суларының ластануына әкелуі мүмкін.

      Сарқынды сулардың ағызуындағы ластағыш заттар жергілікті қауымдастықтар мен экожүйелер үшін маңызды проблемалар туғыза отырып, жерасты суларында ұзақ қашықтыққа таралуы мүмкін.

      Ластану нәтижесінде:

      судың органолептикалық сипаттамалары өзгереді (түсі, дәмі, иісі);

      су қоймаларының өзін-өзі тазарту процестері баяулайды немесе толығымен тоқтайды;

      табиғи тепе-теңдік бұзылады: суда еріген оттегі тезірек сіңеді, шөгінділер түбіне түседі, планктон мөлшері азаяды, балық өледі;

      су қоймасын рекреациялық ресурс ретінде пайдалану мүмкін болмайды.

1.4.3.      Сарқынды сулардың шөгіндісі

      Сарқынды суларды механикалық, биологиялық және физика-химиялық тазартудан кейін сарқынды сулардың тұнбасы пайда болады.

      Әдетте тұнба екі түрге бөлінеді: бастапқы және қайталама. Біріншісіне торлар, құм тұзақтары, сондай-ақ тұндырғыштардан алынған тұнба ұсталатын заттар жатады. Ал екіншіге белсенді тұнбаның артығы және ашытылған тұнба жатады.

      1.24-кесте. Әртүрлі тазарту жабдықтарындағы сарқынды суларды тазарту кезіндегі тұнба түрлері

Р/с
№

Тұнба тобы

Тұнба түрі

Тазалау жабдықтары

1

Бастапқы

Кесек дисперсті

Механикалық торлар.

Ұсақ дисперсті ауыр

Құм тұзақтары.

Қалқымалы эмульсиялар

Май ұстағыштар.

Механикалық тазартудан кейінгі шикі тұнба

Бастапқы тұндырғыштар, жарықтандырғыштар, ұшпа қатты заттардың деңгейі шамамен 55 – 60 %.

2

Екінші

Биологиялық тазартудан кейін ашытылған тұнба

Септиктер, метатанктер, аэротенктер.

Артық тұнба

Биологиялық тазарту станциялары, ұшпа қатты заттардың деңгейі шамамен 70 – 80 %.

Тығыздалған тұнба

Флотациялық тығыздағыштар, сепараторлар, ылғалдылығы 85 – 90 %.

Сусыздандырылған тұнба

Тұнба алаңдары, вакуум-сүзгілер, сүзгі-пресс.

Құрғақ қалдық

Термиялық кептіру, ылғалдылығы 5 – 40 %.

      Тазарту жүйесіндегі артық тұнба қабыршақтарға жұқа дисперсиялық заттарды өздігінен түзе алатын бактериялар мен қарапайым организмдерден тұрады.

      Оның құрылымы – балғын түрдегі иіссіз қоңыр түсті қабыршақ. Шіріген кезде тұнба ерекше иіс шығарады. Жоғары үлестік сүзу кедергісі және жоғары ылғалдылық аэротенктердің белсенді тұнбасының айрықша белгілері болып табылады.

      Сарқынды суларды тазартудың жоғары үлесіне қарамастан, тазартудан қалған шөгінділер (құрғақ заттардың шамамен 20 %) лай алаңдары мен полигондарға жіберіледі.

      Сарқынды суларға қатысты ұқсас жағдай қалыптасуда: қалалық типтегі қалалар мен ірі кенттерде тазарту құрылысжайларымен жеткіліксіз қамтамасыз ету. Қолданыстағы тазарту құрылысжайларының жағдайы қанағаттанарлықсыз, жабдықтар өз ресурсын тауысқан және көбінесе технологиялар мен тазарту әдістері ескірген.

      Шөгінділерді өңдеуге және кәдеге жаратуға арналған инфрақұрылым жоқ. Қазіргі уақытта тазарту құрылысжайларының шөгінділері өңделмейді, керісінше құрамында органикалық заттардың болуына қарамастан лай алаңдарында немесе полигондарда жиналады және көміледі.

      Сарқынды сулардың залалсыздандырылған тұнбасын сақтау және кәдеге жарату мәселелерін шешу қажет.

1.4.4. Тазарту құрылысжайларының атмосфераға әсері

      Қалалардың дамуы және олардың құрылыс алаңының ұлғаюы елді мекендерден тыс жерде салынған тазарту құрылысжайларының қала шегінде, тұрғын үй құрылысына жақын қашықтықта болуына әкелді. Осыған байланысты, бұрын тазарту құрылысжайларын пайдаланумен қоса жүретін газдардың сөзсіз шығарындылары ретінде қарастырылған нәрсе қазіргі кезде халықтың шағымдарының себебіне айналды және иістердің таралуын азайту бойынша іс-шаралар жүргізуді талап етеді. Сарқынды суларды тазарту және тұнбаны өңдеу кезінде көп жағдайда иіс сұйықтықтан күрделі органикалық қосылыстардың анаэробты жойылуымен түзілетін ластағыш заттардың төрт тобының бөлінуіне байланысты болады. Бірінші топқа күкірт бар қосылыстар кіреді: күкіртсутек, меркаптандар (CH3SH және басқалар); органикалық тотықсыздандырылған күкірт қосылыстары (CH3-S-CH3, CH3 – S2-CH3 және басқалары). Екінші топқа құрамында азот бар қосылыстар кіреді: аммиак, аминдер (CH3-NH2, CH3 – N – CH3 және басқалары). Үшінші топта көміртегі бар, оның ішінде ұшпа май қышқылдары (құмырсқа HCOOH, майлы CH3 (CH2)2COOH және басқалары). Төртінші топқа альдегидтер мен кетондар кіреді.

      Иіс шығаратын газдар тазартудың әртүрлі кезеңдерінде пайда болады және олардың пайда болуы көбінесе сарқынды сулардың құрамына және тазарту процесінде қоршаған орта жағдайларына байланысты болады. Осы типтегі инфрақұрылымдардағы иістерді жоюдың негізгі проблемаларының бірі – оларды шығаратын заттар әртүрлі және әртүрлі өңдеуді қажет етеді.

1.4.5. Физикалық әсер ету факторлары

      Шу мен діріл жиі кездесетін мәселелер болып табылады және олардың көздері технологиялық процестің барлық дерлік кезеңдерінде кездеседі. Қондырғы қоршаған ортаға шығаратын өндірістік шу медициналық, әлеуметтік және экономикалық аспектілері бар жағымсыз әсер етуші фактор болып табылады.

      Шу – бұл әр түрлі қарқындылық пен жиіліктегі дыбыстардың жиынтығы, уақыт өте келе өзгеріп отырады, өндіріс жағдайында пайда болады және жұмысшыларда жағымсыз сезімдері туғызады әрі органдар мен жүйелердің объективті түрде өзгерістерін тудырады.

      Шу 45-тен 11000 Гц-ке дейінгі жиілік диапазонында бағаланады. Акустикалық өлшеулер кезінде дыбыс қысымының деңгейлері жиілік диапазондары шегінде октаваға (жоғарғы шекаралық жиіліктің төменгі жиілікке қатынасы 2 болатын жиілік диапазоны) жартылай октаваға немесе 1/3 октаваға тең анықталады.

      Шудың қарқындылығын сипаттау үшін тітіркену мен есту қабілеті арасындағы бел шкаласы (немесе децибел-дБ) шамамен логарифмдік тәуелділігін ескеретін өлшеу жүйесі қабылданды. Бұл шкала бойынша дыбыс қарқындылығының әрбір келесі сатысы алдыңғысынан 10 есе үлкен.

      Шу мен дірілді бірнеше жолмен өлшеуге болады, бірақ, әдетте, олар әр технологиялық процеске өзіне тән, бұл ретте дыбыс жиілігі мен елді мекендердің өндіріс орнынан орналасуын ескеру қажет.

      Адамға шу мен дірілдің ұзақ уақыт әсер етуі оның есту аппаратын зақымдауы, орталық жүйке жүйесін тынышсыздандыру, тыныс алу жылдамдығы мен импульстің өзгеруіне әкеледі, метаболизмнің бұзылуына, жүрек-қан тамырлары ауруларының, гипертонияның пайда болуына ықпал етеді, кәсіби ауруларға әкелуі мүмкін. Сондықтан сарқынды суды тазарту жөніндегі кәсіпорындар жұмыс орындарындағы шудың (өндірістік шудың) әсер ету деңгейін, сондай-ақ көршілес қызмет түрлеріне (тұрғын аудандар, қоғамдық ғимараттар, басқа да өнеркәсіптік және коммерциялық елді мекендер және т. б.) әсер етуі мүмкін зауыт пен карьер шекараларындағы шуды (қоршаған орта шуы) ең төменгі шамаға дейін барынша азайту бойынша шаралар қабылдауы және іс-шараларды жүзеге асыруы тиіс.

      Тиісінше техникалық қызмет көрсету жабдықтың теңгерімді бұзуын болдырмауға көмектеседі, мысалы: желдеткіштер мен сорғылар. Жабдық арасындағы біріктірулер шудың берілуін болдырмау немесе азайту үшін арнайы түрде жасалуы мүмкін. Шуды азайтудың ортақ әдістеріне мыналар жатады: шу көзін экрандау үшін үйінділерді пайдалану, шу шығаратын қондырғылар немесе компоненттер үшін дыбыс сіңіретін конструкциялардан жасалған қоршауларды пайдалану, дірілге қарсы тіректер мен жабдық қосқыштарын пайдалану, шу шығаратын қондырғыларды мұқият баптау, дыбыс жиілігін өзгерту.

2. Ең үздік қолжетімді техникаларды айқындау әдіснамасы

      Осы ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолдану саласы үшін ЕҚТ айқындау рәсімін Қағидалардың ережелеріне сәйкес "Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту" ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеу мәселелері бойынша ЕҚТ бюросы (бұдан әрі – Орталық) және ТЖБ атынан "Халықаралық жасыл технологиялар және инвестициялық жобалар орталығы" КеАҚ ұйымдастырды.

      Аталған рәсімнің шеңберінде халықаралық тәжірибе мен ЕҚТ анықтау тәсілдері ескерілді, оның ішінде "Химия секторындағы сарқынды суларды және пайдаланылған газдарды тазартудың/басқарудың жалпы жүйелері" (Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Common Waste Water and Waste Gas Treatment/Management Systems in the Chemical Sector) ЕҚТ бойынша ЕО анықтамалық құжаттарына, "EU Reference Document on Economics and Cross-Media Effects" Экономикалық аспектілер және қоршаған ортаның әртүрлі компоненттеріне әсер ету мәселелері бойынша ЕО анықтамалық құжатына, сондай-ақ "Best Available Techniques for Preventing and Controlling Industrial Pollution, Activity 4: Guidance Document on Determining BAT, BAT-associated Environmental Performance Levels and BAT-based Permit Conditions" ЕҚТ негізінде экологиялық рұқсаттар алу шарттарын орындау үшін ЕҚТ анықтау және экологиялық тиімділік деңгейлерін белгілеу жөніндегі басшылыққа негізделген.

2.1. Детерминация, ЕҚТ іріктеу қағидаттары

      ЕҚТ-ны айқындау Қазақстан Республикасы Экология кодексінің талаптарына сәйкес қағидаттар мен өлшемшарттарға, сондай-ақ ТЖБ іс-қимылдарының реттілігін сақтауға негізделеді:

      1) эмиссияларды маркерлік ластағыш заттарды ескере отырып, сала үшін негізгі экологиялық проблемаларды айқындау;

      Технологиялық процесс үшін маркерлік заттардың тізбесі анықталды (толығырақ ақпарат осы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың 6-бөлімінде келтірілген).

      Маркерлік заттар тізбесін айқындау әдісі негізінен ЕҚТ бойынша осы анықтамалықты қолдану саласы жөнінде кәсіпорындардың өткізілген КТА барысында алынған жобалық, технологиялық құжаттаманы және мәліметтерді зерделеуге негізделді.

      Ластанудың негізгі көздерінің эмиссияларында болатын ластағыш заттардың тізбесінен әрбір технологиялық процесс үшін мынадай сипаттамаларға сәйкес болған жағдайда маркерлік заттардың тізбесі жеке айқындалды:

      зат қарастырылып отырған технологиялық процеске тән (жобалау және технологиялық құжаттамада негізделген заттар);

      зат қоршаған ортаға және (немесе) халықтың денсаулығына айтарлықтай әсер етеді, оның ішінде уыттылығы жоғары дәлелденген канцерогендік, мутагендік, тератогендік қасиеттері, кумулятивті әсері, сондай-ақ тұрақты органикалық ластағыш заттарға жататын заттар;

      2) саланың экологиялық проблемаларын кешенді шешуге бағытталған кандидат техникаларды айқындау және сипаттау;

      Кандидат техникалардың тізбесін жасау кезінде Қазақстан Республикасында (КТА нәтижесінде анықталған) және ЕҚТ саласындағы халықаралық құжаттарда бар осы ЕҚТ бойынша анықтамалықты қолдану саласының экологиялық проблемаларын кешенді шешуге бағытталған технологиялар, тәсілдер, әдістер, процестер, практикалар, тәсілдер мен шешімдер қаралды, нәтижесінде 5-бөлімде ұсынылған кандидат техникалардың ішінен тізбе (саны) анықталды.

      Әрбір техник-кандидат үшін кандидат техникалардың техникалық қолданылуына қатысты технологиялық сипаттама мен пайымдаулар; кандидат-техниканы енгізудің экологиялық көрсеткіштері мен әлеуетті пайдасы; экономикалық көрсеткіштер, әлеуетті кросс-медиа әсерлері және қажетті жағдайлар келтірілген;

      3) техникалық қолдану, экологиялық тиімділік және экономикалық тиімділік көрсеткіштеріне сәйкес кандидат техникаларды талдау және салыстыру.

      ЕҚТ ретінде қаралатын кандидат техникаларға қатысты мынадай реттілікпен бағалау жүргізілді:

      технологиялық қолдану параметрлері бойынша кандидат техниканы бағалау;

      кандидат техниканы экологиялық тиімділік параметрлері бойынша бағалау.

      Кандидат техникаларды енгізудің экологиялық тиімділігіне келесі көрсеткіштерге қатысты сандық мәнмен (өлшем бірлігі немесе қысқарту/ұлғайту пайызы) көрсетілген талдау жүргізілді:

      атмосфералық ауа: шығарындылардың алдын алу және (немесе) азайту;

      су тұтыну: жалпы су тұтынуды азайту;

      сарқынды сулар: ағызуларды болдырмау және (немесе) азайту;

      топырақ, жер қойнауы, жерасты сулары: табиғи ортаның компоненттеріне әсерін болдырмау және (немесе) азайту;

      қалдықтар: өндірістік қалдықтардың пайда болуын/жиналуын болдырмау және (немесе) азайту және/немесе оларды қайта пайдалану, қалдықтарды қалпына келтіру және қалдықтарды энергетикалық кәдеге жарату;

      шикізатты тұтыну: тұтыну деңгейін төмендету, баламалы материалдармен және (немесе) өндіріс пен тұтыну қалдықтарымен алмастыру;

      энергия тұтыну: энергетикалық және отын ресурстарын тұтыну деңгейін төмендету; баламалы энергия көздерін пайдалану; заттарды регенерациялау және қайта өңдеу және жылуды қалпына келтіру мүмкіндігі; электр және жылу энергиясын өз қажеттіліктеріне тұтынуды азайту;

      шу, діріл, электромагниттік және жылу әсерлері: физикалық ықпал ету деңгейін азайту;

      Кросс-медиа әсерінің болмауы немесе болуы да ескерілді.

      Кандидат техниканың жоғарыда аталған көрсеткіштердің әрқайсысына сәйкестігі немесе сәйкес келмеуі КТА барысында алынған мәліметтерге негізделді.

      1. Кандидат техниканы экономикалық тиімділік параметрлері бойынша бағалау.

      Кандидат техниканың экономикалық тиімділігін бағалау міндетті емес, алайда, ТЖБ мүшелерінің көпшілігінің шешімі бойынша ЕҚТ-ны экономикалық бағалау ТЖБ мүшелері – өнеркәсіптік кәсіпорындардың өкілдері жақсы жұмыс істейтін өнеркәсіптік қондырғыларда/зауыттарда енгізілген және пайдаланылатын кейбір техникаларға қатысты жүргізді.

      Өнеркәсіптік енгізу фактісі КТА нәтижесінде анықталған мәліметтерді талдау нәтижесінде анықталды.

      2. ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштерді анықтау.

      ЕҚТ қолдануға байланысты эмиссиялар деңгейлерін және өзге де технологиялық көрсеткіштерді айқындау көп жағдайда өндірістік процестің соңғы сатысында теріс антропогендік әсерді төмендетуді және ластануды бақылауды қамтамасыз ететін техникаларға қатысты пайдаланылды.

      Мәселен, ЕҚТ қолдануға байланысты технологиялық көрсеткіштер соның ішінде, ұлттық көрсеткіштердің деңгейлерін ескере отырып анықталды, бұл КТА жүргізген есептермен расталды.

2.2. Техникаларды ЕҚТ-ға жатқызу өлшемшарттары

      Қазақстан Республикасы Экология кодексінің 113-бабының 3-тармағына сәйкес ЕҚТ айқындау өлшемшарттары:

      1) аз қалдықты технологияны пайдалану;

      2) қауіптілігі неғұрлым аз заттарды пайдалану;

      3) технологиялық процесте түзілетін және пайдаланылатын заттардың, сондай-ақ қалдықтардың қолданылуға келетіндей шамада қалпына келтірілуі мен рециклингіне ықпал ету;

      4) өнеркәсіптік деңгейде табысты сыналған процестердің, құрылғылардың және операциялық әдістердің салыстырмалылығы;

      5) ғылыми білімдегі технологиялық серпілістер мен өзгерістер;

      6) қоршаған ортаға тиісті эмиссиялардың табиғаты, ықпалы мен көлемі;

      7) жаңа және жұмыс істеп тұрған объектілер үшін пайдалануға берілу күні;

      8) ЕҚТ ендіруге қажетті мерзімдердің ұзақтығы;

      9) процестерде пайдаланылатын шикізат пен ресурстардың (суды қоса алғанда) тұтынылу деңгейі мен қасиеттері және энергия тиімділігі;

      10) қоршаған ортаға эмиссиялардың жағымсыз әсері мен қоршаған орта үшін тәуекелдерді болғызбау немесе олардың жалпы деңгейін барынша қысқарту қажеттігі;

      11) аварияларды болғызбау және қоршаған ортаға жағымсыз салдарларды барынша азайту қажеттігі;

      12) халықаралық ұйымдар жариялаған ақпарат;

      13) Қазақстан Республикасында немесе одан тыс жерлерде екі және одан да көп объектілерде өнеркәсіптік ендіру.

2.3. ЕҚТ-ны ендірудің экономикалық аспектілері

2.3.1. ЕҚТ-ны экономикалық бағалау тәсілдері

      ЕҚТ, оларды қолдану тәртібі, артықшылықтары мен кемшіліктері, әдетте, елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларды тазарту саласында кеңінен танымал. Егер оны сәтті пайдалану нәтижелерінің нақты дәлелдері/мысалдары болса, ЕҚТ қолайлы болып саналады. Мысалы, ЕО елдері ЕҚТ-ны анықтау кезінде өнеркәсіптік пайдалануға шыққан технологияларды ғана ескереді, олардың табиғатты қорғау тиімділігі іс жүзінде расталады.

      ЕҚТ пайдаланудың егжей-тегжейлі экономикалық талдауы ЕҚТ тым қымбат деп есептеуге жеткілікті негіздер болған кезде ЕҚТ ендіру мүмкіндігі немесе одан бас тарту туралы шешім қабылдаудың қосымша критерийі болып табылады.

      Жалпы экологиялық-экономикалық бағалау нәтижелері бойынша ЕҚТ келесідей рейтингке ие болуы мүмкін:

      экономикалық тиімді – техника шығындарды азайтса, ақшаны үнемдейтін және/немесе қызмет көрсетулердің өзіндік құнына әсері елеусіз әрі айтарлықтай экологиялық тиімділік әкеледі;

      белгілі бір жағдайларда экономикалық тиімді – техника шығындардың өсуіне әкелсе, бірақ қосымша шығындар кәсіпорынның экономикалық жағдайлары үшін қолайлы болып саналады және алынған экологиялық пайдаға ақылға қонымды пропорцияда болады;

      экономикалық тиімсіз – техника шығындардың өсуіне әкеліп соқтырса және қосымша шығындар кәсіпорынның экономикалық жағдайлары үшін қолайлы болып саналмаса немесе алынған экологиялық пайдаға пропорционалды болмаса.

      Бірнеше балама ЕҚТ арасында таңдау кезінде ең аз шығынды анықтау үшін ЕҚТ экологиялық-экономикалық тиімділігінің үлестік көрсеткіштерін салыстыру жүргізіледі.

      Жалпы, ЕҚТ қағидаттарына көшу кәсіпорын үшін экономикалық тұрғыдан қолайлы жағдайларда жүзеге асырылуы, оның экономикалық тиімділігін төмендетпеуі және қаржылық жағдайын сыни тұрғыдан нашарлатпауы тиіс.

      ЕҚТ-ны экономикалық бағалау кезінде ұзақ, орта және қысқа мерзімді перспективада қызметтің тиімділігі мен рентабельділігінің ағымдағы деңгейін сақтауды ескере отырып, сала бойынша тұтастай алғанда ЕҚТ жобаларын іске асыру мүмкіндігі мәселелері де назарға алынуға тиіс. Егер оны іске асыру мүмкіндігі жалпы қаржылық шығындар мен экологиялық пайданы ескере отырып, аталған салада кеңінен енгізу үшін жеткілікті ауқымда болса, ЕҚТ салалық деңгейде қолданылуы мүмкін деп танылуы мүмкін.

      Елеулі инвестициялық күрделі салымдарды талап ететін ЕҚТ үшін қоршаған ортаға және адам денсаулығына теріс ықпал етуді азайту мақсатында азаматтық қоғамның табиғат қорғау іс-шараларын іске асыруға сұрау салуы мен объект операторының инвестициялық мүмкіндіктері арасындағы ақылға қонымды теңгерім айқындалуға тиіс. Бұл ретте ЕҚТ ендіру процесіне ерекше режим қолданылуы тиіс шарттарды дәлелдеу үшін объектінің операторы жауапты болады.

2.3.2. ЕҚТ-ны экономикалық бағалау әдістері

      ЕҚТ ендіру тиімділігін экономикалық бағалау әртүрлі тәсілдермен жүзеге асырылуы мүмкін:

      шығындардың инвестициялық негізділігі бойынша;

      шығындар мен пайданы талдау бойынша;

      қызметтің бірқатар негізгі көрсеткіштеріне кететін шығындарға қатысты: айналым, операциялық пайда, қосылған құн және т. б. (тиісті деректер болған кезде);

      шығындар мен қол жеткізілген экологиялық әсердің арақатынасы бойынша.

      Экономикалық бағалау әдістерінің әрқайсысы кәсіпорынның өндірістік-экономикалық және табиғатты қорғау қызметінің әртүрлі аспектілері бойынша қоршаған ортаны қорғау жөніндегі іс-шараларды іске асыру нәтижесін көрсетеді және ЕҚТ бойынша шешім қабылдаудың қосымша көзі бола алады. Объектінің операторы салалық және өндірістік ерекшеліктерді ескере отырып, ЕҚТ-ны экономикалық бағалаудың неғұрлым қолайлы әдісін немесе олардың үйлесімін қолданады.

2.3.3.      Шығындардың инвестициялық негізділігі

      ЕҚТ (әсіресе қоршаған ортаны қорғау) әрдайым пайда табу мақсатында коммерциялық қызметтің нысаны бола бермейтінін және ЕҚТ ендіру жобасын инвестициялық талдау барысында дисконтталған ақша ағындары теріс мәндерге ие болуы мүмкін екенін түсіну керек.

      ЕҚТ-ның қолданылғыштығы, оның ішінде технологиялар мен жабдықтарға арналған шығындардың инвестициялық негізділігімен, капитал құнымен, өтелу кезеңімен, шикізат пен материалдарға бағамен және басқа факторлармен анықталады.

      Инвестициялардың кірістілігі тұрғысынан ЕҚТ келесідей бағалануы мүмкін:

      пайдалы – оларды сатудан немесе қаржы қаражатын үнемдеуден қосымша кіріс алған жағдайда;

      кіріс бөлігінде тиімсіз, бірақ ағымдағы немесе болашақ қаржылық жағдай тұрғысынан рұқсат етілген;

      қаржылық шығындары бойынша пайдасыз және шамадан тыс;

      шығындармен салыстырғанда қажетті экологиялық тиімділікке қол жеткізу;

      қол жеткізілген экологиялық әсермен салыстырғанда негізсіз жоғары шығындарға ие.

2.3.4. Шығын мен пайданы талдау

      Қол жеткізілген экологиялық әсерден басқа, ЕҚТ қолдану көптеген жағдайларда физикалық табиғи ресурстарды – шикізатты, отынды, электр энергиясын, жылуды, суды және т.б. тұтынуды азайтады. Бұл жағдайда ЕҚТ оны қолданудан алынған пайда мен шығындар тұрғысынан бағалануы мүмкін.

      Бұдан басқа, ЕҚТ-ны енгізудің нәтижесі қосымша кіріс көздері болуы мүмкін: суару және суару қажеттіліктері үшін тазартылған су ағындарын сату, ауыл шаруашылығына жиналатын тұнба шөгінділері, шығарындылардың ұсталған компоненттері, қайталама ресурстарды қайта өңдеу және/немесе оларды жаңа өндіріс үшін пайдалану, термиялық кәдеге жарату және т. б.

      ЕҚТ пайдаланудың жалпы экономикалық пайдасы шығындардан асып, оны іске асырудың ынталандырушы факторына айналуы мүмкін.

2.3.5. Шығындар мен негізгі экономикалық көрсеткіштердің арақатынасы

      Қоршаған ортаны қорғау жөніндегі іс-шараларға инвестициялардың орындылығын анықтау үшін ЕҚТ шығыстарының арақатынасы мен қызметтің бірқатар негізгі өндірістік-экономикалық нәтижелеріне талдау жасалуы мүмкін: жалпы табыс, айналым, операциялық пайда, өзіндік құн және т. б.

      Осы талдауда ЕО кәсіпорындарының сауалнамасының нәтижелері бойынша алынған анықтамалық мәндер шкаласын қолдануға болады, олар осындай қатынастарды үш санатқа бөледі:

      қолайлы шығындар – егер инвестициялық шығындар негізгі кірістілік көрсеткіштеріне шамалы әсер етсе және бұл шығындарды әрі қарай талқылаусыз қолайлы деп санауға болатын болса;

      талқыланатын – инвестициялардың орындылығына нақты баға беру қиын немесе мүмкін болмаған кезде орташа шығындар және нәтиже қосымша факторларды ескере отырып қарастыруды қажет етеді;

      қолайсыз шығындар – егер инвестициялар қызметтің негізгі көрсеткіштеріне қатысты шамадан тыс болса.

      2.1-кесте. Қоршаған ортаны қорғауға инвестициялардың жүзеге асырылуының болжамды анықтамалық мәндері

Р/с
№

ЕҚТ-ға жылдық шығындар мен инвестициялардың қызметтің негізгі көрсеткіштеріне арақатынасы

Қолайлы

Талқыланатын

Қолайсыз

1

Шығындар/айналым (кіріс)

< 0,5 %

0,5 – 5 %

> 5 %

2

Шығындар/ жылдық кіріс (операциялық пайда)

< 10 %

10 – 100 %

> 100 %

3

Шығындар/ қосылған құн

< 2 %

2 – 50 %

> 50 %

4

Бастапқы инвестициялар/ инвестициялардың жалпы көлемі

< 10 %

10 – 100 %

> 100 %

      Анықтамалық мәндер шкаласы нақты жоғары шығындары бар технологияларды жылдам жоюға немесе енгізу шығындарын қосымша талдаусыз мүмкін деп санауға болатын әдістерді анықтауға мүмкіндік береді.

      Сонымен қатар, "талқыланатын" санат ішіндегі мәндердің үлкен аралығын ескере отырып, табиғатты қорғау инвестицияларының едәуір бөлігі осы диапазонға түсуі мүмкін, бұл оларды инвестициялардың дұрыстығы туралы біржақты қорытынды жасау үшін жеткілікті түрде дүдәмәл етеді. Бұл жағдайда, белгілі бір кәсіпорында қалыптасқан жағдайлардан басқа, инвестициялардың орындылығы ЕҚТ ендіру жобасын іске асыру кезеңі, қоршаған ортаны қорғауға инвестициялардың жалпы деңгейі, ағымдағы нарықтық және қаржылық жағдай және т. б. сияқты қосымша салалық аспектілерді ескере отырып бағалануы керек.

      Жалпы алғанда, анықтамалық мәндер шкаласы ЕҚТ бағалаудың көптеген жағдайларында қолданылатын бағалау көрсеткіші ретінде қарастырылады және белгілі бір кәсіпорынның қаржылық-экономикалық жағдайын ескере отырып, ЕҚТ қолдану ауқымын құру үшін де пайдаланылуы мүмкін.

2.3.6. Өзіндік құнның өсуі

      ЕҚТ-ның қолданылуын анықтаудың маңызды факторы сонымен қатар ағымдағы өндірістік процеске техниканы енгізу кезінде туындауы мүмкін қосымша шығындар болып табылады, өйткені ЕҚТ ендіру қызмет көрсетулердің өзіндік құнын арттырады және экономикалық тиімділік тұрғысынан ЕҚТ әлеуетін төмендетеді.

      ЕҚТ ендіруендіруге арналған жылдық шығындардың және қызмет көрсетулердің жалпы өндірістік өзіндік құнының пайыздық қатынасы кәсіпорынның ЕҚТ-ға қосымша шығындарын ескере отырып, өзіндік құнның өсуін білдіреді. Өзіндік құнның өсуін анықтау ЕҚТ ендіру шығындарын қызмет көрсетулердің өндірістік құнымен салыстыруға, сондай-ақ ЕҚТ операциялық маржаға қандай әсер ететінін анықтауға мүмкіндік береді.

      Мысалы, КТА деректеріне сүйене отырып, ЕҚТ-ны қалалық тазарту құрылыстарында сарқынды суларды ультракүлгін зарарсыздандыру қондырғысы түрінде пайдаланған кезде, тазарту бойынша көрсетілетін қызметтердің өзіндік құнының өсімі 1 м3-ге 1,4 теңгені немесе 0,77 %-ды құрайды. Операциялық маржамен салыстырғанда 1 м3 үшін 17,38 теңге мөлшерінде сарқынды суларды тазарту бойынша қызметтер көрсету кезінде және осы ЕҚТ-ны қолдану кезінде кірістіліктің 8,08 %-ға немесе 1,4 теңгеге (1 м3 үшін 15,97 теңге) төмендеуі кезінде өзіндік құнның ұлғаюы және кірістіліктің төмендеуі ЕҚТ экономикалық тиімділігі тұрғысынан қолайлы болып көрінеді.

2.3.7. Шығындар мен экологиялық нәтиженің арақатынасы

      ЕҚТ-ны ендіруге ақша қаражатының жұмсалуын және оны енгізуден ластағыш заттардың эмиссиясын төмендету/болдырмау және/немесе қалдықтарды азайту/болдырмау түрінде қол жеткізілген экологиялық нәтижені талдау ЕҚТ-ны экономикалық бағалаудың негізгі тәсілдерінің бірі болып табылады. Осы мәндердің салыстырмалы арақатынасы жыл сайын азайтылатын ластағыш заттың және/немесе қалдықтардың масса/көлем бірлігіне арналған ЕҚТ шығындарының тиімділігін анықтайды.


Шығындардың тиімділігі =

Жалпы жылдық шығындар

Эмиссияның жылдық азаюы

      Жылдық шығындар деп ЕҚТ-ның жылдық есептеудегі бүкіл қызмет мерзімі бойынша бөлінген күрделі (инвестициялық) шығындардың және операциялық (пайдалану) шығыстардың сомасы түсініледі. Жылдық күрделі шығындарды қайта есептеу жылдық қайта есептеу коэффициентімен жүзеге асырылады (ЕҚТ қызмет ету мерзімі мен дисконттау ставкасының функциясы ретінде), бұл экономикалық мағынада негізгі құралдардың сызықтық амортизациясының нормасы болып табылады.

      Дисконтталған жылдық шығындар капиталдың уақытша құнын және тиісті жабдықтың қызмет ету мерзімін ескере отырып ЕҚТ ендіру жобасына инвестициялар көлемін көрсетеді.

      ЕҚТ-ға кететін жылдық шығындарды дұрыс айқындау үшін инвестициялық күрделі салымдардың жеткілікті егжей-тегжейлеу және операциялық шығыстарды шығындардың тиісті баптары бойынша бөлу қамтамасыз етілуге тиіс.

      Жылдық шығындарды есептеу кезінде мына формула қолданылады:



      мұнда:

      I0 – сатып алу жылындағы жалпы инвестициялық шығыстар,

      OС – жылдық таза операциялық шығыстар,

      r – дисконттау мөлшерлемесі,

      n – күтілетін қызмет мерзімі.

      Жылдық шығындардың қол жеткізілген экологиялық нәтижеге арақатынасының нәтижесі ластағыш заттың масса/көлем бірлігіне эмиссиясын азайтуға жұмсалатын ақша қаражатының көлемін білдіреді. Әртүрлі ЕҚТ бойынша есептеу нәтижелерін салыстыру ЕҚТ операторына қайсысы тиімдірек екенін анықтауға мүмкіндік береді және эмиссияны бірдей төмендетуге аз қаражат жұмсауға мүмкіндік береді.

2.3.8. Қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төлемдер мен айыппұлдар

      ЕҚТ экономикалық тиімділігінің көрсеткіштерін тікелей талдаудан басқа, ЕҚТ болған кезде және ол болмаған кезде қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төленуге жататын төлемдер мен айыппұлдарды есептеу пайдалы болуы мүмкін. Қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төлемақының жалпы тәртібі мен ставкалары Қазақстан Республикасының салық заңнамасымен реттеледі. Қоршаған ортаны қорғау саласындағы бұзушылықтар үшін экологиялық айыппұлдарды қолдану мәселелері Әкімшілік құқық бұзушылық туралы заңнамада айқындалған.

      Республикалық деңгейде салық заңнамасында белгіленген төлемдерден басқа, жергілікті өкілді органдарға (мәслихатқа) тиісті әкімшілік бірліктер шегінде қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін қолданыстағы төлемақы мөлшерлемелерін арттыру құқығы берілгенін ескеру қажет.

      Сонымен қатар, заңнамалық деңгейде ЕҚТ ендіру мен қолдануды ынталандыру мақсатында белгілі бір реттеуші шаралар қабылданды. Атап айтқанда, кешенді экологиялық рұқсат алған кәсіпорындар үшін қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін төленуге жататын бюджетке төленетін төлем ставкаларына нөлдік коэффициент белгіленеді.

      Бұл ретте 2025 жылдан бастап өнеркәсіп субъектілерінің қоршаған ортаны қорғау және ЕҚТ қолдану жөніндегі іс-шараларды белсенді іске асыруы үшін I топтағы кәсіпорындар бойынша қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін қолданыстағы төлемақы ставкаларына кешенді экологиялық рұқсат болмаған жағдайда 2 – арттырушы коэффициент (төлемдердің екі есе ұлғаюы), 2028 жылдан бастап – 4 коэффициент және 2031 жылдан бастап – 8 коэффициенті қолданылатын болады.

      Қосымша, қоршаған ортаға теріс әсер ететін, оның ішінде қолданыстағы объектіге экологиялық рұқсатсыз эмиссияларды жүзеге асырғаны үшін ластағыш заттардың асып кеткен санына қатысты тиісті төлемақы мөлшерлемесінің он мың пайызы мөлшерінде айыппұл салынады.

      Тиісті экологиялық рұқсаттарды ала отырып, ЕҚТ қолдану кәсіпорындарға экологиялық төлемдер мен қоршаған ортаға теріс әсер еткені үшін айыппұлдар бойынша айтарлықтай ақша үнемдеуге қол жеткізуге мүмкіндік береді.

2.3.9. "Қондырғыдағы" есептеу

      ЕҚТ бойынша іс-шараларды іске асыру процесі, әсіресе ірі өнеркәсіптік кәсіпорындарда, көбінесе өндірісті қайта құру немесе жаңғыртудың жалпы процесінің ажырамас бөлігі болып табылады. Объектінің операторы осы процестер немесе басқа инвестициялық жобаларды іске асыру барысында көтеретін инвестициялық және операциялық шығыстардың әсерін болдырмау үшін қоршаған ортаға теріс әсерді қысқарту жөніндегі шығындар туралы мәліметтер тек қана қаралып отырған ЕҚТ-ға жұмсалатын шығындардың бір бөлігін ғана білдіруге тиіс.

      Мұндай жағдайларда "қондырғыдағы" ЕҚТ-ға кететін шығыстар туралы объективті деректер болып табылады, яғни ластағыш заттардың және/немесе қалдықтардың қоршаған ортаға эмиссияларын қысқартатын/алдын алатын немесе осы ЕҚТ көмегімен оларды кәдеге жарату жөніндегі технологияларды іске асыратын тікелей ЕҚТ-ға бағытталған. "қондырғыдағы" есептеу кезінде шығындардың жалпы сомасына:

      негізгі технологиялар мен жабдықтарға;

      ЕҚТ-ның ажырамас бөлігі болып табылатын қосымша/көмекші технологиялар мен жабдықтарға;

      дейінгі/кейінгі тазарту құрылысжайларына, шығыс материалдарына, онсыз ЕҚТ қолдану технологиялық тұрғыдан мүмкін емес шикізат пен реагенттерге кететін шығындар қосылады.

      "Қондырғыда" есептеу объект операторының күрделі және операциялық шығындарын жіктеу кезіндегі белгісіздік факторын алып тастауға және салыстырмалы көрсеткіштер бойынша баламалы ЕҚТ-ға кәсіпорынның шығындарын салыстыруға мүмкіндік береді.

3. Қолданылатын процестер: қазіргі уақытта қолданылатын технологиялық, техникалық шешімдер

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың осы бөлімінде елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту кезінде қолданылатын негізгі технологиялық процестер мен әдістердің, сондай-ақ олардың комбинацияларының сипаттамасы қамтылған.

      Сарқынды суларды тазарту әдістерін таңдау және құрылымдардың тізімін анықтау күрделі техникалық-экономикалық міндет болып табылады және көптеген факторларға байланысты болады: сарқынды сулардың шығыны мен сарқынды суларды қабылдағыштың қуаты, қажетті тазарту дәрежесін есептеу, жер бедері, топырақтың табиғаты, энергия шығындары және т.б. әр түрлі ластағыш заттардың әртүрлілігі олардан суды тазарту әдістерінің әртүрлілігін тудырады. Дегенмен, олардың барлығын әрекет қағидаты бойынша топтарға бөлуге болады.

      Осылайша, тазалау әдістерінің барынша жалпы жіктелуі мынадай:

      механикалық;

      химиялық және физика-химиялық;

      биологиялық;

      толық тазарту;

      зарарсыздандыру немесе дезинфекция.

      Жоғарыда айтылғандай, көп жағдайда ластағыш заттарды сапалы тазарту және жою үшін екі немесе одан да көп әдістерді біріктіру қажет. Олардың таңдауы ластанудың құрамына, тазартудың қажетті деңгейіне, сондай-ақ станцияның өткізу қабілеттілігіне негізделеді. 



      3.1-сурет. Қалалық КТС-дағы сарқынды суларды тазартудың типтік схемасы




      3.2-сурет. Сарқынды суларды биологиялық тазартудың дәстүрлі схемаларының мысалдары

3.1. Сарқынды суларды механикалық тазарту

      Суды механикалық тазарту – сарқынды сулардан олардағы минералды және органикалық жыныстары бар ерімеген өрескел дисперсті механикалық қоспалардың бөлінуі.

      Механикалық тазарту өздігінен сирек қолданылады, әдетте сарқынды суларды өңдеудің бастапқы кезеңі ретінде жүреді, содан кейін: биологиялық, химиялық және биохимиялық тазарту әдістерін пайдаланумен басқа кезеңдер болады. Көп сатылы тазарту судан барлық зиянды қоспаларды кетіруге және суды қайта пайдалануға мүмкіндік береді, бұл сарқынды сулардың табиғатқа теріс әсерін азайтады.

      Сарқынды суларды механикалық тазартудың негізгі мақсаты қоршаған ортаға қауіпті болуы мүмкін және сарқынды суларды одан әрі өңдеуде жабдықтың бітелуіне және тозуына әкелуі мүмкін қатты бөлшектерді жою болып табылады. Бұдан басқа, қатты бөлшектерді жою биологиялық тазарту процестеріне жүктемені азайтуға және сарқынды суларды тиімді тазартуға мүмкіндік береді.

      Сарқынды суларды механикалық тазарту технологияларын сарқынды сулардың көлемі мен құрамына байланысты ірі тазарту құрылысжайларында да, кішігірім тазарту құрылысжайларында да қолдануға болады. Сарқынды суларды механикалық тазартудың әртүрлі әдістерін сарқынды сулардың нақты сипаттамаларына және тазарту талаптарына байланысты қолдануға болады.

      Механикалық тазарту әдістері (алдын ала) шаруашылық-тұрмыстық сарқынды суларды ірі қалқымалы қатты қоспалардан, тоқтатылған бөлшектерден, сондай-ақ басқа да ластағыш заттардан: мұнай өнімдерінен, ерімейтін металдардан және олардың мөлшері 10 – 2-ден 10 – 4 см-ге дейінгі қосылыстардан тазартуға арналған.

      Жабдықтың негізгі түрлері: торлар, құм ұстағыштар, тұндырғыштар, сүзгілер, мұнай ұстағыштар.

      Торлар, әдетте, қорғаныс құрылысжайларының рөлін атқарады және өндірістің ірі қалдықтарын шығаруға арналған, олардың кейінгі тазарту құрылысжайларына түсуі құбырлар мен арналардың бітелуіне, сондай-ақ тазарту құрылысжайларының қалыпты жұмысының бұзылуына немесе жабдықтың қозғалмалы бөліктерінің бұзылуына әкелуі мүмкін.

3.1.1. Сүзу

      Сүзу – бұл сарқынды сулардан үлкен бөлшектер мен материалдарды алып тастауға бағытталған сарқынды суларды механикалық тазарту әдісі. Сүзу процесі тазартылған судың тор арқылы өтуіне мүмкіндік беретін пластикалық бөтелкелер, дорбалар, қағаздар, тамақ қалдықтары және т. б. сияқты үлкен бөлшектерді ұстайтын механикалық торларды немесе басқа сүзгі материалдарын қолдануға негізделген.

      Өрескел және жұқа сүзуді қоса алғанда, сүзудің бірнеше түрі бар. Кесектеп сүзу пластикалық бөтелкелер және басқа да ірі қалдықтар сияқты үлкен бөлшектерді алып тастау үшін қолданылады, ал жұқа сүзу құм, саз, тозаң және басқа да ұсақ қатты қалдықтар сияқты ұсақ бөлшектерді ұстау үшін қолданылады.

      Сүзу тазартылған судың жалпы сапасына айтарлықтай әсер ететін сарқынды суларды механикалық тазартудың бірінші кезеңі болып табылады. Торлар шөгінділерден тазартылады, ал тазартылған сарқындар келесі тазарту кезеңіне өтеді.

      Торлар қозғалмайтын, қозғалмалы және ұсатқыштармен біріктірілген (коминуторлар) болып бөлінеді. Торларды ұсталған ластанудан тазартуды арнайы құрылғылардың көмегімен қолмен (тырмамен) және механикалық әдіспен жасауға болады.

      3.1-кесте. Сүзуге арналған жабдықтың ең көп таралған түрлерінің тізімі

Р/с
№

Жабдықтың түрі

Қысқаша сипаттамасы

Технологиялық сипаттамасы

1

Төрткілдеш (сырықты) торлар

Сарқынды сулар ағынға қарай иілген және әр сырық пен жұмыс істейтін қырғыш арасында белгіленген қашықтыққа ие сырықтар жиынтығы арқылы өтеді, олар ұсталған қоқыстарды тазартады және жоғарыға көтереді

Торкөздердің ені 60 – 80 мм-ден (алдын ала өрескел сүзу үшін пайдаланылған кезде) 5 – 6 мм-ге дейін. Бекітілген торкөздер арқасында біркелкі сүзу жүреді, онда ұзын тар қосындылар торлар арқылы өтуі мүмкін

2

Сатылы

Тазартылған су ағынға қарай иілген және бір-бірінің арасындағы белгіленген қашықтыққа ие сатылы кенептер жиынтығынан өтеді. Кенептер жиынтығы - біреуі арқылы - жылжымалы және қозғалмайтын. Кенептердің қайтару-түсу қозғалысы – сатыдан сатыға – қоқыстардың көтерілуін қамтамасыз етеді.

Торкөздердің өлшемін 3 мм-ге дейін қамтамасыз етеді. Тиімдірек ұстауды қамтамасыз ететін қоқыстардың жуу қабатымен тиімді жұмыс істейді

3

Таспалы (төрткілдеш және перфорацияланған)

Сарқынды сулар ілгектермен жабдықталған және бір-бірімен шексіз таспаға топсалы байланысқан шағын ұзындықтағы (немесе елек фрагменттері) пластикалық бөлімдер жиынтығы арқылы өтеді

Перфорацияланған құрылғылар екі өлшемді әсермен терең сүзуді қамтамасыз етеді (саңылаулардың өлшемінен үлкен барлық қосындылар кешіктіріледі). Төрткілдеш құрылғылары тиімділігі бойынша електер мен сырықты торлары арасында аралық орынды алады

4

Барабанды (бұрандалы)

Сарқынды су барабанның айналмалы елегі арқылы ішінен сыртқа қарай ағып кетеді. Орталық канал арқылы ұсталған қоқыстарды ең тиімді құрылғылар бұрандамен шығарылады

Ең тиімді құрылғылар. Ірі қосындыларды алдын ала алып тастауды талап етеді. Өнімділігі бойынша ірі тазарту құрылысжайларына дейін қолданылады.

      Үлкен көлемді тазарту кезінде, сондай-ақ ластағыш элементтері көп ағындар үшін жинақталған ластануды механикалық түрде түсіруге мүмкіндік беретін арнайы құрылғылары бар торлар қолданылады.

      Мысалы, В кәсіпорнында құрылысжай жұмысының технологиялық схемасына сәйкес сатылы торларда ұсталған қалдықтар механикалық сусыздандырғышқа қалдықтарды беретін тасымалдаушыға түседі. Сусыздандырылған қалдықтар қоқысты жинау және уақытша сақтау үшін контейнерлерге беріледі. Контейнерлер толған кезде қатты тұрмыстық қалдықтар полигонына шығарылады. Торлармен ұсталған қоқыстардың құрамы өте құбылмалы. Олар негізінен органикалық үлкен салмақты және өзгермелі қоспалар; оларға мыналар жатады: ас үй қалдықтары, талшықты заттар, қағаз, ағаш және т. б.



      3.3-сурет. Сатылы тор

      1 – тор корпусы; 2 – фартук; 3 – жылжымалы сүзгі экраны; 4 – бекітілген сүзгі экраны; 5 – сүзілген материалды тасымалдау қалбыры; 6 – технологиялық люк; 7 – тірек; 8 – мотор-редуктор; 9 – таратқыш қорап; 10 – су деңгейінің бергіші.

3.1.2. Тұндыру (ағарту)

      Тұндыру немесе ағарту – сарқынды сулардан құмды, сазды және басқа бөлшектерді кетіру үшін қолданылатын сарқынды суларды механикалық тазарту кезеңдерінің бірі. Тұндыру процесі ауыр бөлшектердің ауырлық күшінің әсерінен ыдыстың түбіне түсу қасиеттеріне негізделген, бұл оларды сұйық фазадан бөлуге мүмкіндік береді.

      Тұндыруды жүргізу үшін сарқынды су арнайы тұндырғыш құрылысжайларына түседі, мұнда ағын баяулайды, бұл қатты заттардың түбіне түсуіне ықпал етеді. Осыдан кейін таза сұйық фаза тұндырғыш арқылы өтеді және тазартудың келесі кезеңіне өтеді, ал тұндырылған бөлшектер тұндырғыштан шығарылады.

      Бұл әдіс суды тазартудың мынадай құрылысжайларында қолданылады: құм ұстағыштар, тұндырғыштар, мұнай ұстағыштар және май ұстағыштар.

      Құм тұзақтары – сарқынды сулардан шыққан минералды механикалық қоспаларды, негізінен құмды бөлуге арналған құрылымдар. Көлденең құмтұзағының әрекеті сарқынды судың қозғалысы кезінде (резервуарда немесе каналда) ондағы әрбір ерімеген бөлшек су ағынымен бірге қозғалады және бір уақытта ауырлық күшінің әсерінен бөлшектің үлкендігі мен меншікті салмағына сәйкес жылдамдықпен төмен қарай жылжиды. Сарқынды суларда құмның болуы тазарту процесіне теріс әсер етеді, сондықтан құм тұзақтары тәулігіне 100 м3-ден астам сарқынды суларды қабылдайтын тазарту станциялары үшін міндетті болып табылады.

      Технологиялық жағдайларға байланысты әртүрлі құрылымдардың құм тұзақтары қолданылады: судың көлденең, тік немесе бұрандалы қозғалысы.

      Құм тұзақтарында тұндырылған құм құм сорғыларымен құм сепараторына шығарылады. Сусыздандырылған құм қатты тұрмыстық қалдықтар полигонына шығарылады.

      Тұндыру (седиментация) – ауырлық күштері немесе бөлшектердің қалқуы әсерінен тұндыру арқылы судан кесек дисперсті қоспаларды (бөлшектердің диаметрі d ≥ 10 – 5 см) бөлудің табиғи процесі: d=110n,, мұндағы 10n – кесек дисперсті d ≤105 қоспалар үшін Д бөлшектерінің дисперстілігі.

      Тұндырғыштар сарқынды сулардың шығыны мен конструктивті ерекшеліктеріне қарай жіктеледі.



      Тұндырғыштардың әрбір түрі сарқынды сулардың белгілі бір диапазонында тиімді. Тік тұндырғыштарды Q ≤ 10 000 м3/тәулік, көлденең ≥ 5000 м3/тәулік, радиалды ≥ 20 000 м3/тәулік өнімділігі кезінде қолданған жөн. Тоқтатылған заттар бойынша тазарту әсері: тік тұндырғыштар 40 – 50 %, көлденең 50 %, радиалды 50 – 60 %.

      Суды тұндыру процесінің қарқындылығына су ластануымен үлкен гидравликалық көлемдегі агрегаттар түзуге қабілетті реагенттермен алдын ала өңдеу арқылы қол жеткізіледі. Оларға мыналар жатады: ауыр металл гидроксидтері, белсенді тұнба, газ көпіршіктері.

      Тұндыру – бұл сарқынды суларды механикалық тазартудың маңызды процестерінің бірі, бұл биологиялық және химиялық станцияларда тереңірек тазарту алдында судың сапасын жақсартуға мүмкіндік береді.

      Тұндырғыштар – тұндыру процесі жүретін құрылымдар.

      Құм тұзақтарынан айырмашылығы, тұндырғыштар кішірек, негізінен органикалық бөлшектерді тұндыруға бағытталған. Жартылай суасты тақталарын пайдалану маймұнай пердесінің және қалқымалы заттардың су төгетін науаға түсуіне жол бермей оларды жинауға мүмкіндік береді.

      Технологиялық рөлі бойынша:

      бастапқы тұндырғыштар (механикалық тазарту қондырғысының бөлігі болып табылады, көбінесе ең ұсақ бөлшектерді жоюдың соңғы кезеңі болып табылады);

      екінші тұндырғыштар (белсенді тұнба мен биологиялық тазартылған суды бөлуге арналған биологиялық тазарту қондырғысының бөлігі);

      үшінші тұндырғыштар (тазалау үшін);

      тұнба тығыздағыштар (биологиялық тазарту қондырғысына кіреді, артық белсенді тұнбаны сусыздандыру және тығыздау үшін қолданылады);

      шөгінді тығыздағыштар (шөгінділерді және артық белсенді тұнбаны сусыздандыру және тығыздау үшін қолданылады);

      көлбеу жұқа қабатты.

      В кәсіпорынында шикі тұнба бастапқы тұндырғыштардан сорғылармен тұнба тығыздағыштарға айдалады және резервуарлармен тұнба сорғы станцияларының аралас тұнба резервуарына түседі. Сорғылар арқылы екінші тұндырғыштардан кейін артық тұнба артық тұнба резервуарына түседі. Резервуарлары бар тұнба сорғы станцияларындағы артық тұнба сорғылары тұнбаларды өңдеу ғимаратында көзделген барабан тығыздағыштарын орнатуға тығыздау үшін беріледі. Тығыздалғаннан кейін артық тұнба аралас тұнба резервуарына түседі.

      Екінші тұндырғыштардан шығарылатын тұнба механикалық құрамы бойынша бөлшектердің мөлшері 1 мм-ден аз және құрамында шамамен 96 % су бар жұқа суспензияларға жатады. Аэротенктерден кейінгі екінші тұндырғыштардан белсенді тұнба. Ол минерализатор микроорганизмдермен бай биоценозді білдіреді.

3.2. Сарқынды суларды химиялық және физика-химиялық тазарту

      Сарқынды суларды тазартудың физика-химиялық әдістері ең кең таралған және тиімді болып табылады. Механикалық тазартудан кейін сарқынды суларда тоқтатылған және еріген заттар түріндегі ластағыш заттардың көп мөлшері бар және физикалық-химиялық тазарту міндеті осы ластағыш заттарды кетіру болып табылады.

      Физика-химиялық әдістің міндеті – ластағыш заттар мен химиялық реагенттердің физикалық қасиеттерін қолдана отырып, ластағыш заттардың тоқтатылған және еріген заттарын жою: процестер заттардың сумен, химиялық реагенттермен және олардың арасындағы өзара әрекеттесуінің әртүрлі қабілеттеріне негізделген: мұндай жағдайда су жұқпайтын заттар гидрофильді заттардан бөлінеді, ал олардың концентрациясы және физикалық мәні өзгереді – түзілген затқа байланысты су жұқпайтын заттар тұнбаға немесе көбікке түседі.

      Тазартудың физика-химиялық әдістері сарқынды суларды ұсақ дисперсті қосылыстардан, сондай-ақ молекулалық және иондық формадағы заттардан тазартуға арналған. Оларға флотация әдісімен тазарту, коагуляция, содан кейін ағарту, сорбция, экстракция, ион алмасу, реагенттік әдістер жатады.

      Флотация ластану бөлшектерінің су жасанды түрде қаныққан ауа көпіршіктеріне жабысуына негізделген. Ауа көпіршіктері, оларға жабысқан ластағыш заттармен, қалқып шығады және бетінде ластағыш заттармен қаныққан көбік түзеді, ол жойылады. Флотация процесі тұндырудан 8 – 10 есе жылдам және 10 – 15 минут ішінде аяқталады.

      Газ көпіршіктерінің балшық бөлшектерімен жабысуы, егер ластану су жұқпайтын болса (майлар, мұнай өнімдері, көмір тозаңы және т.б.) өте қарқынды жүреді.

      Өндірістік сарқынды суларды тазарту тәжірибесінде ауа қысыммен суда еритін қысымды флотация ең көп таралған.



      3.5-сурет. Қысымды флотатор.

      1 – сарқынды суды беру; 2 – тазартылған суды бұру; 3 – сығылған ауаны беру; 4 – көбікті бұру.

      Флотациялық қондырғыларды тазарту әсері 60 % жетеді. Флотация процесін суды магниттік өңдеу (флотациямен тазарту әсері 30 %-ға артады) немесе реагенттерді қолдана отырып, ластағыш заттарды алдын ала су жұқпайтын ету арқылы күшейтуге болады.

      Кейін ағартумен коагуляция. Коагуляция – коллоидты бөлшектердің іріленуі және олардың кесек дисперсті қоспалар санатына ауысу процесі. Ағындарды дисперстіліктің II тобының ластануынан тазартады (Д = 105 – 106), яғни бөлшектердің мөлшері – 0,1 – 0,01 мкм.

      Коагуляцияның негізгі әдістеріне мыналар жатады: суды электролиттермен өңдеу (химиялық коагуляция), электр коагуляция, гетерокоагуляция (физикалық коагуляция).

      Суды коллоидты ластанудан тазартудың негізгі жолы оларды кейіннен флокуляциямен коагулянттармен тұрақсыздандырудың міндетті кезеңін қамтиды.

      Тоқтатылған тұнба қабаты мен сүзгілері бар ағартқыштардың жұмысы контактілі коагуляция қағидатына негізделген. Ағартқыштың жанасу ортасы – судың жоғары ағынында тоқтатылған шөгіндінің өрескел дисперсті фракциялары. Тазарту процесінде үнемі тұнбаның жаңа үлпектері пайда болады, оның артық мөлшері тұнба тығыздағышқа жіберіледі. Сарқынды суларды осылайша тазарту әсері 90 %-ға жетеді. Коагулянттар ретінде алюминий, темір, мырыш тұздары қолданылады. Коагуляттанған үлпектер тұнады, ал су одан әрі тазартылады.



      3.6-сурет. Тоқтатылған тұнба қабаты бар ағартқыш

      I – ағартқыш; II – шөгінді тығыздағыш; 1 – сарқынды суды беру; 2 – тазартылған суды бұру; 3 – тұнбаны бұру.


      Сорбция – суда еріген заттарды қатты сорбент бетінің сіңіру процесі (молекулалық күйдегі заттар әсіресе тиімді ұсталады). Сорбция өздігінен пайда болады және тепе-теңдік күйіне жеткенше төмендейтін жылдамдықпен жалғасады.

      Сорбенттің беті жеткілікті үлкен болуы маңызды. Бұл талаптарға кеуекті су жұқпайтын материалдар сай болады: белсендірілген көмірлер, цеолиттер, бентонит саздары.

      Сорбция сарқынды суды жеткілікті терең тазартуға мүмкіндік береді, бірақ сорбенттің көп мөлшерін қажет етеді.

      Табиғи сорбенттердің сіңіру қасиеттерін жақсарту үшін оларды модификациялау жүзеге асырылады, цеолиттерді t = 300 – 400 оС-та қатты қыздыру кезінде кристалды су жойылады, сорбенттің пайдалы меншікті беті 4 –20 есе артады).

      Сорбция процесі сұйықтық бөлшегі сорбент бөлшегіне қатысты қозғалмайтын, яғни онымен бірге қозғалатын статикалық жағдайларда, сондай-ақ сұйықтық бөлшегі сорбент бөлшегіне қатысты қозғалатын динамикалық жағдайларда жүзеге асырылуы мүмкін.

      Статикалық жағдайда сорбциялық тазарту технологиясы суды ұнтақ тәріздес сорбентпен араластыруды (кемінде 20 минут) және кейіннен ластанған сорбентті тұндыру арқылы бөлуді көздейді. Сорбентті үнемдеу үшін сорбенттің параллелді және токқа қарсы қозғалысы бар көп сатылы схемалар қолданылады.



      3.7-сурет. Сорбентті параллелді енгізумен сорбциялық қондырғы

      1 – сарқынды суды беру; 2 – тазартылған суды бұру; 3 – сорбентті енгізу; 4 – өңделген сорбентті шығару

      Динамикалық жағдайдағы сорбция түйіршікті сорбенттерді қолдануды көздейді.

      Ион алмасу дегеніміз – қатты материал (ионит) суға өтетін басқа аттас зарядталған алмасатын иондарға баламалы көлемінің орнына судан ластағыш иондарды сіңіреді. Осылайша, судағы иондардың жалпы концентрациясы өзгермейді, дегенмен иондық құрамы басқаша болады. Катион алмасуына қатысатын иониттер катиониттер, ал аниондар аниониттер деп аталады. Ион алмасу процесі тепе-теңдік күйіне жеткенше жалғасады.

      Ион алмасу технологиясы тазартылатын судың ионитпен жанасуын және оның кейінгі регенерациясын қамтиды.




      3.8-сурет. Ион алмасу бағанының схемасы

      1 – сарқынды суды беру; 2 – тазартылған суды бұру; 3 – тұнбаны бұру; 4 – сығылған ауаны беру

      Ион алмасу әдістері сарқынды суларды ауыр металл иондарынан, органикалық қышқылдардан, негіздерден және олардың тұздарынан тазартуда қолданылады. Тазалау әсері 80 %-ға жетеді.

      Ион алмасу материалдары – қышқыл немесе сілтілі сипаттағы синтетикалық жоғары молекулалық қосылыстар және күкірт көмірлері.

      Синтетикалық шайырлармен қатар катионит ретінде табиғи материалдар қолданылады: қабатты, қабатты-үлбірлі және қаңқалы силикаттар (вермикулит, цеолит, каолит).

      Табиғи катиониттерге су жұқпайды. Олардың сапасын модификация арқылы жақсартуға болады (t = 300 – 400 оС, су жұқпайтын ету). Табиғи катиониттер суды аммоний азотынан, радиоактивті изотоптардан тазартады. Иониттер қозғалмайтын және жалған сұйытылған жүктемесі бар қондырғыларда (сүзгі түрі) қолданылады.

      Реагентті тазарту әдістері

      Суға реагент қосылады, ол суда еріген ластағыш заттарды байланыстырады және оларды тұнбаға айналдырады. Бұл әдіс сарқынды сулардан иондық типтегі еріген бейорганикалық заттарды (тұздар, қышқылдар, негіздер), еріген органикалық заттарды (ББЗ), соңғысын ерімейтін кешендерге ауыстыру үшін қолданылады. Тазарту әсері 97 – 98 %-ға жетеді.

      Тотығу (озонмен, ультракүлгінмен, реагенттермен)

      Күшті тотықтырғыштарға озон, фтор, оттегі, хлор және Е тотығу-тотықсыздану потенциалдарының үлкен мәндері бар басқа заттар жатады.

      Тотығу әдістері сарқынды суларды негізінен органикалық заттардан (фенолдар, органикалық қышқылдар, ББЗ және т.б.) тазарту үшін қолданылады. Бұл ретте, тотығу өнімдері улы емес компоненттер болып табылады: CO2; H2O; NH3 және әртүрлі құрылымдағы органикалық заттардың сынықтары. Тотығу режимін дұрыс таңдаған және оны нақты бақылаған кезде тазарту әсері 99 %-ға жетеді.

      Озонның суды ластағыш заттармен әрекеттесуі кезең-кезеңімен және баяу жүреді әрі молекулалық оттегінің түзілуімен аяқталады. Аралық кезеңдерде O2 оттегінің қатысуымен тотығу процестерін каталитикалық түрде күшейтетін OH-аниондары бөлінеді.

      Тотығу озонның оттегі атомын жоғалтуымен немесе озон молекулаларының тотығатын затқа енуімен (озонолиз процесі) қоса жүреді. Процестің барысы судың рН дұрыс таңдау және валенттілігі өзгермелі металл катализаторларын қолдану арқылы оңтайландырылады.

      Классикалық озонаторлық қондырғыларды пайдалану қиын және қауіпсіздік ережелерін сақтауды талап етеді. Бұдан басқа, олардың өнімділігі төмен q = 4 

6 кг O3/сағ, ал электр энергиясының құны айтарлықтай.


      3.9-сурет. Озондауға арналған реактор схемасы

      1 – суды бұру; 2 – озон-ауа қоспасын беру.

      Қымбат реагентті үнемді пайдалану үшін жағдай жасау тотығуға арналған реакторлардың ерекшелігі болып табылады. Міндеті – процесті барынша жеделдету, өйткені озон тез ыдырайды. Өздігінен ыдырау жылдамдығы температураға, рН-ға және судың тұз құрамына байланысты. Реакторда болу ұзақтығы озонның суда еру уақытынан және тікелей химиялық реакциялардың ұзақтығынан тұрады.

      Ультракүлгін тотығу. Су бағанына ультракүлгін сәулелену көзі (ксенон, вакуумдық шамдар) орналастырылады. Сумен байланыста болған кезде озон пайда болады, ол судағы ластағыш заттарды тотықтырады. Ультракүлгін сәулелену көзінің үстіндегі су қабаты 0,5

2 мм, сондықтан қондырғылардың өнімділігі өте төмен.

      Тотықтырғыш реагенттер ретінде хлор (газ және хлорлы әк), калий перманганаты, оттегі, сутегі асқын тотығы да қолданылады.

      Бейтараптандыру – қышқыл мен негіз арасындағы алмасу реакциясы, онда екі қосылыс та өзіне тән қасиеттерін жоғалтады және тұздар түзіледі.

      Сулы ерітіндідегі қышқылдар мен негіздер диссоциацияланып, оны H+ (қышқыл) катиондарымен немесе OH- (негіз) аниондарымен қанықтырады. Нәтижесінде сутегі көрсеткіші (рН) төмендейді немесе жоғарылайды.

      Судың рН деңгейін төмендету үшін оны қышқылдармен, жоғарылату үшін негіздермен өңдейді.

      Бейтараптандыратын реагенттерді таңдау олардың тиімділігі (процестің ұзақтығы мен толықтығы, реагенттің үлестік дозалары), компоненттерді (газдар, шөгінділер, еріген заттар) бейтараптандыру кезінде пайда болатын мөлшер мен сипат, қолдану шарттары (сақтау, пайдалануға дайындық, мөлшерлеу ыңғайлылығы, реагенттік шаруашылыққа қызмет көрсету қауіпсіздігі) ескеріле отырып жүргізіледі.

      Қышқылдардың ішінде көбінесе күкірт, сирек – тұз қышқылы, сілтілі реагенттерден – сөндірілген әк, сода күлі, сода каустикасы, күйдіргіш натрий, ара-тұра әктас, CaMg(CO3)2 доломиті қолданылады.

      Реагенттер ұнтақтар (әк, сода күлі), сулы ерітінділер (NaOH, сөндірілген әк және т.б.), газдар, сүзгілердің белсенді жүктемелері (ұсақталған мәрмәр, әктас, доломит) түрінде енгізіледі.

      Егер өнеркәсіптік кәсіпорындарда қышқыл және сілтілі ағындар пайда болса, оларды реттелетін режимде араластыру арқылы өзара бейтараптандыру мүмкін болады.

      Химиялық реакция бірден жүреді, бірақ оның мүмкіндігі тәуелді болатын жағдайлар бейтараптандырылатын зат пен реагент арасындағы 5 – 10 минут немесе одан да көп байланыста болуды талап етеді.

      Процесс бейтараптандырғыштарда (ыдыстар араластырғыш құрылғымен және реагенттердің диспенсерімен жабдықталған), көбінесе кейіннен ағартумен жүзеге асырылады.

      Экстракция (лат. – бөліп алу) – негізінен органикалық сипаттағы молекулалық қоспаларды жою үшін қолданылатын сорбцияға балама тазарту әдісі.



      3.10-сурет. Баған типті экстрактор

      1 – ауыр фазаны беру (сарқынды су); 2 – ауыр фазаны бұру (тазартылған ағындар); 3 – жеңіл фазаны беру (экстрагент); 4 – ластануы бар жеңіл фазаны бұру.


      Көп жағдайда экстракция құрамында 3 – 4 мг/л немесе одан да көп ластануы бар жоғары концентрацияланған суды терең тазарту кезінде ұсынылады.

      Экстрагенттер ретінде суда нашар еритін органикалық сұйықтықтар мен эфирлер, спирттер, хош иісті қосылыстар, кетондар қолданылады.

      Экстракция технологиясы келесі дәйекті операцияларды қамтиды:

      осы фазалар арасындағы барынша байланыс ауданына жету үшін сығындыны сумен қарқынды араластыру;

      сығынды мен тазартқыштың тез және толық бөлінуі;

      сығындыны алып тастау және оны қалпына келтіру.

3.3. Сарқынды суларды биологиялық тазарту

      Сарқынды суларды биологиялық тазарту – сарқынды суларды тазартудың ең кең таралған және тиімді әдістерінің бірі. Бұл процесс сарқынды сулардағы ластағыш заттарды ыдырату үшін микроорганизмдерді қолдануға негізделген.

      Биологиялық тазартудың жұмыс қағидаты – сарқынды суларға органикалық қосылыстар мен құрамында азот бар қосылыстар сияқты ластағыш заттармен қоректенетін арнайы бактериялар мен басқа микроорганизмдер қосылады.      Осы микроорганизмдердің әсерінен ластану қарапайым және аз қауіпті қосылыстарға ыдырайды.

      Биологиялық тазарту үшін реакторлардың әртүрлі түрлері қолданылады, мысалы, аэрациялық бассейндер, биосүзгілер, белсенді тұнба қондырғылары және т. б. олардың әрқайсысының өзіндік ерекшеліктері бар және нақты жағдайға байланысты қолданылады.

      Сарқынды суларды биологиялық тазартудың негізгі артықшылықтары жабдықтар мен техникалық қызмет көрсетудің төмен құны және жоғары сапалы тазартылған су алу мүмкіндігі болып табылады.

      Дегенмен, биологиялық тазартудың тиімді жұмыс істеуі үшін оңтайлы температура, рН және оттегі деңгейі сияқты белгілі бір шарттарды сақтау қажет, сондықтан бұл технология сарқынды сулардың барлық түрлеріне сәйкес келе бермейді.

      Жалпы, сарқынды суларды биологиялық тазарту санитарлық қауіпсіздік пен қоршаған ортаны қорғаудың маңызды кезеңі болып табылады және оны қолдану сарқынды сулардың табиғи ортаға теріс әсерін едәуір төмендетуге мүмкіндік береді.

      Сарқынды сулардағы қалдық ластағыш заттардың биохимиялық жойылуы тотығу, тотықсыздану, гидролиз, дезаминдену және т. б. сияқты процестердің нәтижесінде болады.

      Биохимиялық деструкция процестерінің химиялық процестерден түбегейлі айырмашылығы – біріншісі биохимиялық катализаторлардың – ферменттердің қатысуымен жүзеге асырылады.

      Суды биологиялық тазартуға арналған құрылымдарда биоценоз қалыптасады, яғни, өзара бірлескен өмір сүру жағдайларымен байланысты микроорганизмдер, өсімдіктер мен тірі ағзалардың жиынтығы. Биологиялық массаның негізгі бөлігі тазартуға қажетті ферменттер түзетін микробтардан тұрады. Биоценоз табиғи түрде қалыптасады және сыртқы факторлардың әсері өзгерген кезде өзін-өзі реттеуге қабілетті. Тамақтану түріне байланысты органикалық заттарды қолданатын метатрофтар мен бейорганикалық қосылыстарды қолданатын прототрофтар ажыратылады.

      Микроорганизмдердің тіршілік әрекетіне температура, рН, субстрат концентрациясы әсер етеді.

      Биологиялық тазарту құрылысжайларында сарқынды сулардан бензол, толуол, хлорфенол, СББЗ, көптеген нитраттар, ақуыздар, майлар, көмірсулар, қорғасын, кадмий, сынап және басқа ластағыш заттарды алуға болады.

      Биологиялық тазарту құрылысжайларына мыналар жатады: аэротенктер, биосүзгілер, биопруд. Аэротенк – сарқынды су белсенді тұнбамен араластырылатын резервуар; тұнба қоспасы алынады.

      Аэротенктерді жіктеу келесі белгілер бойынша жүзеге асырылады:

      1) ағынның гидродинамикалық режимі бойынша ығыстырғыш-аэротенктер, араластырғыш-аэротенктер және ағынды сұйықтықтың (аралық үлгідегі) дисперсті кірісі бар аэротенктер;

      2) белсенді тұнбаны регенерациялау тәсілі бойынша – жеке тұрған немесе біріктірілген тұнба регенераторлары бар аэротенктер;

      3) белсенді тұнбаға жүктеме бойынша – жоғары жүктемелі (толық емес тазалау үшін), қарапайым және төмен жүктемелі (ұзартылған аэрациямен);

      4) сатылар саны бойынша – бір, екі және көп сатылы;

      5) сарқынды суларды енгізу режимі бойынша – ағынды, жартылай ағынды, ауыспалы жұмыс деңгейі бар, жанаспалы;

      6) аэрация түрі бойынша-пневматикалық, механикалық, аралас гидродинамикалық немесе пневмомеханикалық;

      7) конструктивтік белгілері бойынша – тікбұрышты, дөңгелек, аралас, шахталық, сүзгі тенктері, флототенктер және т. б.

      Аэротенктер сарқынды суларды тұтынудың тәулігіне бірнеше жүзден миллион текше метрге дейін өте кең ауқымында қолданылады.



      3.11-сурет. Аэротенк схемалары (а – аэротенк – ығыстырғыш; б – аэротенк-араластырғыш; в – аралық типті аэротенк).

      Тұнба қоспасы тұндырылғаннан кейін тазартылған суды зарарсыздандыру керек. Аэротенктер сарқынды сулардың кез келген шығыны үшін қолданылады.

      Биосүзгілерде сарқынды су биоқабықшамен жабылған жүктеу материалының қабаты арқылы өтеді. Өліп бара жатқан биофильм жүктемеден тазартылған сумен шығарылады. Жүктеу ретінде әртүрлі материалдарды (ұсақталған тау жыныстары, пластмассалар, синтетикалық маталар және т.б.) пайдалануға болады.

      Биосүзгілердің өнімділігі – тәулігіне 50 мың м3-ге дейін.

      Биосүзгілер мен аэротенктер жоғары тазарту әсерін қамтамасыз етеді. Құрылыстардан кейінгі тазарту әсері: ОБТп = 12 мг/л, тоқтатылған заттар – 15 – 20 мг/л, ОХТ – 50 – 90 %, нитраттар (NH4) 50 – 60 %, фосфаттар (Р2О5) – 35 %.



      3.12-сурет. Биосүзгі

      1 – суды тазартуға беру; 2 – тазартылған суды бұру; 3 – көлемді жүктеу

      Органикалық ластағыш заттарды сорып, тотықтыруға қабілетті бактериялардан, қарапайым саңырауқұлақтардан, балдырлардан және т. б. тұратын белсенді тұнбасы бар аэротенк биологиялық тазарту құрылысжайларының ең көп таралған элементі болып табылады.

      Органикалық заттарды бактериялармен қайта өңдеу процестері оттегіге бай орта болғанда жүргізіледі.

      Аэробты тазартудың тазарту құрылысжайларын негізгі екі түрге бөлуге болады: 1) тазалау табиғи жағдайға жақын жағдайларда жүргізілетін құрылысжайлар; 2) тазарту жасанды түрде жасалған жағдайларда жүргізілетін құрылысжайлар.

      Бірінші типке тазартылатын сарқынды сулар топырақ арқылы сүзілетін құрылысжайлар (суару алаңдары мен сүзу алаңдары) және ағып тұратын суы бар суқоймалары (тотықтырғыш тоғандар мен арналар) болып табылатын құрылысжайлар жатады. Мұндай құрылысжайларда микроорганизмдердің тыныс алуы ауадан оттегін тікелей сіңіру арқылы жүреді және олардағы белсенді биомассаның тығыздығы өте төмен, сондықтан бұл құрылысжайлар жоғары тазарту жылдамдығымен ерекшеленбейді.

      Екінші типтегі құрылыстарда (аэротенктер, биосүзгілер, аэросүзгілер) микроорганизмдер оттегімен негізінен оның су беті арқылы таралуы (реаэрация) немесе механикалық аэрация арқылы тыныс алады. Биосүзгілерде сарқынды су микробтық биоқабықшамен жабылған жүктеу материалы арқылы сүзіледі. Жұмыс режиміне, жүктеу материалын таңдауға және басқа технологиялық параметрлерге байланысты биосүзгілердің әртүрлі конструктивті шешімдері бар.



      1 – тұндырғыш; 2 – аэротенк; 3 – қайталама тұндырғыш; 4 – сорғы станциясы; 5 – айналымдағы белсенді тұнба; 6 – артық белсенді тұнба; 7 – ауа беру.

      Мысалы, Қазақстан Республикасы кәсіпорындарының бірінде бастапқы тұндырғыштарда ағартылған ағындар Вентуридің су өлшеу науасы бойынша аэротенктерге жіберіледі, содан кейін аэротенктің орташаланған арнасына түседі, онда ағартылған су мен қайтарылатын белсенді тұнба араласады. Қайтарылатын белсенді тұнбаны беру қайтарылатын тұнбаның сорғы станциясында орнатылған орталықтан тепкіш сорғылардың көмегімен жүргізіледі.

      Параллелді түрде жұмыс істейтін аэротенктер арасында сарқындарды бөлу қалқан қақпаларының көмегімен жүзеге асырылады. Әрбір аэротенк 4 дәлізден тұрады, бірінші дәліз тұнба қоспасын араластыруға арналған құрылғылармен жабдықталған, үш аймаққа бөлінген: аноксидті, денитрификация аймағы және өтпелі аймақ – суасты турбо аэраторларымен жабдықталған және тазарту процесін реттеуге қызмет етеді. Қалған дәліздер ұсақ көпіршікті аэрация жүйесімен жабдықталған. Төртінші дәлізде денитрификация аймағына ішкі рециклге арналған сорғылар орнатылған бірінші аэротенк дәлізі. Аэротенктердің жұмыс режимдері автоматтандырылған, автоматты жұмыс режимінің параметрлері қолмен орнатылады.

      Тазартылған сарқынды сулар мен аэротенктерден кейінгі белсенді тұнбаның қоспасы жинау каналында жиналып, екінші реттік тұндырғыштардың тарату камерасына түседі, шиберлердің көмегімен радиалды типтегі екінші тұндырғыштарға беру реттеледі. Тұндыру процесінде екінші тұндырғыштарда тұнба шөгеді, ол тұнба сору жүйесі арқылы алынады. Екінші тұндырғыштарда тұндырылған тұнбаның бір бөлігі қайта пайдалану үшін аэротенктерге қайтарылады (қайтарылатын тұнба) және бір бөлігі өңдеуге және кәдеге жаратуға арналған құрылысжайлардан (артық белсенді тұнба) шығарылады. Артық белсенді тұнба құбыр арқылы сорғылармен артық белсенді тұнба резервуарына жіберіледі және сорғы агрегаттарымен резервуардан механикалық тығыздағыштарға беріледі.

      Артық лайдың түзілуін жоққа шығару және осы тазарту қондырғыларындағы барлық процестерді жалпы оңтайландыру үшін бактериялардың тірі дақылдарын қолдануға негізделген технология қолданылады. Микроорганизмдердің дозасы тікелей кәріз желісіне түседі. Осылайша, сарқынды сулардың параметрлері төмендеп қана қоймайды (50 %-ға дейін), сонымен қатар кәріз желісі де тазартылады.

      Сонымен қатар жинау жүйесіндегі және сорғы станцияларындағы иістер жойылады, өйткені иістің негізгі себебі күкірт және оның құрамындағы қосылыстар болып табылады. Технология және онда қолданылатын микробтық препараттар күкіртті электронды акцептор ретінде "сіңіруге" арналған. Аэробты тазарту процесінде ол сульфаттарға дейін тотығады және сарқынды сулармен бірге шығарылады. Бұл жағдайда сульфаттардың концентрациясы шамалы болып қалады.

      Анаэробты тазарту

      Анаэробты биологиялық тазарту – бұл оттегі болмаған кезде пайда болатын сарқынды суларды немесе басқа қалдықтарды тазарту процесі. Микроорганизмдер ластағыш заттарды ыдырату үшін оттегін пайдаланатын аэробты тазартудан айырмашылығы, анаэробты тазарту оттегі түспестен органикалық заттарды ыдырата алатын анаэробты микроорганизмдердің қызметіне негізделген.

      Анаэробты биологиялық тазарту анаэробты көпіршікті ашыту деп аталатын анаэробты биологиялық ыдырау процесіне негізделген. Бұл процесте метаногендік бактериялар сияқты анаэробты микроорганизмдер органикалық заттарды биогазға (негізінен метан және көмірқышқыл газы) және тұрақты органикалық қалдықтарға ыдыратады.

      Анаэробты тазарту процесі әдетте анаэробты реакторлар немесе биогаз қондырғылары деп аталатын арнайы реакторларда жүреді. Бұл реакторларда анаэробты микроорганизмдер органикалық заттарды тиімді ыдырататын жағдайлар жасалады. Реакторларда әдетте оттегінің қолжетімділігін болдырмау және анаэробты процестер үшін оңтайлы жағдайларды қамтамасыз ету үшін жабық жүйе болады.

      Анаэробты жүйелерде органикалық қосылыстардың ыдырауы оттегі түспестен, яғни тотығусыз жүреді. Метан ашытуының арқасында органикалық қосылыстар биогазға айналады. Биогаздың құрамында шамамен 60 – 80 % метан және шамамен 20 % көміртегі оксиді және басқа газдар болады. Жаққан жағдайда метан зиянсыз компоненттерге ыдырайды.

      Анаэробты тазарту әдісінің артықшылықтарына жылу, механикалық және электр энергиясының көзі бола алатын биогаздың ілеспе түзілуі жатады. Биогаз биоотынға жатады, оны бензин, дизель, құрғақ мұз, пластмасса, төрт хлорлы көміртекті алмастырғыш жасау үшін пайдалануға болады.

      Мысалы, В кәсіпорнында аралас шөгінді 38 – 40 °С температураға дейін жылыту үшін сорғылармен шөгіндіні өңдеу ғимаратында қарастырылған жылу алмастырғыштарға құйылады. Жылытылған аралас шөгінді сорғылармен сыйымдылығы 5000 м3 бар метантенктерге (ашыту камерасы) ашыту (мезофильді анаэробті биологиялық процесс) және метаны бар газ (биогаз) алу үшін екі дана беріледі метан бар газды алу үшін (мезофильді анаэробно биологиялық процесс) екі дана беріледі. Метантенктердегі мезофильді-анаэробты биологиялық процесс арқылы биогаздың алғашқы нұсқалары 20 күн ішінде алынады.

      Өндірілген метан бар газ қоспалардан (тоқтатылған бөлшектер, күкіртсутек, силоксандар және т.б.) тазарту үшін биогазды тазарту ғимаратына түседі, тазартудан кейін биогаз сақтау үшін сыйымдылығы 2000 м3 газгольдерге түседі. Газгольдерден биогаз генераторларға немесе қазандыққа әрі қарай пайдалану үшін беріледі. Осы мақсатта биогаз қысымын арттыру станциясы қарастырылған. Биогаз қондырғылары (метантенктер) өндіретін биогазды энергия тасымалдаушы ретінде пайдалы қолдану мүмкіндігі болмаған кезде, биогазды жағу үшін уақытша немесе мерзімді толық жағу үшін, сондай-ақ пайдалану кезінде және жүйеде апаттар болғанда жөндеу жұмыстарын жүргізу кезінде пайда болуы мүмкін артық биогазды жағу үшін алау шаруашылығы көзделген.

      Метантенктерде ашыту процесінде өндірілген және қажетті қысыммен қоспалардан тазартылған биогаз ғимаратта орналасқан қазандық пен генераторлардың когенерациялық жүйесінің газ генераторларында жағылады, соның арқасында электр энергиясы мен ыстық су өндіріледі. Генераторларды салқындату жүйесінен қалпына келтірілген жылу метантенктерді жылыту жүйелерінің, кәріз тазарту құрылысжайларының жылыту жүйелерінің, тұрмыстық қажеттіліктерге арналған ыстық сумен жабдықтау жүйелерінің және басқа да мақсаттардың қажеттіліктері үшін қолданылады.

3.3.1. Биологиялық тоғандар, суару немесе сүзу алаңдары

      Сарқынды суларды биологиялық тазарту ол табиғи ортаға қайтарылмас бұрын суды тазарту процесінің маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Биологиялық тоғандарды, суару алқаптарын немесе сүзуді пайдалану сарқынды суларды биологиялық тазарту әдістерінің бірі болып табылады.

      Биологиялық тоғандар – бұл сарқынды суларды тазартудың табиғи процесі жүретін жасанды түрде жасалған суқоймалары. Мұндай тоғандарда биологиялық тазарту процесіне белсенді қатысатын су өсімдіктерінің, микроорганизмдердің және жануарлардың әртүрлі түрлері мекендейді. Су өсімдіктері оттегі балансын қалпына келтіреді, ал микроорганизмдер судың ластануын ыдыратады.

      Суару алқаптары сарқынды суларды биологиялық тазартудың тағы бір әдісі болып табылады. Бұл әдіс судың ластану деңгейі төмен болған кезде қолданылады. Суару алаңының мәні мынада: сарқынды су топырақ арқылы біртіндеп сүзілетін арнайы алқаптарға таратылады. Топырақта тіршілік ететін микроорганизмдер ластағыш заттарды ыдыратады, ал топырақ суды сүзеді, одан қатты заттарды кетіреді.

      Сүзгілеу – сарқынды суларды биологиялық тазарту әдісі, ол сарқынды суларды микроорганизмдер мен су өсімдіктерінің әртүрлі түрлері бар арнайы жасалған сүзгілер арқылы өткізуден тұрады. Сүзу процесінде ластану сүзгілерде сақталады, ал микроорганизмдер мен су өсімдіктері оларды ыдыратып, судан шығарады.

      Сарқынды суларды биологиялық тазартудың бұл әдістері суды табиғи ортаға қайтарар алдында немесе суару, өнеркәсіптік және басқа да қолданбалар сияқты қайта пайдалану үшін тазартудың тиімді әдістері болып табылады. Олар ластану деңгейін төмендетеді, суды оттегімен байытады және су объектілерінің экожүйесін сақтауға ықпал етеді.

3.4. Тазартылған суды зарарсыздандыру

      Зарарсыздандыру сарқынды суларды тазарту қондырғыларында өңдеу процесінің маңызды және көбінесе соңғы кезеңі болып табылады. Су объектілеріне ағызылатын немесе техникалық мақсаттар үшін пайдаланылатын шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар және олардың өндірістік сарқынды сулармен қоспалары зарарсыздандырылуға тиіс. Бұл қоршаған ортаның экологиялық қауіпсіздігін сақтауға бағытталған.

      Кәсіпорындар мен елді мекендердің дерлік барлық сарқынды суларында қауіпті аурулардың қоздырғыштары бар: вирустар, бактериялар, саңырауқұлақтар, споралар және т. б. Сарқынды суларды тазарту процесінде әр түрлі бактериялардың 90 – 95 %-ы жойылады, ал қалған микроорганизмдер су объектісіне енген кезде адам денсаулығына теріс әсер етуі мүмкін, түрлі ауруларға әкелуі мүмкін: дизентерия, сальмонеллез, вирустық инфекциялар және басқалары.

      Суды зарарсыздандыру әртүрлі тәсілдермен жүзеге асырылуы мүмкін. Олар әрекет ету қағидаты, тиімділігі, сенімділігі және қауіптілік дәрежесі бойынша айтарлықтай ерекшеленеді.

      Бүгінгі таңда әртүрлі физика-химиялық процестер кеңінен қолданылады: хлорды және оның туындыларын қолдану (хлор диоксиді, натрий гипохлориті ерітіндісі және т.б. заттар), мембраналық тазарту технологиялары, озондау, күміспен өңдеу, ультракүлгін сәулелену және т. б.

      Соңғы әдіс жоғары бактерицидтік және вирусқа қарсы тиімділігіне байланысты ең сенімді деп аталады (қалдық тиімділігі жоқ). Ультракүлгін тазарту мен сарқынды суларды зарарсыздандырудың артықшылықтарының қатарына мыналарды жатқызуға болады:

      өңдеуден кейін патогендік микробтардың, саңырауқұлақ спораларының және вирустардың қырылуы;

      ультракүлгін сәулелену судың қорытынды сапасына әсер етпейді;

      ультракүлгін дезинфекция кезінде улы қосылыстар түзілмейді;

      ультракүлгін әсер етуді ауық-ауық және ағындық режимде жасауға болады;

      жұмыс үнемділігі;

      ультракүлгін қондырғылардың жинақылығы.

      Зарарсыздандыру әдісін таңдау пайдалану объектісіне, ағызу түрі мен көлеміне, ағызу бойынша санитарлық нормативтерге байланысты болады.

      Сапалы тазарту жүйелері болмаған жағдайда сарқынды суларды үнемі ағызу жұқпалы аурулардың дамуына және қоршаған ортаның ластануына әкелуі мүмкін.

3.5. Сарқынды сулардың шөгінділерін өңдеу

      Сарқынды суларды механикалық, биологиялық және физика-химиялық тазарту процестерінде сарқынды суларды тазарту құрылысжайларында құрамында органикалық және минералды компоненттері бар әр түрлі шөгінділер пайда болады.

      Сарқынды сулардың шөгінділерін өңдеу – бұл тек тығыздау, ашыту, сусыздандыру және жою емес. Процесс барлық тазарту құрылысжайларының жұмысына әсер етеді.

      Шөгінділерді өңдеу пайдалы компоненттерді барынша ықтимал кәдеге жарату және қоршаған ортаның ластануын болдырмау кезінде, оның ішінде шөгіндіні суқоймасына ағызуды толық болдырмау кезінде оларды тазарту станцияларының аумақтарынан шығаруға дайындау үшін жүзеге асырылады.

      Шөгінділерді өңдеу, әдетте, зарарсыздандыруды, тұрақтандыруды (ыдырамауды) және сусыздануды қамтамасыз етуі керек.

      Зарарсыздандыруға шөгінділерді метантенктерде 50 – 55 °С-ке дейін немесе кептіргіштер мен дегельминтизация камераларында 60 °С-ке дейін қыздыру арқылы немесе басқа әдістермен (қатты тұрмыстық қалдықтармен компосттау, химиялық зарарсыздандыру және т.б.) қол жеткізіледі. Зарарсыздандырудың тиімділігі өміршең гельминт жұмыртқаларының болмауын растайтын зертханалық талдаулармен расталуы керек. Анаэробты және аэробты ашыту кезінде шөгіндіге рН кем дегенде 11 – 12-ге жеткенге дейін әк тұнбасына енгізу арқылы тұрақтандыруға қол жеткізіледі.

      Метантенктерде ашыту газдарының шығымдылығына метан мөлшері кемінде 50 – 60 % (көлемді) ашытылатын тұнбаның 8 – 10 м3/м3 төмен емес қол жеткізу керек. Аэробты ашытылған шөгіндіде меншікті сүзілу кедергісі 60 – 100 х 1010 см/г-нан артық болмауы тиіс.

      Шөгінділерді қатты немесе жартылай қатты өнім күйіне дейін сусыздандыру тұнба алаңдарында кептіру, центрифугаларда, вакуум-сүзгілерде, сүзгі – престерде өңдеу арқылы жүзеге асырылады, бұл ретте сусыздандырылған шөгіндінің ылғалдылығы 80 – 85 %-дан аспауға тиіс.

      Шөгінділердің қатты, құрғақ, сусымалы, сумен шайылмайтын өнім күйіне дейін сусыздануына оларды бір мезгілде сусыздандырумен және тұрақтандырумен термиялық кептіру арқылы қол жеткізіледі. Термиялық кептірілген шөгінділердің ылғалдылығы 45 – 50 %-дан аспауы керек.

      Шөгінділерді өңдеу бойынша құрылысжайлардың технологиялық тиімділігінің негізгі көрсеткіштері олардың жұмысының технологиялық параметрлері болып табылады. Шөгінділерді өңдеу бойынша құрылысжайлардың үлестік жүктемесінің (өнімділігінің) жобада, паспорттық деректерде, осы әдістеме материалдарында көзделген мәндерден 10 %-дан астамға артуы олардың технологиялық тиімділігінің жол бергісіз төмендеуіне алып келеді.

      Шөгінділерді кәдеге жарату оларды өңдеу барысында ішінара жүзеге асырылуы мүмкін, мысалы, ашыту газдарын алып оларды отын ретінде пайдалана отырып, метантенктердегі шөгіндіні ашыту кезінде, термиялық кептіру және шөгінділерді өртеудің бірлескен процестерінде және басқалары.

      Өңделген шөгінді қалалық көгалдандыру нысандарында және ауыл шаруашылығында органоминералды тыңайтқыш ретінде пайдаланылуы мүмкін.

      Сарқынды сулардың шөгінділерін залалсыздандыру ірі қалалардың өзекті проблемасы болып табылады. Сарқынды суларды тазартумен салыстырғанда, шөгінділерді өңдеу айтарлықтай технологиялық және экологиялық қиындық тудырады. Сарқынды сулардың шөгінділерін өңдеу және кәдеге жарату операциялары құрамы әртүрлі әрі ылғалдылығы жоғары болуына байланысты қиын.

      Шөгінділердің мөлшері, әдетте, тазарту схемасы мен шөгінділердің ылғалдылығына байланысты өңделетін сарқынды сулардың 0,5 – 1 % (сирек жағдайларда 40 %-ға дейін) құрайды. Шөгінділердің ылғалдылығы 85 %-дан (құрылыс индустриясы кәсіпорындары) 99,5 %-ға дейін (биологиялық тазарту құрылысжайларының белсенді тұнбасы).

      Сарқынды сулардың шөгіндісінде бос және байланысқан су бар. Бос суды (60 – 65 %) шөгіндіден салыстырмалы түрде оңай алып тастауға болады, байланысқан суды (30 – 35 %) – коллоидпен байланысқан және гигроскопиялық – әлдеқайда қиын.

3.5.1. Құм шөгінділерін (қойыртпақ) өңдеу

      Құм шөгіндісі немесе қойыртпақ механикалық тазартуға жататын сарқынды сулардың негізгі компоненттерінің бірі болып табылады. Қойыртпақта құм, саз, органикалық қалдықтар және басқа да ластағыш заттар сияқты қатты заттар бар, оларды сарқынды суларды одан әрі өңдеудің алдында алып тастау керек.

      Құм шөгінділерін өңдеудің бірнеше негізгі әдістері бар, соның ішінде механикалық тұндыру, флотация және бөлу. Механикалық тұндыру сарқынды суды арнайы тұндырғыштар немесе шөгінділер арқылы өткізу арқылы жүзеге асырылады, мұнда қатты заттар ауырлық күшінің әсерінен түбіне түседі. Осыдан кейін шөгінді алынып, кейіннен өңдеу немесе көму үшін арнайы алаңдарға жіберіледі.

      Тұтастай алғанда, құм шөгінділерін өңдеу сарқынды суларды механикалық тазартуда маңызды рөл атқарады, бұл тереңірек тазартылғанға дейін судағы бөлшектер мен ластағыш заттардың мөлшерін азайтуға көмектеседі.

3.5.2. Сарқынды сулардың шөгінділерін өңдеу әдістері

      Қалалық сарқынды сулардың шөгінділерін өңдеудің заманауи әдістері мынадай: тығыздау және қоюлау, шөгінділердегі органикалық заттарды тұрақтандыру, кондициялау, суды кетіру – сусыздандыру, құнды өнімдерді кәдеге жарату, жою.

      Шөгінділердің тығыздалуы: гравитациялық (тұндыру), флотациялық (қалқымалы қабыршақты шөгіндінің бөлінуі), дірілдік (діріл арқылы суспензия мен сұйықтықтың бөлінуі), термогравитациялық (бумен қыздыру, содан кейін тұндыру).

      Тұрақтандыру – органикалық заттарды агрессивті емес формаларға ауыстыру. Анаэробты ашыту қолданылады – ашыту өнімі ретінде метан ала отырып, оттегісіз режимде ағынды қайта өңдейтін бактериялардың күрделі кешендерін қолданады. Аэробты тұрақтандыру, минералдану – кейін тотығу және шіруге қабілетсіз шөгінді құраумен шөгіндінің тұрақты аэрациясы. Реагенттік тұрақтандыру – шөгіндідегі ыдырау мен ашытудың биологиялық процестерін тоқтату үшін реагенттерді пайдалану. Хлорлы әк пен сутегі асқын тотығы пайдаланылады.

      Кондициялау – бейорганикалық реагенттермен өңдеу – коагуляция, яғни шөгіндіні түбіне жабысумен және түбіне тұндырумен ірілету, термиялық өңдеу – шөгінділердің құрылымының өзгеруіне, олардың еруіне және қатты күйден сұйық күйге өтуіне әкелетін 170 – 220 °С температураға дейін шөгінділерді қыздыру.

      Сусыздандыру – тұнба алқаптарында, вакуумдық сүзгілерде, пресс-сүзгілерде, центрифугаларда, кептіру пештерінде.

      Жою – жағу (егер жою мүмкін болмаса немесе экономикалық тұрғыдан негізделмесе қолданылады), сұйық фазалық тотығу, жинақтағыштарға төгу.

      Сарқынды сулардың шөгінділерін кәдеге жарату – басқа салаларда сарқынды суларды тазартудың соңғы өнімді түпкілікті өнім ретінде пайдалану.

      Сарқынды сулардың шөгінділерін өңдеуге арналған технологиялар мен жабдықтардың түрлері:

      1. Сарқынды сулардың (сарқындардың) шөгінділерін сусыздандыруға арналған декантерлер: шөгінділерді сусыздандыруға арналған центрифуга бұл әртүрлі меншікті салмақтағы сусымалы денелерді немесе сұйықтықтарды бөлетін және орталықтан тепкіш күштің әсерінен сұйықтықтарды қатты денелерден бөлетін құрылғы.

      2. Сарқынды сулардың (сарқындардың) шөгінділерін сусыздандыру – тазарту құрылысжайларының шөгінділерін тұндыру бұрандалы центрифугалардағы, жақтаулы, таспалы және камералық сүзгі престерінде сусыздандыру әдістері ең тиімді әдіс болып саналады. Шөгінділерді кондициялау үшін органикалық флокулянттар қолданыла бастады. Бұрандалы дегидраторлар мен декантерлік центрифугаларды қолдану неғұрлым прогрессивті болып саналады, өйткені сарқынды сулардың шөгінділерін сусыздандыруға арналған мұндай жабдық жинақылығымен, төмен энергия сыйымдылығымен ерекшеленеді, автоматты режимде жұмыс істей алады және басқа әдістермен салыстырғанда көп шығынды қажет етпейді.

      3. Сарқынды сулардың (сарқындардың) шөгінділерін кейінгі сусыздандыру: кәріз тазарту құрылысжайларының шөгінділерін өңдеудің технологиялық процестерінде үздіксіз жұмыс істейтін белдік сүзгі престерін қолдана отырып, механикалық сусыздандыру әдісі кеңінен қолданылады. Таспалы сүзгі престері баламалы жабдықтан төмен қуат тұтынумен, жылдам айналатын тораптар мен бөлшектердің болмауымен, сондай-ақ жоғары технологиялық тиімділікте пайдалану және техникалық қызмет көрсету ыңғайлылығымен тиімді ерекшеленеді.

      4. Шөгінділердің әртүрлі түрлерінің қоюлануы: құрғақ заттардың концентрациясының жоғарылауы және шөгінділердің көлемінің айтарлықтай азаюы.

      Әртүрлі өндірістік процестердің және тазарту құрылысжайларының құрамында құрғақ заттар аз болатын (бастапқы шөгіндідегі құрғақ заттардың шоғырлануы 0,6 – 2,0 %) бастапқы шөгінділері құрғақ заттардың құрамын алу үшін 3-тен 7 %-ға дейін қоюлатылады. Бұл операция шөгінді көлемін 5-тен 15 есеге дейін азайтады. Қоюландырылған шөгіндінің консистенциясы сұйық немесе жартылай сұйық күйінде қалады және әдетте тұнбаны механикалық сусыздандыру торабында қосымша өңдеуді қажет етеді.

      Әдетте қоюландырғыштар шөгіндіні алдын-ала қойылту үшін декантерлік центрифугалар немесе таспалы/камералық сүзгі престерінің алдында қолданылады, бұл гидравликалық өнімділігі төмен декантерлер мен сүзгі престерін орнатуға мүмкіндік береді, ал ол сусыздандыру торабының күрделі және операциялық шығындарының жалпы құнын төмендетеді – декантер немесе сүзгі прессі неғұрлым кішірек болса, соғұрлым оның құны аз болады және электр қуатын аз пайдаланады.

      5. Сарқынды сулардың (сарқындардың) шөгінділерін араластыру және қалпына келтіру: кез-келген сарқынды суларды тазарту кезінде пайда болатын шөгіндіні өңдеу тазарту кешендерінің технологиялық жағынан ең күрделі және ең қымбат бөлігі болып табылады. Оған шөгіндіні кондициялау және сусыздандыру, сондай-ақ оларды одан әрі өңдеуге дайындау кіреді.

      6. Сарқынды сулардың (сарқындардың) шөгінділерін термиялық кептіру: шөгіндіні термиялық кептіру өңделген өнімнің құрамына байланысты әр түрлі мақсаттағы қайта пайдалануға жарамды түпкілікті өнімді алуға мүмкіндік береді.

      Мысалы, В кәсіпорнында аралас шөгінді +38 – 40 °С температураға дейін жылыту үшін сорғылармен шөгіндіні өңдеу ғимаратында қарастырылған жылу алмастырғыштарға құйылады. Жылытылған аралас шөгінді сорғылармен сыйымдылығы 5000 м3 бар метантенктерге (ашыту камерасы) ашыту (мезофильді анаэробті биологиялық процесс) және метаны бар газ (биогаз) алу үшін екі дана беріледі метан бар газды алу үшін (мезофильді анаэробты биологиялық процесс) екі дана беріледі (биогаз). Метантенктердегі мезофильді-анаэробты биологиялық процесс арқылы биогаздың алғашқы нұсқалары 20 күн ішінде алынады.

      Өндірілген метан бар газ қоспалардан (тоқтатылған бөлшектер, күкіртсутек, силоксандар және т.б.) тазарту үшін биогазды тазарту ғимаратына түседі, тазартудан кейін биогаз сақтау үшін сыйымдылығы 2000 м3 газгольдерге түседі. Газгольдерден биогаз генераторларға немесе қазандыққа әрі қарай пайдалану үшін беріледі. Осы мақсатта биогаз қысымын арттыру станциясы қарастырылған. Биогаз қондырғылары (метантенктер) өндіретін биогазды энергия тасымалдаушы ретінде пайдалы қолдану мүмкіндігі болмаған кезде, биогазды жағу үшін уақытша немесе мерзімді толық жағу үшін, сондай-ақ пайдалану кезінде және жүйеде апаттар болғанда жөндеу жұмыстарын жүргізу кезінде пайда болуы мүмкін артық биогазды жағу үшін алау шаруашылығы көзделген. Метантенктерде ашыту процесінде өндірілген және қажетті қысыммен қоспалардан тазартылған биогаз ғимаратта орналасқан қазандық пен генераторлардың когенерациялық жүйесінің газ генераторларында жағылады, соның арқасында электр энергиясы мен ыстық су өндіріледі. Генераторларды салқындату жүйесінен қалпына келтірілген жылу метантенктерді жылыту жүйелерінің, кәріз тазарту құрылысжайларының жылыту жүйелерінің, тұрмыстық қажеттіліктерге арналған ыстық сумен жабдықтау жүйелерінің және басқа да мақсаттардың қажеттіліктері үшін қолданылады.

3.6. Қоршаған ортаға эмиссияның ағымдағы деңгейі

      2022 жылдың қорытындысы бойынша Қазақстан Республикасында ластағыш заттардың іс жүзіндегі төгінділері 0,9 млн тоннаны құрады. Төмендегі кестеде 2019 – 2022 жылдар ішіндегі Қазақстан Республикасында өңірлер бойынша ластағыш заттардың төгінділерін салыстыру ұсынылған.

      3.2-кесте. 2019 – 2022 жылдар ішінде Қазақстан Республикасында өңірлер бойынша ластағыш заттардың төгінділері, мың тонна.

Р/с
№

Өңір / облыс

2019 жыл

2020 жыл

2021 жыл

2022 жыл

Лимит Факт Лимит Факт Лимит Факт Лимит Факт

1

Абай

-

-

-

-

-

-

20

5,58

2

Ақмола

111

46

69,06

14,99

68,3

45,6

67,1

47,6

3

Ақтөбе

39,03

17,8

33,28

17,5

45,8

16,9

43

37,8

4

Атырау

93,17

15,662

73,27

32,321

37,9

14,9

35,7

13,6

5

Алматы

340

178,7

380,00

181,50

325,0

60,4

281

45,7

6

Жамбыл

22,9

16,27

23,76

16,32

23,8

17,1

20,3

14,1

7

Жетісу

-

-

-

-

-

-

45

21,6

8

Батыс Қазақстан

86

36

75,39

50,25

103,8

63,1

101

57,6

9

Қарағанды

454

403,7

455,1

398,7

833,6

419,7

709

398,1

10

Қостанай

355,007

136,082

430,93

238,59

437,2

241,4

382

75

11

Қызылорда

87,971

8,987

94,49

10,1

77,8

3,7

72

9,01

12

Маңғыстау

126,03

3,96

66,38

10,30

71,3

2,5

71

3,6

13

Павлодар

76

29,7

76,23

30,17

76,7

29,7

75

28,1

14

Солтүстік Қазақстан

65,64

14,3

65,64

21,7

58,2

7,4

52

18,1

15

Түркістан

143

18,2

169,273

16,88

170

16,9

167

16,02

16

Ұлытау

-


-

-

-

-

51

41,4

17

Шығыс Қазақстан

41

20

40,10

19,40

43,8

26,5

26,94

16,02

18

Астана қаласы

135

36,5

123,06

59,20

110,7

53,1

98,9

51

19

Алматы қаласы

2

0

2,7

-

2,7

-



20

Шымкент қаласы

6,746

2,15

8,53

1,31

7,6

4,1

7

5

ЖИЫНЫ

2 185

984

2 187,19

1 119,24

2 494,2

1023

2327,44

904

      Дәстүрлі толық циклді КТС схемасы әдетте мынадай негізгі (міндетті) кіші процестерді қамтиды: механикалық тазарту, биологиялық тазарту, тазартылған суды зарарсыздандыру және шөгіндіні сусыздандыру. КТС-ның басым көпшілігінде сарқынды суларды тазартудың негізгі процесі аэротенктердегі биологиялық тазарту болып табылады, мұнда төмендегі кестелерде келтірілген технологиялық тазарту деңгейлеріне қол жеткізуге болады.

      3.3-кесте. Аэротенктердегі биологиялық тазартудың технологиялық кіші процестерінің негізгі түрлері

Р/с
№

Кіші процесс

Қысқаша сипаттама

Көрсеткіштер, мг/л

Атауы

Мүмкін болатын іс жүзінде қол жеткізілетін мәндер, мг/л

1

2

3

4

5

1

Толық биологиялық тазарту

Ауадағы оттегін тұтынумен бактериялармен биохимиялық тотықтыру арқылы органикалық заттарды жою.

ОБТ5

8 – 15

2

Нитрификациямен толық биологиялық тазарту

Биохимиялық, сәйкесінше ауа оттегін тұтынумен бактериялардың гетеротрофты және автотрофты топтарымен тотықтыру арқылы органикалық заттарды жою және аммоний азотын нитраттарға дейін тотықтыру.

ОБТ5

2 – 8

Аммоний азоты

1 мг / л артық емес

3

Азотты кетіретін биологиялық тазарту *

Биохимиялық, сәйкесінше ауа оттегін тұтынумен бактериялардың гетеротрофты және автотрофты топтарымен тотықтыру арқылы органикалық заттарды жою және аммоний азотын нитраттарға дейін тотықтыру. Сарқынды сулардың органикалық заттарын тұтынумен нитраттардың биохимиялық қалпына келуі.

ОБТ5

2 – 8

Аммоний азоты

1 мг / л артық емес

Нитраттар азоты

5 – 12

Нитриттер азоты

0,1 – 0,3

4

Азотты жоюмен және фосфорды химиялық жоюмен биологиялық тазарту

Реагенттерді қосу есебінен фосфаттарды тұндырумен азотты жоюмен биологиялық тазарту.

Биологиялық тазарту кезіндегіге ұқсас, азотты жоюмен. Сонымен қатар фосфор фосфаттарын

0,7 артық емес

5

Азот пен фосфорды биологиялық жоюмен тазарту

Биохимиялық, сәйкесінше ауа оттегін тұтынумен бактериялардың гетеротрофты және автотрофты топтарымен тотықтыру арқылы органикалық заттарды жою және аммоний азотын нитраттарға дейін тотықтыру. Сарқынды сулардың органикалық заттарын тұтынумен нитраттардың биохимиялық қалпына келуі. Ұшпа май қышқылдарын тұтынатын гетеротрофты бактериялардың фосфаттарды биохимиялық сіңіруі.

Биологиялық тазарту кезіндегіге ұқсас, азотты жоюмен. Сонымен қатар фосфор фосфаттарын

1,0 артық емес

6

Азотты биологиялық жоюмен және фосфорды химия-биологиялық жоюмен тазарту

Биохимиялық, сәйкесінше ауа оттегін тұтынумен бактериялардың гетеротрофты және автотрофты топтарымен тотықтыру арқылы органикалық заттарды жою және аммоний азотын нитраттарға дейін тотықтыру. Сарқынды сулардың органикалық заттарын тұтынумен нитраттардың биохимиялық қалпына келуі. Ұшпа май қышқылдарын тұтынатын гетеротрофты бактериялардың фосфаттарды биохимиялық сіңіруі. Реагенттерді қосу есебінен фосфаттарды қосымша тұндыру.

Биологиялық тазарту кезіндегіге ұқсас, азотты жоюмен. Сонымен қатар фосфор фосфаттарын

0,5 артық емес

            3.4-кесте. Қосымша тазалауға арналған ең көп таралған жабдық

Р/с
№

Жабдық

Қысқаша сипаттамасы

Көрсеткіштер, мг / л

Атауы

Мүмкін болатын іс жүзінде қол жеткізілетін мәндер, мг / л


1

2

3

4

5

1

Қалқымалы жүктемесі бар сүзгілерді қоса алғанда, түйіршікті сүзгілер

Тазартылған су түйіршікті жүктеу материалының қабаты арқылы сүзіледі. Жүктеме мезгіл-мезгіл немесе үнемі (құрылымына қарай) сүзілген сумен және ауамен қалпына келтіріледі (жуылады). Жаңа нысандарда сүзгілердің алдында реагент қосумен фосфордың концентрациясын төмендету үшін де қолданылады.

Тоқтатылған заттар

5

Фосфаттар фосфоры

0,5
(реагент пайдаланған кезде)

2

Диск сүзгілері

Тазартылған су дискілерге созылған, өлшемі кемінде 10 микрон ұяшықтары бар жұқа тор арқылы ішінен сыртқа қарай сүзіледі. Дискілер үнемі қысыммен сүзілген сумен жуылады, жуылған су ағызылады. Сүзгілердің алдында реагент қосумен фосфор концентрациясын төмендету үшін де қолданылады.

Тоқтатылған заттар

5

Фосфаттар фосфоры

0,5
(реагент пайдаланған кезде)

3

Түкті матасы бар қысымсыз стационарлық сүзгілер

Сүзетін түкті мата (кілемдік тоқу) арқылы сырттан ішке қарай сүзу. Вакуум есебінен матаны мерзімдік режимде жуу.

Тоқтатылған заттар

5

Фосфаттар фосфоры

0,5
(реагент пайдаланған кезде)

4

Қосымша тазалау биосүзгілері

Тазартылған су онда биоқабыршақтың дамуы орын алатын жүктемемен толтырылған биосүзгі ыдысы арқылы өтеді. Ыдыс суға батырылмаған және суға батырылған болуы мүмкін. Суға батырылған биосүзгілерге салу – стационарлық немесе өзгермелі. Суға батырылған биосүзгілердің кейбір конструкциялары үшін әлсін-әлсін аэрацияны күшейту арқылы регенерация жүргізіледі.
Қосымша тазалау биосүзгілері, әдетте, тазартылған сулардағы тоқтатылған заттардың концентрациясының төмендеуін қамтамасыз етпейді және кейіннен сүзу арқылы қосымша тазартуды қажет етеді.

ОБТ5

3

Аммоний азоты

1

Нитриттер азоты

0,1

5

Когезиялық тотығу сүзгілері

Тазартылған су бір мезгілде белсенді тұнбаның тоқтатылған бөлшектерін ұстау және биоқабыршақты дамыту үшін қолданылатын жүктемемен толтырылған биосүзгінің газдалған ыдысы арқылы өтеді. Арасында сүзгіні күшейтілген аэрация арқылы регенерацияға ұшырайды.

Тоқтатылған заттар

8

ОБТ5

5

Аммоний азоты

1*

6

Қосымша тазарту биотоғандары

Тазартылған су кем дегенде бірнеше тәулік бойы болуға есептелген ыдыстарда табиғи биологиялық қосымша тазартудан өтеді. Аэрация табиғи не жасанды болуы мүмкін. Жоғары су өсімдіктері бар био тоғандарды пайдаланған кезде сүзу және биосорбция процестері де тазартуда үлкен рөл атқарады.

Тоқтатылған заттар

8

Аммоний азоты

2

ОБТ5

5

      * сүзгіге құрамында 3 мг/л аспайтын аммоний азоты бар ішінара нитрификацияланған су берілген кезде ғана.

4. Эмиссияларды және ресурстарды тұтынуды болғызбау және/немесе азайту үшін ең үздік қолжетімді техникалар

      Бұл бөлімде олардың қоршаған ортаға теріс әсерін азайту үшін технологиялық процестерді жүзеге асыру кезінде қолданылатын және қоршаған ортаға теріс әсер ететін объектіні техникалық қайта жарақтандыруды, реконструкциялауды талап етпейтін жалпы әдістер сипатталған.

      Осы бөлімде қарастырылған қоршаған ортаға теріс әсерді азайтуға бағытталған әдістерді анықтаудың негізгі кезеңдері:

      негізгі экологиялық мәселелерді анықтау;

      осы негізгі мәселелерді шешуге ең қолайлы әдістерді зерттеу;

      ең үздік қолжетімді әдістерді таңдау.

      ЕҚТ анықтамаған кезде өндірістік процесті түсінудің жалпы тәсілін қолдану қажет. Айта кету керек, көптеген әдістер бірнеше экологиялық аспектілерге тікелей немесе жанама әсер етеді (шығарындылар, төгінділер, қалдықтардың пайда болуы, жердің ластануы, энергия тиімділігі).

      Әдістер осы құжаттың қолданылу аясына кіретін салаларда қоршаған ортаны қорғаудың жоғары деңгейіне қол жеткізу үшін жеке немесе комбинацияда ұсынылуы мүмкін.

      Өндірістік процестердің көптеген әдістері мен жеке кезеңдері ортақ, сондықтан олар бірге сипатталады. Жалпы кезеңдер:

      басқару жүйелері;

      энергияны басқару;

      мониторинг;

      қалдықтарды басқару.

      Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту жылуды (отынды), энергияны және табиғи материалдық ресурстарды тұтынумен ерекшеленетін әртүрлі тәсілдермен жүзеге асырылуы мүмкін. Өндіріс процесінің өзі қоршаған ортаға теріс әсер ететін әртүрлі заттардың шығарылуымен бірге жүреді.

      Бұл бөлімде елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту кезінде қолдануға болатын техникалар келтірілген.

4.1. Экологиялық менеджмент жүйесі

      Сипаты

      ЭМЖ – бұл қондырғы операторларына экологиялық мәселелерді жүйелі және айқын негізде шешуге мүмкіндік беретін әдіс. ЭМЖ олар пайда болған кезде ең тиімді және тиімді болып табылады өндірісті басқару мен операциялық басқарудың жалпы жүйесінің ажырамас бөлігі.

      Техникалық сипаты

      ЭМЖ оператордың назарын қондырғының экологиялық сипаттамаларына аударады. Атап айтқанда, қалыпты және стандартты емес жұмыс жағдайлары үшін нақты жұмыс процедураларын қолдану арқылы, сондай-ақ тиісті жауапкершілік желілерін анықтау арқылы.

      Барлық қолданыстағы ЭМЖ қоршаған ортаны қорғауды басқаруды үздіксіз жетілдіру тұжырымдамасын қамтиды. Процестердің әртүрлі схемалары бар, бірақ ЭМЖ – нің көпшілігі ұйымдарды басқарудың басқа контексттерінде кеңінен қолданылатын "PDCA" (жоспарлау – жасау – тексеру – орындау) цикліне негізделген. Цикл интерактивті динамикалық модель болып табылады, мұнда бір циклдің аяқталуы келесі циклдің басында болады.

      ЭМЖ стандартталған немесе стандартты емес ("теңшелетін") жүйе түрінде болуы мүмкін. Халықаралық деңгейде танылған стандартталған жүйені енгізу және сақтау ЭМЖ-ге деген сенімділікті, әсіресе тиісті сыртқы тексеру жағдайында арттыруы мүмкін. Стандартталмаған жүйелер негізінен тиісті түрде әзірленген, енгізілген және аудитпен тексерілген жағдайда бірдей тиімді болуы мүмкін.

      Стандартталған жүйелер және стандартталмаған жүйелер, негізінен, ұйымдарға қолданылады, бұл құжат ұйымның барлық қызмет түрлерін есептемегенде, мысалы, олардың өнімдері мен қызметтеріне қатысты неғұрлым тар тәсілді қолданады.

      ЭМЖ құрамында келесі компоненттер болуы мүмкін:

      1) компания мен кәсіпорын деңгейіндегі жоғары басшылықты қоса алғанда, басшылықтың мүдделілігі (мысалы, кәсіпорын басшысы);

      2) ұйымның контексін айқындауды, мүдделі тараптардың қажеттіліктерін және күтулерін анықтауды, қоршаған орта (және адам денсаулығы) үшін ықтимал тәуекелдермен байланысты кәсіпорынның сипаттамаларын, сондай-ақ қоршаған ортаға қатысты қолданылатын құқықтық талаптарды айқындауды қамтитын талдау;

      3) менеджмент арқылы қондырғыны үнемі жетілдіруді қамтитын экологиялық саясат;

      4) қаржылық жоспарлау мен инвестициялармен ұштастыра отырып, қажетті рәсімдерді, мақсаттар мен міндеттерді жоспарлау және белгілеу;

      5) ерекше назар аударуды талап ететін рәсімдерді орындау:

      құрылымы мен жауапкершілігі;

      жұмысы экологиялық көрсеткіштерге әсер етуі мүмкін қызметкерлерді жалдау, оқыту, ақпараттандыру және құзыреттілік;

      ішкі және сыртқы коммуникациялар;

      ұйымның барлық деңгейлерінде қызметкерлерді тарту;

      құжаттама (қоршаған ортаға елеулі әсер ететін қызметті, сондай-ақ тиісті жазбаларды бақылау үшін жазбаша рәсімдерді жасау және жүргізу);

      процестерді тиімді жедел жоспарлау және бақылау;

      техникалық қызмет көрсету бағдарламасы;

      төтенше жағдайлардың қолайсыз (экологиялық) салдарларының әсерін болғызбауды және/немесе азайтуды қоса алғанда, төтенше жағдайларға және ден қоюға дайындық;

      экологиялық заңнамаға сәйкестікті қамтамасыз ету;

      6) Қазақстан Республикасының табиғат қорғау заңнамасының сақталуын қамтамасыз ету;

      7) жұмыс қабілеттілігін тексеру және мынадай іс-әрекеттерге ерекше назар аудара отырып, түзету шараларын қабылдау:

      мониторинг және өлшеу;

      түзету және ескерту әрекеттері;

      есепке алуды жүргізу;

      ЭМЖ-нің жоспарланған іс-шараларға сәйкестігін және оның дұрыс енгізіліп, жұмыс жағдайында сақталуын анықтау үшін тәуелсіз ішкі және сыртқы аудиттер;

      8) ЭМЖ-нің жоғары басшылықтың оның тұрақты жарамдылығын, барабарлығы мен тиімділігін тексеруі;

      9) табиғат қорғау заңнамасында көзделген тұрақты есептілікті дайындау;

      10) сертификаттау жөніндегі органның немесе ЭМЖ тексеру жөніндегі сыртқы маманның валидациясы;

      11) неғұрлым таза технологиялар әзірленгеннен кейін;

      12) жаңа қондырғыны жобалау кезеңінде және оның бүкіл қызмет ету мерзімі ішінде қондырғыны пайдаланудан шығарудың қоршаған ортаға әсерін есепке алу;

      13) салалық эталонды үнемі қолдану (өз компанияңыздың көрсеткіштерін саладағы ең жақсы компаниялармен салыстыру).;

      14) қалдықтармен жұмыс істеу жүйесі;

      15) бірнеше операторлары бар қондырғыларда/объектілерде әртүрлі операторлар арасындағы ынтымақтастықты кеңейту мақсатында әрбір қондырғы операторының рөлдері, міндеттері және жұмыс рәсімдерін үйлестіру айқындалған қауымдастықтар құру қажет.;

      16) сарқынды суларды және атмосфераға шығарындыларды түгендеу.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Қарапайым және стандартты емес жағдайларда нақты процедураларды сақтау және енгізу және жауапкершілікті тиісті түрде бөлу компанияның әрқашан экологиялық рұқсат шарттарын сақтауын, мақсаттарға жетуін және міндеттерді шешуін қамтамасыз етеді. ЭМЖ жүйесі экологиялық көрсеткіштердің үздіксіз жақсаруын қамтамасыз етеді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Барлық маңызды кіріс ағындары (энергияны тұтынуды қоса алғанда) және шығыс ағындары (шығарындылар, қалдықтар шығарындылары) оператормен қаржылық жоспарлау мен инвестициялық циклдардың ерекшеліктерін ескере отырып, қысқа, орта және ұзақ мерзімді аспектілерде өзара байланысты. Бұл, мысалы, сарқынды сулардың шығарындылары мен төгінділерін тазарту үшін қысқа мерзімді шешімдерді қолдану дегенді білдіреді ("шекті") бұл энергияны тұтынудың ұзақ мерзімді өсуіне әкелуі мүмкін және қоршаған ортаны қорғаудың ықтимал тиімді шешімдеріне инвестицияларды кейінге қалдыруы мүмкін.

      Қазіргі уақытта компанияда экологиялық мәселелерді шешуге бағытталған тиімді экологиялық менеджмент жүйесі бар, оның барысында барлық қызметкерлер қатысады: басшыдан жұмысшыға дейін. Орнатылған басқару жүйесі атмосфераға, табиғи су қоймаларына шығарындыларды азайтуға мүмкіндік береді және топырақтың ластануын

      технологиялық тәртіпті;

      заманауи технологияларды пайдалануды;

      техникалық қайта жарақтандыруды ендіруді жоғарылату арқылы болғызбайды.

      Кросс-медиа әсерлері

      Экологиялық менеджмент әдістері қондырғының қоршаған ортаға әсерін барынша азайтуға арналған.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      ЭМЖ компоненттері барлық қондырғыларға қолданылуы мүмкін.

      Қолдану саласы (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және ЭМЖ формалары (стандартталған және стандартталмаған) қолданылатын технологиялық жабдықтың пайдалану сипаттамаларына және оның қоршаған ортаға әсер ету деңгейіне сәйкес келуі керек.

      Экономика

      Қолданыстағы ЭМЖ-ді енгізу мен қолдаудың шығындары мен экономикалық тиімділігін әр жағдайда жеке-жеке анықтау.

      Ендірудің қозғаушы күші

      ЭМЖ бірқатар артықшылықтарды қамтамасыз ете алады:

      кәсіпорынның экологиялық көрсеткіштерін жақсарту;

      шешім қабылдау базасын жақсарту;

      компания қызметінің экологиялық аспектілерін түсінуді жақсарту;

      персоналдың уәждемесін арттыру;

      пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын арттыру үшін қосымша мүмкіндіктер;

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      экологиялық бұзушылықтарға, белгіленген талаптарды сақтамауға және т. б. байланысты шығындарды азайту.

4.2. Энергетикалық менеджмент жүйесі

      Сипаты

      ЕҚТ ЭнМЖ қызметін енгізу және қолдау болып табылады. ЭнМЖ енгізу және жұмыс істеу қолданыстағы басқару жүйесінің бөлігі ретінде (мысалы, ЭМЖ) немесе жеке энергияны басқару жүйесін құру арқылы қамтамасыз етілуі мүмкін.

      Бұл әдіс энергетикалық ресурстарды ұтымды тұтынуды қамтамасыз етуге және басқару объектісінің энергия тиімділігін арттыруға бағытталған әкімшілік шаралар кешеніне негізделген, оның ішінде энергия үнемдеуді әзірлеу және іске асыру және энергия тиімділігін арттыру стратегиялары, іс-қимыл жоспарлары, мониторинг рәсімдері мен әдістемелері, энергия тұтынуды бағалау және энергия тиімділігін арттыруға бағытталған басқа да әрекеттер.

      Техникалық сипаты

      ЭнМЖ құрамына нақты жағдайларға қолданылатын дәрежеде келесі элементтер кіреді: кәсіпорын деңгейіндегі энергия тиімділігі менеджменті жүйесіне қатысты жоғары басшылықтың міндеттемесі; кәсіпорынның жоғары басшылығы бекіткен энергия тиімділігі саясаты; жоспарлау, сондай-ақ мақсаттар мен міндеттерді анықтау; энергия менеджменті жүйесінің жұмысын анықтайтын процедураларды әзірлеу және сақтау ISO 50001 халықаралық стандартының талаптарына сәйкес.

      Жүйенің нұсқаулықтары мен процедуралары келесі мәселелерге ерекше назар аударуы керек:

      жүйенің ұйымдастырушылық құрылымы; персоналдың жауапкершілігі, оны оқыту, энергия тиімділігі саласындағы құзыреттілікті арттыру;

      ішкі ақпарат алмасуды қамтамасыз ету (жиналыстар, кеңестер, электрондық пошта, ақпараттық стендтер, өндірістік газет және т. б.);

      энергия тиімділігін арттыруға бағытталған іс-шараларға персоналды тарту;

      құжаттаманы жүргізу және өндірістік процестерді тиімді бақылауды қамтамасыз ету;

      энергия тиімділігі саласындағы заңнамалық талаптарға және тиісті келісімдерге (егер бар болса) сәйкестікті қамтамасыз ету;

      энергия тиімділігінің ішкі көрсеткіштерін анықтау және оларды кезеңдік бағалау, сондай-ақ оларды салалық және басқа да расталған деректермен жүйелі түрде жүйелі түрде салыстыру.

      Бұрын орындалған нәтижелілікті бағалау және түзету шараларын енгізу кезінде келесі мәселелерге ерекше назар аудару қажет:

      мониторинг және өлшеу;

      түзету және алдын алу іс-қимылдарына;

      құжаттаманы жүргізуге;

      ішкі (немесе сыртқы) жүйенің белгіленген талаптарға сәйкестігін бағалау аудиті, оны тиісті деңгейде енгізу және қолдау тиімділігі;

      жоғары басшылықтың мақсаттарға сәйкестігі, сәйкестігі және өнімділігі туралы ЭнМЖ-де жүйелі түрде талдау;

      оларды кейіннен пайдаланудан шығаруға байланысты қоршаған ортаға ықтимал әсер етудің жаңа қондырғылары мен жүйелерін жобалау кезінде есепке алу;

      меншікті энергия тиімді технологияларды әзірлеу және кәсіпорыннан тыс энергия тиімділігін қамтамасыз ету әдістері саласындағы жетістіктерді қадағалау.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Энергия менеджменті жүйесін енгізу ресурстардың энергия тұтынуын орта есеппен 3 – 5 %-ға төмендетуге, экологиялық көрсеткіштер мен заңнамалық нормалар мен талаптардың сақталуын жақсартуға ықпал етеді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Қазақстанда да, шетелде де кәсіпорындарда энергия менеджменті жүйесін енгізу тәжірибесін бағалау жүйені ұйымдастыру мен енгізу энергия мен ресурстарды тұтынуды 3 – 5 %-ға төмендетуге мүмкіндік беретінін көрсетеді, бұл тиісінше ластағыш заттар мен парниктік газдар шығарындыларының төмендеуіне әкеледі. Кәсіпорындарда энергияны басқару жүйесін қолдану парниктік газдар шығарындыларын шектеу үшін үлкен рөл атқарады.

      Кросс-медиа әсерлері

      Сарқынды суларды тазарту кезінде энергияны басқару жүйесін енгізудің кросс-медиа әсерлері экономикалық, энергетикалық, экологиялық және әлеуметтік артықшылықтарды қоса алғанда, көптеген аспектілерді қамтиды.

      ЭнМЖ энергия сыйымдылығын, сарқынды суларды тазартуға жұмсалатын энергия шығынын азайтуға және парниктік газдар шығарындыларын азайтуға ықпал етеді.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      Жоғарыда сипатталған компоненттер, әдетте, осы құжаттың ауқымына кіретін барлық объектілерге қолданылуы мүмкін. ЭнМЖ көлемі (мысалы, егжей-тегжейлі деңгей) және сипаты (мысалы, стандартталған немесе стандартталмаған) орнатудың сипатына, масштабына және күрделілігіне және оның қоршаған ортаға әсер ету ауқымына байланысты болады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды ендірудің қозғаушы күштері:

      энергия тиімділігін арттыру;

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      қызметкерлерді ынталандыру және тарту деңгейін арттыру;

      пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

4.3. Эмиссиялар мониторингі

      Сипаты

      Мониторинг – құжатталған және келісілген процедураларға сәйкес қайталанатын өлшеулерге немесе белгілі бір жиіліктегі бақылауларға негізделген әртүрлі ортадағы химиялық немесе физикалық параметрлердің өзгеруін жүйелі бақылау. Мониторинг қоршаған ортаға ықтимал әсерлерді бақылау және болжау үшін шығатын ағындардағы (шығарындылар, төгінділер) ластағыш заттардың құрамы туралы сенімді (дәл) ақпарат алу үшін жүргізіледі.

      Техникалық сипаты

      Мониторинг жүргізу жиілігі ластағыш заттың түріне (уыттылығы, қоршаған ортаға және адамға әсері), пайдаланылатын материалдың сипаттамаларына, кәсіпорынның қуатына, сондай-ақ шығарындыларды азайтудың қолданылатын әдістеріне байланысты болады, бұл ретте ол бақыланатын параметр үшін өкілдік деректерді алу үшін жеткілікті болуы тиіс.

      Атмосфералық ауа мониторингін орындау кезінде негізгі назар белсенді ластану аймағындағы (атмосфераның ластану көздері үшін), сондай-ақ Қазақстан Республикасының экологиялық заңнамасы мен қоршаған орта сапасының нормативтерінің сақталуын қадағалау үшін қажет болған жағдайларда әсер ету аймағындағы қоршаған ортаның жай-күйіне аударылуға тиіс.

      Мониторинг үшін пайдаланылатын әдістер, өлшеу құралдары, қолданылатын жабдықтар, рәсімдер мен құралдар Қазақстан Республикасының аумағында қолданылатын стандарттарға сәйкес келуге тиіс. Халықаралық стандарттарды пайдалану Қазақстан Республикасының НҚА-мен реттелуге тиіс.

      Өлшеу жүргізер алдында мониторинг жоспарын жасау қажет, онда мынадай көрсеткіштер ескерілуі тиіс: қондырғыны пайдалану режимі (үздіксіз, үзіліссіз, іске қосу және тоқтату операциялары, жүктеменің өзгеруі), газды немесе ағындарды тазарту құрылысжайларының пайдалану жағдайы, ықтимал термодинамикалық әсер ету факторлары.

      Өлшеу әдістерін анықтау, сынама алу нүктелерін, сынамалар санын және оларды іріктеу ұзақтығын анықтау кезінде келесі факторларды ескеру қажет:

      қондырғының жұмыс режимі және оны өзгертудің ықтимал себептері;

      шығарындылардың ықтимал қауіптілігі;

      газ құрамындағы анықталатын ластағыш зат туралы барынша толық ақпарат алу мақсатында сынамаларды іріктеу үшін қажетті уақыт.

      Әдетте, өлшеу үшін пайдалану режимін таңдағанда, максималды шығарындылар мен төгінділер (максималды жүктеме) белгіленуі мүмкін режим таңдалады.

      Сонымен қатар, сарқынды сулардағы ластағыш заттардың концентрациясын анықтау үшін кездейсоқ сынама немесе біріккен тәуліктік сынамалар (24 сағат) тұтынуға пропорционалды түрде іріктеуге негізделген немесе уақыт бойынша орташаланған пайдаланылуы мүмкін.

      Сынама алу кезінде газдарды немесе сарқынды суларды сұйылту қолайсыз, өйткені алынған көрсеткіштерді объективті деп санауға болмайды.

      Эмиссиялардың мониторингі аспаптық өлшеулердің көмегімен де, есептеу әдісімен де жүргізіледі.

      Өлшеу нәтижелері репрезентативті, өзара салыстырмалы және қондырғының тиісті жұмыс күйін нақты сипаттауы керек.

      Су ресурстарының өндірістік мониторингі болып жатқан өзгерістерді уақтылы анықтау және бағалау, Су ресурстарын ұтымды пайдалануға және қоршаған ортаға әсерді жұмсартуға бағытталған іс-шараларды болжау үшін кәсіпорын қызметін бақылау мен бақылаудың бірыңғай жүйесін ұсынады.

      Үздіксіз өлшеу әдісі атмосфералық ауаға ластағыш заттардың шығарындыларын бағалаумен қатар өнеркәсіптік кәсіпорындардың сарқынды суларының параметрлерін анықтау үшін де кеңінен қолданылады. Өлшеу тікелей сарқынды сулар шығарылатын жерлерде жүргізіледі.

      Үздіксіз өлшеу кезінде әрдайым орнатылатын негізгі параметр – сарқынды сулардың көлемдік шығыны. Сонымен қатар сарқынды суларды үздіксіз бақылау процесінде келесі параметрлер анықталуы мүмкін:

      рН және электрөткізгіштік;

      температура;

      бұлыңғырлық.

      Қалпына келтіру үшін үздіксіз бақылауды қолдануды таңдау мыналарға байланысты:

      жергілікті жағдайлардың ерекшеліктерін ескере отырып, сарқынды сулардың төгінділерінің қоршаған ортаға күтілетін әсері;

      тазартылған су параметрлерінің өзгеруіне тез ден қою мүмкіндігі үшін сарқынды суларды тазарту қондырғысының өнімділігін мониторингілеу қажеттігі (бұл ретте өлшеулерді жүргізудің ең аз жиілігі тазарту құрылысжайларының конструкциясына және сарқынды суларды ағызу көлеміне байланысты болуы мүмкін);

      өлшеу жабдығының болуы және сенімділігі және сарқынды суларды ағызу сипаты;

      үздіксіз өлшеу шығындары (экономикалық орындылығы).

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Процестердің тиімділігін бақылау қойылған экологиялық мақсаттарға қол жеткізу туралы талдау жүргізу, сондай-ақ ықтимал авариялар мен инциденттерді анықтау және жою мақсатында төгінділерді тазартумен байланысты.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Әрбір кәсіпорында мониторинг бағдарламасын әзірлеу өндірістік процестің ерекшелігін, пайдаланылатын шикізатты, климаттық жағдайларды, қоршаған ортаның қазіргі жай-күйін және т. б. ескере отырып жүргізіледі.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жоқ.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнама талаптарын сақтау.

4.4. Су пайдалануды басқару

      Сипаты

      Бұл бөлімде сарқынды сулардың төгілуін азайту және болдырмау үшін қолданылатын әдістер, әдістер және/немесе әдістер жиынтығы сипатталған.

      Техникалық сипаты

      Су ресурстарын сарқынды сулардың әсерінен қорғау және сарқынды суларды тазарту процестерінде олардың тепе теңдігін басқару үшін осындай шараларды орындау қажет:

      ТҚК кәсіпорындары үшін су шаруашылығы балансын әзірлеу;

      технологиялық процесте айналымды сумен жабдықтау және суды қайта пайдалану жүйесін енгізу;

      технологиялық процестерде суды тұтынуды азайту;

      жергілікті сарқынды суларды тазарту және залалсыздандыру жүйелерін пайдалану.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық қажеттіліктерге су тұтыну көлемін азайту.

      Су ресурстарын ұтымды пайдалану.

      Сарқынды суларды беру үшін пайдаланылатын энергия ресурстарының мөлшерін азайту.

      Сарқынды суларды одан әрі тазарту үшін қолданылатын химиялық реагенттердің мөлшерін азайту.

      Сарқынды сулардың ағуын және ондағы ластағыш заттардың концентрациясын азайту немесе толығымен жою.

      Қабылдаушы суларға биогендік жүктемені азайту (мысалы, өзендер, арналар және басқа жерүсті су ресурстары).

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Технологиялық процестердің су тұтынуы мен су бұруын басқару мақсатында су шаруашылығы балансын әзірлеу мыналарды көздейді:

      су тұтыну және су бұру режимінің су шаруашылығы балансымен байланыстыра отырып мүмкін болатын өзгерістері;

      сулы қабаттар мен жерүсті су объектілерінің сарқылуын және ластануын болдырмау;

      технологиялық процестерде тұщы суды тұтынудың ең аз көлемімен су пайдалануды ұтымды ұйымдастыру;

      қайта өңдеу, пайдаланылған суды тазарту және оны қайта пайдалану мүмкіндігі;

      осал компоненттерді (кіші өзендер мен бұлақтар, сулы-батпақты жерлер және т.б.), жергілікті халықтың жергілікті су ресурстарына тәуелділігін анықтау мақсатында іргелес аумақтардағы су шаруашылығы жағдайын есепке алу.

      Айналмалы сумен жабдықтау жүйесі технологиялық процесте айналмалы суды бірнеше рет пайдалануды қамтамасыз етеді. Айналмалы сумен жабдықтау схемаларын таңдау технологиялық процеспен, судың сапасына техникалық шарттармен анықталады. Бұл табиғи көздерден су алуды азайтуға мүмкіндік береді (су алу тек жүйені тамақтандыру үшін қажет), сарқынды сулардың ағуын азайтуға немесе толығымен жоюға мүмкіндік береді.

      Техникалық суды қайта (дәйекті) пайдалану бір өндірістік процесте пайдаланылған суды басқа технологиялық қажеттіліктерге пайдалану болып табылады. Мысалы, компрессорлық станция жабдықтарын салқындату процесінде қыздырылған суды жылыту жүйесінде немесе жөндеу алдында жабдықты жууға пайдалануға болады; жауын-шашынды сарқынды суларды тозаңды басу процестерінде, өсімдіктерді суару үшін, жол техникасын жуу үшін және т.б. пайдалануға болады. Техника табиғи көздерден технологиялық мұқтаждыққа су алуды қысқартуға мүмкіндік береді.

      Суды аз тұтынумен немесе оның толық болмауымен сипатталатын суды үнемдейтін немесе сусыз технологияларды қолдану, бұл технологиялық қажеттіліктерге табиғи көздерден су алуды азайтуға мүмкіндік береді. Мысалы, өндіріске дозаланған су беру, жабдықты салқындату процестерінен басқа, технологиялық процесс тоқтаған кезде суды автоматты түрде өшіру.

      Сарқынды суларды бөлек жинау жүйесі жергілікті тазартуды оңтайлы тәсілмен жүргізу, тазартылған су процесіне барынша қайтару; тазарту құрылысжайларына гидравликалық жүктемені азайту үшін сарқынды сулардың ағындарын ластану дәрежесі мен түрлері бойынша бөлуден тұрады. Техника су объектілеріне Сарқынды суларды ағызу көлемін азайтуға мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Су айналымы жүйесін ұйымдастыруға ресурстар мен материалдардың қосымша көлеміне қажеттілік.

      Судың сапасын бақылауға арналған шығындар және қоршаған заттарды анықтау.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      Ұсынылған әдістер (конструктивті және техникалық шешімдер) техникалық мүмкіндік пен экономикалық орындылықта жеке де, жиынтықта да қолдануға болады. Технологиялық процестің ерекшеліктеріне; өндірістік объектілердің техникалық мүмкіндіктеріне, конструктивтік ерекшеліктеріне; климаттық жағдайларға; сарқынды сулардың сапалық құрамы мен көлеміне байланысты шектеулер.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнаманың талаптары.

      Су ресурстарын ұтымды пайдалану.

      Сарқынды сулар мен ластағыш заттардың төгінділерінің көлемін азайту.

4.5. Қалдықтарды басқару

      Сипаты

      Қазақстан Республикасының Экология кодексіне және Қазақстан Республикасында қабылданған басқа да НҚА-ға сәйкес өндіріс пен тұтынудың барлық қалдықтары олардың қоршаған ортаға әсерін ескере отырып жиналуға, сақтауға, залалсыздандыруға, тасымалдауға және көмуге тиіс.

      Табиғи орта компоненттерінің ластануын болдырмау мақсатында қалдықтарды жинақтау және жою халықаралық стандарттарға және Қазақстан Республикасының қолданыстағы заңнамасына сәйкес жүргізіледі.

      Техникалық сипаты

      Қалдықтармен жұмыс істеу, сондай-ақ оларды жоспарланған жұмыстарды жүргізу кезінде орналастыру өндірілетін қалдықтар өндірістік алаңда өндірістік қалдықтарды уақытша жинақтау қажет болған кезде (қалдықтарды кейінгі технологиялық процесте пайдалану немесе орналастыру үшін объектіге жіберу сәтіне дейін) қоршаған ортаның жай-күйіне және кәсіпорын персоналының денсаулығына зиянды әсер етпейтін жағдайларды қамтамасыз етуге тиіс.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Қалдықтарды Қазақстан Республикасының қолданыстағы заңнамасына сәйкес басқару табиғи ортаның ластануын болдырмауға, адам денсаулығын қорғауға және экожүйелерді сақтауға ықпал етеді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Қалдықтарды басқару жүйесі мынадай:

      түзілген қалдықтарды анықтау;

      қалдықтарды жоюдың ең жоғары тәсілдерін оңтайландыру, сондай-ақ қалдықтардың белгілі бір түрлерін қайталап пайдалану мақсатында олардың қауіптілік дәрежесі мен деңгейі бойынша түрлердің орынды бірігуін ескере отырып, олардың түзілу орындарында қалдықтарды бөлек жинау (сегрегациялау);

      қалдықтарды орынды әкетуге дейін жинақтау және уақытша сақтау;

      таңбаланған герметикалық контейнерлерде сақтау;

      арнайы бөлінген және жайластырылған алаңдарда қалдықтарды жинау;

      барлық қалдықтардың қозғалысын тіркей отырып, қатаң бақылаумен тасымалдау.

      Кросс-медиа әсерлері

      Қалдықтарды контейнерлерде сақтау жылыстаудың алдын алуға, олардың қоршаған ортаға әсерін азайтуға, сондай-ақ ауа-райының қалдықтардың жай-күйіне әсерін азайтуға мүмкіндік береді.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнаманың талаптары.

4.6. Физикалық әсер ету деңгейінің төмендеуі

      Сипаты

      Шу жалпы биологиялық тітіркендіргіш бола отырып, есту анализаторына ғана әсер етпейді, сонымен қатар мидың құрылымына әсер етеді, дененің әртүрлі функционалды жүйелерінде ығысу тудырады. Шудың адам ағзасына жағымсыз әсерінің көптеген көріністерінің ішінде: сөйлеу қабілетінің төмендеуі, жағымсыз сезімдер, шаршаудың дамуы және еңбек өнімділігінің төмендеуі, шу патологиясының пайда болуы.

      Қазіргі уақытта шу мен дірілді болдырмау және азайту себептері мен тәсілдері туралы кейбір ақпарат бар. Орнату ішіндегі операторларға шудың әсері осы құжат аясында қарастырылмайды.

      Техникалық сипаты

      Жаңа қондырғылар төмен шу мен діріл деңгейімен сипатталуы мүмкін. Тиісті техникалық қызмет көрсету жабдықтың (желдеткіштер, сорғылар) теңгерімсіздігін болдырмауға көмектеседі. Жабдық арасындағы байланыстар шудың берілуін болдырмау немесе азайту үшін арнайы түрде жасалуы мүмкін.

      Шуды азайту және оның жақын аумаққа таралуын болдырмау үшін шуды азайту үшін әртүрлі техникалық шешімдер қолданылуы мүмкін:

      шуды азайту стратегиясын іске асыру;

      шулы операцияларды/агрегаттарды қоршау;

      операцияларды/агрегаттарды діріл оқшаулау;

      соққыны сіңіретін материалдан жасалған ішкі және сыртқы қаптама;

      материалдарды түрлендіруге арналған жабдықпен байланысты кез келген шулы операциялардан қорғау үшін ғимараттардың дыбыс өткізбеуі;

      шудан қорғайтын қабырғалар салу, мысалы, қорғалатын аумақ пен "шулы" қызмет (немесе "шу шығаратын қызмет") аумағының арасында өсетін ағаштар мен бұталар сияқты ғимараттар немесе табиғи кедергілер салу;

      дыбыс өткізбейтін ғимараттарда орналасқан құбырлар мен үрлегіштерді қаптау;

      жабық үй-жайлардың есіктері мен терезелерін жабу;

      шуы аз жабдық, оған шуы аз компрессорлар, сорғылар кіреді.

      Аталған шараларды қолданыстағы, жаңғыртылатын және жаңа объектілерде қолдануға болады. Егер жоғарыда аталған техникалық шешімдерді қолдану мүмкін болмаса және шу шығаратын қондырғыларды жеке ғимараттарға ауыстыру мүмкін болмаса, ғимараттар немесе табиғи кедергілер салу сияқты қайталама техникалық шешімдер, мысалы, қоныстану аймағы мен белсенді шу көзі арасындағы өсіп келе жатқан ағаштар мен бұталар қолданылады. Қорғалатын кеңістіктің есіктері мен терезелері шу шығаратын қондырғыларды пайдалану кезеңінде тығыз жабылуы тиіс.

      Діріл – серпімді байланысы бар жүйенің механикалық тербелмелі қозғалысы. Адамға берілу әдісі бойынша діріл (діріл көздерімен жанасу сипатына байланысты) шартты түрде бөлінеді: жергілікті (жергілікті), жұмысшының қолына беріледі және жалпы, тірек беттері арқылы адам денесіне, отыру немесе тұру күйінде беріледі.

      Гигиеналық нормалау тәжірибесіндегі жалпы діріл жұмыс орындарының дірілі ретінде белгіленеді. Өндірістік жағдайда жергілікті және жалпы дірілдің бірлескен әсері жиі кездеседі.

      Адамды дірілден қорғаудың ең тиімді құралы-оның дірілдейтін жабдықпен тікелей байланысын жою. Бұл қашықтан басқару пультін, өнеркәсіптік роботтарды қолдану, автоматтандыру және технологиялық операцияларды ауыстыру арқылы жүзеге асырылады.

      Операторға қолмен механикаландырылған құралдардың тербелісінің қолайсыз әсерін төмендетуге техникалық шешімдер арқылы қол жеткізіледі:

      тікелей көзде діріл қарқындылығының төмендеуі (конструктивті жетілдірулер есебінен);

      діріл көзі мен адам операторының қолдары арасында орналастырылған серпімді демпферлік материалдар мен құрылғылар болып табылатын сыртқы дірілден қорғау құралдарымен;

      өндірістерді/агрегаттарды діріл оқшаулау.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Шу мен дірілді төмендету еңбек жағдайларын жақсартуға және қоршаған ортаға әсерді барынша азайтуға көмектеседі, сондай-ақ шудың кәсіпорын аумағынан тыс аумаққа таралуын болдырмай, жергілікті экожүйелерге әсерін азайтады.

      Экологиялық көрсеткіштер мен пайдалану деректері

      Виброоқшаулау, шуы аз жабдықтарды қолдану, тосқауылдар және дыбыс пен дірілді барынша азайту үшін тұрақты қызмет көрсету сияқты технологиялар мен әдістерді қолдану олардың қоршаған ортаға әсерін төмендетуге және еңбек жағдайларын жақсартуға ықпал етеді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Шу мен дірілді төмендету шаралары қоршаған ортаға теріс әсерді айтарлықтай азайтуы мүмкін.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнаманың талаптары.

4.7. Иіс

      Сипаты

      Тазарту құрылысжайларынан шыққан иіс мәселесі кәріз желілерін пайдаланумен тығыз байланысты. Кешендегі мәселені шешу және жағымсыз иісті заттарды тек тазарту құрылысжайларында ғана емес, сонымен қатар олардың жеткізу желілерінде пайда болуын азайту бойынша шаралар қабылдау маңызды.

      Техникалық сипаты

      Иістердің түзілуі мен таралуын болғызбауға бағытталған іс-шаралар:

      иіс шығаратын материалдарды дұрыс сақтау және жұмыс істеу; иіс шығаруы мүмкін кез келген жабдықты мұқият жобалау, пайдалану және техникалық қызмет көрсету; иіс шығаратын материалдарды пайдалануды азайту.

      Сарқынды суларды және сарқынды сулардың тұнбаларын жинау және өңдеу кезінде иістердің пайда болуын азайтуға былайша қол жеткізуге болады:

      жинау және сақтау жүйелерінде, атап айтқанда анаэробты жағдайларда сарқынды сулардың және сарқынды сулардың жауын-шашынының болу уақытының ең төменгі мүмкін болатын көрсеткіштеріне дейін қысқарту;

      иіс шығаратын заттардың түзілуін жою немесе азайту үшін химиялық заттарды қолдану (мысалы, күкіртсутектің тотығуы немесе тұнбасы);

      аэробты ыдырауды оңтайландыру (оттегінің құрамын бақылауды қамтуы мүмкін; аэрация жүйесіне дұрыс (жиі) техникалық қызмет көрсету; таза оттегін пайдалану; цистерналардағы қақтан тазарту);

      одан әрі өңдеу үшін иіссіз шығатын газдарды жинау мақсатында сарқынды суларды және сарқынды сулардың жауын шашынын жинау және өңдеу объектілерін жабу немесе қоршау;

      шығарындыларды/шығарындыларды негізгі өндірістен тыс өңдеу ("құбырдың соңында") (биохимиялық өңдеуді қамтуы мүмкін; жоғары температурада тотығу).

      В кәсіпорнында биогаз өндірумен тұнбаны өңдеу технологиясы қолданылады, бұл ластағыш және жағымсыз иісті заттардың балшық карталарында жиналып, балшық тоғандарына орналастырылған кезде олардың бөлінуін болдырмауға мүмкіндік береді.

      Күкіртсутектің бөлінуін азайту немесе болдырмау мақсатында және нәтижесінде жағымсыз иістің пайда болуы метатенктердегі тұнбаны залалсыздандыру, механикалық және биологиялық тазарту жауын-шашындарын компосттау көзделген.

      Жоғарыда аталған іс-шаралар қала тұрғындарының өмір сүру жағдайларын жақсартуға мүмкіндік береді және адамдардың денсаулығына, сондай-ақ қоршаған ортаға пайдалы әсер етеді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Иістерді болдырмау жөніндегі кешенді шаралар тазарту құрылыстары ауданында ауа сапасын жақсартуға, ластаушы заттардың әсерін төмендетуге және халық үшін санитариялық жағдайларды жақсартуға әкеледі.

      Экологиялық көрсеткіштер мен пайдалану деректері

      Иістерді барынша азайту әдістері ауаның ластануын төмендетуге және экологиялық жағдайды жақсартуға ықпал етеді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жағымсыз иістерді болдырмауға бағытталған шаралар қоршаған ортаға теріс әсерді айтарлықтай азайтуы мүмкін.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Экологиялық заңнаманың талаптары.

5. Ең үздік қолжетімді техникаларды таңдау кезінде қарастырылатын техникалар

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың осы бөлімінде ЕҚТ айқындау мақсатында қарастыру үшін ұсынылатын нақты қолдану саласына арналған бар техникалардың сипаттамасы келтірілген.

      Техникаларды сипаттау кезінде қоршаған орта үшін ЕҚТ ендірудің артықшылықтарын бағалау ескеріледі, ЕҚТ қолданудағы шектеулер туралы деректер, ЕҚТ сипаттайтын экономикалық көрсеткіштер, сондай-ақ ЕҚТ практикалық қолдану үшін маңызы бар өзге де мәліметтер келтіріледі.

      Осы бөлімде сипатталатын әдістердің негізгі міндеті қоршаған ортаның ластануын кешенді болдырмау мақсатында сарқынды суларды ағызудың ең төменгі көрсеткіштеріне қол жеткізу, бір немесе бірнеше техниканы қолдана отырып, қалдықтар санын азайту болып табылады.

5.1. Технологиялық процесте автоматтандырылған бақылау, диспетчерлік және басқару жүйелерін енгізуге бағытталған ЕҚТ

      Сипаты

      Автоматтандырылған басқару және диспетчерлік жүйелер сарқынды суларды тазартудың технологиялық процесінде маңызды рөл атқарады. Олардың көмегімен судың ластану деңгейі, судың ағыны, температурасы, рН деңгейі және басқа да маңызды сипаттамалар сияқты түрлі параметрлерді мониторингтеуге және бақылауға болады.

      Техникалық сипаты

      Бұл жүйелерге ластану деңгейі, рН, температура және қысым сияқты сарқынды су параметрлерін үздіксіз бақылайтын және қадағалайтын әртүрлі сенсорлар мен датчиктер кіреді. Алынған мәліметтер кейіннен басқару орталығына жіберіледі, онда оларды мамандандырылған бағдарламалық қамтылым өңдеп, талдайды.

      Басқару жүйесі тазалау процесінің оңтайлы жағдайларын қамтамасыз ету үшін сорғылар, сүзгілер, аэраторлар және тұндырылған ыдыстар сияқты әр алуан жабдықтың жұмысын автоматты түрде реттейді. Ол сондай-ақ ағымдағы тазалау шарттары мен талаптарына байланысты жабдықты автоматты түрде іске қосып, жұмысын тоқтата алады.

      Дисперчерлеу жүйесі операторларға сарқынды суларды тазарту процесінің барлық кезеңдерін қашықтан, арнайы интерфейстерді және қосымшаларды қолдана отырып мониторингтеуге және бақылауға мүмкіндік береді. Бұл кез келген ауытқуларға жедел ден қоюға және оларды түзету үшін қажетті шаралар қабылдауға мүмкіндік береді.

      Мұндай техникалық автоматтандырылған жүйелер сарқынды суларды тазарту процесінің тиімділігі мен сенімділігін едәуір жақсартады, қол еңбегі мен адами қателіктерді азайтады. Олар сонымен қатар су, энергия және химиялық заттар сияқты ресурстардың жұмсалуын оңтайландыруға және операциялық шығындарды азайтуға мүмкіндік береді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Автоматтандырылған басқару жүйелері тазалау процесін тиімді басқаруға, жабдықтың жұмысын оңтайландыруға, тазартылған судың сапасын жақсартуға және қуат тұтынуды азайтуға мүмкіндік береді. Диспетчерлеу, өз кезегінде, тазалау жүйелерін қашықтан басқаруды және мониторингті қамтамасыз етеді, бұл ықтимал төтенше жағдайларға жауап берудің жеделдігін арттырады және сарқынды суларды тазарту процесінің жалпы тиімділігін жақсартады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Жүйе жабдықтың жұмысын орталықтан бақылауға және басқаруға, тазалау процестерін оңтайландыруға және ықтимал төтенше жағдайларға тез арада ден қоюға мүмкіндік береді. Бұл жүйенің істен шығуы мен іркілістерін азайтуға, сондай-ақ сарқынды суларды тазарту сапасын жақсартуға мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Өндірістің энергия сыйымдылығын төмендету. Автоматтандыру деңгейін және өндіріс мәдениетін арттыру.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Көлемі (мысалы, нақтылау деңгей) және сипаты қондырғының сипатына, ауқымына және күрделілігіне, сондай-ақ оның тиімділігі мен қоршаған ортаға әсер ету ауқымына байланысты болады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Әрбір нақты жағдайда қолданылатын әдіске байланысты. Мысалы, 2018 жылы С кәсіпорнында жалпы сомасы 120 млн теңгеге биологиялық тазарту құрылыстарында сарқынды суларды тазарту процесін автоматтандыру жүйесі енгізілді. Бұл жүйе сарқынды суларды тазарту технологиясын жақсартуға, сондай-ақ энергия тұтынуды азайтуға мүмкіндік берді.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды енгізудің қозғаушы күштері мынадай:

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      энергия тиімділігін арттыру;

      пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

5.2. Энергия және ресурс үнемдеу саласындағы ЕҚТ

5.2.1. ЖРЖ қолдану

      Сипаты

      ЖРЖ – бұл электр қозғалтқышының айналу жылдамдығын, демек, сорғылар, желдеткіштер, компрессорлар және басқа механикалық құрылғылар сияқты жұмыс жабдықтарының жылдамдығын басқару үшін қолданылатын электрондық құрылғы.

      Қазіргі уақытта ЖРЖ энергия тұтынатын жабдықтардың өнімділігін реттеу мақсаттары үшін оңтайлы шешім болып табылады, оны пайдалану кезінде электр энергиясын неғұрлым ұтымды пайдалану қамтамасыз етіледі.

      Техникалық сипаты

      ЖРЖ электр қозғалтқышының айналу жылдамдығын айнымалы токтың жиілігін өзгерту арқылы өзгертуге мүмкіндік беретін басқару жүйелері болып табылады. Бұл жетектер жылдамдықты дәл реттеуді, сәтті бақылауды және қуатты тиімді басқаруды қажет ететін негізгі элемент болып табылады. Тазарту қондырғыларында электр энергиясын тұтынудың үлкен үлесі сорғы жабдықтарының электр қозғалтқыштарына тиесілі. Технологиялық механизмдердің жетектері үшін жиілікті реттегіштерді енгізу өте тиімді шешім болып табылады. Бұл ретте жылдамдықты реттеудің диапазоны мен дәлдігіне қойылатын талаптар электр жетегінің қолданылу саласына байланысты ең кең шектерде өзгеруі мүмкін.

      ЖРЖ жұмысының қағидаты басқару блогы оператордан немесе автоматты басқару және реттеу жүйелерінен командалар алатынына және олардың негізінде жиілікті түрлендіргішті басқаратынына негізделеді. Түрлендіргіш өз кезегінде электр қозғалтқышына берілетін айнымалы токтың жиілігі мен кернеуін өзгертеді, бұл оның жылдамдығы мен айналу сәтін реттеуге мүмкіндік береді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру және сарқынды суларды тазарту процесінде электр энергиясының шығынын азайту арқылы экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Сараптамалық бағалаулар бойынша, жабдықтың жұмыс режиміне байланысты, ЖРЖ қолдану Электр қозғалтқыштарының сенімділігі мен қызмет ету мерзімін арттыра отырып, жүйелі іске қосуды (іске қосу токтарын азайту) қамтамасыз ете отырып, электр энергиясын тұтынуды 20 %-ға дейін төмендетуге мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Сарқынды суларды тазарту процесінің энергия сыйымдылығын төмендету. Автоматтандыру мүмкіндігі мен энергия үнемдеу мәдениетінің деңгейін арттыру.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Енгізу көлемі мен сипаты қондырғының ауқымына, күрделілігіне, сондай-ақ оның тиімділігі мен қоршаған ортаға әсер ету диапазонына байланысты болады.

      ЖРЖ орнату мәселесі технологиялық процесті реттеу тереңдігі мен белгіленген талаптарға сүйене отырып, әр жағдайда жеке қарастырылуы керек.

      ЖРЖ қолдану энергия тиімділігін арттырудың айқын шараларының бірі болып табылады. Алайда, мұндай шаралардың орындылығы қозғалтқыштарды қолданатын бүкіл жүйенің контекстінде қаралуы керек; әйтпесе, жүйелерді пайдалану тәсілі мен өлшемін оңтайландырудан және соның салдарынан электр жетектерінің қажеттіліктерін оңтайландырудан әлеуетті пайданы жоғалту; орынсыз контекстте айнымалы жылдамдықты жетектерді қолдану нәтижесінде энергия жоғалту қатерлері бар. ЖРЖ қолдану технологияға, тәулік уақытына, жүктемеге және т. б. байланысты күрт өзгермелі жүктеме кезінде орынды болады.

      Технологиялық процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйелеріне біріктірілген жиілік түрлендіргіштерімен жабдықталған электр қозғалтқыштарын тиімді пайдалану. Бұл нақты шығарындыларға байланысты жылдамдықты қосуға және реттеуге мүмкіндік береді. Орта есеппен алғанда, мұндай реттеу әдістерін қолдану электр энергиясын тұтынуды 20 %-ға дейін төмендетуі мүмкін. ЖРЖ қолдану Қостанай Су-да сәтті іске асырылуда.

      Экономика

      ЖРЖ құны бірнеше факторларға байланысты айтарлықтай өзгеруі мүмкін, мысалы, жетек қуаты, өндіруші, модель, функционалдылық, қосымша опциялар мен аксессуарлардың болуы және олар сатып алынатын өңір сияқты факторлар. Алайда, төменде жалпы түсінік үшін ЖРЖ бағалары келтірілген:

      қуаттылығы төмен ЖРЖ (5 кВт-қа дейін): бағасы бренді мен функционалдылығына байланысты бірнеше жүзден бірнеше мың АҚШ долларына дейін өзгеруі мүмкін.

      қуаттылығы орташа ЖРЖ (5 – 100 кВт): бағасы бірнеше мың АҚШ долларынан басталып, бірнеше ондаған мың АҚШ долларына дейін құрауы мүмкін.

      қуаттылығы жоғары ЖРЖ (100 кВт-тан жоғары): бағасы айтарлықтай жоғары болуы мүмкін және бірнеше ондаған мың, тіпті жүздеген мың АҚШ долларын құрауы мүмкін, бұл әсіресе өнімділігі жоғары және функционалдығы жетілдірілген арнаулы модельдер үшін өзекті.

      "Шахтинскводоканал" ЖШС-да жалпы сомасы 5,6 млн теңгеге сорғы жабдығының құрылғыларына арналған ЖРЖ сәтті енгізілді, верификация нәтижесінде энергетикалық ресурстарды үнемдеу ақшалай мәнде жылына 837 мың теңгені құрады.

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды енгізудің қозғаушы күштері мыналар:

      энергия тиімділігін арттыру;

      экологиялық көрсеткіштерді жақсарту;

      пайдалану шығындарын азайту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер.

5.2.2. Энергияны үнемдейтін асинхронды электр қозғалтқыштарын қолдану

      Сипаты

      IE3 және IE4 энергия тиімділігі жоғары асинхронды электр қозғалтқыштарын қолдану сарқынды суларды тазарту процесінің негізгі элементі болып табылады, өйткені олар аэраторлар, сорғылар, араластырғыштар мен миксерлер, сүзгі жетектері, механикалық қырғыштар және конвейерлер сияқты түрлі қондырғыларда пайдаланылады.

      Техникалық сипаты

      IE3 және IE4 энергия тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштары энергия шығынын азайту және тиімділікті арттыру мақсатында жасалған электр қозғалтқыштарының арнайы түрлері болып табылады.

      Электр қозғалтқыштары электр энергиясын механикалық энергияға айналдырады. Энергияны түрлендіру процесінде оның бір бөлігі жылу түрінде жоғалады. Мұндай шығынның көлемі қозғалтқыштың энергетикалық көрсеткіштерімен айқындалады. Тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштарын қолдану электр энергиясын тұтынуды айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді.

      Электр қозғалтқышының энергия тиімділігінің негізгі көрсеткіші ПӘК болып табылады.

      h=Р2/Р1=1 – DР/Р1,

      мұнда:

      Р2 – электр қозғалтқышының білігіндегі пайдалы қуат;

      Р1 – электр қозғалтқышы желіден тұтынатын белсенді қуат;

      DР – электр қозғалтқышындағы жалпы шығындар.

      Тиісінше, тиімділік неғұрлым жоғары болса, электр қозғалтқышы бірдей жұмысты орындау үшін соғұрлым аз шығын мен аз энергия жұмсайды.

      Энергия тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштары әдеттегі электр қозғалтқыштарымен салыстырғанда оларды тиімдірек және үнемді ететін бірқатар сипаттамаларға ие болады. Энергияны үнемдейтін қозғалтқыштардың негізгі техникалық артықшылықтары төменде сипатталған.

      Жоғары ПӘК: энергия тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштары 90 %-дан асатын жоғары тиімділікке ие. Бұл дегеніміз, олар жеткізілетін электр энергиясының 90 %-дан астамын механикалық энергияға айналдырады.

      Энергия тиімділігі класы: мұндай электр қозғалтқыштары Халықаралық электр комиссиясының халықаралық стандарттарына сәйкес IE1, IE2, IE3 немесе IE4 кластары сияқты энергия тиімділігі стандарттарына сәйкес келеді.

      Оқшаулаудың жоғары дәрежесі: энергия тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштарында олардың сенімділігі мен беріктігін арттыратын жетілдірілген оқшаулау жүйесі болады.

      Төмен шығындар: мұндай электр қозғалтқыштары жылу түрінде ең аз шығындарға жол береді, бұл энергияны тұтынуды азайтуға және жалпы жүйенің тиімділігін арттыруға ықпал етеді.

      Жоғары қорғаныс дәрежелері: көптеген модельдер тозаң, ылғал, коррозия және т. б. сияқты сыртқы әсерлерден жоғары қорғаныс дәрежелерін ұсынады.

      Заманауи басқару технологияларын пайдалану: көптеген электр қозғалтқыштары жиілік түрлендіргіштері сияқты заманауи басқару технологияларымен қамтамасыз етіледі, бұл олардың әртүрлі режимдер мен жағдайларда тиімдірек жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.

      Бұл сипаттамалар энергия шығындарын қысқартуға және қоршаған ортаға әсерді азайтуға ұмтылатын ұйымдар мен кәсіпорындар үшін энергия тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштарын тартымды етеді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру және сарқынды суларды тазарту процесінде электр энергиясының шығынын азайту арқылы экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Энергия аудиті қорытындысының деректеріне сәйкес жабдықтың жұмыс режиміне байланысты тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштарын қолдану электр энергиясын тұтынуды 1,5 – 5,0 % шегінде азайтуға, электр қозғалтқыштарының қызмет ету мерзімін арттыруға мүмкіндік береді.

      Қолданыстағы электр қозғалтқыштарын энергия тиімді қозғалтқыштарға ауыстыру энергия тиімділігін арттырудың айқын шараларының бірін білдіреді және Қазақстан Республикасының кәсіпорындарында сәтті қолданылады.

      Кросс-медиа әсерлері

      Сарқынды суларды тазартудың энергия сыйымдылығын төмендету және электр қозғалтқышының қызмет ету мерзімін арттыру.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      IE3 және IE4 энергия тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштарын әралуан сарқынды суларды тазарту қондырғыларында қолдануға болады. Бұл технология жалпы қолданылады. Енгізу көлемі мен сипаты кәсіпорынды жаңғырту бағдарламасымен және кәсіпорында істен шыққан электр қозғалтқыштарын ауыстырумен байланысты болады.

      Экономика

      Тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштарын қолдану электр энергиясын механикалық энергияға айналдыру үшін электр энергиясын тұтынуды азайтуға мүмкіндік береді, ал мұндай электр қозғалтқыштарының өтелу мерзімі 1 жылдан 7 жылға дейін болуы мүмкін.

      Энергия тиімділігі класы IE3 және IE4 электр қозғалтқыштарының құны қозғалтқыш қуаты, өндіруші, өндірілген елі, энергетикалық тиімділік деңгейі, қосымша функциялар және техникалық сипаттамалар сияқты бірнеше факторларға байланысты өзгеруі мүмкін.

      Электр қозғалтқыштарының түрлі типтері үшін бағаның болжамды диапазоны төменде келтірілген:

      қуаттылығы төмен (1 кВт-қа дейін) бір фазалы және үш фазалы электр қозғалтқыштарының құны бірнеше ондаған доллардан бірнеше жүз долларға дейін өзгеруі мүмкін;

      қуаттылығы орташа (1 кВт – 100 кВт) үш фазалы электр қозғалтқыштарын бірнеше жүзден бірнеше мың долларға дейін сатып алуға болады;

      қуаттылығы жоғары (100 кВт-тан астам) үш фазалы электр қозғалтқыштарының бағасы бірнеше мыңнан бірнеше ондаған мың долларға дейін құрайды. Бағалары өңірлік ерекшеліктерге, жергілікті жеткізушілердің қолжетімді болуына және валюта бағамдарына байланысты өзгеруі мүмкін. Сондай-ақ, нақты жағдайларға байланысты өзгеруі мүмкін қосымша тасымалдау және орнату шығындарын ескерген жөн. Жалпы алғанда, IE3 және IE4 энергия тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштарының тиімділігі төмен модельдермен салыстырғанда бастапқы құны жоғары болуы мүмкін, бірақ энергияны үнемдеу және қызмет ету мерзімі ішінде анағұрлым төмен пайдалану шығындары есебінен қысқа мерзімде өзін ақтайды.

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды енгізудің қозғаушы күштері энергия тиімділігін арттыру және пайдалану шығындарын төмендету және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер болып табылады.

      Тұтастай алғанда, энергия тиімділігі жоғары электр қозғалтқыштарын енгізу бәсекеге қабілеттілігін жақсартуға, шығындарды азайтуға және қоршаған ортаға әсерді азайтуға ұмтылатын компаниялар үшін тиімді және маңызды қадам болып табылады.

5.2.3. Энергия тиімді сорғы жабдықтарын қолдану

      Сипаты

      Энергияны үнемдейтін сорғы – бұл сұйықтықтардағы механикалық энергияны гидравликалық энергияға айналдырып, электр энергиясын аз тұтынатын сұйықтықтарды жылжыту үшін қолданылатын құрылғы. Энергияны үнемдейтін сорғы жабдықтарын пайдалану сарқынды суларды тазарту процестерінде маңызды рөл ойнайды.

      Техникалық сипаты

      Энергияны үнемдейтін сорғылар энергия шығынын азайту және өнімділікті арттыру үшін тиімді қозғалтқыштар, арнайы қалақ пішіндері және жақсартылған материалдар сияқты озық технологияларды пайдаланады. Көптеген энергияны үнемдейтін сорғылар жылдамдық пен қысымды басқару жүйелерімен жабдықталған, олар процестің қажеттіліктеріне байланысты реттеледі. Бұл жүктеме төмен болатын кезеңдерде энергияны тұтынуды азайтуға мүмкіндік береді. Тиімділігінің арқасында энергияны үнемдейтін сорғылар электр энергиясын аз пайдаланады, бұл операциялық шығындардың қысқаруына және ұзақ уақыт ақша үнемдеуге әкеледі. Энергияны аз тұтыну сонымен қатар көмірқышқыл газы мен басқа да зиянды заттардың шығарындыларын азайтады, бұл жүйенің экологиялық таза және қауіпсіз жұмысына ықпал етеді.

      Жалпы алғанда, энергияны үнемдейтін сорғылар сарқынды суларды тазарту жүйелерін тиімді басқарудың маңызды құралы болып табылады, бұл шығындарды азайтуға және энергияны үнемдеуге ықпал етеді, ал бұл қоршаған орта мен бизнес үшін маңызды.

      Сарқынды суларды тазарту контекстінде энергияны үнемдейтін сорғы жабдықтарын қолданудың техникалық сипаттамасы келесідей болуы мүмкін.

      Энергияны үнемдейтін сорғылар сарқынды суларды тазарту жүйесінің бөлігі болып табылатын сорғы станцияларында орнатылады. Сорғы жабдығы сарқынды суларды коллекторлардан немесе құдықтардан тазарту жүйесіне көтеру үшін қолданылады. Бұл кәріз желісінен немесе тұндырғыштардан сарқынды суларды көтеруді қамтуы мүмкін. Сарқынды суларды тазарту процесінің бір бөлігі ретінде энергияны үнемдейтін сорғыларды әртүрлі кезеңдерде қолдануға болады, мысалы, механикалық сүзу, биологиялық өңдеу, химиялық тазарту және т.б. кезеңдер. Сарқынды суларды тазарту кезінде сорғының рөлі әртүрлі тазарту деңгейлері арқылы сарқынды суларды жылжытуға бағытталған.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Технологиялық процестердің энергия тиімділігін арттыру және тазарту процесінде электр энергиясының шығындарын азайту арқылы экологиялық көрсеткіштерді жақсарту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Энергияны үнемдейтін сорғы жабдығын пайдаланудағы негізгі пайдалану параметрлерінің бірі электр энергиясын тұтыну болып табылады. Орта есеппен алғанда, энергияны үнемдейтін сорғылар әдеттегі сорғылармен салыстырғанда 15 – 20 %-ға аз энергия жұмсайды. Энергияны үнемдейтін сорғылар жоғары тиімділікке, ұзақ қызмет ету мерзіміне және жоғары сенімділікке ие болады.

      Кросс-медиа әсерлері

      Сарқынды суларды тазартудың энергия сыйымдылығының төмендеуі, ұзақ қызмет ету мерзімі және жоғары сенімділік.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Энергияны үнемдейтін сорғыларды әртүрлі сарқынды суларды тазарту құрылыстары қолдануға болады. Сорғы жабдықтарының суды қорғау және сарқынды суларды өңдеу үшін белгіленген қауіпсіздік нормативтері мен стандарттарына сәйкес келуі маңызды.

      Экономика

      Энергияны үнемдейтін сорғы жабдықтарының құны бірнеше факторларға, соның ішінде сорғы түріне, оның өндірушісіне, моделіне, техникалық сипаттамаларына байланысты айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Сонымен қатар, бағасы нарықтық жағдайға және жергілікті жағдайларға байланысты болуы мүмкін.

      Жалпы алғанда, энергияны үнемдейтін сорғылар, әдетте, озық технологиялар мен материалдарды қолдануға байланысты тиімсіз аналогтармен салыстырғанда сатып алу кезінде жоғары бағамен сатылады. Дегенмен, олар электр энергиясын аз тұтыну арқылы төмен пайдалану шығындарын қамтамасыз етуі мүмкін.

      Сорғы жабдықтарының құнын дәл бағалау үшін белгілі бір модельдердің жеткізушілеріне немесе өндірушілеріне хабарласып, әртүрлі нұсқаларының құны мен сипаттамаларына салыстырмалы талдау жүргізу ұсынылады. Сондай-ақ, пайдалану шығындарының ықтимал үнемделуін және энергияны үнемдейтін жабдыққа инвестициялауға болатын ықтимал қаржылық құралдарды немесе жеңілдіктерді қарастырған жөн.

      Мысалы, 2018 жылы "Астана су арнасы" ШЖҚ МКК-да қуаттылығы
0,4 кВт болатын 43 бірлік сорғы жабдығы орнатылды. Инвестициялардың жалпы көлемі 58,5 млн теңгені, ал энергетикалық ресурстарды жыл сайын үнемдеу 8,6 млн теңгені құрады.

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды енгізудің қозғаушы күштері энергия тиімділігін арттыру және пайдалану шығындарын төмендету үшін қосымша мүмкіндіктер болып табылады.

5.2.4. Энергия тиімді аэрация жүйесін енгізу

      Сипаты

      Энергияны үнемдейтін аэрация жүйесі тиімділікті қамтамасыз ете отырып, суды аэрациялау процесінде энергияны тұтынуды оңтайландыруға бағытталған технологиялық шешім және жоғары сапалы тазарту әдісі болып табылады.

      Техникалық сипаты

      Энергияны үнемдейтін аэрация жүйелерін енгізу суды аэрациялау кезінде энергияны тұтынуды оңтайландыру үшін технологиялық шешімдерді орнату және пайдалану процесі болып табылады. Сарқынды суларды тазарту кезіндегі аэрация жүйелері ластанудың биологиялық ыдырау процестерін жеделдетуге ықпал етеді және жоғары тазарту тиімділігін қамтамасыз етеді.

      Биологиялық тазартудың экологиялық қауіпсіз әдісі оның құрамындағы органикалық заттарды ауамен тотықтыру және бұзу үшін аэротенк резервуарларына түскен ағынды сұйықтықты жасанды қанықтыруға сайып келеді. Ол, әдетте, кәріздік жасанды тазарту құрылысжайларында жұмыс істегенде қолданылады.

      Аэрация жүйесі – айдау аппараттарынан сығылған ауа жеткізілетін тарату құбырларының (ауа өткізгіштердің) желісі.

      Дисперсті жабыннан және тірек жақтаудан тұратын аэраторлар құбырларға қандай да бір жолмен қосылады. Аэраторлардың кейбір түрлері үшін мұндай тірек қаңқасы құбырдың өзі немесе оның элементтері болып табылады. Аэраторлар бір-бірін алмастырады, оңай және тез орнатылады және қолданыстағы ауа беру жүйелері мен аэротенк конструкцияларына бейімделеді. Олар монтаждау және бекіту бөлшектері бар жеке элементтер түрінде келеді, кез келген ұзындықтағы және конфигурациядағы жүйелерде өте қарапайым түрде жиналады, бұрандалы ұшты қосылыстардың арқасында олар толығымен ауыстырылады және нәтижесінде қызмет көрсетуші персоналдың сұрыптауын және сәйкестендіруін қажет етпейді. Синтетикалық полимерлі материалдар құбыр материалы және дисперсті жабын ретінде пайдаланылады.

      Энергияны үнемдейтін аэрация жүйелері нақты тазарту жағдайлары мен оттегі талаптарына байланысты ауа ағынын дәл реттеуге арналған құрылғылармен жабдықталған. Энергияны үнемдейтін аэрация жүйелері судың сапасы, сарқынды сулардың көлемі және басқа факторлар туралы мәліметтер негізінде аэраторлардың нақты уақыттағы жұмысын бейімдейтін интеллектуалды басқару режимдерімен жабдықталады.

      Жаңа компоненттерді қолданыстағы тазарту қондырғыларына интеграциялау, жаңа жабдықтың оңтайлы жұмысы мен қызмет көрсетуін қамтамасыз ету үшін жүйені баптау және персоналды оқыту жұмыстарын жүргізу қажет.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Энергияны үнемдейтін аэрация жүйесінің мақсаты суды тазарту процесі үшін оңтайлы жағдайларды қамтамасыз ету ғана емес, сол сияқты энергия шығындарын азайту және қоршаған ортаға теріс әсерді азайту болып табылады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Егер энергия тұтыну бойынша жеткілікті қолайлы станцияларды қарастыратын болсақ, онда технологияларды дамытудың қазіргі деңгейінде кіші сала қолданыстағы деңгейге қатысты энергия тұтынуды азайтудың айтарлықтай резервіне ие.

      Ресейлік компания Мәскеудің кәріз жүйесінің Люберецк тазарту қондырғыларының жаңа блогында аэрациялық жүйелерді жетілдіру жобасын сәтті жүзеге асырды. Жоба аясында бұрын Мәскеу тазарту құрылыстарының басқа блоктарында жақсы тиімділік көрсеткен аэраторлар ауыстырылды, оттегіні пайдалану тиімділігін 30 %-ға арттыруға, тәулігіне 500 мың м3 сарқынды суды тазартатын блоктың сенімділігін арттыруға мүмкіндік берді. Аэрацияның энергия тиімділігі көрсеткішін тікелей өлшеу нәтижелері жүйені жаңартқанға дейін 4,8 кг/кВтсағ-қа қарсы 2,3 кг/кВтсағ құрады. Бұл көрсеткіш аэрация жүйесіне жеткізілген оттегі мөлшерінің оған жұмсалған электр энергиясына қатынасы болып табылады. Бұл сарқынды суларды биологиялық тазартудың оңтайлы жағдайларын қамтамасыз ету үшін аэрация процесінде энергияны пайдалану тиімділігін бағалауға мүмкіндік беретін көрсеткіш.

      Кросс-медиа әсерлері

      Энергия шығынын қысқарту және қоршаған ортаға теріс әсерді азайту арқылы энергия тиімділігін арттыру.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады. Аэрация жүйесін сарқынды сулардан ластағыш заттарды тиімдірек және толық алып тастау үшін сүзу немесе тұндыру сияқты басқа тазарту процестерімен біріктіруге болады.

      Экономика

      Сарқынды суларды аэрациялау – бұл тазарту қондырғыларының жалпы қуатының 50 – 90 %-ын қажет ететін энергиялық шығынды процесс. Аэрация процесінің негізгі энергия тұтыну құрылғыларын жаңғырту сарқынды суларды тазартуға жұмсалатын электр энергиясының үлестік көрсеткіштерін 15 %-дан астам төмендетуге мүмкіндік береді [20]. Бұған ескі жабдықты суды тиімді араластыруға және оттегімен қанықтыруға мүмкіндік беретін заманауи технологиялармен ауыстыру, сондай-ақ құбырлар мен ауа беру жүйелеріндегі қарсылықты азайту арқылы қол жеткізіледі.

      Тұтастай алғанда, энергияны үнемдейтін аэрация жүйесін енгізу пайдалану және техникалық қызмет көрсету шығындарын азайту, өнімділікті арттыру, қоршаған ортаға теріс әсерді азайту және пайдалану шығындарын қысқарту және өнім сапасын жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер түрінде айтарлықтай экономикалық пайда алып келуі мүмкін.

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Энергия тиімділігі жөніндегі іс-шараларды енгізу үшін қозғаушы күштер экология, энергия үнемдеу және энергия тиімділігін арттыру саласындағы заңнамалық талаптар болып табылады.

5.3. Сарқынды сулар төгінділерінің алдын алуға және азайтуға бағытталған ЕҚТ

      Көп жағдайда сарқынды суларды тазарту кезінде екі немесе одан да көп әдістердің комбинациясын қолдану қажет. Әдістер ластанудың құрамына, қажетті тазарту дәрежесіне, топырақ жағдайына, тазарту станциясының өткізу қабілетіне қарай таңдалады.

5.3.1. Механикалық тазарту кезіндегі ЕҚТ

      Сарқынды суларды механикалық тазарту сарқынды суларды ірі қоқыстан, қатты минералды және органикалық қоспалардан алдын ала тазарту үшін, сарқынды суларды одан әрі тазарту сатыларына дайындау үшін қолданылады. Бұл әдіс биологиялық және/немесе физикалық-химиялық тазарту кезеңдерінің алдындағы бірінші кезең ретінде қолданылады. Сондай-ақ міндетті түрде суды кері осмос процесіне дайындау кезінде қолданылады. Бастапқы су ағындарының сипаттамаларына сәйкес дұрыс таңдалған жабдық механикалық тазартуға арналған құрылымдардың бүкіл кешенінің тиімділігін арттырады.

5.3.1.1. Сүзу

      Сипаты

      Сүзу ірі қоқыстарды, қатты ерімейтін минералды және органикалық (өсімдік, жануар, жасанды) қоспаларды бөліп алу үшін қолданылады. Бұл сарқынды суларды тазартудың ең оңай әдісі. Сұйықтық тұндырғыштың алдына орнатылған торлар мен електер арқылы өтеді. Мұнда үлкен қосындылар мен тоқтатылған бөлшектер ұсталады.

      Техникалық сипаты

      Әртүрлі торлар, електер бар, бірақ олардың барлығы ұқсас қағидаттарды қолданады немесе соларды біріктіреді.

      Құрылымдық шешіміне сәйкес торлар: тікбұрышты пішінді шыбықтармен (бекітілген торлар, жақтауға бекітілген тікбұрышты пішінді параллель металл шыбықтар қатары), ұсатқыш торлар, өздігінен тазартатын баспалдақтар, бұрандалар түрінде болады.

      Тәулігіне 0,1 м3 және одан да көп шығарынды көлемі кезінде торды тазалау механикаландырылған болуы керек. Торды қолмен тазалау тырмамен, механикаландырылған — механикалық тырмамен немесе өздігінен тазалау арқылы (сатылы, бұрандалы) тазаланады.

      Торлар ірі фракцияларды сарқынды сулардың негізгі массасынан бөлуге арналған. Олар қалқымалы, сол сияқты шөгінді үлкен қалдықтарды кетіруге мүмкіндік береді. Сұйық ортаны тазарту дәрежесі саңылаулардың мөлшері, тор элементтерінің пішіні, сұйықтықтың берілу сипаты: қысым немесе ауырлық күші сияқты параметрлермен анықталады.

      Тазалаудың үлкен көлемінде, сондай-ақ ластағыш элементтердің саны көп болатын ағындар үшін жинақталған ластануды механикалық түрде түсіруге мүмкіндік беретін арнайы құрылғылары бар торлар қолданылады. Мұндай жетілдіру процестің тиімділігін арттырады, техникалық қызмет көрсетуге кететін уақытты азайтады, жабдықтың тоқтап қалу кезеңін азайтуға мүмкіндік береді.

      Саңылаулардың мөлшері бастапқы кезеңде тазалау сапасын анықтайды, содан кейін торда қабат жиналады, ол өз кезегінде суды сүзеді, кішігірім ластануды кешіктіреді және тазартуды жақсартады.

      Алғашқы тазарту қондырғысы болып табылатын қатты тазалау торлары құбырлардың, сорғылардың және құмды аэрациялауға арналған диффузорлардың бітелуі сияқты тазалау станциясының зақымдануынан жабдықтарды қорғайды. Қоқысты қосымша кетіру үшін тазарту қондырғыларында жұқа електер жиі қолданылады.

      Тордағы қоқысты ұстаудың әсері шыбықтар арасындағы қашықтыққа, сондай-ақ қоқыстың мөлшеріне, конфигурациясына және көлеміне байланысты болады. Егер шыбықтар арасындағы қашықтық аз болса, кейінгі процестерде өңделуі қажет органикалық заттар ұсталады және жойылады; егер саңылаулар тым үлкен болса, қоқыстың көп бөлігі ұсталмайды және төмен қарай ағын бойынша қиындықтар тудырады.

      Қатты тазалау торлары арнаға орнатылған, қадамы 50 – 150 мм болатын параллель тікбұрышты немесе дөңгелек болат шыбықтардан тұрады. Шыбықтар тігінен 30-дан 45 °C дейін көлбеу болады. Торлар қолмен немесе механикалық түрде берік болат тырмамен тазаланады. Кейбір көп арналы қондырғыларда арнадан арнаға ауысатын жылжымалы көпірге орнатылған бір тырма пайдаланылады.

      Жіңішке торлы торлар ұқсас конструкцияға ие болады, тек олардың өзектері арасындағы қашықтық аз, әдетте 18,75 – 50 мм болады. Әдетте арнаға тігінен 15-тен 30 °C дейін орнатылады және механикалық тазалау тырмаларымен жабдықталған. Торлы экран әдетте тырмалау механизмінің жұмысын жеңілдету үшін орналастырылады.

      Торларда (немесе ауларда) жиналған қоқыс қолмен немесе автоматты құралдарды қолдана отырып, тиісті уақыт аралығында жойылады. Жинау жылдамдығы көптеген айнымалыларға, соның ішінде жинау жүйесінің түріне (бөлінген немесе біріктірілген), күнделікті ағынға, жинау жүйесінің күйіне және маусымдық факторларға (мысалы, Күзгі жапырақтар) байланысты болады.

      Барабан торлары (електер) бірден бірнеше функцияларды біріктіреді - қоқыстарды ұстау, жуу және түсіру, осылайша орнату алаңдарын айтарлықтай үнемдейді. Саңылаулардың түрлі ені мен мөлшеріне байланысты (барабанның диаметрі 300 мм-ге дейін) тордың қажетті өнімділігін таңдауға болады. Тордың корпусы қажетті ұзындықтағы аяқтарға орнатылады.

      Барабан елегін пайдаланған кезде механикалық торлары бар арналарды ұйымдастырудың қажеті жоқ, өйткені олар айтарлықтай аз аумақты алады және оларды тар бөлмеде орналастыруға болады.

      Кенепті кетіру қиын ластанудан тазарту үшін барабанды саптамалардан ыстық немесе суық сумен қосымша жуу қарастырылған. Шаюға арналған су 2 – 4 бар қысыммен барабанның ішіндегі шаю фитингі арқылы беріледі.

      Сарқынды суларды механикалық тазартуға арналған тік бұрандалы торлар бірден бірнеше функцияларды біріктіреді – қалдықтарды ұстау, жуу, сусыздандыру және түсіру, осылайша орнату алаңдары айтарлықтай үнемделеді. Саңылаулардың әртүрлі ені және перфорация диаметрі, үлгі мөлшері (барабанның диаметрі 700 мм-ге дейін) арқылы тордың қажетті өнімділігін таңдауға болады. Шнекті тор өндірістік және шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулардан орта және ұсақ қалдықтарды алуға, оларды кейіннен жууға, сығуға және қоқыс жинағышқа тасымалдауға арналған. Шнекті тік тор шектеулі кеңістікте орнатуға және қоқыстарды 6 м биіктікке жылжытуға арналған.

      Бұл ретте оның өту саңылауларына байланысты сарқынды сулардағы қалқымалы, тұнба және тоқтатылған заттар ұсталады. Ұсталған қоқыс жабық көтергіш құбырға беріледі. Түсіру шнегі қоқысты тасымалдайды, сусыздандырады (құрғақ заттың 45 %-ына дейін), нығыздайды және оны ауыстырылатын контейнерге тастайды.

      Сарқынды суларды тазартуға арналған тырмалау торы КНС-қа, цехтарда механикалық тазалау мақсатында орнатылады. Тырмалау торы тазартудың келесі кезеңдерінде жабдықтың үздіксіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін сарқынды сулардан үлкен және орташа қоқыстарды механикалық түрде алу үшін қолданылады.

      Тырмалау торы сарқынды сулардан сүзгі пышағының пропорцияларынан үлкен ластануды ұстайды және шығарады. Бұл ластағыш заттар кезең-кезеңімен сүзгі пышағынан тырмамен алынып тасталады, бұл оларды жақтаудың жоғарғы жиегіне қарай жылжытады. Одан әрі ластану тырнауықтан түсіргіштің көмегімен алынады және сырғыма науа арқылы тасымалдаушы құрылғыға немесе қоқыс қабылдағышқа түседі.

      Сарқынды суларды механикалық тазалауға арналған ілмекті торлар – бұл жақтауға орнатылған алынбалы пластик ілмектер жиынтығынан жасалған қозғалмалы шексіз сүзгі торы.

      Тікбұрышты жақтау көлденең арқалықтармен жалғанған екі бойлық жақтаудан тұрады. Полимерлі бағыттағыштар бойымен тордың бойлық бүйірлерімен сүзгі торы қозғалады, ол тордың жоғарғы бөлігінде орналасқан жетекші жұлдызшалармен біліктің айналуымен қозғалады. Білік, өз кезегінде, беріліс қозғалтқышымен басқарылады. Сүзгі төсемінің керілуін реттеу мүмкіндігі қарастырылған.

      Ілмекті тор сарқынды сулардан сүзгі пышағының пропорцияларынан үлкен ластануды ұстайды. Бұл ілмектермен ластану төгу сызығына дейін жоғары қарай жылжиды және сырғыма науа арқылы тасымалдау құрылғысына немесе қоқыс қабылдағышқа түседі. Қалдықтарды төгіп тастағаннан кейін сүзгі қалақшасын тазалау алдымен форсункалардан шайылған сумен, содан кейін айналмалы щетка қырғыштарымен жүзеге асырылады. Сонымен қатар, ілмектердің алдыңғы қатары олардың төңкерісі кезінде келесі қатарды одан әрі тазартады. Қосылымдар арасындағы интервалдар қолданылатын торды автоматтандыру схемасына байланысты.

      Ұсақ механикалық тазартудың сатылы торлары сарқынды суларды тазарту қондырғыларына жібермес бұрын бастапқы дайындауға арналған. Олардың көмегімен ағыннан ірі қосындылар мен түрлі талшықты қалдықтар алынады, бұл одан әрі суды тиімді тазартуға мүмкіндік береді және сарқынды суларды одан әрі тазартудың технологиялық желісінде торлардың артына орнатылған жабдықты жөндеу шығындарының төмендеуіне әкеледі.

      Сатылы торлардың жұмыс қағидаты сарқынды суларды торға бекітілген қозғалмайтын сатылы және қозғалмайтындарға қатысты жазық параллель айналуды жүзеге асыратын қозғалмалы пластиналар пакеттері арқылы сүзуге негізделеді. Пластиналардың қозғалысы арқылы қатты бөлшектер бір сатыдан екінші сатыға көтеріліп, тордың жоғарғы бөлігіне жетеді, сол жерден олар төгуге және одан әрі тасымалдауға жіберіледі.

      Сатылы тордың жұмысы әдетте циклдік режимде жүзеге асырылады, бірақ ол үздіксіз де жұмыс істей алады. Сатылы тордың жұмыс циклінің ұзақтығы сарқынды сулардың шығысына және олардағы ластағыш заттардың құрамына байланысты болады. Торларда ұсталған ластанулар контейнерлерге жиналады және кезең-кезеңімен кәдеге жаратуға жіберіледі.

      Тығыздау аймағы бар шнекті торлар немесе резервуардағы орындау бірден бірнеше функцияларды біріктіреді – қалдықтарды ұстау, жуу, сусыздандыру және түсіру, осылайша орнату алаңдарын айтарлықтай үнемдеуді қамтамасыз етеді. Саңылаулардың түрлі ені мен перфорация диаметрі, үлгілі мөлшер (барабанның диаметрі 900 мм-ге дейін болады) арқылы тордың қажетті өнімділігін таңдауда болады. қондырғы толықтай тот баспайтын болаттан жасалады.

      Тор тікелей арнаға орнатылады немесе резервуарға орнатылады. Сарқынды су ағыны оның саңылаулы немесе перфорацияланған беті арқылы өтеді. Бұл ретте оның өту саңылауларына байланысты сарқынды сулардағы қалқымалы, шөгінді және тоқтатылған заттар ұсталады. Тордың ішкі бетін жабатын кідіртілген қоқыс кілемі тордың саңылауынан кішірек бөлшектерді ұстайтын қосымша сүзгі әрекетін жасайды. Егер материалдың оның бетіне жабысуы нәтижесінде су тордың алдында белгілі бір деңгейге көтерілсе (деңгейлер айырмашылығы), қондырғы қосылады. Тордың беті тот баспайтын болаттан жасалған, осі болмайтын шнекті спиральмен тазаланады. Шнек кантының жиектерінде тозуға төзімді щеткалар болады, олар барабанды қосымша тазартады.

      Қажет болған жағдайда (мысалы, нәжісті лайдың жоғары үлесі), шнекті спираль органикалық заттардан тазартқыш саптамалармен жуылады. Ұсталған қоқыс жабық көтергіш құбырға беріледі. Түсіру шнегі қоқысты тасымалдайды, сусыздандырады (құрғақ заттың 45 %-ына дейін), нығыздайды және ауыстырылатын контейнерге немесе бұрғыш транспортерге төгеді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Механикалық тазарту қондырғылары сарқынды сулардан ерімейтін заттардың 60 %-ына дейін кетіруге мүмкіндік береді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Сүзу қағидатының маңызды артықшылығы – сарқынды сулардан тазалау құрылыстарына түсетін ірі, өрескел қоспаларды ұстауға және ұстап тұруға кепілдік беретін қабілеті.

      Негізгі артықшылықтары:

      күрделі және пайдалану шығындары төмен;

      орнату, пайдалану және техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығы;

      зауыттық дайындықта жеткізу;

      қарапайым конструкция құрылғының сенімділігі мен оның жұмысының тұрақтылығын анықтайды;

      энергия шығындарының болмауы.

      Кросс-медиа әсерлері

      Егер сүзгі жабдығы істен шықса, басқа кейінгі өңдеу процестері де істен шығуы мүмкін.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Сарқынды сулардағы тоқтатылған заттар шығарындыларының төмендеуі.

5.3.1.2. Шөгінді қатты қоспаларды (құмды) жою

      Сипаты

      Кейінгі конструкцияларда құмның шөгуіне жол бермеу үшін, бұл оның басқа материалдардан бөлінуін жүзеге асыру арқылы олардың функционалдығын бұзуы мүмкін. Егер құм ерте кезеңде жойылмаса, ол бастапқы тұндырғыштарда немесе биологиялық тазарту қондырғыларында орналасуы мүмкін. Ол үшін құмды ұстайтын құм қақпақтары сияқты арнайы құрылғылар қолданылады.

      Техникалық сипаты

      Құм ұстағыштардың ластағыш заттары жақсы ұсталады – бұл минералды бөлшектерді алуға арналған негізгі жабдық. Гравитацияға байланысты бұл қосылыстардың тығыздығы олардың түбіне қонуына әкеледі. Көлденең күйде орнатылған құм ұстағыштар 2 элементтен тұрады: сұйықтықты өткізетін және тұндырылған бөлшектерді жинауға арналған. Сапалы құрылғы 75 % ең жоғары тиімділікпен тазалауға мүмкіндік береді.

      Бұл жағдайда қоспалар ауырлық күшінің әсерімен 60 %-ға жуық кетіріледі және қатты фракциялар түбіне кетіп, лай қабатын құрайды. Бірақ декантация пластина түріндегі декантерлер қолданылса, өнімдірек және жылдамырақ болуы мүмкін. Сонымен қатар, құм ұстағыштардағы қоспалардың шөгу жылдамдығы маңызды: су баяу өтпеуі керек, өйткені ең кішкентай элементтер түбіне түседі. Сарқынды сулардың оңтайлы жылдамдығы секундына 16-дан 30 см-ге дейін болады. Бұл құрылғылар мезгіл-мезгілімен тазалауды қажет етеді және ол үшін гидроэлеватор немесе сорғы қолданылады.

      Барлық құм ұстағыштар бір жұмыс қағидатымен біріктірілген – модель түріне қарамастан, құм гравитациялық күштердің әсерінен тұнбаға түседі. Құрылғылар конструкциясымен және резервуардағы су ағынының қозғалу сипатымен ерекшеленеді.

      Құм бөлгіштердің негізгі 3 санатын ажыратуға болады:

      көлденең – дөңгелек немесе түзу ағын жүреді;

      тік – ағын төменнен жоғары қарай жылжиды;

      ағынның бұрандалы (трансляциялық-айналмалы) қозғалатын құрылғылары.

      Соңғыларының арасында, өз кезегінде, тангенциалды және аэрацияланатындары болады – бұрандалы қозғалысты тудыру әдісіне байланысты.

      Ең қарапайым көлденең құмтұзақ – саңылаулы. Құм негізінен коллектордың төменгі бөлігінде қозғалады және ағын жылдамдығы аздап төмендегенде, ауыр бөлшектер көлденең жарықтарға түседі.

      Шұңқырлардың астында шөгінділерді жинауға арналған бункерлер болады. Құрылғылардың тиімділігі төмен (20 %-дан аспайды), сондықтан олар тұтыну 5 – 100 м3/сағ аспайтын жерде қолданылады.

      Тік. Жұмыс ыдысы тік цилиндр болып табылады. Су резервуардың түбінде беріледі және төменнен жоғары қарай бағытталады. Минералды қоспалар тұнбаға түсуі үшін көтерілу жылдамдығы ұсталған құм бөлшектерінің гидравликалық мөлшерінен аз болуы керек.

      Ластану құрылғының конус бөлігінде жиналады, ал су массалары сақиналы науаның көмегімен шығарылады.

      Тік құмтұзақтардың габариті айтарлықтай болады, олар үлкен көлемдегі шөгінділерді жинай алады, сондықтан олар жерүсті суларын тазартудың үлкен станцияларында қолданылады. Автономды жүйелерде көлемді құрылғыларды пайдаланған ыңғайсыз.

      Көлденең. Көлденең құм ұстағыштардағы сарқынды сулар жер бетіне параллель қозғалады. Айналмалы ағынды конструкциялар сарқынды сулардан құмды бөлуге арналған ең көп таралған құрылғылар болып табылады. Суды жүйелі түрде беретін және өнімділігі шамалас ұқсас модельдермен салыстырғанда олар үнемді.

      Тік сызықты ағыны бар көлденең құм ұстағыштарды тәулігіне < 10 000 м3 ағызу көлемі кезінде қолданған жөн, айналмалы қозғалыстағы аппараттар тәулігіне 70 000 м3-ге дейін ағызуды тазарту үшін тиімді.

      Судың айналмалы ағыны бар құрылғының көлденең қимасында ағын бөлігі жоғарғы жартысында тікбұрышты, ал төменгі жартысында үшбұрышты болып келеді, төменгі жағында саңылауы бар. Мұндай конструкция тұнбаны саңылау арқылы құм қақпағының шөгінді конусына тасымалдауға мүмкіндік береді.

      Құм бункерге арнайы құрылғылармен – щеткалармен қозғалады. Осы уақытта органиканы ішінара жою жүреді. Тұнбаны түсіру үшін гидроэлеватор орнатылады.

      Тангенциалды. Егер сарқынды сулар тоқтатылған заттардың тұрақты жоғары концентрациясымен сипатталса, тангенциалды құм бөлгіш ең тиімді болып табылады. Жұмыс қағидаты сұйықтықтың айналмалы бұрандалы ағынындағы қоспаға әсер ететін центрифугалық күшке негізделеді.

      Су тиетін бөлікпен тік резервуарға – корпус қабырғасына өткір бұрышпен жіберіледі. Ағынның жылдамдығы жеткілікті төмен, сондықтан минералды ластағыш заттар құм қақпағының түбіне түсіп үлгереді. Тұнба мен құмды қоспа сорғылармен жойылады-тұнба компрессормен үрленеді, содан кейін құммен қаныққан қоспа сыртқа шығарылады.

      Тангенциалды құм ұстағыштар басқа модельдерден дөңгелек пішінімен ерекшеленеді, көбінесе цилиндр тәрізді болады. Олар тәулігіне 50 000 м3-ге дейін сарқынды сулардың көлемінде қолданылады.

      Аэрацияланатын. Аэрацияланатын құм ұстағыштар неғұрлым күрделі конструкцияға ие – тұрақты жұмыс істейтін аэраторлармен, шөгінділерді бункерге жуудың гидромеханикалық жүйесімен, гидроэлеваторлармен, құм блогымен, ысырмалармен және затворлармен жабдықталады. Олар параллелепипедке ұқсайтын және эллиптикалық көлденең қимаға жақын ұзартылған конструкциясымен ерекшеленеді.

      Құм ұстағыштың түбі лотокқа қарай көлбеу болады. Қабырғалардың бірінің бойында аэратор орнатылады – ауа берілетін кішкене тесіктері бар құбыр. Аэратор түбінен 0,5 м қашықтықта орнатылады.

      Сарқынды сулардың ағыны тұрақты аэрацияға ұшырайды, нәтижесінде ағын айналмалы қозғалыста болады. Тұнба концентрациясы конструкцияның бойлық қабырғасының бойында орналасқан лотокта жүреді.

      Газдалған құм ұстағыштар тәулігіне 10 000 м3-ге дейін ағызу көлемінде тиімдірек, минералды қоспалардың 90 %-ына дейін тұндырады.

      Жабдық техникалық қызмет көрсетуде тоқтатпай жұмыс істей береді, шөгінділерді үздіксіз шығарады, ірі тазарту қондырғыларында қолданылады. Қондырғылар сарқынды тазарту үшін ғана емес, сол сияқты өнеркәсіптік масштабта құм алу үшін де қолданылады. Бұл жағдайда кешен құмды фракциялық бөлуге, оны жууға, сақтауға, тиеуге және тасымалдауға арналған құрылғылармен жабдықталады.

      Аэрацияланған құм ұстағыштар қалқымалы қоспаларды – майлардың, мұнай өнімдерінің пленкаларын алу үшін де қолданылады. Мұндай ластануды жою үшін қондырғы мезгіл-мезгілімен батырылатын бункері және бұру құбыры бар арнайы бөлікпен жабдықталады.

      Аэрациясы бар құм ұстағыштарды> 300 мг/л тоқтатылған қоспа концентрациясы кезінде қатты ластанған сарқынды суларды өңдеуге дайындық үшін преаэратор ретінде пайдалануға болады. Преаэраторлар тұндырғыштардағы қоспаларды ұстау тиімділігін 10 – 15 %-ға арттырады.

      Құм ұстағыштар ең ауыр минералды ластағыш заттардың түсу жылдамдығына есептеледі. Көлденең құрылғыдағы судың жылдамдығы > 0,3 және < 0,1 м/сек болмауы керек.

      Тік аппараттарда су төменнен жоғарыға қарай жылжиды, ал ауырлық күшімен тартылған құм кері бағытта құлайды, реактивті жылдамдықтың ең тиімді шекаралары – 0,02 – 0,05 м/сек.

      Қоспаларды тұндыру сапасы құмның құрамына, құм түйіршіктерінің пішініне, құм қақпағының әртүрлі бөліктеріндегі су ағынының қозғалу ерекшеліктеріне байланысты болады (әдетте ағын біркелкі қозғалмайды).

      Әдетте құрылғыдағы кіріс құбырды кең, жұмыс резервуарының параметрлеріне сәйкестендіріп, ал шығыс құбырды құбырдың диаметріне сәйкес тар етіп жасайды. Кіру және шығу кезінде ағынның қозғалысы тегіс өзгеруі үшін контейнердің кіру бөлігі біртіндеп кеңейіп, шығу бөлігі біртіндеп тарылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Құмды ерте кезеңдерде жою оның тұндырғыштар мен биологиялық құрылымдар сияқты терең сарқынды суларды тазарту конструкцияларына түсуіне жол бермейді, бұл тазарту процесінің тиімділігі мен экологиялық тазалығын арттырады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Пайдалану деректері құм ұстағыштары ең аз техникалық қызмет көрсетуді қажет ететінін және ұзақ уақыт бойы тұрақты өнімділікті қамтамасыз ететінін көрсетеді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Құм ұстағыштарды пайдалану сонымен қатар сарқынды суларды тазарту үшін химиялық заттарды қолдану қажеттілігін азайтады, бұл өз кезегінде су мен құрлық экожүйелерінің ластану қаупін азайтады.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады. Құм ұстағыштар әртүрлі салаларда, соның ішінде өнеркәсіпте және қалалық сарқынды суларды тазарту жүйелерінде сарқынды сулардан құмды кетірудің кеңінен қолданылатын және тиімді шешімі болып табылады.

      Экономика

      Құм ұстағыштарды пайдалану тазарту жүйесінің терең бөліктерінде құмның шөгуінен болатын зақымдануды болдырмау арқылы сарқынды суларды тазарту жабдықтарына техникалық қызмет көрсету және жөндеу шығындарын азайтуы мүмкін. Сонымен қатар, тазарту процесінің тиімділігін арттыру операциялық шығындарды үнемдеуге әкелуі мүмкін. Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.1.3. Тұндыру

      Сипаты

      Тұндыру – бұл сарқынды сулардан гравитациялық күштің әсерінен тұндырғыштың түбіне қонатын немесе оның бетіне қалқып шығатын қатты қоспаларды шығарудың ең қарапайым және жиі қолданылатын әдісі. Бірінші кезекте – сарқынды суларды биологиялық тазартуға арналған құрылыстардың алдындағы тұндырғыштар; екінші реттік – биологиялық тазартудан өткен сарқынды суларды ағартуға арналған тұндырғыштар.

      Техникалық сипаты

      Орналасуы бойынша тік, көлденең және радиалды болып бөлінетін арнайы тұндырғыш резервуарлар. Қолданылатын аппараттар бастапқы немесе қайталама тазартуға арналған, сондықтан олар негізгі құрылымның алдына немесе артына орнатылады.

      Тұндырғыштар. Жұмыс қағидаты сарқынды сулар компоненттерінің тығыздығының айырмашылығына негізделген. Дайындалған цистерналарда болған кезде қалдықтар ауырлық күшімен бөлінеді. Су жоғарғы бөлікке енеді, содан кейін құбыр жүйесі арқылы төмен қарай жылжиды. Қозғалыс бағыты қосымша кедергілерге байланысты өзгереді, олардың әрқайсысында су мен оның ластағыш бөлшектері бөлінеді. Төменгі бөліктен түсіру қарастырылған. Технология өте тиімді, бірақ көп уақытты қажет етеді және тазарту қондырғыларын салу үшін үлкен аумақтарды бөледі.

      Өз жұмысының сипаты бойынша тұндырғыштар контактілі (мерзімді әрекет) және ағынды (үздіксіз әрекет) болып бөлінеді.

      Суды тазарту процестерінің технологиялық схемасында орналасуы бойынша тұндырғыштар бастапқы (сарқынды суларды тазарту), қайталама (биологиялық тазартудан кейін суды тұндыру) және үшіншілік (тазартуға дейін) болып бөлінеді. Сондай-ақ, балшықты тығыздағыштар мен шөгінді тығыздағыштар шығарылады.

      Тұндырғыштың конструкциялық схемасы ол арқылы өтетін су ағынының бағытымен анықталады. Тік, көлденең, радиалды және көлбеу жұқа қабатты тұндырғыштар бар. Соңғылары шөгінділердің қозғалыс схемасы бойынша тіке, қарсы және көлденең болып бөлінеді.

      Тұндырғыштың ажырамас бөлігі түскен тұнбаны (қырғыш механизмдер, балшықсорғыштар, гидравликалық шайғыштар) немесе қалқымалы ластануларды (қырғыш механизмдері) кетіру құрылғысы болып табылады.

      Сарқынды суларды бастапқы жарықтандыру. Бастапқы тұндырғыштар суспензия түзетін тоқтатылған қатты дисперсті қоспаларды бөліп алуға арналған және құм ұстағыштан кейін бірден су тазарту процестерінің технологиялық схемасында орналасады.

      Бастапқы тұндырғыштардың жұмысы тазартылған судағы суспензияланған және шөгінді заттардың құрамы, сондай-ақ төгілетін тұнбаның ылғалдылығы бойынша бағаланады. Бастапқы тұндырғыштардың тұнбасы-сұр немесе желатинді суспензия ашық қоңыр түсті, өте оңай шіріп, жағымсыз иіс шығарады және сонымен бірге қою сұр немесе қара да болады.

      Тік тұндырғыштар. Тік тұндырғыштар өткізу қабілеті тәулігіне 25 мың м3 аспайтын тұрмыстық ағындарды тұндыру үшін пайдаланылады. Конструктивті орындалуы бойынша тік тұндырғыштар тұнбаны жинауға арналған, негізінің диаметрі 3-тен 10 м-ге дейін болатын цилиндрлі ыдыстар болып табылады. Сондай-ақ, төртбұрышты пішінді ұяшық тұндырғыштары бар (бүйір өлшемдері 12-ден 14 метрге дейін құрайды). Мұндай тұндырғыштардың төменгі бөлігі шөгінді жеке ағызатын пирамида тәрізді төрт ил ұстағыштан тұратын конструкция болып табылады.

      Тұндырғыштардың конструкциясындағы айырмашылық кіріс және шығыс құрылғыларының орналасуында, демек, олардың өткізу қабілеттілігінің шамасында жатыр. Соңғысы тұндырғыштың геометриялық пішініне ғана емес, сонымен қатар көлемді пайдаланудың толықтық коэффициентіне де байланысты.

      Көлденең тұндырғыштар. Көлденең тұндырғыштар өткізу қабілеті тәулігіне 15 мың м3 асатын сарқынды суларды тазарту станцияларында қолданылады.

      Ең көп таралғаны – тікбұрышты пішінді тұндырғыштар. Мұндай тұндырғыштардың басында 1 – 2 қатардағы тұнба ойықтары орнатылады. Сондай-ақ, құрылымда қырғыш механизмдер орнатылады, көбінесе арба немесе таспа түрінде болады, олар тұнбаны лай шұңқырларына жылжытады. Олардан тұнба сорғылармен, гидроэлеваторлармен, грейферлермен немесе гидростатикалық қысыммен жойылады. Мысалы, белсенді тұнба сияқты жеңіл тұнба эрлифт қондырғыларымен, тырмаламай жойылады.

      Қабылдау және шығару құрылғылары су ағыны тұндырғыштың тірі қимасының бүкіл алаңына біркелкі бөлінетіндей етіп орындалады. Су тұндырғыштың алдыңғы жағында орналасқан бос суағар арқылы жіберіледі. Бұл ретте резервуардың басында бағыттаушы жартылай суасты қалқасы орнатылады. Суды бұру тұндырғыштың соңында орнатылған су жинау лотоктары арқылы жүзеге асырылады. Лотоктардың алдында жартылай суасты қабырғалары орналастырылады, олар қалқымалы ластағыш заттарды ұстайды.     

      Тұндырғыштың ағын бөлігінің тереңдігі 1,5 – 4 м, ұзындығы 8 – 12 есе тереңдіктен асады (немесе өндірістік сарқынды сулармен жұмыс істегенде 20 есе). Тұндырғыштың ені тұнбаның қалай алынып тасталатынына байланысты және әдетте 6 – 9 м құрайды. Биологиялық тазарту станцияларында тұндырғыштың ені аэротенктің еніне байланысты есептеледі. Резервуардың түбінде шұңқырға еңіс кемінде 0,005 болуы керек. Есептеулерде тұнба бетінен жоғары бейтарап қабаттың биіктігі 0,3 м-ге тең, қайталама тұндырғыштар үшін 0,3 м-ге тең, 3 – 0,5 м-ге тең терең қабатты ескереді. Сарқынды сулардың жылдамдығы 5 – 10 мм/с-ге тең деп саналады.

      Радиалды тұндырғыштар. Радиалды тұндырғыштар тік тұндырғыштардың бір түрі болып табылады. Олар лайлану дәрежесі жоғары сарқынды суларды тазарту үшін, сондай-ақ өнеркәсіптік сумен жабдықтауды тазарту үшін қолданылады. Су радиалды тұндырғыштың орталық бөлігіне беріледі, ал тазартылған суды ағызу құрылғының жоғарғы жағында орналасқан дөңгелек тесік арқылы жүзеге асырылады. Түбіне түскен шөгін айналмалы қырғыштардың көмегімен жиналады.

      Радиалды тұндырғыштар өнімділігі тәулігіне 20 мың м3-ден астам тазарту құрылыстарында пайдаланылады. Радиалды тұндырғыштар тоқтатылған заттардың шамамен 50 %-ын алып тастайды.

      Осы типтегі тұндырғыштар тәулігіне 20 мың м3 шығыны бар шламды суларды сүзу жүйелерінде қолданылады. Көлденең типті агрегаттармен салыстырғанда радиалды тұндырғыштар:

      қарапайым конструкциялы;

      жұмыс сенімділігі жоғары;

      үнемділігі жоғары;

      оларда өнімділігі жоғары құрылыстарда жұмыс істеу мүмкіндігі болады.

      Кәріз жүйелерінде қабылдау жүйелерінің үш түрі бар тұндырғыштар болады:

      орталық;

      перифериялық;

      орталықтан тепкіш құрама бөлгіштері бар.

      Әдетте, бастапқы радиалды тұндырғыштар тұнбаны орталық лай қабылдағышқа қарай жылжытатын тұнба қырғыштарымен жабдықталады, ол жерде оны сорғымен шығаруға немесе түсетін сұйықтық массасымен сығып алуға болады. Қалқымалы және бетінде жиналатын жеңіл фракциялар лайды қырғыштар жақындаған кезде арнайы құрылғы су астына түсіретін май жинағыштарға-қалқымаларға шығарылады.

      Жұқа қабатты тұндырғыштар. Жұқа қабатты тұндырғыштар жұқа дисперсті қоспаларды тиімді бөлу үшін қолданылады. Олардың салыстырмалы түрде таяз тереңдігі жұмыс аймағында фильтрат болған кезде сұйықтықтарды 4 – 10 минут ішінде жеңілдетуге мүмкіндік береді. Бұл жағдайда агрегаттардың өлшемдері басқа конструкциялардың тұндырғыштарына қарағанда әлдеқайда кіші болады. Сонымен қатар, жұқа қабатты тұндырғыштар жабық бөлмелерде еркін орнатылуы мүмкін. Қарапайым конструкциясы және қолжетімді материалдар кезкелген өндірісте осы типтегі тұндырғыштарды жасауға мүмкіндік береді. Пайдаланудың қосымша артықшылығы – шығын материалдары мен басқа компоненттерге қажеттіліктің болмауы.

      Жұқа қабырғалы тұндырғыштардың конструкциясы құбырлы фермалар немесе сөрелер түріндегі арнайы кірістірулері бар таяз (шамамен 0,2 – 0,3 м) резервуарлар түрінде жасалған. Мұндай кірістірулер "қашыртқы" деп те аталады және тұндырылған шламның алдын-ала дайындалған контейнерге табиғи төгілуін қамтамасыз ету үшін көлбеу орнатылады. Шламды су шығыны тәулігіне 100-ден 10 мың м3-ге дейінгі жүйелерде құбырлы кірістірулердің сәл көлбеуі бар тұндырғыштар қолданылады. Тік көлбеу тұндырғыштар (құбырларды орнату бұрышы шамамен 45 – 60 °C) тазарту жүйелерінде тәулігіне 170 мың м3-ге дейін шығынмен пайдаланылады.

      Жұқа қабатты тұндырғыштар тұндыру процесін едәуір күшейте алады, сонымен қатар орташа есеппен 25 %-ға жарықтандыру әсерін арттырады және тұндырғыштың құрылыс алаңын 60 %-ға азайтады. Сондай-ақ, олардың артықшылықтарына су температурасының өзгеруіне төзімділік, ластану концентрациясы, сонымен қатар тазартылатын су шығындарының тербелісі қатты болған кезде де жұмысының тұрақтылығы жатады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Қалқыма заттардың мөлшерін 95 %-ға дейін төмендетуге, органикалық және улы қосылыстарды азайтуға, судың мөлдірлігін арттыруға, лай мен патогенді микроорганизмдердің көлемін азайтуға, сондай-ақ тазарту тиімділігін арттырып, реагенттерді пайдалануды қысқартуға мүмкіндік береді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Ағартқыштарда ластану концентрациясының 70 %-ға-тоқтатылған заттар бойынша және 15 %-ға тоқтатылған тұнба қабаты арқылы сарқынды суды тұндыру, үлпектердің түзелуі және сүзгілеу процестерін үйлестіру есебінен ОБТ бойынша төмендеуіне қол жеткізіледі.

      Өндірістік жағдайларда қол жеткізілген мөлшерленген заттардың концентрациясын төмендету әсері 50 – 60 %-дан аспайды.

      Кросс-медиа әсерлері

      Тұндырылған сарқынды сулардағы қоректік заттардың жоғары мөлшері балдырлардың өсуін ынталандыруы мүмкін, бұл оттегінің жетіспеушілігінен балықтар мен басқа су организмдерінің жаппай қырылуына әкеп соғуы ықтимал.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады. Сарқынды суларды ағызатын кәсіпорындар үшін жалпы қолданылады. Тұндыру әдісінің мәні мынада: кейбір қоспалар түбіне түседі, ал басқалары бетіне көтеріледі, бұл судың тығыздығымен салыстырғанда қоспаның тығыздығына байланысты. Әдетте, сарқынды суларды 6-24 сағат бойы тұндыру сарқынды сулардан 95 %-ға дейін тоқтатылған заттарды кетіруге мүмкіндік береді. Көлденең тұндырғыштардың негізгі артықшылықтары: таяз тереңдік, жақсы тазалау әсері, бірнеше бөлім үшін бір тырмалау құрылғысын пайдалану мүмкіндігі. Олардың кемшіліктері шектеулі еніне байланысты көбірек тұндырғыш санын қолдану қажеттілігін қамтиды.

      Тік тұндырғыштардың көлденең тұндырғыштармен салыстырғанда артықшылығы бар; олардың қатарына шөгінділерді кетірудің ыңғайлылығы және конструкцияның аз аймақты алуы жатады. Алайда, олардың бірқатар кемшіліктері де бар, олардың ішінде мыналарды атап өтуге болады: 1) үлкен тереңдік, бұл олардың құрылысының құнын арттырады, әсіресе жерасты сулары болған кезде; 2) өткізу қабілеті шектеулі, өйткені олардың диаметрі 9 м-ден аспайды. Тік тұндырғыштардан алынған шөгінді гидростатикалық қысымның әсерінен жойылады. Жауын-шашынның ылғалдылығы 95 %-ды құрайды.

      Тұндырғыштардан тұнба гидростатикалық қысыммен және әртүрлі механизмдердің (қырғыштар, сорғылар, элеваторлар және т.б.) көмегімен жойылады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Сарқынды сулардағы тоқтатылған заттар шығарындыларының азаюы.

5.3.2. Сарқынды суларды химиялық, физикалық-химиялық тазарту кезіндегі ЕҚТ

5.3.2.1. Коагуляция, флокуляция

      Сипаты

      Бұл әдіс рН мәнін түзету және еритін металдардың тұндыру қарқындылығын арттыру мақсатында реагенттерді біріктіруде алюминий және темір сульфаттары мен хлоридтері, гидросульфаттар және алюминий гидроксохлоридтері сияқты реагенттерді қосудан тұрады.

      Техникалық сипаты

      Сарқынды суларды тазарту әдістерінің бірі – коагуляция және флокуляция процестерін қамтитын химиялық және физика-химиялық тазарту.

      Коагуляция – бұл коагулянттар деп аталатын микроскопиялық бөлшектерді қалыптастыру үшін алюминий сульфаты немесе полиэлектролиттер сияқты коагулянттар қосылатын процесс. Бұл бөлшектер ластағыш заттарды, мысалы, кір, май, ақуыз және сарқынды суларда кездесетін басқа заттарды тартады және қалыңдатады. Нәтижесінде ластағыш заттар қалыңдайды және тұнба түзеді, оны оңай алып тастауға болады.

      Коагулянттар ретінде әлсіз негіздердің көп зарядталған катиондары мен күшті қышқылдардың аниондары түзетін тұздар қолданылады. Суда аталған тұздар күрделі иондар түзу үшін гидролизденеді. Алюминий мен темір сульфаттары мен хлоридтері ең көп таралған. Гидролиз процесінде түзілген алюминий және темір гидроксидтерінің коллоидты күлдері агрегаттар түзу үшін коагуляцияланады. Соңғысы сарқынды сулардың дисперсті фазасының бөлшектерімен бірге тұнбаға түседі және осылайша оны тазартады.

      Коагулянттардың гидролизі коагуляцияның маңызды процестерінің бірі болып табылады. Оның толықтығы суспензияның бөліну сапасына да, коагулянтты тұтынуға да әсер етеді. Сарқынды суларды тазарту кезінде коагулянттарды пайдаланудың ең жоғары тиімділігін қамтамасыз ететін шешуші фактор дисперсті жүйеде коагулянттың концентрациясын, рН мәнін және дисперсті ортаның иондық құрамын өзгерту арқылы қажетті бағытта гидролиз жүргізуге жағдай жасау болып табылады. Дисперсті фазаның теріс заряды бар дисперсті жүйелер бөлінген жағдайда, бұл шарттар дисперсті фазаның оң заряды бар дисперсті жүйелер – теріс зарядталған гидроксокешендер бөлінген жағдайда оң зарядталған гидроксокешендердің алынуын қамтамасыз етуге тиіс.

      Алюминий мен темір сульфаттарымен және хлоридтерімен қатар, негізділігі жоғары коагулянттар – гидросульфаттар мен алюминий гидроксохлоридтері жақында кең таралуда. Дигидроксосульфаттың артықшылығы [Al2(SO4)2(OH)2] 11 Н2О алюминий сульфатына қарағанда рН-ның кең диапазонында, қабыршақ түзу қабілеті жоғары. Бұл заттың гидролизі нәтижесінде пайда болатын гидроксокешендер оң зарядты жоғарылатады. Оның коррозиялық белсенділігі алюминий сульфаттарына қарағанда айтарлықтай төмен. Қазіргі уақытта алюминий пентагидроксохлориді Al2(OH)5Cl ең көп таралған. Бұл коагулянттың өзіне тән айырмашылығы – оңтайлы рН мәндерінің кең аймағы, әсіресе қышқыл аймақта. Коагулянт дисперсті фазасы аз дисперсті жүйелерді бөлу кезінде жақсы жұмыс істейді, коррозиялық белсенділігі төмен.

      РН төмен дисперсті жүйелерді коагуляциялау үшін натрий алюминаты қолданылады. Жоғарылау рН мәндерінде натрий алюминаты алюминий сульфатымен бірге қолданылады.

      Көптеген жағдайларда коагулянт қоспаларын қолдану жоғары тиімділік береді. Бұл ретте РН мен температураның оңтайлы мәндері аймағының едәуір кеңеюі қамтамасыз етіледі, үлпектер жекелеген коагулянттарды қолдану жағдайына қарағанда біркелкі тұнбаға түседі. AL2(SO4)3 және FeCl3 қоспасын 1: 1 арақатынасында қолдану жағдайы белгілі.

      Флокуляция – бұл түзілген коагулянт бөлшектері флок деп аталатын үлкен бөлшектерге біріктірілетін процесс. Флокуляция сарқынды сулардың баяу қозғалуымен және флокулянттардың қосылуымен жүреді. Флоктар тазарту бассейнінің түбіне қонуға немесе сүзу арқылы алып тастауға жеткілікті үлкен болады.

      Бұл процестер сарқынды сулардан ластағыш заттарды кетіруге және оларды қоршаған ортаға қауіпсіз деңгейге дейін тазартуға мүмкіндік береді. Олар сарқынды суларды ағызу алдында өңдеу және тазарту үшін өнеркәсіпте, коммуналдық шаруашылықта және басқа салаларда кеңінен қолданылады.

      Дисперсті жүйелердің тұрақтылығын реттеу үшін соңғы кездері әртүрлі суда еритін полимерлер кеңінен қолданылуда, олардың өте аз қоспалары дисперсиялардың тұрақтылығын түбегейлі өзгерте алады. Олар сарқынды суларды дисперсті қоспалардан тазартуда, суспензияларды шоғырландыруда және сусыздандыруда, жауын-шашынның сүзу өнімділігін жақсарту үшін және т.б. кеңінен қолданылады. Флокуляция деп аталатын осы барлық процестердің негізінде жоғары молекулалы қоспалардың әсерімен дисперсті бөлшектердің агрегация дәрежесін өзгерту жатыр. Флокуляция нәтижесінде пайда болатын компактілі коагулянттардан айырмашылығы, ірі агрегаттар (флокулянттар) айтарлықтай икемділікке ие. Флокуляция, әдетте, қайтымсыз процесс: бұл жағдайда реагент ерітіндісінің құрамын азайту арқылы (коагуляция кезінде байқалғандай) тұнбаны пептизациялауды (қайта диспергирлеуді) жүзеге асыру мүмкін болмайды.

      Жоғары молекулалы флокулянттар әдетте үш топқа бөлінеді: бейорганикалық полимерлер, табиғи заттар және синтетикалық органикалық полимерлер. Флокулянттардың соңғы класы ең кең қолданыста. Ең көп таралған флокулянттар полиакриламид, акриламид, акрилонитрил және акрилат сополимерлері, полиакрил және полиметакрил қышқылдарының натрий тұздары, поли-диметиламиноэтилакрилаттар және т. б. болып табылады.

      Сарқынды суларды коагуляция және флокуляция арқылы тазарту процесі мынадай кезеңдерден тұрады: коагулянттар мен флокулянттардың жұмыс ерітінділерін дайындау, реагенттерді сарқынды сумен мөлшерлеу және араластыру, үлпектердің түзелуі, үлпектерді тұндыру.

      Жұмыс ерітінділерін дайындау гидравликалық немесе механикалық араластырғыштарда жүзеге асырылады. Коагулянттардың жұмыс ерітінділерінің концентрациясы әдетте 3– 5 %, кейде 7 %-ға дейін, флокулянттардың жұмыс ерітінділерінің концентрациясы 1 %-ға дейін құрайды. Сарқынды суды коагулянттардың жұмыс ерітінділерімен араластырғаннан кейін, ол гидравликалық немесе механикалық араластырғыштарда да жүзеге асырылуы мүмкін, су үлпектердің түзелуі камераларына жіберіледі, онда осы процесті күшейту үшін флокулянттар қосылуы мүмкін. Бөлгіш, құйынды және механикалық араластырғыштары бар камералар пайдаланылады. Камераларда қабыршақтардың пайда болуы баяу жүреді – 10 – 30 минут ішінде. Үлпектерді тұндыру бұрын қарастырылған тұндырғыштарда, ағартқыштарда және басқа құрылғыларда жүреді. Кейде араластыру, коагуляция және тұндыру кезеңдері бір аппаратта жүзеге асырылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Ластанған сарқынды сулардың шығарындыларын азайту.

      Металдарды жоюдың ең жоғары тиімділігін қамтамасыз ету үшін ең маңызды фактор-тұндырғыштарды таңдау. Сульфид негізіндегі реагенттерді қолдану кейбір металдардың төмен концентрациясына қол жеткізуге мүмкіндік беретінін көрсететін мысалдар бар. Сарқынды суларды тазарту процесінде дұрыс рН мәні де өте маңызды, өйткені кейбір металл тұздары РН мәндерінің өте аз диапазонында ғана ерімейді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Қолданылатын әдістерді таңдағанда, қабылдаушы су объектісінің мөлшері мен ағын жылдамдығы белгілі бір рөл атқаруы мүмкін. Жоғары концентрациялардың пайдасына көлемдік ағынның азаюы тазарту үшін энергияны тұтынудың төмендеуіне әкеледі. Жоғары концентрацияланған сарқынды суларды тазарту жоғары концентрациялы сарқынды суларға алып келеді, бірақ аз концентрацияланған ағындармен салыстырғанда қалпына келтіру жылдамдығы жоғары болады, бұл жалпы ластағыш заттарды жоюды жақсартады. Тазалау тиімділігі 90 – 95 %-ға жетуі мүмкін. Коагулянттың шығыны оның түріне, сондай-ақ сарқынды суларды тазартудың құрамы мен қажетті дәрежесіне байланысты және сарқынды сулардың 0,1 – 5 кг/м3-ын құрайды.

      Кросс-медиа әсерлері

      Қуат тұтынуды арттыру.

      Қоспаларды қолдану.

      Кәдеге жаратуға жататын қалдықтардың түзілуі.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады. Сарқынды суларды коагуляция және флокуляция әдісімен тазарту процесінде тұнба пайда болады, оны жою немесе залалсыздандыру қажет. Мұндай қалдықтардың мөлшері мен құрамын бағалау тазарту процесінің экологиялық тұрақтылығы тұрғысынан үлкен маңызға ие. Қолданылатын коагулянттар мен флокулянттардың санын бағалау экология тұрғысынан өте маңызды, өйткені бұл химиялық заттарды шамадан тыс пайдалану табиғи су айдындарының экожүйелеріне теріс әсер етуі мүмкін

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.2.2. Сорбция

      Сипаты

      Сорбциялық тазалау – сүзгі элементінің сұйықтықтағы қоспаларды ұстау қабілетіне негізделген суды терең тазартудың бір жолы. Бұл әдіс су құрамына жоғары талаптар болған кезде қолданылады.

      Сорбциялық сүзгі – жүйенің тиімдірек жұмыс істеуіне арналған тазарту қондырғыларының қосымша элементтерінің бірі.

      Техникалық сипаты

      Сорбция процестері – металдарды бетіндегі ерітінділерден (адсорбция) немесе бүкіл көлемі бойынша (сіңіру) сорбциялық затпен ұстаудың гетерогенді процесі. Сорбенттік зат ретінде белсендірілген көмір, саз – бентониттер, ион алмастырғыш шайырлар, шунгиттер мен цеолиттер, органикалық еріткіштердегі экстрагент ерітіндісі (керосин) және т.б. қолданылады. Сорбенттердің (нанотүтікшелер және т. б.), ион алмастырғыш шайырлардың жылына жүзден астам жаңа түрлері мен типтері әзірленетінін атап өткен жөн. қандай да бір йонсорбенттеуші агентті қолдану нақты жағдайларға, металл түріне, рН-ға, кедергі келтіретін және ластағыш заттардың болуына және т.б. байланысты. Сорбентті таңдау техникалық тапсырма негізінде жүзеге асырылады – мақсаты мен міндеттері, шарттары мен параметрлері. Тәжірибелік жолмен анықталады және орнату жобасына жобалау ұйымы енгізеді.

      Белсендірілген көмір (кокос, ағаш, тас) ең көп таралған және тиімді сорбенттердің бірі болып саналады. Органикалық ластағыш заттардың деңгейін 90 – 99 %-ға төмендетеді.

      Оны ұнтақ немесе гранула түрінде қолдануға болады. Тиімділік микропоралардың жалпы көлеміне байланысты. Әдетте, белсендірілген көмір негізіндегі сүзгілер бірнеше қабаттар немесе картридждер ретінде пайдаланылады, осылайша материалдың бір сүзгіден өтуі екінші сүзгідегі тазалаумен өтеледі. Содан кейін пайдаланылған сүзгі ауыстырылады және екінші сүзгі ретінде пайдаланылады. Бұл операция сүзгілер өтіп кетулерді анықтаудың тиісті әдісінің болуына байланысты.

      ИРВЕЛЕН-М сорбентін қолдану арқылы сүзгілеп көму.

      ИРВЕЛЕН-М – бұл бастапқы полипропиленнен жасалған және ақ-кремді полимерлі талшық, түйіршіктер мен үлпектермен араласқан, құрылымды құрайтын материалды торға тігіп, жоғары температураның әсерінен пайда болған сүзгі материалы.

      ИРВЕЛЕН-М сүзгілеріне арналған сорбенттің сипаттамасы: ұстағанда қатты мақтаға ұқсайды;

      полимерлі талшықтың диаметрі – 100 – 250 мкм;

      -50°C-тан +90°C-қа дейінгі температурада қолдануға болады;

      мұнайдың, мұнай өнімдерінің, кейбір элементтер мен қосылыстардың тез сіңуіне және кейіннен жиналуына және сақталуына ықпал ететін жоғары талшықты сіңіру қабілеті;

      талшықты-кеуекті құрылымы бар ИРВЕЛЕН-М суды сіңірмейді, суды кедергісіз өткізеді.

      Материал бірегей құрылымды, соның арқасында ол төмендегі қосылыстар бойынша суды сүзуді жүзеге асыра алады:

      ауыр металдар (ванадий, алюминий, темір, кобальт, кадмий, литий, мыс, марганец, мышьяк, қорғасын, никель, мырыш, хром);

      хлорорганикалық қосылыстар (2-хлорфенол, пентахлорфенол, трихлорметан, тетрахлорметан, 1,1,1-трихлорэтан, пестицидтер-гамма-ГХГЦ);

      органикалық қосылыстар (шекті альдегидтер, мұнай өнімдері, фенолдар);

      бейорганикалық қосылыстар (сульфаттар, хлоридтер, нитраттар, нитриттер, фосфаттар, аммоний тұздарының азоты және аммиак).

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Органикалық және бейорганикалық ластаушы заттардың, ауыр металдардың, хлорорганикалық қосылыстардың және мұнай өнімдерінің мөлшерін айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді, ағынды сулардың қоршаған ортаға уытты әсерін азайтады, судың мөлдірлігін жақсартып, сапасын көтереді, қосымша химиялық реагенттерді қолдану қажеттілігін төмендетеді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Нақты объектіге байланысты.

      Кросс медиа әсерлері

      Қолданылатын сорбентке байланысты.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.2.3. Экстракция

      Сипаты

      Экстракция – бұл ерітіндіден қоспаларды еріткіштің көмегімен алу (экстрагент), ол іс жүзінде бастапқы қоспамен араласпайды.

      Техникалық сипаты

      Сарқынды суларды органикалық сипаттағы зиянды және улы заттардан (мысалы, фенолдар, майлар, органикалық қышқылдар) тазарту немесе технологиялық ерітінділер мен сұйық қалдықтардан бағалы бейорганикалық қоспаларды (мысалы, металдар) іріктеп алу үшін қолданылады.

      Сарқынды сулардың экстрациясын жүргізу үшін ластағыш заттармен кешендер құруға қабілетті және оларды судан алуға болатын арнайы химиялық реагенттер қолданылады. Экстракциядан кейін ластағыш заттар бөлек фаза түзеді, оны судан бөлуге болады.

      Экстракцияның физика-химиялық әдістемесі диффузия, сіңіргіш сорбенттердің әрекеті, тұндыру немесе химиялық реагенттерді қолдану арқылы кешендердің түзілуі сияқты әртүрлі әдістерді қолдануды қамтиды.

      Экстракция алынған компоненттің екі өзара ерімейтін сұйықтықтың қоспасында олардың ерігіштігіне сәйкес таралуына негізделген.

      Экстрагентті сәтті таңдағанда, ондағы алынған компоненттің концентрациясы оның судағы бастапқы концентрациясынан едәуір асып кетуі мүмкін. Содан кейін концентрацияланған компонент экстрагенттен бөлінеді және оны тастауға немесе тауарлық өнім ретінде пайдалануға болады. Тиісті тазалаудан кейін экстрагентті де қайта пайдалануға болады.

      Экстракция әдісін алынған компоненттің құны экстракция шығындарынан асып кеткен кезде немесе барлық басқа әдістер қолданылмайтын болса, қолдану үшін ұсынылады. Яғни, экстракцияның рентабельділігі, мысалы, бәсекелес ион алмасу әдісімен салыстырғанда, әртүрлі технологиялық ойлармен, экстрагенттің құны мен қол жетімділігімен, оның жоғалу мөлшерімен және оқшауланған заттардың құндылығымен анықталады.

      Алайда, экстракция әдісінің рентабельділігінің тағы бір негізгі шекарасы бар- концентрациялық. Тәжірибе мен есептеулер көрсеткендей, концентрациясы 4 г/л-нан асатын өнімдердің көпшілігін экстракция арқылы алған ұтымды. Судағы компоненттің бастапқы концентрациясы 1 г/л-нан аз болған кезде экстракция іс жүзінде қолданылмайды.

      Түрлі компоненттерге арналған экстрагенттер әр алуан болуы мүмкін.

      Экстракция әдістері сарқынды сулардың экстрагентпен жанасу схемалары бойынша сатылы және үздіксіз ағынға бөлінеді.

      Әр кезеңдегі қадамдық-ағындық нұсқада келесі кезеңнің сығындысы алдыңғы кезеңнің сулы фазасымен араласады. Әрбір саты немесе кезең фазаларды араластыруға арналған құрылғыны және оларды гравитациялық бөлуге арналған тұндырғышты қамтиды.

      Ағындардың бұл бағыты экстракция процесінің үлкен қозғаушы күшін құруға және сарқынды суларды тиімді тазартуға ықпал етеді.

      Процесті үздіксіз қарсы ағынмен ұйымдастыру кезінде су мен экстрагент бір аппаратта бір-біріне қарай жылжиды, ал фазаларды бөлу бағанның кірісі мен шығысында жүзеге асырылады.

      Сұйық экстракция сарқынды сулардан металдарды алу үшін жеткілікті тиімді қолданылады. Бұл процесс катион алмасу экстракциясы, анион алмасу немесе үйлестіру арқылы жүзеге асырылады. Алынған металдар сулыдан органикалық фазаға, содан кейін реэкстракция арқылы органикалық фазадан сулы ерітіндіге ауысады. Бұл ретте сарқынды суларды тазартуға және оны кейіннен қалпына келтіру үшін металды шоғырландыруға қол жеткізіледі. Экстрагенттер ретінде әдетте әртүрлі органикалық қышқылдар, эфирлер, спирттер, кетондар, аминдер, төрттік аммоний негізіндегі тұздар және т.б. қолданылады. Реэкстрагенттер көбінесе қышқылдар мен негіздердің ерітінділері болып табылады.

      Экстракция процестерінің артықшылықтарына процестің өте жоғары кинетикасы, алынған компоненттің үлкен бастапқы концентрациясында қолдану мүмкіндігі жатады. Бұл әдісті қолдануды органикалық экстрагенттердің айтарлықтай жоғары құны, олардың тазартылған сарқынды сулармен ластану мүмкіндігі және заттың төмен концентрациясындағы тиімсіздік шектейді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Экстракция сарқынды суларды тазартудың тиімді әдісі болуы мүмкін, әсіресе ластағыш заттардың жоғары концентрациясы болған жағдайда.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Бұл әдіс қоршаған ортаның ластануын болдырмау үшін химиялық реагенттер мен өңдеу процесін мұқият бақылауды және басқаруды қажет етеді.

      Кросс медиа әсерлері

      Процестің нақты жағдайларына, мысалы, қолданылатын еріткіштердің түріне, экстракцияланатын заттардың қасиеттеріне, сондай-ақ экстракция жүріп жатқан қоршаған ортаның ерекшеліктеріне байланысты.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады. Егер ағынның құрамында бағалы еріген органикалық заттардың мөлшері жоғары болса (2-3 г/л-нан астам) экстракция ақталады. Әдетте фенолдар, майлар, май қышқылдары және бағалы металдар осы әдіспен алынады.

      Экономика

      Экстракциялық тазарту әдісі органикалық қоспалардың едәуір концентрациясында экономикалық тұрғыдан тиімді. Өнімдердің көпшілігі үшін экстракцияны қолдану олардың 2 г/л және одан жоғары концентрациясында ұтымды. Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.2.4. Химиялық тұндыру

      Сипаты

      Бұл әдіс рН мәнін түзету және еритін металдардың тұндыру қарқындылығын арттыру мақсатында әк, каустикалық натрий, күкіртті натрий сияқты реагенттерді қосудан немесе реагенттерді біріктіруден тұрады.

      Техникалық сипаты

      Химиялық тұндыру негізінен сарқынды сулардан еритін металл иондарын кетіру үшін қолданылады. Еритін металдарды рН мәнін реттеу арқылы сарқынды сулардан тұндыруға болады. Сарқынды суларға реагент қосылады, мысалы, әк, натрий гидроксиді, натрий сульфиді немесе реагенттердің қосындысы, нәтижесінде металмен ерімейтін қосылыстар шөгінді түрінде пайда болады. Осы ерімейтін қосылыстарды судан сүзу арқылы жоюға болады. Коагулянтты немесе флокулянтты қосу оңай бөлінетін үлкен үлпектердің пайда болуына ықпал етеді және көбінесе тазарту жүйесінің жұмысын жақсарту үшін қолданылады.

      Темір, қорғасын, мырыш, марганец және т.б. сияқты металдарды ағызу үшін әдетте тұндыру қолданылады. Металл гидроксидтері әдетте ерімейді, сондықтан оларды тұндыру үшін әк кеңінен қолданылады.

      Коагулянттар ретінде әдетте әлсіз негіздердің – темір мен алюминийдің және күшті қышқылдардың тұздары қолданылады: Fe2(SO4)3, FeCl3, FeSO4, Al2(SO4)3, AlCl3.

      Металл сульфидтері де ерімейді және сілтілі ортада натрий сульфиді, натрий гидросульфиді және тримеркаптосульфотриазин (TMС) сияқты реагенттер қолданылады. Биологиялық әдіс сульфатты қалпына келтіретін бактериялардың көмегімен H2S алу кезінде де қолданылады, газ тасымалдаушы газдың тұндыру сатысына ауысады. Сульфидті тұндыру нәтижесінде РН мәніне және температураға байланысты тазартылған ағындардағы белгілі бір металдардың концентрациясының төмен мәндерін қамтамасыз етуі мүмкін, ал металл сульфидтерін балқыту кезеңіне қайтаруға болады. Селен және молибден сияқты металдарды да тиімді түрде жоюға болады.

      Кейбір жағдайларда металл қоспасын тұндыру екі кезеңде жүзеге асырылуы мүмкін: алдымен гидроксид арқылы, содан кейін сульфидті тұндыру арқылы. Артық сульфидтерді кетіру үшін тұндырудан кейін темір сульфатын қосуға болады.

      Металдар жойылатын көптеген қондырғыларда сарқынды сулардың қажетті шекті мәндеріне жетудің негізгі проблемаларының бірі-тұндырылған металдардың коллоидтық күйі. Бұл сапасыз бейтараптандыру және флокуляция нәтижесінде пайда болуы мүмкін. Тұндырылған металдың күйін жақсарту үшін әртүрлі флокулянттар мен коагулянттарды қолдануға болады және мұндай материалдарды жеткізушілер жауын-шашынға сынақтар жүргізіп, дұрыс коагулянтты көрсете алады.

      Сарқынды сулардың құрамы концентраттың/шикізаттың сапасына және ылғалды жүйелерде тазартылған кейінгі шығатын газдардың құрамына байланысты өзгереді. Сонымен қатар, сарқынды сулардың пайда болуына ықпал ететін әртүрлі мөлшердегі материалдарды жеткізу көздері немесе күн райы жағдайлары сарқынды сулардың алуан түрлілігін арттырады.

      Сарқынды сулардағы ауыр металл иондарының қалдық концентрациясы санитарлық-тұрмыстық су пайдалану су айдындары (мг/л) үшін ШРК нормасынан аспауға тиіс: мыс, никель және қорғасын иондары – 0,1, мырыш – 1, кадмий – 0,01, кобальт – 1, сынап – 0,001, мышьяк – 0,05.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Химиялық тұндыру судың ауыр металдармен ластану деңгейін айтарлықтай төмендетуге, олардың табиғи су қоймаларына түсуінің алдын алуға, су сапасын жақсартуға және су экожүйелеріне уытты әсерді азайтуға мүмкіндік береді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Химиялық тұндыру арқылы сарқынды суларды тазарту тиімділігі келесі факторларға байланысты:

      химиялық тұндырғышты таңдау;

      қосылатын тұндырғыштың мөлшері;

      тұндырылған металды кетіру тиімділігі;

      бүкіл тазарту процесінде дұрыс рН мәнін сақтау;

      белгілі бір металдарды кетіру үшін темір тұздарын пайдалану;

      флоккуляциялық немесе коагуляциялық реагенттерді пайдалану;

      сарқынды сулардың құрамының ауытқуы және күрделі иондардың болуы.

      Сарқынды суларды тазартудың бұл әдістері өнеркәсіптік сынақтардан өткізілді және АҚШ, Канада, Ресей және Қытай кәсіпорындарында енгізілді. Сарқынды суларды тазартудың тиімділігін арттыру үшін алдын ала тазартылған бейтараптандырылған сарқынды суларды тазартудың әртүрлі әдістері ұсынылған. Ең жиі қолданылатындары: құрамында алюминий бар реагенттерді (орташа және негізгі тұздар), сондай-ақ электро – немесе гальвано-коагуляторларда сарқынды суларды өңдеу кезінде металды электрохимиялық еріту процесінде алынған алюминий гидроксиді. Алюминий қосылыстарын қолданудың негізгі мақсаты – кальций гидросульфоалюминаты түрінде сульфаттарды оқшаулау 3CaO⋅Al2O3⋅CaSO4⋅31H2O (КГСА). Осы әдіс бойынша сульфаттардың тұндырылуы мына теңдеумен сипатталады:

      3CaO⋅Al2O3⋅6H2O + CaSO4 + 25(26) H2⋅Al2O3⋅CaSO4⋅31H2O

      Бұл әдіспен сульфаттардың бөліну тереңдігі құрамында алюминий бар реагенттің шығынына байланысты. Ағартылған судағы сульфат иондарының ең аз құрамы КГСА еруі арқылы айқындалады және 25 мг/дм3 құрайды.

      Кросс-медиа әсерлері

      Энергия тұтынуды арттыру.

      Қоспаларды қолдану.

      Кәдеге жаратуға жататын қалдықтардың түзілуі.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.2.5. Белсендірілген көмірді қолдану арқылы адсорбция

      Сипаты

      Адсорбция биологиялық тазартудан кейін сарқынды суларды еріген органикалық заттардан терең тазарту үшін кеңінен қолданылады, ал ауыр металл иондарынан тазарту үшін сирек қолданылады.

      Техникалық сипаты

      Белсендірілген көмірдің беті үлкен және органикалық қосылыстар, ауыр металдар және басқа ластағыш заттар сияқты әртүрлі зиянды заттарды адсорбциялау қабілеті жақсы.

      Адсорбция процесі ластанған су оның бетіндегі ластағыш заттарды ұстайтын белсендірілген көмір қабаты арқылы өтеді. Су көмір арқылы өткен сайын көмір мен ластағыш заттардың химиялық өзара әрекеттесуі жүреді, нәтижесінде көмірдің бетінде улы заттар қалады.

      Сарқынды суларды тазартудың бұл әдісі тиімді және үнемді, өйткені белсендірілген көмірді әр тазарту циклынан кейін қалпына келтіру арқылы бірнеше рет қолдануға болады. Сондай-ақ, ол қоршаған ортаның сапасын жақсартуға ықпал ететін судың ластану деңгейінің айтарлықтай төмендеуіне қол жеткізуге мүмкіндік береді.

      Белсендірілген көмір сарқынды сулардан шығатын ОХТ сәтті азайтады.

      Белсендірілген көмір суды тазарту кезінде кеңінен қолданылатын адсорбенттердің бірі. Бұл сансыз ұсақ тесіктері бар және бетінің үлкен ауданы бар арнайы өңделген көміртегі. Белсендірілген көмірдің әр граммының бетінің ауданы 500 м2-ден 1500 м2-ге дейін құрайды.

      Белсендірілген көмір күшті физикалық адсорбциялық және химиялық адсорбциялық функцияларға ие, сонымен қатар детоксикациялық әсері бар. Детоксикацияның әсері белсендірілген көмірден уды адсорбциялау үшін үлкен бетті пайдалану болып табылады, осылайша ол удың сіңуіне жол бермейді.

      Белсендірілген көмір әдетте ұнтақталған белсендірілген көмір және түйіршікті белсендірілген көмір болып екіге бөлінеді, біріншісі сарқынды суларды тазарту үшін әдетте суспензиялық байланыс адсорбциясын пайдаланады. Соңғысы сарқынды суларды тазартудың сүзгі-адсорбциялық әдісін қолданады.

      Тазарту жүйелерінің екі түрі бар. Біреуінде сарқынды суларды тікелей қайта өңдеу үшін белсендірілген көмірді пайдаланылады, ал екіншісінде химиялық тазартудан, қоректік заттарды кетіруден және сүзуден кейін екінші реттік сарқынды суларды адсорбциялау үшін түйіршікті белсендірілген көмірді пайдаланады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Органикалық заттардың, сынаптың және ауыр металдардың суға түсуін азайту.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Адсорбция әдісін қолданудың негізгі артықшылығы:

      процесті жақсы басқару;

      қайталама ластанудың болмауы.

      Кросс-медиа әсерлері

      Қосымша шығындар пайдаланылған адсорбентті жою қажеттілігімен байланысты. Белсендірілген көмірді регенерациялау мүмкін, бірақ бұл процесс өте көп уақыт қажет етеді және тәулік бойы жұмыс істейтін тазарту қондырғылары жағдайында ыңғайсыз. Белсендірілген көмірді бір реттік жүктеу ретінде пайдалану көбінесе экономикалық тұрғыдан тиімсіз.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Ластағыш заттардың төгінділерін азайту.

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.2.6. Бейтараптандыру

      Сипаты

      Қышқыл суларды бейтараптандыру үшін натрий гидроксиді NaOH, калий гидроксиді КОН, натрий карбонаты Na2CO3, аммиак суы NH4OH, кальций карбонаты СаСО3, магний карбонаты MgCO3, доломит (CaCO3·MgCO3), цемент қолданылады. Ең қолжетімді реагент – кальций гидроксиді (әк сүті Ca(OH)2) құрамында 5 – 10 % белсенді әк Ca(OH)2 бар. Кейде өндіріс қалдықтары бейтараптандыру үшін қолданылады, мысалы, металлургия өндірісінің шлактары.

      Техникалық сипаты

      Бейтараптандыру құрамында металдар (ауыр металдар) бар қышқыл сарқынды суларды тазарту, тұнба түзу үшін сілтілі реагенттерді қосу арқылы қышқыл ерітінділердің рН мәнін арттыру үшін қолданылады.

      Ерітіндінің рН мөлшері суда металл гидроксидтерін қалыптастыру және тұндыру үшін реттеледі. Әдетте, бұл процесс сарқынды суларды тазартудың негізгі кезеңіне дейін жүзеге асырылады.

      Бейтараптандыру үшін кезкелген сілтілі реагент қолданылады, көбінесе үлпілдек әк, әк сүті, суспензия түріндегі кальций мен магний карбонаттары. Кәсіпорын шегінде әк беру механикаландырылуға тиіс. Реагентті сөндіру арнайы машиналарда, Руссол және Поляков конструкцияларында жүзеге асырылады.

      Бейтараптандырудың артықшылығы – тазарту процесінің тиімділігін арттыру мақсатында сарқынды суларды алдын ала тазарту мүмкіндігі.

      Бұл әдіс қышқыл суларды бейтараптандыру үшін кеңінен қолданылады. Қышқыл және сілтілі өндірістік сарқынды суларда әрдайым металл иондары болатындықтан, реагенттің дозасы тұнбаға ауыр металл тұздарының бөлінуін ескере отырып анықталады. Өндірістік сарқынды суларды реагентті бейтараптандыру процестері бейтараптандыру қондырғыларында немесе станцияларында жүзеге асырылады.

      Сарқынды сулардың байланысу уақыты 5 минуттан аз болмауға тиіс. Құрамында еріген ауыр металл иондары бар қышқыл сарқынды сулар үшін бұл уақыт кем дегенде 30 минут болуы керек.

      Сарқынды суларды бейтараптандыруға арналған құрылыстар көптеген жұмыс модульдерінен тұрады: құм ұстағыштар, орташаландырғыш резервуарлар, реагент қоймалары, реагент дайындауға арналған аппараттар, диспенсерлер, араластырғыштар, реакция камералары, тұндырғыштар, жинақтағыштар, шлам алаңдары. Агрегаттардың әрқайсысы қажет болған жағдайда жүйеге біріктіріледі. Яғни, егер стокта құм болса, құм ұстағыш орнатылады.

      Кәсіпорын шегінде әк беру механикаландырылуға тиіс. Реагентті сөндіру арнайы машиналарда орындалады. Әктің үлкен фракциялары алдын ала бөлшектелуі керек.      Әк сүті пышақтардың айналымы кемінде 40 айн/мин болатын араластырғыштарда дайындалады. Оның концентрациясы кальций оксидінің белсенділігі бойынша 5-тен 10 %-ға дейін анықталады.

      Құрамында тек тұз қышқылы бар ағындар үшін реагентпен байланыс ұзақтығы 5 минут болуы керек. Егер сұйықтықтың құрамында ауыр металдар болса, уақыт 30 минутқа дейін артады. Араластырғыштың қуаты жоғарылаған кезде – сағаттың төрттен біріне дейін азаяды.

      Жинағыштардың көлемі сарқынды суларды бейтараптандыру кезінде тұнба мөлшеріне байланысты. Төмендегі кестеде кальций оксидінің 50 %-дық белсенділігі бар әк сүтімен сарқынды суларды бейтараптандыру көрсеткіштері берілген.

      5.1-кесте. 1 жыл ішінде жиналатын, 1 м3 бейтараптандырылған судан жиналатын тұнба мөлшері

Р/с
№

1 жыл ішінде жиналатын, 1 м3 бейтараптандырылған судан жиналатын тұнба мөлшері

1

Қышқыл мен ауыр металл иондарының концентрациясы, кг*м3

5

10

15

20

30

40

50

2

Тұнба мөлшері, м3

33

51

65

76

93

108

118


      Қорғау әдісін таңдау техникалық-экономикалық есептеулер негізінде жүзеге асырылады. Жабдық сарқынды суларға төзімді материалдардан жасалуы керек. Сұйықтықты резервуарға жібермес бұрын оның құрамына мұқият зертханалық бақылау жүргізу керек.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Сарқынды сулардың көлемін азайту. Су тұтыну көлемін азайту (ағартылған суды процеске қайтару). Сарқынды сулардағы ластағыш сарқынды сулардың концентрациясының төмендеуі.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Қышқылдықты кетіру: бейтараптандыру сарқынды сулардың қышқылдығын келесі өңдеу кезеңдеріне дейін қажетті деңгейге дейін төмендету үшін қолданылады.

      Ауыр металдарды жою: бейтараптандыру сарқынды сулардан ауыр металдарды кетірудің тиімді әдісі болуы мүмкін. РН көтеру үшін сілтілі реагенттерді қосқаннан кейін ауыр металдардың гидроксидтері тұндырылады, содан кейін оларды судан шығаруға болады.

      Биологиялық тазарту алдында алдын ала өңдеу: кейбір жағдайларда бейтараптандыру сарқынды суларды биологиялық тазарту қондырғыларына жібермес бұрын алдын ала өңдеу үшін қолданылады. Бұл одан әрі тазарту процесі үшін оңтайлы жағдай жасауға көмектеседі және ластағыш заттардың биологиялық ыдырау тиімділігін арттырады.

      Аммиакты азайту: бейтараптандыруды сарқынды сулардағы аммиакты азайту үшін де қолдануға болады, бұл тазарту процесінің маңызды аспектісі болып табылады, әсіресе тамақ өнеркәсібі сияқты аммиакты сарқынды сулармен жұмыс істейтін тазарту қондырғыларында.

      Кросс-медиа әсерлері

      Бұл әдістің кемшілігі – кәдеге жаратылуы қиын кристалды кальциттен, кварцтан, калий дала шпаттарынан тұратын қайталама химиялық қалдықтардың пайда болуы.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.2.7. Тотығу

      Сипаты

      Тазартудың тотықтыру әдісі улы және жағымсыз иісті қоспалары бар сарқынды суларды залалсыздандыру үшін қолданылады. Тотығу процесінде химиялық реакциялар нәтижесінде улы ластағыш заттар аз уыттыға айналып, судан шығарылады.

      Техникалық сипаты

      Хлор диоксиді марганец оксидінің тұнбаға түсуімен марганецті (II) марганецке (IV) дейін тиімді тотықтырады. Хлорит анионы Mn (II)-мен де әрекеттесетіндіктен, барлық реакцияны келесідей көрсетуге болады:

      2ClO2 + 5Mn2+ + 6H2O-> 5MnO2 + 12H+ + 2Cl-

      Реакция тез және қарқынды жүреді, 5 минуттан кейін марганец оксидінің 99 %-дан астамын сүзу арқылы жоюға болады. Бұл реакция қышқыл ортаға қарағанда сәл сілтілі болады.

      Хлор диоксиді темірді (II) темірге (III) оңай тотықтырады, темір (III) гидроксиді тұнбаға түседі. Хлорит анионы Fe (II)-мен де оңай әрекеттесетіндіктен, бүкіл реакцияны келесідей жазуға болады:

      ClO2 + 5Fe2+ + 13H2O -> 5Fe(ОH)3 + Cl- + 11H+

      Одан кейін алынған тұнба сүзу әдісімен жойылады. Бұл реакцияға бейтарап және сәл сілтілі орта да ықпал етеді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Окислительный әдіс ағынды суларды тазартуда уыттылықты төмендетуге, жағымсыз иістерді жоюға және су қоймаларын ластанудан минимизациялауға мүмкіндік береді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      1 мг марганецті тотықтыру үшін рН>7 кезінде 2,5 мг хлор диоксиді қажет. 1 мг темірді тотықтыру үшін рН>5 кезінде 1,3 мг хлор диоксиді қажет.

      Кросс-медиа әсерлері

      Mn (II) белсенді хлормен тотықтыру процесі тұнбаның пайда болуымен қатар жүреді, бұл оның бөлігін сулы ерітінділерден алу процестерін кейіннен қолдануды қажет етеді.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.2.8. Ион алмасу

      Сипаты

      Ион алмасу процесі әдетте ион алмасу шайырының түйіршіктерімен толтырылған колоннада жүреді. Алмасу колоннаның жоғарғы жағынан басталады, содан кейін ол арқылы өтеді, осылайша алмасу процесінің тепе-теңдік күйін сақтайды.

      Техникалық сипаты

      Ион алмасу процесі кейде технологиялық сарқынды сулардан металдарды шығару кезінде тазартудың соңғы кезеңі ретінде қолданылады. Ион алмасу арқылы сарқынды сулардан қажетсіз металл иондары қатты матрицаға ауысу арқылы жойылады, сонымен бірге ион алмастырғыш құрылымында сақталған басқа иондардың тең мөлшерін қайтарады. Әдетте, ион алмасу процесі металдардың концентрациясы 500 мг/л-нан аз болған кезде қолданылады.

      Ион алмастырғыштың сыйымдылығы құрылымда сақталған иондар санымен шектеледі. Сондықтан ион алмастырғышты тұз қышқылы немесе каустикалық сода көмегімен қалпына келтіру қажет.

      Ион алмастырғыштарды сарқынды сулардан белгілі бір металдарды кетіру үшін қолдануға болады. Мұндай селективті ион алмасу процесі улы металдардың ағындарын тазартуда әлдеқайда тиімді. Сонымен қатар, колонна аралас сарқынды сулармен жұмыс істегенде өте жоғары тазарту деңгейі мен тиімділігін қамтамасыз ете алады.

      Ион алмасу кеңінен қолданылатын және перспективалы физикалық-химиялық қалпына келтіру әдістерінің бірі болып табылады. Ион алмасу қабілеті иониттің құрылымымен анықталады, оның негізі жоғары молекулалық құрылым немесе валенттік күштермен немесе тор күштерімен байланысқан матрица деп аталады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Иондық алмасу процесі ағынды сулардан уытты металдарды тиімді жою арқылы суға ластаушы заттардың түсуін қысқартуға көмектеседі.

      Экологиялық көрсеткіштер мен пайдалану деректері

      ШРК талаптарына дейін тазалау мүмкіндігі.

      Тазартылған суды айналымға 95 %-ға дейін қайтару.

      Ауыр металдарды кәдеге жарату мүмкіндігі.

      Кросс-медиа әсерлері

      Сарқынды суларды майлардан, беттегі белсенді заттардан, еріткіштерден, органикалық заттардан алдын ала тазарту қажет. Иониттерді қалпына келтіруге және шайырларды өңдеуге арналған реагенттердің үлкен шығыны. Жуу суларын концентраттардан алдын ала бөлу қажеттілігі. Қосымша қайта өңдеуді қажет ететін қайталама қалдықтардың – элюенттердің түзілуі.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.2.9. Флотация

      Сипаты

      Флотация ауа көпіршіктерімен бірге дисперсті бөлшектердің пайда болуына негізделген. Бұл әдіс құрамында ПАВ, мұнай және мұнай өнімдері, майлар, талшықты бөлшектер бар сарқынды суларды тазарту үшін қолданылады. Тазарту процесі "ауа көпіршіктері – бөлшектер" кешендерінің пайда болуынан, осы кешендердің сұйықтықтың бетіне қалқып шығуынан, құрамында ластағыш заттар бар көбік қабатын түзуден, содан кейін бұл қабатты бетінен алып тастаудан тұрады.

      Техникалық сипаты

      Флотацияның үш әдісі бар, олар ауаны қосу әдісімен ерекшеленеді:

      ауа атмосфералық қысымда еритін вакуумдық флотация, содан кейін көпіршіктердің пайда болуы үшін қысымның төмендеуі;

      мәжбүрлі ауа флотациясы (IAF), мұнда кішкентай көпіршіктер сарқынды суға индукциялық құрылғы арқылы тартылады, мысалы Вентури түтігі немесе тарылту құрылғысы;

      еріген ауа арқылы флотация (DAF), мұнда қысым астында ауа (алюминий қосылыстары үшін 0,40,8 MПa немесе 1,01,2 MПa) сарқынды суда немесе жалпы сарқынды судың бір бөлігінде ериді және содан кейін кішкене көпіршіктер пайда болады.

      Флотация процесін қолдау үшін әдетте алюминий және темір тұздары, белсенді кремний диоксиді және әртүрлі органикалық полимерлер сияқты флокулянттық қоспалар қолданылады. Олардың қызметі коагуляция мен флокуляциядан басқа, ауа көпіршіктерін сіңіруге немесе ұстауға қабілетті беттік немесе құрылымды түзу болып табылады.

      Сарқынды сулардан ерімеген қоспаларды жоюдың ең перспективалы әдістерінің бірі – флотация. Суспензиялардан қатты бөлшектерді (3 мм-ден мм-ге дейін) оқшаулаудың флотациялық әдісі соңғысының белгілі бір жағдайларда "сұйық – газ" фазаларының интерфейсіне бекітілу қабілетіне негізделген.

      Әдістің мәні – қоспалардың бөлшектері суда жұқа дисперсті ауаның көпіршіктерімен бір-біріне жабысып, көпіршіктерде ерітіндінің бетіне шығарылады, онда олар шоғырланып, сол немесе басқа жолмен жиналады.

      Сарқынды суларды тазарту практикасында компрессиялық флотация қондырғылары ең көп қолданылды, олар конструкция қарапайымдылығымен және жұмыста сенімділігімен ерекшеленеді. Бұл қондырғыларға келесі негізгі элементтер кіреді: сарқынды суларды жинау (қабылдау) резервуарлары, сорғы-эжектор немесе қысу, ауа беру қондырғысы, суды ауамен қанықтыруға арналған қысым цистернасы (сатуратор), қалқымалы (көбінесе көбік тәрізді) ластағыш заттарды жинауға және жоюға арналған жабдықтары бар флотациялық камера.

      Флотациялық тазартудың тиімділігін арттыру үшін сарқынды суларға коагулянттарды немесе флотореагенттерді жинаушыларды алдын ала енгізу көзделеді.

      Сатуратордың көлемі 3 – 5 атм қысым кезінде 2 – 3 минут ішінде судың болуына есептеледі; флотациялық камерада – 10 – 20 минут ішінде. Сатураторда еритін ауа мөлшері тазартылатын сұйықтық көлемінің кемінде 3 %-ын құрайды.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Сарқынды сулардың флотациялық қондырғыларда болу уақыты аз болған кезде (20 – 40 мин) ерімейтін қоспалар мен тоқтатылған заттардан өте жоғары тазарту әсері (90 – 98 %-ға дейін) қамтамасыз етіледі. Бұл әдістің перспективалығын және оны өндірістік және тұрмыстық сарқынды суларды тазарту үшін пайдалану мүмкіндігін алдын ала анықтады. Сарқынды суларды флотациямен тазарту аэрация, беттік белсенді заттардың, бактериялар мен микроорганизмдердің концентрациясының төмендеуі сияқты құбылыстармен қатар жүреді, бұл сарқынды суларды одан әрі тазартуға ықпал етеді, олардың жалпы санитарлық жағдайын жақсартады, кейде жеке мәндерге ие болуы мүмкін және алдын ала тазарту әдісін таңдауда шешуші фактор болуы мүмкін.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Флотациялық процесті қалыпты жүргізу кезінде беттік белсенді заттар концентрациясының айтарлықтай төмендеуіне қол жеткізуге болады (аэрация қарқындылығына, көбіктенуге және ерімеген ластанулардың концентрациясына байланысты 40 – 60 %-ға). Қарқынды аэрация және жақсы көбік беру кезінде баз концентрациясының төмендеуі 80 – 90 %-ға жетуі мүмкін.

      Флотацияның тұндырудан маңызды артықшылығы – тұндыру кезінде пайда болатын тұнбаның ылғалдылығына (95 – 99,8 %) қарағанда ылғалдылығы төмен флотациялық шламды (90 – 95 %) алу. Сондықтан тұндыру кезінде шлам тұнбадан 2 – 10 есе аз болады.

      Негізгі артықшылықтары:

      төмен шығынды әдіс;

      ерекше күш пен техникалық қызмет көрсетуді қажет етпейтін барлық түрдегі флотаторлардың салыстырмалы түрде қарапайым құрылғысы;

      су ерітінділерін тазарту тиімділігі;

      флотация процесінің жоғары жылдамдығы;

      мұнай өңдеу өнімдерін ерітіндіден шығару мүмкіндігі.

      Кросс-медиа әсерлері

      Қажетті мөлшердегі газ көпіршіктерін алу үшін флотаторлардың жұмысын үнемі бақылау, гидрофобизирлеуші реагенттерді, көбіктендіргіштерді қосу жуу суларын тазартудың осы әдісінің кемшіліктеріне жатқызылуы мүмкін.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады..

      Қалалық сарқынды суларды тазарту үшін анағұрлым перспективалы әдіс флотацияның қысымды әдісі болып табылады. Мысалы, сарқынды суларды жалпы сарқынды сулармен және тұрмыстық кәріздерді қысымды флотациямен тазарту туралы хабарланады. Сан-Франциско аудандарының бірінде өнімділігі тәулігіне 60 мың м3 болатын осындай тәжірибелік станция салынған.

      Қазақстан КТС-ларының бірінде сарқынды суларды тазарту үшін флот-сүзу қондырғылары негізінде су тазарту жүйесін қолданады. Ол тоқтатылған заттардың негізгі массасынан флотациялық тазарту процесін және құмды тиеу қабатында бір қондырғыда толық тазартуды біріктіреді.

      Флотация және сүзу процестерін бір аппаратта біріктіретін аралас әрекетті флот сүзгілері.

      Жоғарғы бөлігі – су мен ластанудың флотациялық бөлінуі жүретін флотация аймағы. Бұл бөлікте сонымен қатар каретка орнатылады, онда флотошламды кетіруге арналған спиральды жинақ және сүзгі жүктемесін жууға арналған шаю басы бар.

      Флот сүзгісінің төменгі бөлігі – сүзу аймағы. Сүзу аймағы сегменттердің тақ санына бөлінеді. Арнайы бағдарлама бойынша деңгей датчиктерінің көрсеткіштері негізінде бір сүзгі сегменті жуылады, ал қалған барлық сегменттер сүзу процесін жалғастырады. Жуу уақыты бірнеше минутты құрайды, жуу суының бір бөлігі флотошламмен бірге төгіледі.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.3.      Биологиялық тазарту кезіндегі ЕҚТ

      Сарқынды суларды биологиялық тазарту кезінде ластануды тиімді жою және тазарту процесіне жауап беретін микроорганизмдердің тіршілік әрекеті үшін оңтайлы жағдайларды қамтамасыз ету үшін әртүрлі әдістер қолданылады.

5.3.3.1. Аэротенктерде биологиялық тазарту

      Сипаты

      Сыртынан, құрылғы сарқынды сулар өтетін резервуар болып табылады. Сонымен қатар, оларды биомасса – белсенді шламмен араластыру жүреді. Резервуар бір камералы және көп камералы конструкциялы, тікбұрышты қимасы болуы, сондай-ақ аэратордың әртүрлі модельдерімен жабдықталуы мүмкін. Бұл механикалық аэрациялық, сондай-ақ пневматикалық құрылғылар болуы мүмкін.

      Техникалық сипаты

      Резервуардағы сарқынды сулар үнемі лаймен араласады, ал оттегі контейнерге құйылады. Бұл қоспаның аэрациясын, белсенді тұнбаның суспензияда сақталуын, сондай-ақ минерализатор микроорганизмдердің тіршілік әрекетін қамтамасыз етеді. Нақ осылар сарқынды сулардың барлық органикалық заттарын өз бетіне жинап, содан кейін оны тотықтырады.

      Құрылғының жұмыс схемасы мүмкіндігінше қарапайым:

      сарқынды сулар алдымен бір бөлікке түседі – бұл бастапқы тұндырғыш;

      содан кейін оларды сарқынды сулар белсенді лаймен араласа бастайтын негізгі резервуарға айдайды;

      бірден оларға органикалық заттарды ыдырататын микроорганизмдер белсенді әсер ете бастайды;

      келесі қадамда дренаждар келесі тұндырғышқа ағып кетеді, ал тұнба қайтадан аэротенк ыдысына ауысады;

      екінші тұндырғышта сарқынды сулар тазарту процесінен өтеді, содан кейін сыртқа шығарылады.

      Қазіргі заманғы аэротенктің әртүрлі конструкциялары болады, бірақ олардың жұмыс істеу қағидаты бірдей. Айырмашылықтар камералар арасында болуы мүмкін, өйткені көп камералы аэротенкті қолданған кезде тұнбаны жинауға арналған арнайы ыдыстар – тұндырғыштардың болуы қарастырылған Мұндай модельдер жетілдірілген, оларда сарқынды суларды сапалы тазарту жүзеге асырылады.

      Құрылымның негізгі бөліктері: компрессор (контейнерге оттегін айдайды, электр қуатымен жұмыс істейді), эрлифт (осы құрылғының көмегімен сарқынды суларды бөліктерге айдау жүзеге асырылады), тұндырғыштар (бастапқы, қайталама), аэрациялық қондырғы, аэротенктің негізгі резервуары. Аэротенктердің әртүрлі модельдері бар, олар әртүрлі технологиялық тазарту схемаларымен ерекшеленеді.

      Тазартудың технологиялық схемаларының ерекшелігімен айрықшаланатын аэротенктердің әрқилы модельдері бар.

      Құрылғының жұмыс істеуінің маңызды шарттарының бірі – белсенді тұнбаның болуы. Бұл сарқынды суларды ластайтын заттар мен әртүрлі микроорганизмдерді қамтитын биомасса. Тұнба сапасы арнайы тұнба индексі арқылы анықталады.

      Бұл биомассаның сапасы мен өміршеңдігі ортаның қышқылдығына, кіретін улы заттардың көлеміне, температура режиміне, оттегінің концентрациясына, қалыпты қоректік ортаның көлеміне байланысты.

      Аэротенк резервуардағы тұнба мөлшері мен сарқынды сулардың ластану дәрежесі арасындағы қатынас сақталған, сондай-ақ тұрақты аэрация жағдайында ғана тиімді жұмыс істейді.

      Микроорганизмдердің тіршілік ету процесі тез көбеюімен сипатталады, сондықтан қалыпты жағдайда белсенді биомасса мөлшері азаймайды, керісінше артады. Сондықтан, шын мәнінде, аэротенк жұмыс істеу кезінде тек өзінің қуатын арттырады.

      Аэротенк бар сарқынды суларды биологиялық тазартудың дәстүрлі схемасында келесі тізбектерді қолдануға болады:

      1. Объектінің қуаты мен төгу жағдайларына сәйкес келетін толық биологиялық тазалау. Азотты кетіретін биологиялық тазарту.

      2. Азот пен фосфорды биологиялық жоюмен тазарту.

      3. Азотты кетіру және фосфорды химиялық кетіру арқылы биологиялық тазарту.

      4. Ацидофикациямен азот пен фосфорды биологиялық жоюмен тазарту.

      5. Биологиялық азотты және биологиялық-химиялық фосфорды жоюмен тазарту.

      6. Ацидофикациямен биологиялық азотты және биологиялық-химиялық фосфорды жоюмен тазарту.

      7. Биологиялық тазарту жұмысының тиімділігін арттыратын басқа да біріктірілген әдістер.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Артықшылықтарға мыналар жатады:

      шағын өлшемдер;

      әртүрлі объектілерге орнату мүмкіндігі (тіпті шағын учәскелерде);

      құрылғыны оқшаулаусыз жұмыс істеу мүмкіндігі;

      жағымсыз иістердің болмауы (микроорганизмдердің тіршілік әрекеті газ шығармай өтеді);

      сарқынды суларды тазартудың жоғары сапасы.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Негізгі көрсеткіштер бойынша тазалау процесінің тиімділігі барлық негізгі көрсеткіштер бойынша 80 – 90 %-дан аспайды. Жоғары санатты балық шаруашылығы су айдынына ағызу нормативтеріне дейін сарқынды суларды тазарту дәрежесін қамтамасыз ету химиялық реагенттермен, ультракүлгін дезинфекциялаумен, тазартылған сарқынды суларды тотықтырғыштармен (озон, пероксид, гипохлорит) қосымша өңдеумен толық тазарту блогы болған кезде ғана қамтамасыз етілуі мүмкін.

      Азот пен фосфорды кетіру үшін сарқынды суларды биологиялық тазартудың дәстүрлі схемасында КТС-ға ЕҚT енгізудің мысалы:

      Фосфорды биологиялық жоюмен биологиялық нитрификация. Органикалық заттар мен тоқтатылған заттарды, азотты, фосфорды жоюға және нитрификация процесіне қол жеткізіледі. Фосфорды кетірудің тиімділігі бастапқы судың құрамына және басқа да бірқатар факторларға байланысты өзгеруі мүмкін. Органикалық ластануды 96 – 98 %-ға дейін – 5 – 8 мг/л-ға дейін, азот қосылыстарын 90 %-ға дейін, жалпы фосфорды 90 %-ға дейін, фосфат фосфорын 95 %-ға дейін жоюға мүмкіндік береді.

      Ацидофикациямен қосымша тұрақтандырып, фосфорды биологиялық жоюмен биологиялық денитрификация. Органикалық заттарды, тоқтатылған заттарды, азотты, фосфорды жоюға және нитрификация процесіне қол жеткізіледі. Фосфорды кетіру тиімділігі тұрақты және 1 мг/л концентрациясынан төмен.

      Фосфорды биологиялық жоюмен биологиялық денитрификация реагенттердің дозалануымен одан әрі тұрақтандырылады. Органикалық заттарды, тоқтатылған заттарды, азотты, фосфорды жоюға және нитрификация процесіне қол жеткізіледі. Фосфорды кетіру тиімділігі тұрақты және 1 мг/л концентрациясынан төмен.

      Сарқынды сулардан азот пен фосфорды кетірудің технологиялық схемалары әртүрлі тәсілдерді қамтиды, мысалы:

      Анаэробты-аноксидті / оксидті аймақтың технологиялық схемасы: бұл схема анаэробты, анаэробты-аноксидті және азот пен фосфорды тиімді жою үшін оксидті аймақтарды қамтиды. Мысалдарға биологиялық және химиялық процестерді қолданатын түрлендірулер жатады.




      5.-сурет. А/О (анаэробты-оксидті) технологиялық схемасы

      Ұсынылған технологиялық схемаға сәйкес қайтарылатын лай сарқынды сулармен араласады және анаэробты реакторға беріледі, содан кейін сарқынды сулар аэробты тазартудан өтіп, екінші реттік тұндырғыштарға түседі. Бұл азот пен фосфор қосылыстарын жоюдың ең қарапайым және арзан схемасы, бірақ оны көміртегі бар органикалық заттардың белсенді тұнбасына қатысты жоғары жүктемесі бар өнеркәсіптік құрамдағы сарқынды сулар үшін ғана қолдануға болады, нитрификация орташа және құрамында фосфор бар қосылыстардың концентрациясы жоғары болады.

      Жүктемесі төмен құрылыстар үшін азотты нитраттар мен нитриттерді тиімдірек жою мақсатында қосымша аноксид сатысы ұйымдастырылады.




      5.2-сурет. АА/О (анаэробты-аноксидті/оксидті аймақтың) технологиялық схемасы

      Сарқынды сулардан азот пен фосфор қосылыстарын биологиялық жоюдың технологиялық схемасы дефосфоттау мен денитрификацияны қарастырады. Анаэробты аймақтан басқа, схемада аноксидті аймақ пайда болады. Денитрификация енгізілгендіктен, аэробты аймақ терең нитрификацияға есептеледі. Аэротенктің соңғы бөлімінен нитраттардың айналымы үшін тұнба қоспасын аноксидті аймақтың басына қайтару ұйымдастырылады.

      Технологиялық схемада келтірілген сарқынды сулардан биогендік элементтерді терең жою әдісі аэробты және анаэробты процестердің үйлесімімен – нитри-денитрификация және дефосфатация әдісімен дәстүрлі биологиялық тазартуға негізделген.




      5.-сурет. АА/О модификацияланған (анаэробты-аноксидті / оксидті аймақтың) технологиялық схемасы


      Жаңғыртылған схеманың басты айырмашылығы – биогенді заттар бойынша тазартуды жақсарту үшін реагент қосу.

      UCT технологиялық схемасы (Кейптаун университеті): бұл схема азот пен фосфорды кетірудің биологиялық процестерін тиімдірек басқаруға арналған. Ол аэробты және анаэробты аймақтардың нақты таралуын қамтиды. Бұл технологиялық схема құрылымның анаэробты аймағына түсетін нитраттардың санын азайтуға мүмкіндік береді, осылайша фосфорды биологиялық жоюдың тиімділігін арттырады. Жоғарыда қарастырылған схемалардан айырмашылығы, бұл процесте рефлексивті белсенді тұнба рециклі мен нитрат рециклі аноксидті аймаққа беріледі.




      5.5-сурет. UCT жаңғыртылған технологиялық схемасы (Кейптаун университеті)


      Технологиялық схема анаэробты, екі аноксидті және аэробты аймақтардың тізбегі болып табылады. Бұл схемада бірінші аноксидті аймақ қайтарылатын белсенді лайдан азот нитраттарын кетіруге арналған, екінші аноксидті аймақ N-N03 бойынша тазартылған судың қажетті сапасын қамтамасыз ету үшін аэробты аймақта нитрификация процесі кезінде түзілетін нитраттарды кетіруге арналған.

      Фосфорды биологиялық жою процесінің тиімділігіне әсер ететін негізгі факторлар: сарқынды сулардың анаэробты аймақта болу уақыты, аноксидті және аэробты аймақтарда болу уақыты, оңай тотығатын органикалық қосылыстардың мөлшері, белсенді лайдың жасы, анаэробты аймақтағы нитраттардың концентрациясы.

      Барденфо технологиялық схемасы: бұл схема сондай-ақ әртүрлі аймақтар мен процестердің комбинациясын пайдалана отырып, азот пен фосфорды тиімді жоюға бағытталған сарқынды суларды биологиялық тазартуға арналған.



      5.6-сурет. Барденфо технологиялық схемасы

      Көрсетілген технологиялық схема аз жүктелетін құрылымдардағы азот пен фосфор қосылыстарын тиімді жоюға мүмкіндік беретін, Еуропада ең танымал және кеңінен қолданылатын тазарту схемасы болып табылады.

      Бұл схемада сарқынды суларды тазарту денитрификация жүзеге асырылатын эпоксидті кезеңнен басталады. Бұл аймаққа көміртегі көзі ретінде денитрификациялау үшін пайдаланылатын сарқынды сулар және құрамында нитрит пен нитрат бар нитрификатордан кейінгі лай қоспасы беріледі. Содан кейін аэробты кезең жүреді, онда тазартылатын сарқынды сулардағы органикалық ластағыш заттардың азаюы және нитрификация орын алады. Құрамында нитраттар бар осы аймақтағы лай қоспасы келесі денитрификация аноксидтік аймағына және бір мезгілде алдыңғы денитрификация аноксидтік аймағына беріледі. Процесс нитрификация және ішінара дефосфотация жүзеге асырылатын аэробты аймақта аяқталады.



      5.7-сурет. Барденфо жаңғыртылған технологиялық схемасы


      Барденфо жаңғыртылған технологиялық схемасында бір анаэробты аймақ, екі аноксидті аймақ және лай және нитрат рециклі бар екі аэробты аймақ бар. Кіретін сарқынды сулар мен реактивті тұнба анаэробты аймаққа жіберіледі, онда ферментация реакциялары, жеңіл тотығатын органикалық заттарды тұтыну және фосфордың бөлінуі жүреді. Нитрификация аймағында (бірінші аэробты аймақ) органикалық қосылыстардың тотығуы, аммоний азотының тотығуы және фосфордың тұтынылуы жүреді. Бірінші аноксидті аймақта денитрификация процесі – органикалық қосылыстардың оттегімен байланысқан, қайтармалы белсенді лаймен түсетін нитраттардың тотығуы жүреді. Екінші аноксидті аймақта бірінші аэробты аймақта нитрификация процесінде түзілген нитраттар азаяды.

      Соңғы аэробты аймақ екінші тұндырғыштағы анаэробты жағдайларды азайту үшін лай қоспасын аэрациялауға қызмет етеді.

      JHB технологиялық схемасы (Йоханнесбург технологиясы): бұл схема азот пен фосфорды кетіру мақсатында сарқынды суларды өңдеу үшін Йоханнесбургте жасалған мүмкіндіктерді қамтиды.



      5.-сурет. JHB технологиялық схемасы (Йоханнесбург технологиясы)

      JHB технологиялық схемасы (Йоханнесбург технологиясы). Бұл технологиялық схема аноксидті аймақтың (денитрификация жүретін жерде), анаэробты аймақтың (фосфор концентрациясының төмендеуі), екінші аноксидті аймақтың (нитраттар мен нитриттердің азотын жою) және аэробты аймақтың (аммиактың тотығуы) тізбегі болып табылады.



      5.9-сурет Түрлендірілген JHB технологиялық схемасы (Иоханнесбург технологиясы)

      Кәдімгі схемаға қарағанда түрлендірілген JHB технологиялық схемасының (Йоханесбург технологиясы) денитрификация процесінде қалдық биологиялық оңай ыдырайтын қосылыстармен қамтамасыз ету үшін анаэробты аймақтың соңынан алдыңғы аноксидті аймақтың басына дейін қайталанатын циклі бар.

      Схема сарқынды суларды денитрификациялау және дефосфаттау процестерінің негізгі заңдылықтарына негізделген, бұл ретте азотты алып тастау – газ тәрізді түрге ауыстыру арқылы, фосфорды алып тастау оның қосылыстарының белсенді лай жасушасында жинақталуы, содан кейін артық белсенді лай жүйесінен шығару арқылы көзделген.

      Шетелде органикалық заттарды, азот пен фосфор қосылыстарын бір уақытта жою үшін Virginia Initiative Process (VIР) процестері таралуда.




      5.10-сурет. VIР технологиялық схемасы (Virginia Initiative Process)

      Бұл схемалардың жаңғыртылған нұсқаларында сарқынды суларды азот пен фосфордан тазарту тиімділігін арттыруға көмектесетін жақсартылған технологиялар, жаңа материалдар және бақылау әдістері қамтылуы мүмкін.

      VIP және UCT процестері өте ұқсас. Оларға нитрат рециклін және қайтарылатын тұнбаны беру аноксидті аймаққа көзделеді, оның шығуынан аноксидті рециклмен бірге лай қоспасы анаэробты аймақтың кіреберісіне айдалады. Әрине, аноксидті рециклде нитраттардың болуына жол берілмейді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Құрылғы энергияға тәуелді болып табылады. Агрегат өте күрделі жабдықпен жарақталған, оның жұмысын үнемі бақылау қажет. Құрылғыны үнемі пайдалану қажет, өйткені ұзақ (шамамен үш ай) үзілістер микроорганизмдердің өліміне әкелуі мүмкін.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Аэротенктер жылытуды қажет етпейді, өйткені суық мезгілде де резервуарларда оңтайлы температура сақталады. Бұған сарқынды сулардың органикалық қалдықтарын өңдеу кезінде бөлінетін энергияның көп мөлшері арқылы қол жеткізіледі.

      Анаэробты аймақта оттегінің қатаң болмауының және оның аэробты аймақта болуын қамтамасыз етудің бірдей қағидаттарына негізделген тұрмыстық сарқынды суларды тазартудың бірқатар технологиялары бар:

      қайтарымды белсенді лаймен денитрификация технологиясы (RAS);

      Вестбанк технологиясы (тұңғыш рет Вестбанк қ., Канада, ендірілген);

      CNC технологиясы (Шарлотта қ., Солтүстік Каролина);

      Пушкин технологиясы (Kruger International Consult A/S);

      BFCS технологиясы (фосфор мен азотты биохимиялық кетіру).

      Экономика

      Сарқынды суларды биологиялық тазарту үшін аэротенктерді қолдану әлемнің көптеген елдеріндегі қалалардың тазарту қондырғыларында кең таралған. Мембраналық биореакторлар сияқты күрделі жүйелермен салыстырғанда аэротенктерді орнату және техникалық қызмет көрсету арзанырақ. Бұл сарқынды суларды тазарту қондырғыларын салу және жаңарту кезінде күрделі шығындарды азайтады. Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.


5.3.3.2. Метан алу үшін микроорганизмдерді анаэробты ашыту

      Сипаты

      Метантенк – метан алу үшін микроорганизмдерді анаэробты ашыту үшін қолданылатын темірбетон реакторы немесе биореактор.

      Техникалық сипаты

      Қазіргі биореакторлардың жұмыс қағидаты жеткілікті түрде түсінікті. Олар оттегі ортасымен байланысы жоқ герметикалық резервуар болып табылады. Резервуардың ішінде белсенді лай – анаэробты микроорганизмдердің макроколониялары орналасқан. Оттегісіз ортада биомассаның дамуы баяу жүреді, сондықтан тазарту процесінің тиімділігі үшін қолда бар популяцияны сақтау өте маңызды.

      Белсенді тұнбаның көп бөлігі реактордың түбінде орналасқан, бірақ микроорганизмдер және судың жоғарғы қабаттарында суспензия түрінде болады. Анаэробты белсенді тұнба, көбінесе метаногендік деп аталады, тығыз 2 – 3 мм түйіршіктер болып табылады. Бұл микроорганизмдер қауымдастығы. Әр түйіршікте белгілі бір микроорганизмдердің түрлі саны бар, олардың ішінде алуан тектегі архейлер мен метаносарциндерді атап өтуге болады. Соңғысы жоғары концентрацияланған дренаждарда жиі кездеседі.

      Тіршілік процесінде тұнба түйіршіктері метан мен суды бөліп, сарқынды сулармен бірге келетін химиялық және биологиялық "қоқыстарды" ыдыратады. Көп деңгейлі био тазарту жүйелерінде негізгі сүзгілеу өнімдерін ұрлау реттілігі орнатылған.      Метантенктен шыққан кезде су аэротенкке жіберіледі, онда ол аэробты бактериялармен тазартылады. Газ жоғары көтеріледі және реакторды жылыту үшін пайдаланылуы мүмкін. Архей тұқымдасының анаэробтарының дамуы үшін қалыпты температура 30 градус, бірақ селекторлардың дамуына байланысты 10 – 20 °C-та өмір сүретін организмдер бөлінген.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Парниктік газдар шығарындыларын азайту: метанды энергия көзі ретінде пайдалану атмосфераға парниктік газдар шығарындыларын азайтады.

      Органикалық қалдықтарды кәдеге жарату: метантенктердегі биологиялық тазарту органикалық қалдықтарды полигондарда көму қажеттілігін азайта отырып, оларды тиімді жоюға мүмкіндік береді.

      Энергияны тұтынуды азайту: өндірілген биогазды электр энергиясын өндіру үшін пайдалануға болады, бұл қазба энергия көздеріне тәуелділікті азайтады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Тазарту тиімділігі: метантенктердегі биологиялық тазарту сарқынды суларды органикалық ластанудан тазартудың жоғары дәрежесін қамтамасыз етеді.

      Биогаз өндірісі: анаэробты ашыту процесінің нәтижесінде энергетикалық мақсатта қолдануға болатын биогаздың едәуір мөлшері бөлінеді.

      Техникалық қызмет көрсету талаптары: метантенктер оңтайлы ашыту жағдайларын сақтау үшін үнемі бақылауды және техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Қазба отындарының орнына биогазды пайдалану көмірқышқыл газы мен метан сияқты парниктік газдар шығарындыларын азайтады.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Биогазды жинауға және өңдеуге арналған жабдықтың қажеттілігі: бөлінген биогазды пайдалану үшін газ құбырлары мен электр генераторлары сияқты арнайы жабдық қажет.

      Иістерді басқару: анаэробты ашыту процесінде жағымсыз иіс пайда болуы мүмкін, сондықтан оны бақылау және басқару шаралары қажет.

      Метантенктердегі ашыту технологиясы тәулік бойы резервуарға шөгінділерді біркелкі жүктеуді талап етеді. Бұл жағдайда анаэробты ректордың жұмысы үшін таңдалған температура бастапқы есептеулер үшін маңызды параметр болып табылады. Ашыту процесінің жылдамдығы мен метантеннің өнімділігі температураға байланысты.

      Мезофильді (32 – 35 °C температурада) және термофильді режим (52 – 55 °C температурада) ең көп қолданылды. Мезофиль режимі энергияны аз қажет етеді, термофиль аз көлемді метантенктерді қолдануға мүмкіндік береді. Шетелде мезофильді режим жиі қолданылады.

      Экономика

      Химиялық тазарту сияқты дәстүрлі әдістермен салыстырғанда, метантенктердегі биологиялық тазарту әдетте аз химиялық реагенттер мен энергияны талап етеді, бұл сарқынды суларды тазарту қондырғыларына техникалық қызмет көрсетудің операциялық шығындарын азайтады.

      Стокгольмде тазарту қондырғыларындағы метантенктердегі озық биологиялық тазарту жүйесі қолданылады, бұл қалаға қатаң экологиялық стандарттарды сақтауға және операциялық шығындарды азайтуға көмектеседі.

      Портленд муниципалдық тазарту қондырғыларында метантенктерде биологиялық тазартудың инновациялық жүйесін енгізді, бұл қалаға энергияны үнемдеуге және парниктік газдар шығарындыларын азайтуға мүмкіндік береді.

      Берлинде орналасқан Еуропадағы ең ірі тазарту кешендерінің бірі сарқынды суларды тиімді кәдеге жарату және биогаз өндіру үшін метантенктердегі биологиялық тазартуды пайдаланады. Бұл қалаға энергия шығынын азайтуға және экологиялық әсерді төмендетуге мүмкіндік береді. Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.3.3. Биосүзгілер

      Сипаты

      Биологиялық сүзгілер немесе биосүзгілер — органикалық қосылыстардан суды биологиялық тазарту жүйесі.

      Техникалық сипаты

      Бұл құрылғының белгілі бір пішінді ыдысы болады, ол биоматериалдарды пайдаланған кезде сарқынды суларды тазартады. Бұл биоматериалдар әртүрлі микроорганизмдерден тұрады. Атмосфералық температура мен тазартылатын сұйықтықтың өзгеруінің көмегімен тазарту жұмыстары кезінде ауа айналымы үздіксіз жүреді. Бұл ыдыстағы микроорганизмдер өмір сүруіне қажет оттегін алуы үшін қажет.

      Сүзгі тұндырғыштардан өткен, ерімеген заттардан суды тазартуды жүргізеді. Ондағы микроорганизмдер органикалық заттардың тотығуы арқылы өмір сүреді. Қалған органикалық заттар биологиялық массаны арттыруға қызмет етеді. 2 тиімді процесс жасалады: суда қажетсіз органикалық заттар жойылып, биоқабықша жоғарылайды. Сарқынды су массалары биоқабықшаның өлі бөлігін өздерімен бірге алып кетеді. Желдету оттегін екі жолмен қамтамасыз етеді: жасанды және табиғи.

      Биосүзгі мынадай бөліктерден тұрады:

      жоспарда дөңгелек немесе тікбұрышты пішінді резервуарға орналастырылған сүзгі жүктемесі (биосүзгі денесі);

      тиеу бетін сарқынды сумен біркелкі суаруға арналған су тарату құрылғысы;

      сүзілген сұйықтықты кетіруге арналған дренаждық құрылғы;

      биосүзгіге ауа кіруге арналған ауа тарату құрылғысы.

      Биосүзгілердің жіктелуі.

      Биосүзгілер келесі белгілер бойынша жіктеледі:

      тазарту дәрежесі бойынша: толық және толық емес биологиялық тазартатын;

      ауа беру тәсілі бойынша: жасанды аэрациямен (аэросүзгілермен) және табиғи ауа берумен;

      жұмыс режимі бойынша: сарқынды суды қайта өңдеумен (яғни тазартылған сұйықтықтың бір бөлігін биосүзгіге қайтарумен) және онсыз;

      технологиялық схема бойынша: бір және екі сатылы биосүзгілер;

      өткізу қабілеті бойынша: өткізу қабілеті төмен (тамшылатып биосүзгілер) және жоғары (жоғары жүктеме);

      тиеу материалының түрі мен ерекшеліктері бойынша: көлемді (қиыршық тас, қож, керамзит, қиыршық тас және т.б.) және жазықтық (пластмасса, мата, асбестцемент, керамика, металл және т. б.) жүктемесі бар биосүзгілер.

      Көлемді жүктемелі биосүзгілері жүктеме биіктігімен ерекшеленеді: тамшылылардың биіктігі 1 – 2 м, жоғары жүктемелі – 2 – 4 м және мұнаралы – биіктігі 8 – 16 м.

      Жазықтық тиеу биосүзгілері былайша бөлінеді:

      қатты толтырғыш жүктемесі бар (керамикалық, пластмассалық немесе металл толтырғыш элементтер);

      қатты блокты жүктемесі бар (гофрленген немесе жалпақ табақтар немесе кеңістіктік элементтер);

      металл немесе пластмасса торлардан, жақтауларға бекітілген немесе орамдарға салынған синтетикалық маталардан жасалған жұмсақ немесе орамды жүктемемен;

      көлденең айналу осіне орнатылған дискілер пакетінен тұратын суасты биосүзгілері.




      5.11-сурет. Биосүзгі схемасы

      1 – сарқынды суларды беру; 2 – су тарату құрылғысы; 3 – сүзгі тиеу; 4 – дренаж құрылғысы; 5 – тазартылған сарқынды су; 6 – ауа тарату құрылғысы.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Биосүзгілер химиялық қоспаларды қажет етпестен суды немесе ауаны органикалық ластағыш заттардан тиімді тазарта алады.

      Тазартылған су биосүзгінің сыйымдылығы арқылы өтеді, онда биоқабықшаның дамуы жүреді. Ыдыс суға батырылған және суға батырылған болуы мүмкін. Су басқан биосүзгінің кейбір конструкциялары үшін күшейтілген аэрация арқылы регенерация мезгіл-мезгілімен жүргізіледі. ОБТ5 бойынша көрсеткіштер 3 мг / л-нан артық емес, аммоний азоты 1 мг/л -нан артық емес, нитрит азоты 0,1 мг/л-нан артық емес.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Кейбір химиялық тазарту әдістерінен айырмашылығы, биосүзгілер ластану құрамы мен қоршаған орта жағдайларының өзгеруіне төзімді болуы мүмкін. Жоғары тиімділікті сақтау үшін биосүзгілер үнемі күтімді қажет етеді, соның ішінде микроорганизмдердің өмір сүруі үшін оңтайлы жағдайларды тазарту және сақтау бар.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жиі лайлану. Жұмыс кезінде тотығу қуатының төмендеуі. Жағымсыз иістердің пайда болуы. Пленканы біркелкі түзудің қиындығы.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады. Биологиялық сүзгілерді әртүрлі конструкциялар түрінде жасауға болады, соның ішінде суасты және жерүсті сүзгілері, сондай-ақ қиыршық тас, құм, пластикалық шарлар немесе арнайы биологиялық белсенді материалдар сияқты толтырғыштардың әртүрлі түрлері бар сүзгілер. Бұл конструкциялар бактериялардың өмір сүруі үшін жоғары бетті қамтамасыз етеді, бұл тазарту процесінің тиімділігін арттырады. Температура, рН және сарқынды судағы оттегі сияқты параметрлер биологиялық сүзгілердің жұмысында маңызды рөл атқарады. Сондықтан осы параметрлерді бақылау және реттеу жүйелері микроорганизмдердің тіршілік әрекеті үшін оңтайлы жағдайларды қамтамасыз етеді, сондықтан суды тиімді тазартады.      Биологиялық сүзгілердің тұрақты жұмысын қамтамасыз ету үшін толтырғышты тазалау мен ауыстыруды, жұмыс параметрлерін бақылауды және қажет болған жағдайда процестерді түзетуді қоса алғанда, тұрақты техникалық қызмет көрсету қажет.

      Экономика

      Биосүзгілерді пайдаланудың экономикалық пайдасы жабдықты күтіп ұстау және жөндеу шығындарының төмендеуінен, химиялық реагенттерге шығындардың азаюынан және қоршаған ортаға әсердің төмендеуінен көрінуі мүмкін. Алайда, биосүзгілерді орнату және пайдалану құны олардың түріне және мөлшеріне, сондай-ақ нақты қолдану жағдайларына байланысты өзгеруі мүмкін.

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.3.4. Биоблоктар

      Сипаты

      Биоблоктар – бұл сарқынды суларды тазарту жүйелерінде қолданылатын арнайы модульдер. Бұл модульдер бактериялар мен микроорганизмдердің көбеюі үшін жоғары бетті қамтамасыз етеді, органикалық ластағыш заттардың тиімді ыдырауына ықпал етеді.

      Техникалық сипаты

      Биоблоктарда биологиялық тазарту екі кезеңде көзделеді:

      бірыңғай көлемде аэротенк пен қайталама тұндырғышты біріктіретін, биоблокта сарқынды суларды тазарту технологиясы;

      сүзгі тұндырғыштарда толық тазарту.

      Биологиялық тазарту. Биологиялық тазарту процесін блоктық құрылыста (биоблокта) бастапқы тұндырусыз жүзеге асыру көзделеді. Механикалық алдын ала тазалаудың тиімділігіне 5 мм торлардың прозорымен жұқа тазалау торларын орнату арқылы қол жеткізіледі. Биологиялық тазарту блогы бұғатталған құрылым болып табылады және аэрация аймағын (ығыстыру режимінде жұмыс істейтін аэротенк түрі бойынша) және тұндыру аймағын (қайталама радиалды тұндырғыш) қамтиды. Аэрация аймағы жүйенің тұрақты жұмыс істеуі үшін бір-бірімен ауысатын сатыларға бөлінеді.

      Сарқынды суларды биологиялық тазарту үшін тоқтатылған және жүктемеге бекітілген микрофлораны біріктіру технологиясы қабылданды. Биологиялық тазарту процесі еркін жүзетін микроорганизмдердің де, полимерлі жүктемеге бекітілген микроорганизмдердің де есебінен жүзеге асырылады. Бұл биологиялық тотығу жылдамдығының жоғарылауын, демек, құрылымдар көлемінің азаюын, процестердің тұрақтылығын, белсенді тұнбаның қолайсыз жағдайларға төзімділігін қамтамасыз етеді.

      Кассеталардағы тоқтатылған және бекітілген микрофлораның жасанды балдырлармен үйлесуі суды тазартуға қатысатын микроорганизмдердің әртүрлі топтарының өмір сүруіне оңтайлы жағдай жасайды. Жасанды балдырлардағы микроорганизмдердің биомасса қорларының арқасында блоктың сенімділігі артады.

      Тиеу материалдарының бетіне бекітілген микроорганизмдерді қолдана отырып, сарқынды суларды биологиялық тазарту күрделі көп сатылы биологиялық процестерді жүзеге асыруға мүмкіндік береді, микроорганизмдер жасушаларының теріс факторлардың әсерінен жақсы қорғалуын анықтайды және реактордағы микроорганизмдердің жоғары концентрациясын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, микроорганизмдердің бекітілуі олардың жасушалық массасын үнемі бекітуге және оның кеңістіктік қайта бөлінуіне мүмкіндік береді. Бекітілген белсенді тұнба улы заттарға аз сезімтал. Биологиялық жүктеу блогы суды тазартуға қатысатын микроорганизмдердің әртүрлі топтарының өмір сүруіне оңтайлы жағдай жасайды.

      Бекітілген микроорганизмдердің сарқынды сулардың сипаттамаларының өзгеруіне байланысты жағымсыз әсерлерге жоғары тұрақтылығына байланысты биологиялық тазарту процесінің тұрақтылығы артады.

      Толық тазарту. Тазалау процесі бір құрамдастырылған құрылыста (тұндырғыш-сүзгіде) 2 кезеңде дәйекті түрде жүзеге асырылады:

      тұндыру арқылы суспензияны немесе эмульсияны ағарту;

      ағартылған суды биологиялық жүктеме блогының қабаты арқылы төменнен жоғары қарай сүзу.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Сарқынды суларды тазарту жүйелерінде биоблоктарды қолдану органикалық ластағыш заттарды тиімді жоюға, ластану деңгейін төмендетуге және қоршаған ортаға жағымсыз әсерлерді азайтуға көмектеседі, бұл әсіресе елді мекендер үшін өте маңызды.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Биоблоктар жоғары төзімділікке ие, сарқынды сулардың агрессивті жағдайларына, ең аз техникалық қызмет көрсетумен тұрақты жұмысты қамтамасыз етеді. Олар ластануды жоюдың жоғары деңгейін қамтамасыз ете отырып, сарқынды суларды тазартуда тиімді жұмыс істейді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Сарқынды суларды тазарту үшін биоблоктарды қолдану қоршаған ортаның сапасына оң әсер етеді, су объектілерінің жағдайын жақсартады және жерасты суларының ластану қаупін азайтады.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады. Витебск қаласының кәріз тазарту қондырғылары "Биоблок" технологиясы бойынша "Белэкполь" ӨЖУК жобасы бойынша жобаланған және салынған. Тазарту құрылыстары диаметрі 48 метр және тереңдігі 6,3 метр болатын 4 биоблоктан тұрады. Әрбір биоблок тәулігіне 15,0 мың м3-ге есептелген.

      Экономика

      Биоблоктарды орнатуға инвестициялар тазарту жүйелеріне қызмет көрсету шығындарын азайту, тазарту процестерінің тиімділігін арттыру және эмиссия нормативтерін асырғаны үшін экологиялық айыппұлдар қаупін азайту арқылы ақталады. Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.3.5. Мембраналық биореактор технологиясы

      Сипаты

      Мембраналық биореактор технологиясы немесе MBR (Membrane Bio Reactor) – белсенді шламмен биологиялық тазарту процесіне біріктірілген мембраналық сүзу. Технология аэротенктердегі биологиялық тазартуды және мембраналардағы терең тазартуды біріктіреді.

      Техникалық сипаты

      Мембраналық тазарту әдістері қолданылатын мембраналардың түрлерімен, бөлу процестерін қолдайтын қозғаушы күштермен, сондай-ақ оларды қолдану салаларымен ерекшеленеді. Сұйықтықтың кедергіден жұқа септум (мембрана) түрінде өтуіне себеп болатын тазарту процесінде қозғаушы күш болуы мүмкін: – қысым айырмашылығы – баромембраналық (барометрлік) процестер – суда еріген заттар концентрациясының айырмашылығы-диффузиялық процестер – септумның екі жағындағы температура айырмашылығы-термомембраналық процестер; – электр қозғаушы күш (электрохимиялық потенциалдар айырмасы) – электромембраналық процестер. Ең көп таралғаны – қысым әсерінен болатын мембраналық процестер (баромембраналық процестер).

      Мембраналық модуль мембранасы бар кассеталардан тұрады. Әр кассетада мембраналық талшықтар орналасқан. Полифибралық мембрана сыртқы диаметрі шамамен 2 мм және ұзындығы 2 м-ге дейін болатын қуыс жіп болып табылады. Жіптің сыртқы беті ультрафильтрациялық мембрана болып табылады. Әрбір байлам мембраналық талшықтардан тұрады және жалпы сүзгі ағызу құбырымен жабдықталған. Мұндай кішкентай кеуек мөлшері 0,5 мкм-ден асатын белсенді тұнба организмдерінің енуіне физикалық кедергі болып табылады, бұл белсенді тұнбаны сарқынды судан толығымен бөлуге және тазартылған судағы суспензия концентрациясын 1 мг/л немесе одан азға дейін төмендетуге мүмкіндік береді.



      5.12-сурет. МБР жұмысының негізгі схемасы

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Өндірістік және шаруашылық-тұрмыстық сарқынды суларды тазарту үшін MБР технологиясын енгізу дәстүрлі тазарту схемаларын түбегейлі өзгертеді және Қазақстан Республикасының су бұру және сарқынды суларды тазарту саласындағы қолданыстағы заңнамасына сәйкес ластануды жоюдың жоғары тиімділігін қамтамасыз етеді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Сарқынды суларды MБР технологиясы арқылы биологиялық тазарту (органикалық заттардың ыдырауы) белсенді лай концентрациясын (6 – 14 г/л-ға дейін) ұлғайту есебінен дәстүрлі жүйелермен салыстырғанда анағұрлым тиімді және бастапқы сарқынды сулардың сапасының өзгеруіне анағұрлым төзімді.

      Осылайша, санитарлық нормалар талап ететін жоғары және тұрақты сападағы сарқынды суларды тазарту қамтамасыз етіледі.

      КТС жұмысының сенімділігін және тиімділігін арттыру (тазарту құрылыстарынан биомассаны шығару мүмкіндігін болдырмау). Аэротенктегі белсенді лай концентрациясының жоғарылауы, демек, КТС тотығу қуатының артуы. КТС компактілігі, себебі мембраналық тазарту екінші реттік тұндыруды, сүзгілерді тазартуды және дезинфекцияны алмастырады. Артық белсенді лай көлемін азайту және оның су өткізгіш қасиеттерін арттыру.

      Кросс-медиа әсерлері

      Тәуекелді азайтудың маңызды аспектісі – мембрана түрін (ультра немесе микрофильтрациялық), материалды (полисульфон, полиэфир сульфоны, полиэтилен, поливинилиденфторид), сүзу режимін (қысым, батыру/қысымсыз), мембрана конструкцияларын (жазық, құбырлы, поливинилденфторид) негізді және дұрыс таңдау.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады. Мембраналық жүйелерді пайдалану кезінде мембраналардың қызмет ету мерзімін (5 – 10 жыл) ескеру керек, ауыстырылатын элементтерді жеткізуге дұрыс келісімшарттар жасау керек.

      Экономика

      Дәстүрлі технология мен MБР технологиясы бойынша КТС салуға арналған күрделі шығындар салыстырмалы, бірақ тазарту сапасын түбегейлі жақсарту арқылы айтарлықтай экономикалық нәтижеге жетуге болады:

      сарқынды суларды техникалық (жылу энергетикасы, өнеркәсіптік), муниципалдық (жолдарды суару) және басқа да мақсаттар үшін қайта пайдалану – ауыз су көздерін үнемдеу;

      тазартылған сарқынды суларды жерүсті және жерасты су айдындарына тікелей ағызу – сарқынды суларды жинақтаушылармен байланысты экологиялық апаттардың алдын алу, ауыз су қорларын толықтыру, жаңа жинақтағыштар, лай алаңдары, коллектор трассалары үшін жерді алып қоюды тоқтату және т.б.

      Сарқынды суларды тазарту станциясының құрылысындағы күрделі шығындар жүйенің жұмысына байланысты тәулігіне 1 м3 үшін 6000 – 1000 евродан тұрады. Мембраналық қондырғының өзіндік құны (барлық қосалқы жабдықтармен) 30 – 60 %-ды құрайды. Мембраналық блоктардың құны 75 – 150 еуро/м2-ны құрайды, олардың орташа меншікті өнімділігі мембраналардың 1 м2 ауданына 15 – 30 л/сағ құрайды. Мембраналық модульдердегі тұрмыстық сарқынды суларды өңдеу құны 1 м3 үшін 0,08 – 0,15 еуро аралығында; жалпы пайдалану құны 1 м3 үшін 0,24 – 0,25 еуроны құрайды.

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.3.6. Тоқтатылған тұнба қабаты арқылы суспензияны сүзу технологиясы

      Сипаты

      Суспензияны USBF (Up flow Sluge Blanket Filtration) флюидтік сүзу деп аталатын тоқтатылған тұнба қабаты арқылы сүзу технологиясы беттік күштер теориясы негізінде әзірленген. USBF процесі – тоқтатылған тұнба арқылы жоғары сүзу негізінде жеке аноксидті аймақ пен ағартқышты бір биореактор блогына біріктіретін дәстүрлі белсенді тұнба процесінің модификациясы. Бұл технология кезінде дәстүрлі бастапқы және қайталама тұндырғыштар болмайды.

      Техникалық сипаты

      Сарқынды су механикалық тазартудан және анаэробты жағдайда ерімейтін заттарды алғашқы алып тастаудан кейін түсетін бірінші көлемде сарқынды сулардың дефосфоризациясы жүреді, бұл ретте сарқынды су анексиялық аймақтан келетін суспензиямен 1:1 қатынасында араласады. Одан әрі, анаэробты аймақтан түскен қоспа анексиялық аймаққа түседі, онда биологиялық әдіспен денитрификация процесі жүреді, ал аэробты нитрификация аймағында өңдеуден кейін реакторда сепарациядан өткен қайтарылатын лай оған сепарация аймағынан түседі. Бұл ретте, қоспадағы лай концентрациясы анаэробты аймақпен салыстырғанда 2 есеге артады. Әрі қарай, анексия аймағынан су аэрация аймағынатүседі, онда белсенді шламның нитрификациясы мен тұрақтануы орын алады. Аэрация аймағында өңделген су призма пішінді реакторға түседі.

      Реактор – бұл үшбұрышты призма тәрізді ыдыс, оның жоғарғы жағы резервуардың түбіне бағытталған. Бұл ретте суспензия реакторға төменнен 2-ден 6 см/с-ге дейінгі жылдамдықпен толығымен флюидтелген лай қабатына енгізіледі, ал суспензиядан бос сұйықтық лай қабатының бетінен жоғары шығарылады, ол сұйықтатылған сияқты қабат пен суспензиясыз сұйықтық арасындағы бөлімнің беті болып табылады, судың көтерілу жылдамдығы тікелей лай қабатының бетінен 1,6-дан 2,2 м/сағ дейін болады.



      5.13-сурет. Флюидті сүзгілеудің негізгі түрлерінің схемасы

      Биологиялық реактор – бұл интеграцияланған темірбетон резервуары. Реактордағы судың жұмыс деңгейі 4,8 м-ді құрайды. Бетон резервуарының борты техникалық қызмет көрсету жолынан 1,1 м жоғары көтеріледі. Технологиялық жабдыққа қызмет көрсету үшін биологиялық реактордың ішінде мырышталған болаттан жасалған баспалдақтар, қоршаулар, сатылар мен жүріс көпірлері қарастырылған.

      Әр жол төрт аймақтың тізбегін білдіреді:

      1) аноксикалық аймақ;

      2) денитрификация аймағы;

      3) нитрификация (аэрация) аймағы;

      4) сепарация аймағы.



      5.15-сурет. USBF технологиялық схемасы (фосфордың концентрациясы төмен болған немесе болмаған кезде)

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Тоқтатылған тұнба қабаты арқылы сүзгілеу технологиясы судан ұсақ бөлшектерді, оның ішінде органикалық және бейорганикалық ластағыш заттарды тиімді жояды. Бұл су объектілерінің ластануын азайтуға және судың сапасын жақсартуға ықпал етеді, химиялық реагенттерді қолдану қажеттілігін азайтады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Тұнба қабаты арқылы сүзгілеу технологиясы жақсы экологиялық үйлесімділікке ие, өйткені ол суды тазарту үшін химиялық қоспаларды қолдануды қажет етпейді. Пайдалану деректері бұл технологияның судан бөлшектерді алып тастаудағы тиімділігін көрсетеді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Судың ластануын болдырмау іргелес аумақтардағы топырақ пен жерасты суларының сапасын сақтауға ықпал етеді, бұл өз кезегінде өсімдіктер әлеміне және адам денсаулығына оң әсер етеді.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Осы технология бойынша алғашқы құрылыстар 1994 және 1995 жылдары Ново место және Яромедж (Чехия) қалаларында пайдалануға берілді. Соңғы төртінші буын құрылыстары 2008 – 2009 жылдары Рокискиш және Киданяй (Литва) қалаларында салынған. Барлық осы құрылыстар бойынша, әдетте, өзендерге немесе басқа су объектілеріне төгінді түсіріледі, бұл тазалаудың жоғары дәрежесін көрсетеді. Бұл технология классикалық тазарту схемасы бойынша жасалған КТС қайта құруға мүмкіндік береді. Микросүзгілерде толық тазалау көзделеді.

      Мәселен, Рокишкис қ. (Литва) дәстүрлі технология бойынша КТС өнімділігі тәулігіне 5000 м3 құрады. Қайта құрудан кейін тәулігіне 15000 м3 қабылдау мүмкіндігі бар. Бұл ретте қолданыстағы бастапқы тұндырғыштар енді ең жоғары шығындарды теңестіру үшін пайдаланылады, ал екінші тұндырғыштар лай нығыздауыштары үшін пайдаланылады. Тұтыну қуаттылығы 250 кВт-тан 120 кВт-қа дейін төмендеді.

      Экономика

      Тоқтатылған тұнба қабаты арқылы сүзгілеу технологиясын енгізу қызмет көрсету шығындарын азайту, химиялық реагенттерге шығындарды азайту және тазарту процестерінің тиімділігін арттыру арқылы экономикалық пайда әкелуі мүмкін.

      Бұл технология ауызсуды, елді мекендердің сарқынды суларын тазарту жүйелерінде, сондай-ақ өнеркәсіпте кеңінен пайдаланылады. Оны қолданыстағы тазарту қондырғыларына оңай интеграциялауға немесе дербес тазарту жүйесі ретінде пайдалануға болады.

      USBF технологиясы барлық аймақтарды бір биореакторға біріктіретіндіктен, құрылыстың жалпы құнын айтарлықтай төмендетіп, көлемді бастапқы және қайталама тұндырғыштарды салудың қажеті жоқ. Нәтижесінде күрделі шығындар аэротенк-тұндырғыш схемасына негізделген кеңінен қолданылатын заманауи шешімдермен салыстырғанда 30 – 40 %-ға төмен, бұл инвесторлар үшін үлкен қызығушылық тудырады.

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.3.7. Циклдік әрекет реакторының технологиясы

Сипаты

      Шаруашылық-тұрмыстық, сондай-ақ құрамы бойынша оларға ұқсас өнеркәсіптік сарқынды сулардың орташа көлемін тазарту үшін (тәулігіне 1000 м3 артық) циклдік әсер реакторы технологиясын немесе SBR-технологиясын пайдалану ұсынылады (Sequencing Batch Reactor – айнымалы әрекет реакторы немесе реттік-циклдік реактор).

      Техникалық сипаты

      SBR-технологиясы қағидаты салыстырмалы түрде аз шығындармен және шағын алаңдар жағдайында сарқынды суларды су айдынына ағызу үшін нормативтік көрсеткіштерге дейін тазартуға мүмкіндік береді. Толық автоматтандырылған басқару жүйесі кез келген параметрлерді өзгертуге және осылайша тазартылған судың сапасын техникалық қызмет көрсетушілердің ең аз саны арқылы реттеуге мүмкіндік береді.

      Толық тазарту құмды сүзгілерде жүзеге асырылуы мүмкін. Биологиялық тазарту SBR технологиясы бойынша жүреді.

      Биологиялық тазарту процесі (сарқынды сумен толтыру, белсенді лаймен араластыру, аэрация, белсенді лайды тұндыру, тазартылған суды ағызу, артық лайды ағызу) бір ыдыста – SBR реакторында уақыт бойынша жүйелі түрде жүреді. SBR реакторын толтырудан босатуға дейінгі толық уақыт кезеңі (жұмыс циклі), процестің жекелеген кезеңдерінің ұзақтығы сияқты, тазартудың қажетті дәрежесіне және тазартуға келетін сарқынды судың құрамына байланысты реттеледі.

      Көлемі 18 х 18 м және тереңдігі 7 м, көлемі 2,0 мың м3 болатын биореакторлар. Олардың жалпы саны – 6 дана. Биореактордың ішінде қалқымалардағы беткі аэратор орналасқан. Аэратордың қуаты 45 кВт.

      Биологиялық тазартудан кейін тазартылған сарқынды сулар буферлік ыдыс арқылы каталитикалық жүктемесі бар сүзгілерге толық тазартудан өткізу үшін жеткізіледі. Сүзгілердің жалпы саны – 5.

      Толық тазартудан кейін сарқынды су сүзгіден өткен су резервуары арқылы артық мұнай өнімдері мен SWA-ны зарарсыздандыру және жою үшін сорғылармен озондауға жіберіледі. Озондау цехында ауаны озондау аппараттары орнатылған. Аппараттарға ауа компрессорлардан келеді (үш қондырғы). Озонаторлардың жалпы саны – 4 қондырғы. Әр қондырғының өнімділігі 1,5 кг/сағ озон (O3), қуаты 15 кВт.

      Тазартылған сарқынды сулар озонмен араласады, оларды бағанды араластырғыш арқылы өткізеді. Артық озон деструктивті қондырғыларда залалсыздандырылады.

      Залалсыздандырылған сарқынды сулар Байкал целлюлоза-қағаз комбинатының аймағына түсіріледі және аралық контейнер арқылы Байкал көліне төгіледі.

      Аралық резервуар арқылы артық лай залалсыздандыру цехына түседі, онда таспалы пресс-сүзгі орнатылған.



      5.16-сурет. Циклдік әрекет реакторының технологиялық схемасы (SBR)

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      SBR технологиясын қолдану сарқынды суларды тиімді тазарту арқылы су ресурстарының ластануының айтарлықтай төмендеуіне әкеледі. Бұл су экожүйелерін сақтауға, судың сапасын жақсартуға және қоршаған ортаға зиянды әсерді азайтуға көмектеседі.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Мембраналық модульдердің болжамды қызмет ету мерзімі 7 – 10 жылға тең және жеткізушінің нұсқауларына сәйкес пайдаланудың дұрыстығына байланысты өзгереді. Темірбетоннан жасалған негізгі ыдыс құрылыстарының қызмет ету мерзімі кемінде 50 жылды құрайды.

      Кросс-медиа әсерлері

      SBR технологиясын қолдану су мен энергия сияқты ресурстарды үнемдеумен қатар жүруі мүмкін. Жабдықты пайдалану үшін энергияны аз тұтыну және қажетті химиялық реагенттердің аз болуы жүктеменің азаюына әкелуі мүмкін.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      "КТС БМО" 2008 жылдың тамызында пайдалануға берілді. КТС (жобалық) тәуліктік өнімділігі тәулігіне 12,0 мың м3 (Байкальск қ. тәулігіне 10,0 мың м3 және комбинаттан тәулігіне 2,0 мың м3) құрайды. Сарқынды суларды тазарту схемасы мынадай.

      Байкальск қаласының сарқынды сулары, шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар және КТС аумағынан нөсер ағындары қабылдау камерасына түседі, ол жерден 4,0 мм прозоры бар екі торға (бір резервтік) бөлінеді. Торлардан кейін сарқынды сулар радиалды (екі) құм тұзағына түседі.

      Экономика

      SBR технологиясын енгізу құрылыс пен жабдыққа бастапқы инвестицияларды қажет етуі мүмкін, бірақ ол қызмет көрсету мен пайдалану шығындарын азайту, сондай-ақ су сапасын жақсарту және су объектілерінің ластану нормаларын бұзғаны үшін айыппұлдарды азайту арқылы айтарлықтай экономикалық пайда әкелуі мүмкін.

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.3.8. Микробалдырларды пайдалану

      Сипаты

      Су қоймасындағы микробалдырлардың көмегімен өзін-өзі тазарту процестері басталып, қарқындатылады, оңалту процедурасынан өткеннен кейін мұндай резервуарды сарқынды суларды биологиялық тазартудың тәуелсіз белсенді сатысы ретінде пайдалануға болады.

      Техникалық сипаты

      Биологиялық оңалту технологиясының негізі жасыл хлорелла микробалдыры болып табылады. Белгілі бір штамдар еркін булану және ортада біркелкі таралу қабілетіне ие. Ең белсенді жасушалар судың жоғарғы қабатында шоғырланған, бұл нақты жағдайда оларға күн сәулесіне бірінші кезекте қол жеткізудің бәсекелестік артықшылығын береді. Сондай-ақ судың жоғарғы қабатындағы шоғырлану қасиеті судың қалыңдығы 1 – 2 мм жоғарғы қабаты қызған кезде су қоймасындағы мұздың еру кезеңінде жасушалардың жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.

      Хлорелланың тірі жасушалары құрамында азот пен фосфор бар биогендік элементтердің едәуір мөлшерін сіңіріп, оларды ақуыздарды (олардың жасушалардың құрғақ биомассасындағы үлесі 60 %-ға жетеді), нуклеин қышқылдары мен фосфолипидтерді синтездеу үшін қолдана алады. Ластағыш биогендік элементтерді жоюдың тиімділігі оттегінің бөлінуімен (фотосинтетикалық аэрация) одан әрі артады, бұл табиғи нитрификацияның күшеюіне ықпал етеді. Дәл осындай процестер аэротенктерде тек жоғары энергия шығындарымен жүреді. Сонымен қатар микробалдырлардың өсуімен ортаның сілтіленуі фосфаттардың тұндырылуына ықпал етеді.

      Фотосинтез нәтижесінде еріген көмірқышқыл газының судан сіңу жылдамдығы тәулігіне 2,5 кг СО2/м3* жетеді, бұл жағдайда оттегінің бөліну жылдамдығы (оттегімен қанықтыру тиімділігі) тәулігіне 1,8 кг О2 / м3* жетеді. Еріген оттегінің концентрациясының жоғарылауына және ортаның сілтіленуіне байланысты тиімді дезинфекция жүреді, сүзгі зоопланктондары, түбіндегі шөгінділерді өңдейтін микроорганизмдер, органикалық және бейорганикалық ластағыш заттардың тотығуы көбейеді.

      Хлорелла ауыр металдарды физикалық адсорбция, ион алмасу, химосорбция, коваленттік байланыс, тотығу-тотықсыздану реакциялары және жасуша бетінде кристалдану арқылы жинақтайды. Металл иондарын жасушалармен белсенді сіңіру және байланыстыру да мүмкін. Хлорелла метаболиттерді шығарады, хелаттайтын металл иондары оларды аз уытты түрге айналдыру. Биомассаның өсуі нәтижесінде ортаның сілтіленуі ауыр металдардың тұнуына да ықпал етеді.

      Сақтау қоймасы үшін барлық қажетті жағдайлар жасалса, ол белсенді тазарту сатысына, бірдей процестері бар үлкен аэротенкке айналады:

      фотосинтез нәтижесінде суда еріген оттегінің үлкен мөлшері пайда болады, 10 – 14 мг/литр дерлік бүкіл маусым бойы фотосинтетикалық аэрацияны қамтамасыз етеді;

      барлық нитрификация процестері еріген оттегінің үлкен концентрациясында жүреді, яғни олар қарқынды жүреді;

      Daphnia, Rotifera, Vorticella және т. б. белсенді лайдың аналогын құрайды;

      биомассаны алып тастау суда жүзетін құстар мен балықтармен қамтамасыз етіледі;

      Жұмыс температурасының кең ауқымына байланысты мұндай жүйе классикалық аэротенктерге немесе басқа биологиялық тазарту технологияларына қарағанда жылына көп күн жұмыс істейді, ал суда еріген оттегінің үлкен қоры тоған бетін мұз жапқан кезде де біраз уақыт тотығу және нитрификация процестерінің ағынын қамтамасыз етеді.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Су сапасының гидрохимиялық және гидробиологиялық көрсеткіштерін жақсарту, парниктік газдар шығарындыларын азайту, жағымсыз иісті газдар мен күкіртті сутектің бөлінуін болдырмау, хлорелла биомассасын биоотын шикізаты, мал азығы, адам тағамдық қоспалары, тыңайтқыш ретінде пайдалану.

      5.2-кесте. Сарқынды суларды биологиялық тазарту байланыстары бойынша негізгі көрсеткіштердің өзгеруінің типтік динамикасы

Р/с
№

Көрсеткіш

Жыл бойы реттелетін тоған

Балдырлы тоғандар

Шаянды тоғандар

Биоплато

1-ші саты

2-ші саты

Кіріс

Шығыс

Кіріс

Шығыс

Кіріс

Шығыс

Кіріс

Шығыс

1

ОКТ5, мг О2/л

1650

1650

650

650

200

200

50

50

6

2

ОХТ, мг О2/л

4160

4161

800

800

300

300

100

100

30

3

Аммоний азоты, мг/л

30

30

16

16

4

4

3

3

2

4

Фосфаттар, мг/л

121

121

50

50

30

30

15

15

3,5

5

Оттегі, мг/л

<1

<1

4-6

4-6

7-12

7-12

6-7

6-7

6-7

6

Нитрит, мг/л

1

1

0,5

0,5

0,3

0,3

0,2

0,2

0,15

7

Нитрат, мг/л

0,1

0,1

10

10

25

25

30

30

45

8

Коли-титр, мл

10-6

10-6

10-3

10-3

10-2

10-2

10-1

10-1

10

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Технология өнімділігінің негізгі параметрлері су айдынындағы хлорелла жасушаларының концентрациясы кемінде 1000 дана/мл: 0,48 – 1,85 кг О2/м3 *тәулік және СО2 сіңіру жылдамдығы: 0,66 – 2,54 кг СО2/м3 * тәулік

      Тығыздығы кемінде 25 млн кл/мл болатын 1000 литр хлорелла суспензиясын өндіру үшін 48 кВт*сағ энергия және 1000 литр тұщы су, қоректік орта 5 литр қажет.

      Хлорелланы қолдану жыл бойы қолдануды, соның ішінде мұз астына суспензия енгізуді қарастырады. Температураның жұмыс диапазоны 16-дан 42 °С-қа дейін, 5 °С-тан 15 °С-қа дейін жасушалар өздерінің өмірлік белсенділігін сақтайды, бірақ сонымен бірге олардың биологиялық белсенділігі баяулайды. 460С-тан жоғары қысқа мерзімді қыздыру штаммның өліміне әкелмейді.

      Технология судың тұздылығы 18 промилледен аспайтын су айдындарында жұмыс істейді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Хлорелла тоғанға түсіп, азық тізбегінің бір бөлігіне айналады. Оны Daphnia, Rotifera, Vorticella және т.б. жейді, бұл өзін-өзі көбейту және штаммды резервуарға бекіту үшін қажетті нормативтік жасуша тығыздығын есептеу кезінде қосымша шарт болып табылады. Алайда бұл микроорганизмдер су қоймасын тазартуға да қатысады – суды өздері арқылы сүзіп, тоқтатылған ластағыш заттарды өңдейді. Процестің күрделілігі хлорелла жасушаларының нормативтік тығыздығын және сонымен бірге сүзгі зоопланктонының қажетті санын қолдау болып табылады.

      Хлорелламен аэробты жағдай жасау парниктік газдардың пайда болуына жол бермейді.

      Хлорелланы қолдану мынаған мүмкіндік береді:

      балықтың қатып қалу қаупін азайтады;

      көк-жасыл балдырлармен гүлденуді тежейді;

      еріген оттегінің концентрациясын арттырады;

      тоғанға биогендік жүктемені азайтады;

      табиғи су қоймаларына тазартылмаған сарқынды суларды төгу кезінде қоршаған ортаға жағымсыз әсерлерді азайтады;

      судың иісін азайтады.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Технологияны мыналарда қолдануға болады:

      1) құс фабрикалары, ауыл шаруа қожалықтары, өндірістік кәсіпорындар және т. б. арналған жергілікті тазарту құрылыстар;

      2) елді мекендердің кәріз-тазарту құрылыстары;

      3) қолданыстағы кәріз-тазарту құрылыстарының өткізу қабілетін ұлғайту және жағымсыз иісті жою;

      4) апаттық қалпына келтіруді бейтараптандыру;

      5) балық шаруашылығының өнімділігін арттыру;

      6) ұйымдардың көміртегі бейтараптығына қол жеткізу.

      Хлорелла суспензиясын көрсеткіштер мәндері төмендегідей болғанда ғана қолдануға болады: қаттылық – 25 ммоль / л-ден аспайды, минералдану – 18 г/л-нан аспайды, сутегі көрсеткіші – 5,6-дан 10-ға дейін.

      Chlorella vulgaris SKO A RKM-0870 енгізу нәтижесінде сарқынды суларды биологиялық тазартудың үш жобасы аясында айтарлықтай жақсартуларға қол жеткізілді. "Биопруд" су қоймасы мен Бүржар жинақтағышында еріген оттегінің концентрациясы мен сүзгіш зоопланктон саны артты, судың органолептикалық көрсеткіштері жақсарды, сондай-ақ парниктік газдар шығарындылары азайды. Қостанайда көк-жасыл балдырлардың саны азайды, еріген оттегінің мөлшері артып, судың гидрохимиялық көрсеткіштері жақсарды.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Сарқынды суларды жинақтағышты оңалту бойынша жұмыстардың мысалында талап етілетін шығындар (ауданы – 350 гектар, сарқынды сулардың түсуі – тәулігіне 40 000 м3. 250 мың халқы бар қала) және онда 3 жылға есептелген табиғи биологиялық тазартудың белсенді сатысын құру 117 518,688 мың теңгені құрайды.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.3.9. Биоаугментация

      Сипаты

      Биоаугментация – бұл сарқынды суларға арнайы таңдалған бактериялар немесе органикалық ластағыш заттарды тиімді ыдыратуға қабілетті басқа микроорганизмдер енгізілетін технология. Бұл микроорганизмдер табиғатта табиғи түрде болуы мүмкін немесе олардың биодеградация қабілетін жақсарту үшін генетикалық түрлендірілген болуы мүмкін.

      Техникалық сипаты

      Биоаугментация процесі сарқынды суларды микроорганизмдердің тірі дақылдары бар арнайы биологиялық өнімдермен егуді қамтиды. Бұл биологиялық заттар ластағыш заттардың биологиялық ыдырау жылдамдығы мен толықтығын арттыру үшін бүкіл тазарту жүйесіне таратылады.

      Процесс таңдалған микробтық популяцияның мақсаттарға сәйкес сарқынды суларды тазарту қондырғыларының жергілікті жағдайлары мен параметрлеріне үздіксіз бейімделуін білдіреді. Қосылған бактериялар басым болады, ал бар бактериялар бірге өмір сүруге және ынтымақтастыққа бейімделеді және ассимиляцияланады. Қолайлы жағдайларда қосылған микроорганизмдер биологиялық процесті күшейтетін ферменттер шығарады. Күрделі органикалық молекулалардың, майлар мен майлардың қарапайымға ыдырауы ұшпа май қышқылдарының, яғни сірке, май, пропион және т. б. Содан кейін ұшпа май қышқылдары аэробты жағдайда көмірқышқыл газына (CO2) және суға (H2O), анаэробты жағдайда метанға (CH4) және сутекке (H2) және бос энергияға оңай айналады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Биоаугментация органикалық ОБТ және ОХТ ластағыш заттарды тиімдірек жоюға ықпал етеді, бұл сарқынды сулардағы ОБТ және ОХТ мөлшерін азайтады, табиғи су объектілеріне шығарылатын тазартылған судың сапасын жақсартады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Микробтық өнімдердің арнайы жасалған комбинациясын пайдалану мыналарға әкелуі мүмкін:

      сарқынды сулардың артық шөгінділерінің ыдырауы (100 %-ға дейін) және жойылуы;

      көрсеткіштерді жақсарту (ОБТ, ОХТ, өлшенген заттар, жалпы азот, жалпы фосфор және т. б.);

      тазарту құрылыстары мен сорғы станцияларында тоңмайларды, майларды және майлы заттарды сұйылту және жою;

      жағымсыз иістерді айтарлықтай жою;

      аэрация сатысында энергия тұтынудың ықтимал төмендеуі;

      метан құрамын бір мезгілде ұлғайту кезінде биогаз өндірісін сақтау;

      микроластағыштар санының айтарлықтай төмендеуі (95 %-ға дейін);

      түсетін органикалық жүктемелерге төзімділіктің жоғары деңгейі.

      Кросс-медиа әсерлері

      Жабдықты пайдалану үшін энергияны аз тұтыну және қажетті химиялық реагенттердің аз болуы жүктеменің төмендеуіне әкелуі мүмкін.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Биоаугментацияны қолдану сарқынды сулардың сипаттамаларына және тазарту жағдайларына байланысты микроорганизмдердің дақылдарын мұқият таңдауды қажет етеді. Технология олардың дизайны мен жұмыс режимін ескере отырып, қолданыстағы тазарту жүйелеріне біріктірілуі керек.

      В кәсіпорнының тазарту құрылыстарында сарқынды суларды тазарту кезінде заманауи биотехнологиялар қолданылады, соның арқасында сарқынды сулардағы белсенді тұнба мөлшері 80 %-ға дейін азаяды, жағымсыз иіс іс жүзінде жоғалып кетті. Микроорганизмдерді мөлшерлеу кәріз желісінде жүзеге асырылады, бұл желі сарқынды суларды тазарту қондырғыларына бағыттап қана қоймай, сонымен қатар сарқынды суларды тазартатын үлкен биореакторға айналады. Осылайша, сарқынды сулардың параметрлері төмендеп қана қоймайды (50 %-ға дейін), сонымен қатар кәріз желісі де тазартылады.

      Сонымен қатар жинау жүйесіндегі және сорғы станцияларындағы иістер жойылады, өйткені иістің негізгі себебі күкірт және оның құрамындағы қосылыстар болып табылады. Технология және онда қолданылатын микробтық препараттар күкіртті электронды акцептор ретінде "сіңіруге" арналған. Аэробты тазарту процесінде ол сульфаттарға дейін тотығады және сарқынды сулармен бірге шығарылады. Бұл жағдайда сульфаттардың концентрациясы шамалы болып қалады.

      Технологияның тиімді жұмыс істеуі үшін барлық артық белсенді тұнба бастапқы тұндырғыштарға не 40 – 50 м3/сағ мөлшерінде кәріз-тазарту құрылыстарына кіруге, сондай-ақ артық тұнба мен ашытылған тұнбаның гидролизін жүзеге асыру үшін жүйеде бактерияларды ұстап тұру үшін кәріз-тазарту құрылыстарына кіруге 10 – 15 м3/сағ ашытылған тұнбаға жіберіледі.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Биоаугментацияны енгізу химиялық реагенттерге шығындарды азайту және сарқынды суларды тазарту қондырғыларының операциялық тиімділігін жақсарту арқылы экономикалық тұрғыдан ақталуы мүмкін. Алайда енгізу және пайдалану құны нақты жобаның ерекшелігі мен аймақтық жағдайларды ескере отырып бағалануы керек.

      В кәсіпорнында дозаланған микроорганизмдерді қолдану пайдалану шығындарының шамамен 700 миллион теңгеден 500 миллион теңгеге дейін төмендеуіне әкелді. Үнемдеуге сусыздандыру цехын өшіру арқылы қол жеткізіледі, бұл өз кезегінде электр энергиясына, сусыздандыруға арналған флокулянттарға, әкке, жанар-жағармай материалдарына, жабдыққа қызмет көрсетуге, полигондарда кептірілген шламды кәдеге жаратуға және т. б. шығындарды азайтты.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.4. Сарқынды суларды залалсыздандыру (дезинфекциялау) кезіндегі ЕҚТ

5.3.4.1. Ультракүлгін сәулелену

      Сипаты

      Ультракүлгін сәулеленуді қолдана отырып, сарқынды суларды залалсыздандыру немесе дезинфекциялау - бұл сарқынды судың белгілі бір толқын ұзындығында ультракүлгін сәуле шығаратын ультракүлгін шамдары бар жүйе арқылы өтетін процес. Бұл сәулелену бактериялар, вирустар және қарапайымдылар сияқты микроорганизмдердің ДНҚ-сын бұзады, бұл оларды көбеюге қабілетсіз етеді және олардың өлуіне әкеледі.

      Ультракүлгін сәулелермен залалсыздандыру процесі әдетте, сарқынды су өтетін, арнайы жасалған реакторларда жүргізіледі. Микроорганизмдердің тиімді жойылуын қамтамасыз ету үшін сәулеленудің ұзақтығы мен ультракүлгін сәулеленудің қарқындылығы реттеледі.

      Техникалық сипаты

      Ультракүлгін сәулеленуді қолданатын құрылғының негізі коррозияға және тотқа ұшырамайтын тағамдық болаттан жасалған арнайы камерада жатыр. Мұндай камераның ішінде бактерицидтік шамдар болады. Олар арнайы кварц сауыттарға орналастырылады. Осылайша, су тікелей шамдарға түспейді, бірақ оны тазартуға және зарарсыздандыруға болады. Тазартқыш шамдардан басқа, ультракүлгін сәулеленудің тығыздығын өлшейтін датчик, суды өткізетін арнайы құбырлар, тазартылған судың әртүрлі үлгілері және басқа бөлшектер бар. Сондай-ақ, көптеген қондырғыларда суды тазарту камерасын жуу үшін қолданылатын блок болады. Ультракүлгін тазарту судан темірді алып тастағаннан кейін қолданылады. Тазартылған судың сапасын бақылау сұйықтықтың 1 текше сантиметріне шаққанда бактериялар саны, сондай-ақ бір литр өңделген судағы ішек микроорганизмдерінің саны есебінен жүзеге асырылады.



      5.17-сурет. Залалсыздандыру станцияларында көлденең және тігінен орналасқан ультракүлгін модульдердің схемасы

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Ультракүлгін сәулелену судың физика-химиялық параметрлерін өзгертпейді, жанама өнімдердің пайда болуына әкелмейді және хлорлау (құрамында хлор бар реагенттермен өңдеу) және озондау сияқты реагенттік технологияларға тән су объектілеріне теріс әсер етпейді.

      Ультракүлгін микроорганизмдердің, оның ішінде вирустар мен паразиттік протозоидтардың кең ауқымына қатысты тиімді және барлық микробиологиялық көрсеткіштер бойынша терең және сенімді залалсыздандыруды қамтамасыз етеді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Негізгі артықшылықтары:

      Ультракүлгін патогендердің 99 %-ына дейін өлтіреді;

      қарапайым микроорганизмдердің жасушаларында олардың өмірімен сәйкес келмейтін фотохимиялық реакциялар тудырады;

      бұл әдіс судың сапасына әсер етпейді – реакцияның жанама өнімдері түзілмейді, судың органолептикасы бұзылмайды. Токсиндердің ауаға эмиссиясы болмайды. Осылайша, су объектілері мен олардың тұрғындарына зиян келтірілмейді;

      суды өңдеудің жоғары жылдамдығы – 5 – 10 секунд ішінде ультракүлгін сәулелер сұйықтықтың бүкіл көлеміне енеді;

      озонмен немесе хлормен өңдеумен салыстырғанда шығындардың азаюы, өйткені экологиялық қауіпсіздіктің ерекше шараларын сақтауды қажет заттарды сатып алу, тасымалдау және сақтау шығындары талап етілмейді, сондай-ақ электр энергиясының шығыны төмен болады;

      жабдықтың компактілігі залалсыздандыру үшін үлкен аумақтарды қажет етпейді, пайдалануға беру процесін сумен жабдықтау мен су бұруды тоқтатпай жүргізу мүмкін болады, құрылыс-монтаждау жұмыстарының көлемі ең аз;

      тотығу технологиясынан айырмашылығы артық дозаланғанда теріс әсер етпейді. Суда дезинфектант концентрациясын анықтау үшін талдау жүргізу талап етілмейді;

      ультракүлгін шамдардың жоғары пайдалану ресурсы, жабдықтың сенімділігі.

      Кросс-медиа әсерлері

      Анықтығы, түсі, темір және тоқтатылған заттар ультракүлгін сәулелердің су арқылы өтуіне барынша кедергі болады, нәтижесінде залалсыздандыру тиімділігі төмендейді. Жабдықтың тиімді жұмыс істеуі үшін шығатын суды алдын ала тазарту керек. Ұзартылған әсер жоқ.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Өндірістерде және өнеркәсіпте ультракүлгінмен суды залалсыздандыру міндетті түрде басқа әдістермен біріктіріледі.

      2007 жылы Мәскеу қаласының Люберецк тазарту қондырғыларында ультракүлгінмен залалсыздандыру блогы енгізілді (өнімділігі – тәулігіне 1 млн м3).

      Сонымен қатар, Мәскеу қаласының Курьяновск тазарту қондырғыларында ультракүлгінмен залалсыздандыру блогы енгізілді, онда ультракүлгінмен залалсыздандыру блогының жобалық қуаты тәулігіне 3 млн м3 құрайды. Қондырғы 160 жұмысшы мен 10 резервтік ультракүлгін модульдерден тұрады, олардың жалпы қуаты 3,6 МВт-тан асады. Залалсыздандыру үшін 6120 ультракүлгін шамдар қолданылады.

      Ультракүлгінмен залалсыздандыруды қолданудың тағы бір мысалы Астана қаласы әкімдігінің "Астана Су арнасы" ШЖҚ МКК кәсіпорны болып табылады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.3.4.2. Сарқынды суларды озондау

      Сипаты

      Сарқынды суларды озондау – бұл күшті тотықтырғыш және дезинфекциялаушы құрал болып табылатын озонды пайдаланып, сарқынды суларды өңдеу процесі.

      Озон молекуласы тең бүйірлі үшбұрыштың шыңдары түрінде орналасқан үш атомнан тұрады. Әрбір атом көршілес қос және бір байланыспен қосылады, бұл озон молекуласын салыстырмалы түрде тұрақсыз етеді. Сондықтан да ол ауада ыдырап, диатомды оттегі молекуласын құрайды. Озонның тотығу қабілеті жоғары болғандықтан, ол суға бактерицидтік әсер етеді, оның органолептикалық қасиеттерін жақсартады, дезодорациялайды, нитроқосылыстардан, канцерогендерден, ацетоннан, күкіртті сутектен, мұнайдан, органикалық және бейорганикалық заттардан тазартады. Таза озон жарылғыш болғандықтан, сарқынды суларды тазарту үшін озон мен ауа (немесе техникалық оттегі) қоспасы қолданылады.

      Техникалық сипаты

      Озондау процесі әдетте келесі қадамдарды қамтиды:

      Озон генерациясы. Озон оттегіге немесе жоғары оттегі бар ауаға электр разрядын қолдану арқылы өндіріледі. Бұл озон молекулаларын жасайды, содан кейін олар сарқынды суға жіберіледі.

      Сумен байланыс. Газ фазасында генерацияланған озон сарқынды суға енгізіледі, онда ол ериді және ластағыш заттармен жанасады.

      Озон өндіру үшін озонаторлар қолданылады, ал олар үшін шикізат ауа немесе техникалық оттегі болып табылады және бұл ретте қондырғылар тазарту қондырғыларында орнатылады. Сарқынды суларды озондау кезінде оның тұз құрамы өзгермейді, озон тотығу реакциясының өнімдері қосымша су ортасын ластамайды, сонымен қатар бұл процесс жақсы автоматтандырылған. Тотығу үшін негізінен жарылғыш зат болып табылатын таза озон емес, оның ауа немесе техникалық оттегі қоспасы пайдаланылады.

      1. Сарқынды суларды озондаудың типтік технологиялық схемасы ең жоғары нұсқасында негізгі төрт блоктан тұруы мүмкін:

      2. Ауаны дайындау. Бұл ауаны сығуға арналған компрессор, сүзгілер, адсорберлер, тоңазытқыштар мен ресиверлер, олар ауаны тазартуға, кептіруге және оның қысымын тұрақтандыруға арналған.

      3. Процесті автоматты басқару және басқару блогы.

      4. Озонды өңделген суға енгізу жүйесі, араластыру жүйесі, пайдаланылмаған озонның ыдырау жүйесі.

      5. Газ разрядты генератордағы озон синтезі блогы, оның электрмен қуаттау көзі және бөлінетін жылуды бөлу жүйесі болады. Аталған блоктардың құрамына кіретін жабдықтың параметрлері озон дозасымен, берілген процесс және реактор түрі үшін орнатылған жабдықты пайдалану дәрежесімен анықталады.

      Сарқынды суларды озондау процесіне әсер ететін негізгі факторлар сарқынды сулардың рН мәндері және тотығатын заттардың химиялық табиғаты болып табылады. рН мәндері тотығу потенциалының көлемімен ерекшеленетін озон түрлерінің, сондай-ақ химиялық қосылыстардың суда болуын негіздейді.



      5.18-сурет. Суды озондаудың негізгі схемасы

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Құрамында фосфор, фенолдар, нитрофенолдар, нитробензолдар және басқа да улы органикалық және нитро-органикалық қосылыстар бар өндірістік сарқынды суларды және тұрмыстық сарқынды суларды тазарту үшін озонның жоғары тиімділігі, сонымен қатар пестицидтерді, беттік белсенді заттарды (ББЗ) және басқа химиялық ластағыш заттарды тиімді түрде жояды.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Суды озондауды қолдану әдетте сарқынды суды үшінші реттік өңдеу кезінде оны толық тазарту сатысында қолданылады. Яғни, оны ластағыш заттардан тазартудың дәстүрлі әдістеріне қосымша әдііс болып табылады. Тәжірибелік мәліметтерге сүйене отырып, сарқынды суларды физикалық-химиялық әдістермен, сондай-ақ адсорбциялық сүзгілеу әдістерімен өңдегеннен кейін озондау кезінде суда еріген органикалық заттардың қалдық мөлшері жойылатыны анықталды.

      Кросс-медиа әсерлері

      Сарқынды суларды озондау арқылы тазарту тиімділігін арттыру үшін алдымен олардың құрамындағы майларды, ірі ластағыш фракцияларды және т. б. азайту үшін оларды бастапқы механикалық немесе физикалық-химиялық тазартудан өткізу ұсынылады.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады. АҚШ, Жапония және Еуропаның кейбір елдерінде озондау белсенді түрде қолданылады, оның басқа әдістерге қарағанда бірқатар артықшылықтары бар.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.4. Сарқынды суларды терең тазарту (толық тазарту) кезіндегі ЕҚТ

5.4.1. Мембраналық ультрасүзгілеу

      Сипаты

      ЕҚТ қалалық және өндірістік сарқынды суларды және олардың биологиялық тазартудан өткен қоспаларын тереңірек тазартуды қамтамасыз етуге, сондай-ақ су объектілеріне ағызу немесе оларды өндірісте немесе ауыл шаруашылығында қайта пайдалану мақсатында механикалық, химиялық немесе физикалық-химиялық тазартудан кейінгі өндірістік сарқынды суларды қамтамасыз етуге арналған.

      Сарқынды суларды биологиялық тазартудан кейін оларды толық тазарту қажеттілігі мынадай сценарийлердің біреуі немесе бірнешеуі үшін көзделеді:

      биологиялық тазартудан кейін сарқынды суларда болатын тоқтатылған заттар мен органикалық заттардың жалпы мөлшерін жою;

      қайта пайдалануға жарамды ету үшін өнеркәсіптік сарқынды сулардан белгілі бір органикалық және бейорганикалық компоненттерді алып тастау;

      тазартылған сарқынды суларды жерді пайдалану мақсатында өңдеу немесе оларды өзендер, көлдер және т. б. сияқты су объектілеріне тікелей төгу;

      алдын ала тазарту кезеңінде қол жеткізуге болатын қоректік заттардың қалдықтарын жою;

      биологиялық тазартылған сарқынды сулардан қоздырғыштарды жою;

      қайта пайдалану мүмкіндігін қамтамасыз ету үшін биологиялық тазартудан кейін сарқынды сулардағы жалпы еріген қатты заттардың (TDS) төмендеуі.

      Техникалық сипаты

      Суды ультрасүзгілеу – бұл суды тазарту әдісі, онда су қысым арқылы 0,002-0,1 мкм мөлшерлі кеуектері бар мембрана арқылы басылады. Суды дезинфекциялау кезінде стандартты ультрасүзгі модульдері бактериялар мен вирустарды кем дегенде 99,99 % деңгейінде жоюды қамтамасыз етеді. Егер суды дезинфекциялаудың дәстүрлі әдістерімен салыстырсақ (ультракүлгінмен залалсыздандыру, хлорлау, озондау, хлор диоксидінің дозасы және т.б.), ультрасүзгілеу кезінде микроорганизмдер судан физикалық түрде жойылады. Бұл ультрасүзгілік мембранадағы кеуектерінің диаметрі вирустардың немесе бактериялардың мөлшерінен едәуір аз екендігімен түсіндіріледі (вирус-0,02...0,4 мкм, бактерия – 0,4...1,0 мкм, кеуек – 0,01 мкм). Судағы микроорганизмдер сүзгілеу қасиеттеріне байланысты мұндай тосқауылдан өте алмайды.




      5.19-сурет. Толық тазарту қондырғысының схемасы

      1 – концентрациялауға арналған ыдыс; 2 – рециркуляциялық сорғы; 3 – манометр;

      4, 9 – цифрлық ағын өлшегіш; 5 – мембраналық модуль; 6 – автоматтандыру контроллері; 7 – реверсі бар перистальтикалық сорғы; 8 – қысым датчигі; 10 – фильтрат ыдысы.

      Ультрасүзгі жүйесіндегі су қысыммен жүреді және қысыммен мембрана арқылы ішкі жағынан сыртынан өтеді. Сүзгілеуші элемент қуыс түтік, жақтау немесе арнайы материалдан жасалған орам түрінде болады. Ол арқылы итеру кезінде тазарту жүреді. Барлық химиялық, органикалық және басқа қоспалар ішкі бетке тұнады, ұсталады және дренажға жіберіледі, кәріз жүйесіне қосылады. Ал су молекулалары мен басқа да қауіпсіз бөлшектер порлар арқылы өтіп, сумен жабдықтау құбырына жіберіледі, пайдаланушыға кран арқылы беріледі.

      Судың ультрасүзгі жүйесінің негізгі элементі – арнайы мембрана. Оның талшық кеуектерінің мөлшері өте шағын – 0,002 мкм-ден 0,1-ге дейін. Мембрананың құрылымы жартылай өткізгіш, ұсақ кеуекті. Ол арқылы тек ең кішкентай иондар мен микромолекулалар өтеді. Үлкенірек бөлшектер, оның ішінде коллоидтар мен макромолекулалар бөлшектерде орналасады және олар қосымша сүзгі қабатын қалыптастырады, соның арқасында пайдалану кезінде мембрананың жұмыс кедергісі артады.



      5.20-сурет. Ультрасүзгі блоктары бар сарқынды суларды тазартудың технологиялық схемасы

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Қуыс талшықты ультрасүзгілік мембраналар кез келген лайлануды және микробиологиялық бөлшектерді ұстайды.      Тоқтатылған бөлшектер мен микробиологиялық ластанудың жоғары талаптарына сәйкес келетін суды алуға мүмкіндік береді. Мұндай суды тікелей қайта пайдалануға болады (егер оның тұзы мен еріген құрамы белгіленген шектерге сәйкес келсе) немесе кері осмос жүйесі арқылы (еріген заттарды тұщыландыру және жою үшін) өткізуге болады.

      Технологиялық процестің бөлігі ретінде мембраналар сарқынды суларды зарарсыздандыру мақсаттарында да пайдаланылады. Бұл ретте қосымша электр қуаты немесе химиялық реагенттер тұтынылмайды, зарарсыздандыру дәрежесі 99,9999 %-ға жетеді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Тығыз ультрасүзгілік мембрана: log 6 бактерияларын жою, бұлыңғырлығы << 0,1 NTU, коллоидтық индексі (SDI) << 3.

      Сүзгілеу режимі, онда: энергияны аз тұтыну, қарапайым орналастыру схемасы.

      Химиялық заттармен кері жуу: жүйедегі қысымның төмендігі, толық автоматтандырылған процесс, оператордың қатысуы қажет емес, арзан химикаттарды қолданылады.

      Толық автоматтандырылған жұмыс: процесс параметрлерін тіркеу.

      Қысым жүйесі: толығымен жабық, операторға бу немесе аэрозольдің әсер ету қаупін болдырмайды, құрылыстарды тазарту жұмыстарының шағын ауданы.

      Бейорганикалық коагулянттармен тікелей коагуляция: байланыс уақыты аз, органикалық қосылыстардан жоғары дәрежеде тазарту, фосфаттарды жою.

      Кросс-медиа әсерлері

      Мембраналық ультрасүзгілеуді қолдану электр энергиясын артық тұтынумен, отын ресурстарын пайдаланумен байланысты емес. Қолданудағы коагулянттардың үлесі процесте қолданылатын негізгі көлеммен салыстырғанда аз бөлікті құрайды. Ешқандай шу және/немесе иіс шықпайды.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Биологиялық тазартудан өткен сарқынды суларды ультрасүзгілік мембраналармен толық тазарту технологиясы әлемде 25 жылдан бері кеңінен қолданылып келеді.

      Техника/технологияның өнімділік диапазоны тәулігіне бірнеше текше метрден 600000 м3-ге дейін құрайды.

      Мысал: Сулайбия – Кувейт қ. КТС тәулігіне 600 мың м3; Мельбурн қ. КТС, Аустралия тәулігіне 30 мың м3; Бедок қ. КТС, Сингапур тәулігіне 42 мың м3.

      2004 жылы Кувейтте Сулайбияда қуаттылығы тәулігіне 375 мың м3 болатын сарқынды суларды тазартудың жетілдірілген станциясы салынды. Кейіннен станция тәулігіне 600 мың м3-ге дейін кеңейтілді және ультрасүзгі және кері осмос мембраналарын кейінгі тазартумен биологиялық тазарту технологиясын қолданылатындардың әлемдегі ең ірісі болып табылады.

      5.-кесте. Жобалау үшін пайдаланылатын судың сапасы және Кувейттегі тазартылған судың болжамды сапасы

Р/с
№

Параметрлер

Биологиялық тазартудан кейінгі сарқынды су

Мембраналық тазартудан кейінгі сарқынды су

1

рH

7

6-9

2

Тоқтатылған заттар (мг/л)

12

<1

3

ОБТ (мг/л)

5

<1

4

Аммоний азоты, N (мг/л)

<2

<1

5

Нитраттар, N (мг/л)

<9

<1

6

Фосфаттар, PO4 (мг/л)

<15

2

7

Майлар, мұнай өнімдері (мг/л)

<0.5

<0.5

8

Минералдау (мг/л)

<1280

100

      Экономика

      Мембраналық ультрасүзгі жүйелерін енгізу жабдық пен инфрақұрылымға айтарлықтай инвестицияларды қажет етуі мүмкін. Алайда, ұзақ мерзімді негізде сарқынды суларды басқару шығындарын азайту және экологиялық нормаларды сақтау түріндегі экономикалық пайда бұл шығындарды ақтай алады.

      Ультрасүзгілік мембраналарды кері осмос тазарту қондырғыларында алдын ала тазарту ретінде пайдалану алдын ала тазартуға байланысты шығындарды арттырмайды. Ультрасүзгілік мембраналардың қызмет ету мерзімі өткеннен кейін оларды ауыстырудың қосымша шығындары химиялық заттарды (негізінен коагулянттарды) пайдалану шығындарының төмендеуімен өтеледі.

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.4.2. Кері осмос

      Сипаты

      Кері осмос – тұзды, органикалық қосылыстарды, бактериялар мен вирустарды қоса алғанда, әртүрлі ластағыш заттарды кетіру үшін суды жартылай өткізгіш мембрана арқылы өткізу қағидатына негізделген суды тазарту процесі.

      Техникалық сипаты

      Биологиялық тазартылған су көбінесе тұз мөлшері, колиформды бактериялардың, органикалық заттардың, биогендік элементтердің мөлшері бойынша талаптарға сәйкес келмейді. Биологиялық тазартудан кейін сарқынды суларды тиімді тазарту үшін олар кері осмос мембраналық әдісімен тазартуға жіберіледі. Кері осмостық мембраналар судағы бактерияларды, еріген органикалық заттарды, азот пен фосфор қосылыстарын ион түрінде ұстауға мүмкіндік береді.

      Кері осмос процесі көптеген ластағыш заттарды, оның ішінде еріген тұздар мен органикалық заттарды, сондай-ақ микроорганизмдер мен вирустарды ұстай алатын арнайы мембраналарды қолдануға негізделген. Қысым астында су мембраналар арқылы өтіп, ластанудың көп бөлігін артында қалдырады, содан кейін олар жойылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Сарқынды суларды тазарту үшін кері осмосты қолдану су ресурстарының ластану деңгейін едәуір төмендетуге және қоршаған ортаның сапасын жақсартуға мүмкіндік береді. Бұл су айдындарының экожүйелерін сақтауға және адам мен жануарлардың денсаулығына әсерін азайтуға ықпал етеді.

      Кері осмос технологиясы жалпы тұздың мөлшерін, органикалық ластануды және биогендік элементтерді анықтайтын негізгі иондарды бір уақытта алып тастау арқылы жоғары сапалы тазартылған су алуға мүмкіндік береді.

      Селективті қасиеттері бойынша кері осмостық мембраналар ерітінділерді бөлу коэффициенті бойынша ең таңдаулы және тиімді болып табылады. Олардың порлары ең кішкентай. Кері осмос мембраналарының ұсталуының орташа пайызы барлық еріген заттардың 97 – 99 %-ын құрайды.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Сарқынды суларды тазартудағы кері осмос жүйелері ластағыш заттарды кетірудің әдетте 95 %-дан асатын жоғары тиімділігіне ие. Бұл қоршаған ортаға шығарылатын судың сапа стандарттарына сәйкес келетін немесе одан асатын сарқынды су алуға мүмкіндік береді.

      Кросс-медиа әсерлері

      Сарқынды суларды тазарту үшін кері осмосты пайдалану судың сапасын жақсартуға ғана емес, сонымен қатар топырақ пен су ресурстарына әсерін азайтуға көмектеседі. Бұл экожүйелердің күйін жақсартуға және қоршаған ортаны қорғау жөніндегі қосымша іс-шаралардың қажеттілігін қысқартуға әкелуі мүмкін.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Сарқынды суларды тазарту үшін кері осмосты қолдану жоғары сапалы тазартылған су қажет болған жағдайда және басқа тазарту әдістері ластағыш заттарды кетірудің қажетті деңгейін қамтамасыз етпейтін жағдайларда ақталуы мүмкін. Кері осмос жүйелерінің техникалық ерекшеліктері олардың тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін мұқият жоспарлау мен техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді.

      Экономика

      Сарқынды суларды тазарту үшін кері осмос жүйелерін енгізу жабдықтар мен инфрақұрылымға айтарлықтай инвестицияларды қажет етуі мүмкін. Алайда, ұзақ мерзімді негізде сарқынды суларды басқару шығындарын азайту және экологиялық нормаларды сақтау түріндегі экономикалық пайда бұл шығындарды ақтай алады.

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.4.3. Түйіршікті тиеу сүзгілерін немесе торлы барабан сүзгілерін қолдану арқылы сүзгілеу

      Сипаты

      Түйіршікті тиеу сүзгілерін немесе торлы барабан сүзгілерін пайдаланып сүзгілеу сарқынды суларды тазартудың дәстүрлі әдістерінің бірі болып табылады. Бұл сүзгілер сарқынды судағы қатты бөлшектер мен ластағыш заттарды ұстап тұру үшін қолданылады, бұл тек таза судың өтуіне мүмкіндік береді.

      Техникалық сипаты

      Түйіршікті тиеуі бар сүзгілер сарқынды су өтетін түйіршікті материал қабатынан тұрады. Сүзгілеу процесінде ластану түйіршікті материалдың бетінде қалады. Торлы барабан сүзгілері механикалық сүзгілеу үшін қолданылады, мұнда ластанған су тордағы ұсақ тесіктерден өтіп, ластану бөлшектерін ұстайды.

      Сүзгілердің тиімділігі мен сенімділігін арттыру үшін мынадай шарттарды орындау қажет:

      тиісті сүзгілеу материалын пайдалану;

      су-ауада жуу;

      төмен сарқынды суды бұру;

      құм ұстағыш құрылғыларды орнату;

      дренаж-тарату жүйесін орнату;

      жұмыстың негізгі технологиялық параметрлерін бақылаумен және басқарумен құрылыстарды пайдалану процесін автоматтандыру;

      әртүрлі жағдайларда құрылыстардың жұмыс регламентін таңдау.

      Сүзгілерді қорғау үшін көлемі 0,5 мм немесе одан да көп болатын тоқтатылған бөлшектердің сақталуын қамтамасыз ететін барабан торларын қолдану ұсынылады.

      Алдын ала тазарту сүзгілерін пайдалану кезінде факторы олардың тез биоөсімімен, лайлануынан және істен шығуынан туындаған сүзгі жүктемелерінің шағын ресурсы болып табылады, бұл ластағыш заттардың сырғып кетуіне әкеп соғады. Бір қабатты ұсақ түйіршікті сүзгілер үшін жүктеме мөлшері 1,2 – 2 мм, ал ірі түйіршіктер үшін ірілігі 3 – 10 мм гранитті қиыршық тас ұсынылады.

      Ірілігі 2 – 6 мм түйіршікті грандиоритті пайдалану, сондай-ақ төмен сарқынды суды ағызатын сүзгі материалын су-ауада жуу сүзгі қабатының колматизациясын азайтуға және түйіршікті тиеу сүзгілерінің алдында барабан торларының көмегінсіз сүзгі циклының ұзақтығын арттыруға мүмкіндік береді.

      Сарқынды суларды толық тазарту үшін төмен қарай сүзетін жылдам сүзгілер қолданылады, ал су-ауада жуу сүзгі материалының ластануынан тазартудың ең жоғары сапасын қамтамасыз етеді.

      Сүзгі материалы ретінде біртектілік коэффициенті 2 % – дан аспайтын 2 – 6 мм (грандиорит) фракциясы бар ірі түйіршікті кварц құмы немесе гранит түйіршіктері қолданылады. Сүзгі жүктемесінің регенерациясы бар су-ауада жуу үшін тозуы 0,3 %-дан аспайтын, ұсақталуы 3 %-дан аспайтын сүзгі материалы қажет. Мұндай сүзгі материалындағы сүзгілердің тиімділігі ОБТтолық бойынша 50 – 60 %-ды және тоқтатылған заттар бойынша 65 – 75 %-ды құрайды.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Түйіршікті тиеу сүзгілерін немесе торлы барабан сүзгілерін пайдалану қоршаған ортаның ластануын азайтуға көмектеседі. Бұл әдіс сарқынды суларды тиімді тазартуды қамтамасыз етеді, бұл ластанудың су мен топырақ ресурстарына әсерін азайтады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Түйіршікті тиеу сүзгілері немесе торлы барабан сүзгілері жоғары дәрежеде тазартылады, әдетте ластағыш бөлшектердің көпшілігін сарқынды судан шығарады. Дегенмен, тиімді жұмыс істеу үшін сүзгілерді үнемі тазалау немесе ауыстыру қажет.

      Кросс-медиа әсерлері

      Түйіршілікті тиеу сүзгілерін немесе торлы барабан сүзгілерін пайдалану тазартылған суды қайта пайдалану немесе қосымша тазалау әдістерінің қажеттілігін азайту арқылы табиғи су ресурстарына қысымды төмендетуі мүмкін. Ол сондай-ақ сарқынды суларды өңдеу үшін пайдаланылатын энергия мен химиялық реагенттерді тұтынуды азайтуы мүмкін.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Осы сүзгілеу әдістері әртүрлі салада, оның ішінде ауыз суды, сарқынды суларды өңдеу, өндірістік процестер кезінде және тағы басқа жағдайларда кеңінен қолданылады. Олар әртүрлі жағдайлар мен талаптарға бейімделуі мүмкін, бұл оларды әртүрлі жағдайлар үшін әмбебап шешім етеді.

      Ново-Курьяновск тазарту қондырғыларының толық тазарту қондырғылар блогында (Мәскеу) ірілігі 3 – 10 мм гранитті қиыршық тастан тиелген сүзгілер сәтті қолданылды. Калининградта, Воронежде және басқа қалаларда "Экополимер" дренаж жүйелерімен жабдықталған тазарту сүзгілерін салу және қайта құру кезінде ірілігі 2-6 мм болатын түйіршікті грандиорит, сондай-ақ жуу суын аз бұратын сүгзілеу материалын су-ауада жуу қолданыс тапты. Бұл сүзгі қабатының қысылуын азайтуға және сүзгілердің алдында барабан торларының көмегінсіз сүзгі циклінің ұзақтығын арттыруға мүмкіндік берді.

      Экономика

      Сүзгілерді орнатудың бастапқы шығындарының біршама болу мүмкіндігіне қарамастан, сүзгі материалдарына қызмет көрсету және оларды ауыстыру шығындарын азайту және экологиялық айыппұлдар қаупін азайту түріндегі экономикалық артықшылықтар бұл шығындарды ұзақ мерзімді перспективада жиі ақтайды.

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.5. Өндірістік қалдықтар мен сарқынды сулар тұнбасының әсерін басқаруға және азайтуға бағытталған ЕҚТ

5.5.1. Центрифугаларда, таспалы және камералық сүзгі престерде, шнекті престерде, дегидраторларда тұнбаны механикалық сусыздандыру

      Сипаты

      Тұнбаны механикалық сусыздандыру – бұл сарқынды суларды немесе басқа сұйық қалдықтарды өңдеу нәтижесінде пайда болатын тұнбалардан артық ылғалды кетіру процесі. Тұнбаны механикалық сусыздандырудың негізгі әдістеріне центрифугалау, пресстер арқылы сүзу (мысалы, таспалық, камералық немесе шнекті сүзгі пресстері) және дегидраторларды қолдану жатады. Бұл әдістер тұнбадан ылғалды кетіруді қамтамасыз етеді, бұл ретте олар компактілі тұнба блоктарын немесе қатты кекстер түзеді, бұл қалдықтар көлемін азайтады және оларды одан әрі өңдеуді немесе жоюды жеңілдетеді. Тұнбаны механикалық сусыздандыру сарқынды суларды тазарту процестерінде және қатты қалдықтарды басқаруда маңызды рөл атқарады, бұл тұнбаны тиімді өңдеу мен жоюды қамтамасыз етеді.

      Техникалық сипаты

      Сүзгі-пресстер. Мұндай құрылғылар сусыздандырудан кейін қалдықтар кептіруге немесе жағуға жіберілген немесе ең аз ылғалдылықпен тұнба алу қажет болған жағдайда қолданылады. Мұндай жабдықты минералды компоненттері жоғары өндірістік ағынды қалдықтарды өңдеу үшін пайдаланған ұтымды.

      Аппараттардың бірнеше түрі бар: шнекті, рамалық, бұрандалы барабанды және т.б. Рамалық сүзгі-пресс – бұл тігінен орналасқан және бір-бірімен ауысатын рамалар мен плиталар жиынтығы. Плиталар мен жақтаулардың беттері арасында сүзгілеу матасы орналасқан. Мұндай жабдықтың өткізу қабілеті оның конструктивтік нюанстарына байланысты өте төмен. Мұндай сүзгілердегі қалдықты қолмен түсіру қажет болады, сондықтан олар мүлдем қолданылмайды десе де болады.

      Камералық сүзгі-престер әсіресе танымал. Мұндай жабдықтағы сүзгілеу матасы тігінен орнатылған тіректермен байланысқан плиталар арасында созылады. Гидроқұрылғылар матаны үнемі тартып-созылған күйінде ұстайды. Плитаның жоғарғы жағы матадан жасалған сүзгімен жабылған. Камера жақтауға бекітілген. Камераға түскеннен кейін тұнба қысыммен басылады. Әрі қарай, плиталар бір-бірінен алшақтап, қалдықтар қолмен алынады. Мұндай құрылғылар жаппай шығарылады және 50 шаршы метрге дейін жететін елеулі сүзу беті бар. Камералық пресс сарқынды сулардың көп мөлшері бар тұнбаны өңдеуге қабілетті, бірақ сарқынды сулардың аздығына төтеп бере алмауы мүмкін.

      Таспалы қондырғыларда тұнба біліктер арасында өтетін және електен жасалған 2 таспамен қысылады. Мұндай жабдықта сарқынды сулардың тұнбасын механикалық сусыздандыру үздіксіз жүреді.

      Центрифугалар. Центрифугалау бүгінде кең таралуда. Сусыздандырудың бұл әдісінің артықшылығы – оның қарапайымдылық, оның ішінде процестің басқарылуы, сондай-ақ үнемділігі. Центрифугада өңдеу нәтижесінде ылғалдылығы төмен қалдықтар алынады.

      Декантерлік центрифугалар мен полимерлік станциялар құрамы бойынша әртүрлі шөгінді тұнбалар мен суды, олардың ішінде өнеркәсіптік, шаруашылық-тұрмыстық, жерүсті ағындарын өңдеу және сусыздандыру үшін қолданылады (еріген және жаңбыр суы).

      Мұндай жүйенің артықшылықтары:

      сарқынды сулардың тұнбасын 62-ден 68 %-ға дейінгі ылғалдылыққа дейін сусыздандыру;

      бөлшектердің кең ауқымында суспензияларды өңдеу және қатты фазаның концентрациясы мүмкіндігі;

      флокулянттың дозасын автоматты түрде таңдау;

      қызмет көрсетудің қарапайымдылығы, процесті автоматтандыру;

      отандық аналогтармен салыстырғанда төмен белгіленген масса мен қуат;

      басқа еуропалық әріптестермен салыстырғанда төмен құны.

      Шнекті дегидратор су ағынын тазарту процесінде пайда болған кез келген түрдегі тұнбаларды (ауыл шаруашылығы, өнеркәсіптік, шаруашылық-тұрмыстық және т.б.) сусыздандыруға арналған.

      Жұмыс қағидаты: тұрақтандырылған тұнба флокулянтпен өңдеуге арналған бөлімге сорғымен беріледі, содан кейін соңғысы сусыздандыру қондырғысына жіберіледі. Бұл процесте фильтрат саңылаулардан сақиналар арасында ағып кетеді, олардың ені шығатын бағытта азаяды. Шнек бұрылыстарының қадамы да азаяды, бұл сусыздандыру аймағында қысым тудырады, сонымен қатар тұнба көлемін азайтады. Барабандағы ішкі қысым шнектің ұшына орнатылған қысым платинасымен реттеледі. Соңында фильтрат тазарту қондырғыларының басына жіберіледі, ал кек контейнерге тасталады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Сарқынды сулардың тұнбасын механикалық сусыздандыру жабдықтары таяу және алыс шет елдердің тазарту құрылыстарында, кейіннен тұнбаны компосттаумен және одан әрі тыңайтқыш ретінде пайдаланумен жоғары тиімділігін дәлелдеді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Центрифугаларда сарқынды сулардың тұнбасын сусыздандыру реагенттермен өңдеусіз жүреді. Жабдықтың артықшылықтарына алатын шағын алаңын, жоғары сенімділігін, кектің төмен ылғалдылығын және автоматтандырылған басқару жүйесіне біріктіру мүмкіндігі кіреді.

      Таспалы қондырғылар электр энергиясын аз тұтынады және үздіксіз жұмыс істей беруге қабілетті. Жүктеу алдында тұнба үлкен бөлшектер мен құмнан қосымша сүзуді қажет етпейді.

      Камералы аппараттардан кейін тұнбаны кептірудің қажеті жоқ, өйткені оның ылғалдылығы төмен.

      Кросс-медиа әсерлері

      Рамалық және камералық қондырғылардың өнімділігі төмен болады. Уақыт өте келе сүзгілеу материалдары ауыстыруды қажет етеді.

      Центрифугалау алдында үлкен бөлшектерді, құмды тұнбадан алып тастау қажет. Термиялық кептіру шығындары.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Тазарту қондырғыларының тұнбаларын механикалық сусыздандыру Ресей, Швеция, Англия және Кувейт елдерінде кеңінен қолданылады.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.5.2. Гемоконтейнерлерде (геотубаларда) тұнбаны сусыздандыру

      Сипаты

      Геотубаларда тұнбаларды сусыздандыру технологиясы техникалық тұрғыдан өте қарапайым және табиғи жағдайда тұнбаны сусыздандыру әдістерімен салыстырғанда материалдық және еңбек ресурстарын үнемдеуге мүмкіндік береді.

      Техникалық сипаты

      Әдіс механикалық сусыздандыру мен лай алаңдары арасында аралық орынды алады.

      Механикалық сусыздандыруға ұқсас, тұнба флокулянтпен өңделеді және берік сүзгі материалынан тігілген, көлемі 1500 м3-ге дейін геотекстильді контейнерге (геотубаға) сорғымен беріледі. Бос су контейнердің қабырғалары арқылы геотекстильдің ұсақ порлары арқылы шығады. Осының нәтижесінде тұнба сусыздандырылады, контейнерден шыққан фильтрат таза және құрамында механикалық қоспаларсыз болып шығады. Контейнерлер қатты жабыны және ОЖ-ға фильтратты бұру жүйесі бар алаңға орналастырылады. Флокуляцияланған тұнбаның геоконтейнерге, құю контейнер соңғы толтырылғанға дейін бірнеше рет қайталанады.

      Су берудің белсенді кезеңі аяқталғаннан кейін, геотекстильді контейнерлерге құйылған тұнба геотекстильдің жақсы жарық сіңіргіштік қабілеті және контейнердің үлкен беткі қабаты арқылы булану арқылы сусыздануды жалғастырады. Сонымен қатар, контейнер атмосфералық жауын-шашынды сіңірмейді және шлам қайтадан суланбайды.

      Қысқы мұздату сусыздандыру процесіне оң әсер етеді, нәтижесінде еріген кезде қосымша қалдық ылғал бөлінеді. Сусыздандырудың арқасында контейнерде сусыздандырылған тұнба (шлам) тиеуге және тасымалдауға ыңғайлы материалға айналады. Контейнерді ашуға болады (сол мақсаттар үшін қайта пайдаланылмайды) және оның құрамы әкетіледі. Сусыздандырылған тұнбаны сусыздандыру орнында көму туралы шешім қолданылуы мүмкін, бұл жағдайда геоконтейнерлер бір-бірінің үстіне бірнеше қабатқа салынады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Геотубалардағы лайды сусыздандыру табиғи кептірілетін тұнба алқаптарына заманауи балама болып табылады және тұнба көлемінің 2 – 5 есеге азаюын, жұмыс өндірісінің жоғары жылдамдығын, экологиялық тазалықты, сондай-ақ жер рекультивациясы үшін сусыздандырылған тұнбаны пайдалану мүмкіндігін қамтамасыз етеді.

      Сусыздандыру процесінде бірнеше апта ішінде шламның ылғалдылығы 75 %-дан 45 %-ға дейін төмендейді, ал қыс мезгілінен кейін ылғалдылық 25 %-ға дейін төмендейді. Геотубаларды көп ярусты орналастыру сусыздандырылған шламды компактілі және ұзақ уақыт сақтауға мүмкіндік береді: ол тұнба жинаудың дәстүрлі әдістеріне қарағанда бірнеше есеге аз орын алады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Геотубалар материалының арқасында тиімді сүзгі жүйелері болып табылады, олар ластанған қалдықтарды, қатты тұнбаны және шламды контейнерлердің ішінде ұзақ уақыт ұстауда тамаша жұмыс істейді. Материалды өрудегі порлар суды тек бір бағытта — сыртқа өткізіп, ішінде үлкен бөлшектерді қалдыруға қабілетті.

      Кросс медиа әсерлері

      Геотубтардағы дұрыс емес тәсілдер мұндай салдарларға әкелуі мүмкін: геотубаның астындағы топырақтың су эрозиясы, геотканьның зақымдануы, геоконтейнерлердің кездейсоқ айналуы, геотубаның ішінде топырақ конустарының түзілуі, құммен толып кету және геотканьның порларының бітелуі.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Геотубаларды қолдана отырып, тұнбаны сусыздандыру технологиясы екі қарапайым себепке байланысты бүкіл әлем бойынша жоғары қызығушылық тудырады: экономикалық тиімділік және монтаждау, пайдалану, қызмет көрсету жеңілдігі.

      Экономика

      Әдіс тұнбаны тиімді сусыздандыруды жедел және ең аз күрделі салымдармен жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Флокулянт ерітіндісін дайындау және мөлшерлеу торабын орналастыру үшін ең аз аумақ қажет (сусыздандыру алаңының жанында орналастырылатын контейнер болуы мүмкін). Сусыздандыру шығындары 20 – 30 %-ға төмен. Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.5.3. Биогаз ала отырып сарқынды сулардың тұнбасын өңдеу

      Сипаты

      Биогаз – анаэробты, яғни ауаға қол жеткізбестен болатын, әртүрлі шығу тегі бар органикалық заттардың ферментациясы нәтижесінде алынатын газ тәрізді өнім. Оның негізгі компоненттері метан (СН4) – 55 – 70 % және көмірқышқыл газы (СО2) – 28 – 43 %, сондай-ақ өте аз мөлшерде күкіртсутек сияқты басқа газдар.

      Техникалық сипаты

      Биогаз ала отырып сарқынды сулардың тұнбасын өңдеу – бұл биогаз өндіру мақсатында тұнбадағы органикалық материал биологиялық ыдыратылатын процесс.

      Тұнбаны жинау: сарқынды суларды тазарту процесі нәтижесінде пайда болатын тұнба, ол жиналып, арнайы ыдыстарда немесе тұндырғыштарда таза судан бөлінеді.

      Биологиялық ыдырау: тұнба биогаз реакторына немесе биогаз резервуарына жіберіледі, онда ол анаэробты микроорганизмдердің әсерінен биологиялық ыдырауға ұшырайды. Бұл процесс оттегіге қол жеткізбестен жүреді.

      Биогаздың бөлінуі.

      Органикалық материалдың биологиялық ыдырауы негізінен метаннан (CH4) және көмірқышқыл газынан (CO2) тұратын биогаз түзеледі. Биогаз реактордың жоғарғы жағында жиналады, содан кейін одан әрі пайдалану үшін алынады.

      Биогазды пайдалану. Алынған биогазды жылу мен электр энергиясын өндіру үшін энергия көзі ретінде, сондай-ақ көлік құралдары үшін немесе басқа өндірістік процестер үшін отын ретінде пайдалануға болады.

      Бұл процестің бірқатар артықшылықтары бар, оның ішінде тұнба көлемін азайту, қоршаған ортаға теріс әсерді қысқарту және биогазды энергия көзі ретінде пайдалану мүмкіндігі.

      Биогаз қондырғылары тәулігіне 24 сағат, аптасына 7 күн, жыл бойы жұмыс істейді. Осындай жұмыс режимі олардың тағы бір артықшылығы болып табылады. Бүкіл жүйені автоматика жүйесі басқарады. Басқару үшін күніне екі сағатқа бір адам жеткілікті.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Биогаз қондырғыларының құрылысы мен жұмысын ұйымдастырудың арқасында экологиялық таза отынды ғана емес, сонымен қатар тыңайтқыш ретінде қызмет ете алатын органикалық қалдықтарды да алуға болады, сонымен қатар атмосфераға СО2 шығарындыларын азайтады.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Жоғары электр тиімділігі пайдаланылатын сарқынды сулардың биогазының бірлігіне шаққандағы өндірілетін электр энергиясының мөлшерін арттыруға мүмкіндік береді. Электр тиімділігі 43 %-ға дейін және жылу тиімділігі 45 %-ға дейін.

      Кросс-медиа әсерлері

      Анаэробты шламды өңдеу процесінде қауіпті химиялық заттар немесе патогенді микроорганизмдер болуы мүмкін қалдықтар қалады. Бұл қалдықтар қосымша өңдеуді талап етеді.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Германия, Франция, Нидерланды, Грекия, Ұлыбритания, Швеция, Испания, Люксембург, Чехия, Литва, АҚШ, Жапония және Кипрде 300-ден астам биогаз зауыттары салынды, іске қосылды және сәтті жұмыс істейді.

      2017 жылы Шымкент қаласының "Су ресурстары-Маркетинг" ЖШС кәсіпорнында қуаттылығын тәулігіне 100-ден 150 мың м3-ге дейін ұлғайта отырып, кәріз-тазарту құрылыстарын жаңғырту жүргізілді, тазарту құрылыстарының барлық процестері автоматтандырылды, қуаттылығы 0,5 МВт болатын тұнбаны қайта өңдеу бойынша биогаз қондырғысы іске қосылды, ол мыналарды қамтамасыз етеді:

      400 кВт/сағ дейін "жасыл" электр энергиясын өндіру;

      құмды жуу, кептіру (жолдарды себу, құрылыс);

      жылына 34 мың тоннаға дейін органикалық тыңайтқыш алу;

      атмосфераға СО2 ықтимал шығарындыларын азайту – жылына 3,7 мың тонна.

      Экономика

      Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

5.5.4. Сарқынды сулар тұнбасының ацидофикациясы

      Сипаты

      Ацидофикация – оңай қолжетімді органикалық заттардың мөлшерін көбейтудің бір жолы. Аталған процесті қолдану ацидофикация өнімдерінің – ұшпа май қышқылдарының арқасында бастапқы тұндырудан өткен сарқынды сулардағы жеңіл тотығатын органикалық қосылыстардың үлесін арттыруға мүмкіндік береді.

      Техникалық сипаты

      Биологиялық тазарту қондырғыларындағы шикі тұнбаны ацидофикациялау технологиясын бірден бірнеше проблеманы шешу үшін қолдануға болады, атап айтқанда:

      флокуланың пайда болуының, седиментацияның және тіпті тұнбаның ісінуінің барлық жағдайларында белсенді тұнбаны сауықтыру әдісі ретінде, өйткені ол тұнбаны қажетті жеңіл тотығатын органикалық заттармен және биогенді элементтермен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді;

      құрамында азот бар заттардың барлық түрлерін тиімді жоюды қамтамасыз ету әдісі ретінде, яғни нитрификацияны (нитрификациялаушы тұнбаның қолайсыз жағдайларға және токсиканттардың әсеріне төзімділігін арттыру арқылы), сол сияқты денитрификацияны (тұнбаны тотықсыздандырғыштармен қамтамасыз ету арқылы) күшейту үшін;

      фосфор қосылыстарын қоса алғанда, лайды қалпына келтіргіштермен қамтамасыз ету арқылы барлық биогендік элементтерді терең жою әдісі ретінде;

      артық шикі тұнбаның көлемін 1,5 есеге азайтуға мүмкіндік беретін шикі тұнбаның ылғал бергіш қасиеттерін жақсарту әдісі ретінде.

      Бұл процесс тұнбаның рециклы жүйесімен жабдықталған бастапқы тұндырғыштардағы сарқынды суды өңдеудің негізгі желісінде де, рециклдың, араластырудың және сатылылықтың әртүрлі схемаларымен шикі тұнбаны преферментациялау реакторларындағы жеке желіде де жүзеге асырылуы мүмкін.

      Шикі тұнбаның ацидофикациясын (преферментациясын) сарқынды суларды биогендік элементтерден тазартуды тұрақтандыру әдісі ретінде қолдануға болады.

      Төмен концентрацияланған ағындарда биологиялық дефосфаттауды жүзеге асыру үшін оңай қол жетімді органиканың құрамын арттыру әдістерінің бірі ацидофикация (преферментация) процесі болып табылады.

      Преферментация – биогендік элементтерді жоюдың тиімділігін арттыру үшін алынған ұшпа май қышқылдарын пайдалану мақсатында муниципалды және өнеркәсіптік сарқынды суларда кездесетін тоқтатылған немесе тұндырылған органикалық заттың бастапқы резервуарында анаэробты өңдеу арқылы еритін, биологиялық оңай қол жетімді органикалық заттардың (ұшпа май қышқылдары) түзілуінің арнайы ұйымдастырылған процесі.

      Процесті белгілеу үшін "ацидофикация" және "преферментация" терминдері бірдей қолданылады, бірақ орыс тілді әдебиеттерде "ацидофикация" терминін, ал ағылшын тіліндегі әдебиеттерде "преферментация" терминін жиі қолдану үрдісі байқалады.

      Ацидофикация процесінде органикалық заттардың ыдырауы кезінде, оның оңай ыдырайтын фракциясының ұлғаюынан басқа, аммонификация да жүреді, ол аммоний азотының концентрациясының жоғарылауымен және тоқтатылған заттар фракциясының жоғарылауымен бірге жүреді, байытылған сарқынды су аэротенкке енген кезде биомассаның қосымша өсуі, нитрификацияға қосымша оттегі шығыны және қосымша денитрификацияға қолжетімді органикалық заттардың шығыны үшін жағдайлар туындауы мүмкін.

      "Мосводоканал" АҚ деректеріне сәйкес, ОХТ концентрациясының 50 %-ға артуы 45 % P-PO4 қосымша жойылуына әкелді. UCT технологиялық схемасы бойынша биологиялық азот пен фосфорды жою технологиясымен жобаланған биогендік элементтерді жою блогының аэротенктерінің жұмыс тұрақтылығын оңай тотығатын органикалық қосылыстардың санын 30 %-ға ұлғайту арқылы арттыруға мүмкіндік туды. Бұл ретте тазартылған су сапасының мынадай көрсеткіштеріне қол жеткізілді: N-NH4 – 0,7 мг/л; N-NO2 – 0,03 мг/л; N-NO3 – 7,7 мг/л, P-PO4 – 0,2 мг/л. Шикі тұнбаны ацидофиакциялау технологиясын қолдану кезінде аммоний азоты бойынша аэротенктерге жүктеме ұлғаймайды. Сондай-ақ, сарқынды суларды тоқтатылған заттардан тазарту тұрақтылығының шамалы төмендеуі байқалды, бұл белсенді лайдың өсуіне және суды тазарту сапасының өзгеруіне алып келмеді. Қажет болған кезде тоқтатылған заттардан суды тазарту тұрақтылығын арттыру үшін шикі тұнбаны ацидофикациялау технологиясын қолданған кезде сарқынды суды қосымша тұндыруға жіберу ұсынылады.

      Қол жеткізілген экологиялық пайда

      Сарқынды суды оңай ыдырайтын органикалық заттармен байыту әдістерінің бірі шикі тұнбаны ацидофикациялау (қышқыл ашыту) болып табылады. Ацидофикаторларды қолдану тазартылған сарқынды суды жеңіл ыдырайтын органикалық заттармен байытуға мүмкіндік берді, бұл аэротенктердегі денитрификация және биологиялық дефосфотация процестерінің тиімділігін арттыруға және азот пен фосфор бойынша тазартылған судың нормативтік сапасына қол жеткізуге алып келді. Тұндырғышты ацидофикация режиміне көшіру жөніндегі өнеркәсіптік эксперимент жекелеген ыдыс құрылыстарын салмай ацидофикация процесін қамтамасыз етуге және азот пен фосфор бойынша суды тазартудың нормативтік сапасына қол жеткізуге мүмкіндік берді.

      Экологиялық көрсеткіштер және пайдалану деректері

      Тазарту құрылыстарының жаңа блогының бастапқы тұндырғыштарының бірін ацидофикация режиміне ауыстыру сарқынды суларды азот пен фосфор қосылыстарынан тазартудың сапасы мен тұрақтылығын едәуір арттыруға мүмкіндік береді (қосымша 3,5 мг/дм3 азот және 0,23 мг/дм3 P-PO4 жоя отырып).

      Кросс медиа әсерлері

      Ацидофикация процесінде оңай ыдырайтын органикалық заттардың фракциясы артады, бұл аммонификация, аммоний азоты мен суспензияланған заттардың өсуін тудырады, бұл өз кезегінде биомассаның қосымша өсуіне, нитрификацияға оттегінің шығынының артуына және органикалық заттың денитрификацияға шығынына әкелуі мүмкін.

      Қолданылуына қатысты техникалық ой-пайым

      ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Ресей Федерациясының қалалық тазарту құрылыстарында тұнбаны ацидофикациялау технологиясын енгізудің бір мысалы Мәскеудегі Курьяновск тазарту қондырғыларын қайта құру тәжірибесі болып табылады.

      Технологияны енгізу тәжірибесінің негізгі жетістігі бастапқы тұндырғыштарды қайта құру барысында сарқынды суларды тазарту сапасының айтарлықтай жоғарылауымен жаңа құрылыстар салу қажеттілігіне жол бермеуге қол жеткізумен байланысты.

      Экономика

      2018 жылы Башқұртстан Республикасының Стерлитамак қаласында биологиялық тазарту құрылыстарында сарқынды сулардың тұнбасын ацидофикациялаудың жаңа торабы салынды. Жобаға салынған инвестициялар көлемі шамамен 55 млн рубльді құрады. Қолданылатын әдіске байланысты техниканың құны әрбір нақты жағдайда дербес болады.

      Ендірудің қозғаушы күші

      Қазақстан Республикасы экологиялық заңнамасының талаптары.

6. Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша тұжырымдарды қамтитын қорытынды

      Осы бөлімде аталған және сипатталған техникалар нормативтік сипатта болмайды және толық болып табылмайды. ЕҚТ бойынша қорытындыда сипатталған бір немесе бірнеше ЕҚТ қолдана отырып, объектіні пайдаланудың қалыпты жағдайларында эмиссиялар мен ЕҚТ қолданумен байланысты технологиялық көрсеткіштер деңгейіне қол жеткізуді қамтамасыз ететін басқа да техникалар пайдаланылуы мүмкін.

      ЕҚТ қолданумен байланысты технологиялық көрсеткіштер ЕҚТ біреуін және (немесе) комбинациясын қолдана отырып, объектіні пайдаланудың қалыпты жағдайларында қол жеткізуге болатын эмиссиялар деңгейлерінің диапазоны ретінде айқындалады.

      ЕҚТ бойынша осы қорытындыда:

      су объектілеріндегі төгінділердің технологиялық көрсеткіштері мг/дм3 түрінде көрсетілген сарқынды сулардың көлеміне төгу массасы ретінде көрсетіледі;

      маркерлік ластағыш заттардың эмиссиялары деңгейлерінің нақты мәндері ЕҚТ қолданумен байланысты көрсетілген технологиялық көрсеткіштер диапазонынан төмен немесе солардың шегінде болған кезде осы бөлімде айқындалған талаптар сақталады.

      ЕҚТ қолданумен байланысты өзге де технологиялық көрсеткіштер, оның ішінде тиісті көрсеткіш және (немесе) сала үшін энергетикалық, су және өзге де ресурстарды тұтыну деңгейлері қолданыстағы ұлттық НҚА сәйкес айқындалады.

      ЕҚТ қолданумен байланысты өзге де технологиялық көрсеткіштер уақыт бірлігіне немесе өндірілетін өнімнің (тауардың), орындалатын жұмыстың, көрсетілетін қызметтің бірлігіне шаққандағы ресурстарды тұтыну мөлшерінде көрсетіледі. Тиісінше, басқа технологиялық көрсеткіштерді белгілеу қолданылатын өндіріс технологиясына байланысты. Сонымен қатар, "Жалпы ақпарат" бөлімінде жүргізілген энергетикалық, су және басқа (шикізат) ресурстарды тұтынуды талдау нәтижесінде көптеген факторларға байланысты өзгермелі көрсеткіштер алынды: шикізаттың сапалық көрсеткіштері, қондырғының өнімділігі мен пайдалану сипаттамалары, дайын өнімнің сапалық көрсеткіштері, өңірлердің климаттық ерекшеліктері және т. б.

      Ресурстарды тұтынудың технологиялық көрсеткіштері ЕҚТ ендіруге, оның ішінде прогрессивті технологияны ендіруге, өндірісті ұйымдастыру деңгейін арттыруға, ең төменгі мәндерге (тиісті ресурсты тұтынудың орташа жылдық мәнін негізге ала отырып) сәйкес келуге және үнемдеу мен ұтымды тұтыну жөніндегі сындарлы, технологиялық және ұйымдастырушылық іс-шараларды көрсетуге бағдарлануы тиіс.

      Эмиссияларды орташалау кезеңдері үшін мынадай анықтамалар қолданылады (6.1-кесте).

      6.1-кесте. ЕҚТ-ға байланысты шығару деңгейлерін орташалау кезеңдері

Р/с
№

Орташалау кезеңі

Шығару

1

Тәулігіне орта есеппен

Орташа пропорционалды үлгі ретінде алынған 24 сағат ішіндегі іріктеу кезеңіндегі орташа мән (немесе ағынның жеткілікті тұрақтылығы көрсетілген жағдайда, уақыт бойынша орташа пропорционалды үлгі түрінде) *

      Ескертпе:

      * мерзімді процестер үшін бір реттік сынама алу нәтижесінде сынамаларды алудың жалпы уақыты немесе өлшеу нәтижесі үшін алынған өлшемдердің алынған шамасының орташа мәні пайдаланылуы мүмкін.

      Егер өзгеше көрсетілмесе, осы бөлімде ұсынылған ЕҚТ бойынша қорытындылар жалпы қолданылатын болып табылады.

6.1. Жалпы ЕҚТ

      6.2 – 6.4-бөлімдерде көрсетілген нақты процестер үшін ЕҚТ осы бөлімде келтірілген жалпы ЕҚТ-ға қосымша қолданылады.

      Егер өзгеше көрсетілмесе, осы бөлімде ұсынылған ЕҚТ бойынша қорытындылар жалпы қолданылатын болып табылады.

6.1.1. Экологиялық менеджмент жүйесі

      ЕҚТ 1.

      Жалпы экологиялық тиімділікті жақсарту мақсатында ЕҚТ төмендегі барлық функцияларды қамтитын СЭМ-ді жүзеге асыру және сақтау болып табылады:

      1) компания мен кәсіпорын деңгейіндегі жоғары басшылықты қоса алғанда (мысалы, кәсіпорын басшысы), басшылықтың мүдделілігі;

      2) ұйымның контекстін айқындауды, мүдделі тараптардың қажеттіліктерін және күтулерін анықтауды, қоршаған орта (және адам денсаулығы) үшін ықтимал тәуекелдермен байланысты кәсіпорынның сипаттамаларын, сондай-ақ қоршаған ортаға қатысты қолданылатын құқықтық талаптарды айқындауды қамтитын талдау;

      3) менеджмент арқылы қондырғыны үнемі жетілдіруді қамтитын экологиялық саясат;

      4) қаржылық жоспарлау мен инвестициялармен ұштастыра отырып, қажетті рәсімдерді, мақсаттар мен міндеттерді жоспарлау және белгілеу;

      5) ерекше назар аударуды талап ететін рәсімдерді орындау:

      құрылымы мен жауапкершілігі;

      жұмысы экологиялық көрсеткіштерге әсер етуі мүмкін персоналды жалдау, оқыту, оның хабардарлығы және құзыреттілігі;

      ішкі және сыртқы коммуникациялар;

      ұйымның барлық деңгейлерінде қызметкерлерді тарту;

      құжаттама (қоршаған ортаға елеулі әсер ететін қызметті, сондай-ақ тиісті жазбаларды бақылау үшін жазбаша рәсімдерді жасау және жүргізу);

      процестерді тиімді жедел жоспарлау және бақылау;

      техникалық қызмет көрсету бағдарламасы;

      төтенше жағдайлардың қолайсыз (экологиялық) салдарларының әсерін болғызбауды және / немесе азайтуды қоса алғанда, төтенше жағдайларға және ден қоюға дайындық;

      экологиялық заңнамаға сәйкестікті қамтамасыз ету;

      6) Қазақстан Республикасының экологиялық заңнамасының сақталуын қамтамасыз ету;

      7) жұмыс қабілеттілігін тексеру және мынадай іс-әрекеттерге ерекше назар аудара отырып, түзету шараларын қабылдау:

      мониторинг және өлшеу;

      түзету және алдын алу іс-әрекеттері;

      жазбаларды жүргізу;

      ЭМЖ-ның жоспарланған іс-шараларға сәйкестігін және оның тиісті түрде жүзеге асырылатындығын және сақталатындығын анықтау үшін тәуелсіз ішкі және сыртқы аудит;

      8) ЭМЖ шолу және оның жоғары басшылық тарапынан тұрақты жарамдылығы, сәйкестігі және тиімділігі;

      9) экологиялық заңнамада көзделген тұрақты есептілікті дайындау;

      10) сертификаттау жөніндегі органның немесе ЭМЖ сыртқы верификаторының валидациясы;

      11) неғұрлым таза технологиялардың дамуын қадағалау;

      12) жаңа зауытты жобалау кезеңінде және оның бүкіл қызмет ету мерзімі ішінде қондырғыны пайдаланудан ықтимал шығарудан қоршаған ортаға әсерді қарау;

      13) салалық бенчмаркингті тұрақты негізде қолдану (өз компаниясының көрсеткіштерін саланың үздік кәсіпорындарымен салыстыру);

      14) қалдықтарды басқару жүйесі;

      15) бірнеше операторы бар қондырғыларда/объектілерде әртүрлі операторлар арасындағы ынтымақтастықты кеңейту мақсатында әрбір қондырғы операторының рөлдері, міндеттері және операциялық рәсімдерін үйлестіру айқындалатын бірлестіктер құру;

      16) сарқынды сулар мен атмосфераға шығарындыларды түгендеу.

      ЭМЖ көлемі (мысалы, детализация деңгей) және сипаты (мысалы, стандартталған немесе стандартталмаған), әдетте, орнатудың сипатына, масштабына және күрделілігіне және оның қоршаған ортаға әсер ету деңгейіне байланысты.

6.1.2. Энергия тұтынуды басқару, энергия тиімділігі

      ЕҚТ 2.

      ЕҚТ төменде келтірілген техникалардың біреуін немесе олардың комбинациясын қолдану жолымен жылу және энергетикалық энергияны тұтынуды қысқарту болып табылады:

Р/с
№

Техникалар

Қолданылуы

1

ЭнМЖ

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

2

ЖРЖ қолдану

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

3

Энергия тиімді асинхронды электрқозғалтқышдарды қолдану

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

4

Энергия тиімді сорғы жабдығын қолдану

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

5

Энергия тиімді аэрация жүйесін қолдану

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      ЕҚТ сипаттамасы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың 5.2-бөлімінде келтірілген.

6.1.3. Технологиялық процестерді басқару

      ЕҚТ 3.

      ЕҚТ технологиялық процестердің тұрақтылығы мен үздіксіздігін қамтамасыз ету үшін нақты уақыт режимінде процестерді үздіксіз түзету және оңтайландыру мақсатында заманауи компьютерлік жүйелердің көмегімен диспетчерліктен процестерді басқару үшін қажетті барлық тиісті параметрлерді өлшеу немесе бағалау, бұл энергия тиімділігін арттыратын және өнімділікті барынша арттыруға және қызмет көрсету процестерін жақсартуға мүмкіндік береді. ЕҚТ бір техниканы немесе техникалар комбинациясын қолдана отырып процесті басқару жүйесі арқылы процестің тұрақты жұмысын қамтамасыз етуге негізделеді:

Р/с
№

Техникалар

Қолданылуы

1

Технолологиялық процесті және тазарту құрылыстарын басқарудың автоматтандырылған жүйелері

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      ЕҚТ сипаттамасы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың 5.1-бөлімінде келтірілген.

6.1.4. Эмиссиялар мониторингі

      ЕҚТ 4.

      ЕҚТ эквивалентті сапа деректерін беруді регламенттейтін ұлттық және/немесе халықаралық стандарттарға сәйкес тазарту құрылыстарынан сарқынды суларды шығару орнында маркерлік ластағыш заттардың төгінділеріне мониторинг жүргізуден тұрады.

Р/с
№

Параметр

Бақылаудың ең төмен кезеңділігі

1

Температура (С0)

Үздіксіз *

2

Шығын өлшеуіш (м3/сағ)

Үздіксіз *

3

Оттегі көрсеткіші (ph)

Үздіксіз *

4

Электр өткізгіштігі (мкс -микросименс)

Үздіксіз *

5

Бұлыңғырлық      (бір литрге шаққанда формазин бойынша бұлыңғырлықтың ЕМФ-бірліктері

Үздіксіз *

6

СББЗ

ӨЭК бағдарламасына сәйкес, бірақ тоқсанына бір реттен кем емес

7

ОБТтолық

ӨЭК бағдарламасына сәйкес, бірақ тоқсанына бір реттен кем емес

8

ОХТжалпы

ӨЭК бағдарламасына сәйкес, бірақ тоқсанына бір реттен кем емес

9

Өлшенген заттар

ӨЭК бағдарламасына сәйкес, бірақ тоқсанына бір реттен кем емес

10

Аммоний азоты (NH4+)

ӨЭК бағдарламасына сәйкес, бірақ тоқсанына бір реттен кем емес

11

Ион бойынша нитраттар (NO3-)

ӨЭК бағдарламасына сәйкес, бірақ тоқсанына бір реттен кем емес

12

Азот бойынша нитриттер (NO2)

ӨЭК бағдарламасына сәйкес, бірақ тоқсанына бір реттен кем емес

13

Фосфаттар (РО4)

ӨЭК бағдарламасына сәйкес, бірақ тоқсанына бір реттен кем емес

      * I санаттағы объектіден бөлінетін ағындысулардың шығарындылары Қазақстан Республикасының қолданыстағы экологиялық заңнамасында көзделген талаптарға сәйкес автоматтандырылған мониторинг жүйесімен жарақтандырылуға жатады.

      Сарқынды суларды төгуді мониторингтеу үшін су мен сарқынды сулардың сынамасын іріктеу мен талдаудың көптеген стандартты процедуралары бар, оның ішінде:

      кездейсоқ сынама – бұл сарқынды сулардан алынған бір сынама;

      құрама сынама – белгілі бір кезең ішінде үздіксіз алынатын сынама немесе белгілі бір кезең ішінде үздіксіз немесе кезең-кезеңімен алынып, содан кейін араласқан бірнеше сынамадан тұратын сынама;

      білікті кездейсоқ сынама – кемінде екі минут аралықпен ең көп дегенде екі сағат ішінде іріктелген, содан кейін араласқан кемінде бес кездейсоқ сынамадан тұратын құрама сынама.

6.1.5. Шу, діріл, иіс

      ЕҚТ 5.

      Шу деңгейін азайту және оның жақын аумаққа таралуын болдырмау үшін шуды азайту үшін әртүрлі техникалық шешімдер қолданылуы мүмкін:

      шуды азайту стратегиясын іске асыру;

      шулы операцияларды/агрегаттарды қоршау;

      операцияларды/агрегаттарды діріл-оқшаулау;

      соққыны сіңіретін материалдан жасалған ішкі және сыртқы қаптама;

      материалдарды түрлендіруге арналған жабдықпен байланысты кез келген шулы операциялардан қорғау үшін ғимараттардың дыбыс өткізбеуі;

      шудан қорғайтын қабырғалар салу, мысалы, қорғалатын аумақ пен шулы қызмет арасында ғимараттар немесе өсетін ағаштар мен бұталар сияқты табиғи кедергілер салу;

      дыбыс өткізбейтін ғимараттарда орналасқан ауа өткізгіштер мен ауа үрлегіштерді қаптау;

      жабық үй-жайлардың есіктері мен терезелерін жабу;

      төмен шулы жабдық, оған төмен шулы компрессорлар, сорғылар кіреді.

      ЕҚТ 6.

      Иістердің пайда болуы мен таралуын болдырмауға бағытталған шаралар:

      иісті материалдарды дұрыс сақтау және өңдеу иіс шығаруы мүмкін кез келген жабдықты мұқият жобалау, пайдалану және техникалық қызмет көрсету иісті материалдарды пайдалануды азайту.

      Сарқынды суларды жинау және өңдеу кезінде иістердің пайда болуын азайту және сарқынды сулардың шөгуіне мынадай жолмен қол жеткізуге болады:

      жинау және сақтау жүйелерінде, атап айтқанда анаэробты жағдайларда сарқынды сулардың және сарқынды сулардың шөгіндісінің болу уақытының ең төменгі мүмкін болатын көрсеткіштеріне дейін қысқарту;

      иісті заттардың түзілуін жою немесе азайту үшін химиялық заттарды қолдану (мысалы, күкіртсутектің тотығуы немесе тұнбасы);

      аэробты ыдырауды оңтайландыру (оттегінің құрамын бақылауды қамтуы мүмкін; аэрация жүйесіне дұрыс (жиі) техникалық қызмет көрсету; таза оттегін пайдалану; цистерналардағы қақтан тазарту);

      одан әрі өңдеу үшін иіссіз шығатын газдарды жинау мақсатында сарқынды суларды және сарқынды сулардың шөгіндісін жинау және өңдеу объектілерін жабу немесе қоршау;

      шығарындыларды/шығарындыларды негізгі өндірістен тыс өңдеу ("құбырдың соңында") (биохимиялық өңдеуді қамтуы мүмкін; жоғары температурада тотығу).

6.2. Суды пайдалануды басқару, сарқынды суларды жою және тазарту

      ЕҚТ 7.

      Су ресурстарын сарқынды сулардың әсерінен қорғау және сарқынды суларды тазарту процестерінде олардың тепе теңдігін басқару үшін мынадай іс-шараларды орындау қажет:

      КТС кәсіпорындары үшін су шаруашылығы балансын әзірлеу;

      технологиялық процесте айналымды сумен жабдықтау және суды қайта пайдалану жүйесін енгізу;

      технологиялық процестерде суды тұтынуды азайту; сарқынды суларды тазарту және залалсыздандырудың жергілікті жүйелерін пайдалану.

      ЕҚТ 8.

      Сарқынды суларды механикалық тазарту кезіндегі ЕҚТ төмендегі келтірілген техникалардың біреуін немесе бірнешеуін қолдану болып табылады:

Р/с
№

Техникалар

Қолданылуы

1

Сүзу

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

2

Шөгінді қатты қоспаларды (құмды) жою

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

3

Тұндыру

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      Сипаттама ЕҚТ бойынша анықтамалықтың 5.3.1-бөлімінде келтірілген.

      ЕҚТ 9.

      Сарқынды суларды химиялық және физика-химиялық тазарту кезінде ЕҚТ төмендегі әдістердің біреуін немесе бірнешеуін қолдану болып табылады:

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы


1

2

3

1

Коагуляция, флокуляция

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

2

Сорбция

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

3

Экстракция

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

4

Химиялық тұндыру

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

5

Белсендірілген көмір қолданылатын адсорбция

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

6

Бейтараптандыру

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

7

Тотығу

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

8

Ион алмасу

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

9

Флотация

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады.

      ЕҚТ сипаттамасы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың 5.3.2-бөлімінде келтірілген.

      ЕҚТ 10.

      Сарқынды суларды биологиялық тазарту кезіндегі ЕҚТ төмендегі техникалардың біреуін немесе бірнешеуін қолдану болып табылады:


Р/с
№

Техникалар

Қолданылуы

1

2

3

1

Аэротенктердегі биологиялық тазарту

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

2

Метан алу үшін микроорганизмдерді анаэробты ашыту

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

3

Биосүзгісүзгілер

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

4

Биоблоктар

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

5

Мембраналық биореактор технологиясы

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

6

Өлшенген тұнба қабаты арқылы суспензияны сүзгілеу технологиясы

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

7

Циклдік әрекет реакторының технологиясы

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

8

Микробалдырларды пайдалану

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

9

Биоаугментация

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

      ЕҚТ сипаттамасы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың 5.3.3-бөлімінде келтірілген.

      ЕҚТ 11.

      Сарқынды суларды залалсыздандыру кезінде ЕҚТ төмендегі техникалардың біреуін немесе бірнешеуін қолдану болып табылады:

Р/с
№

Техникалар

Қолданылуы

1

Ультракүлгін сәулелену

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

2

Сарқынды суларды озондау

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

      ЕҚТ сипаттамасы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың 5.3.4-бөлімінде келтірілген.

      ЕҚТ 12.

      Сарқынды суларды терең тазарту (толық тазарту) кезіндегі ЕҚТ төмендегі техникалардың біреуін немесе бірнешеуін қолдану болып табылады:

Р/с
№

Техникалар

Қолданылуы

1

Мембраналық ультрасүзгілеу

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

2

Кері осмос

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

3

Түйіршікті тиеу сүзгілерін немесе торлы барабан сүзгілерін қолдану арқылы сүзу

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

      ЕҚТ сипаттамасы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың 5.4-бөлімінде келтірілген.

6.2.1. Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту кезіндегі төгінділердің технологиялық көрсеткіштері

      6.2-кесте. Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту кезіндегі төгінділердің технологиялық көрсеткіштері

Р/с
№

Параметр

ЕҚТ-ТП (мг/дм3) *

1

ОБТтолық

3 – 6

2

ОХТжалпы

15 – 30

3

Өлшенген заттар

5 – 35

4

Аммоний азоты (NH4+)

0,25 – 1

5

Ион бойынша нитраттар (NO3-)

5 – 25

6

Азот бойынша нитриттер (NO2)

0,05 – 0,1

7

Фосфаттар (РО4)

0,1 – 1

      * балық шаруашылығы мақсатындағы су айдыны мәртебесі бар жинақтаушы тоғандар мен буландырғыш тоғандарға сарқынды суларды ағызу кезінде технологиялық көрсеткіштер қолданыстағы санитариялық-гигиеналық, ЭНК және қоршаған орта сапасының нысаналы көрсеткіштеріне сәйкес келуге тиіс. НҚА айқындаған әртүрлі мәндер болған кезде неғұрлым қатаң, бірақ 6.2-кестеде белгіленгеннен жоғары болмайтын талаптар қолданылады

6.3. Сарқынды сулардың қалдықтары мен тұнбасын басқару

      ЕҚТ 13.

      Алдын алу үшін немесе, егер алдын алу мүмкін болмаса, кәдеге жаратуға жіберілетін қалдықтардың мөлшерін азайту үшін ЕҚТ басымдық тәртібімен қалдықтардың пайда болуын болдырмауды, оларды қайта пайдалануға дайындауды, қайта өңдеуді немесе басқа қалпына келтіруді қамтамасыз ететін ЭМЖ (ЕҚТ 1 қараңыз) шеңберінде қалдықтарды басқару бағдарламасын құруды және орындауды білдіреді.

      ЕҚТ 14.

      Одан әрі өңдеуді немесе жоюды қажет ететін сарқынды сулардың тұнбасын азайту және оның қоршаған ортаға ықтимал әсерін азайту үшін ЕҚТ төменде келтірілген әдістердің біреуін немесе комбинациясын қолдану болып табылады:

Р/с №

Техникалар

Қолданылуы


1

2

3

1

Центрифугаларда, таспалы және камералық сүзгі престерде, шнекті престерде, дегидраторларда тұнбаны механикалық сусыздандыру

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

2

Гемоконтейнерлерде (геотубаларда) тұнбаны сусыздандыру

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

3

Биогаз алу арқылы сарқынды сулардың шөгінділерін өңдеу

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

4

Сарқынды су тұнбасының ацидофикациясы

ЕҚТ бойынша анықтамалықтың қолданылу саласына сай қызмет түрлеріне және технологиялық процестерге жалпы қолданылады

      ЕҚТ сипаттамасы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың 5.5-бөлімінде келтірілген.

6.4. Ремедиация талаптары

      Сарқынды суларды тазартумен айналысатын кәсіпорындар экологиялық тепе-теңдікті сақтауда және қоршаған ортаны қорғауда маңызды рөл атқарады. Алайда, егер ластануды басқарудың тиісті стандарттары мен шаралары сақталмаса, тазарту процестері экожүйеге қауіп төндіруі мүмкін. Осыған байланысты ремедиацияның тиімді стратегияларын әзірлеу және іске асыру осы кәсіпорындар қызметінің маңызды аспектісі болып табылады.

      Төменде қоршаған ортаға теріс әсерді азайту және экологиялық нормалар мен стандарттарға сәйкестікті қамтамасыз ету мақсатында сарқынды суларды тазарту шараларын жоспарлау және орындау кезінде ескеру қажет негізгі талаптар мен ремедиация кезеңдері берілген.

      1. Экологиялық зиянды анықтау және талдау:

      Жерасты және жерүсті су айдындарына әсерін қоса алғанда, сарқынды сулардың ластануынан туындаған қоршаған ортаға теріс әсерді анықтау үшін кешенді талдау жүргізу.

      Экологиялық залалды жедел анықтау мақсатында сарқынды сулардың күйін және олардың қоршаған ортаға әсерін жүйелі мониторингтеу.

      2. Ремедиацияны жоспарлау:

      Басымдықты іс-шараларды айқындауды және оларды орындау үшін нақты уақыт шеңберін белгілеуді қоса алғанда, залалды жою жөніндегі іс-қимылдардың егжей-тегжейлі жоспарын әзірлеу.

      Сарқынды сулардың ластану дәрежесін бағалау және судың сапа стандарттарына сәйкестігін қамтамасыз ету үшін қажетті тазарту деңгейін айқындау.

      3. Сарқынды суларды тазарту бойынша шаралар қабылдау:

      Тиісті жабдықтар мен тазарту жүйелерін орнатуды қоса алғанда, сарқынды суларды тазартудың тиімді технологиялары мен әдістерін енгізу.

      Тазалау жүйелерінің тиімді жұмысын қамтамасыз ету үшін олардың жұмысына тұрақты техникалық қызмет көрсету және бақылау жүргізу.

      4. Судың сапасын мониторингтеу және бақылау:

      Тиісті аналитикалық әдістер мен жабдықтарды қолдана отырып, тазартылған судың сапасын үнемі бақылау.

      Қабылданған шаралардың тиімділігін бағалау және су сапасының стандарттарына сәйкестігін сақтау үшін қажет болған жағдайда ремедиация жоспарын түзету.

      5. Есеп беру және жауапкершілік:

      Ремедиацияның тиімділігі және құзыретті органдар мен мүдделі тараптарға су сапасының стандарттарына сәйкестігі туралы тұрақты есептерді ұсыну.

      Экологиялық заңнаманың талаптарына сәйкес келтірілген залал үшін жауапкершілікті қабылдау және оны жою бойынша қабылданған шаралар.

      6. Заңнаманы сақтау:

      Ремедиация жөніндегі барлық іс-шаралардың экологиялық заңнама талаптарына және сарқынды суларды тазарту жөніндегі қызметті реттейтін нормативтік актілерге сәйкестігін қамтамасыз ету.

      Қоршаған ортаны қорғау және экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету жөніндегі талаптарды ескере отырып, белгіленген нормалар мен стандарттар шеңберінде барлық жұмыстарды жүргізу.

7. Перспективалы техникалар

      Бұл бөлімде ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар жүргізілетін немесе оларды тәжірибелік-өнеркәсіптік енгізу жүзеге асырылатын жаңа техникалар туралы ақпарат қамтылады.

      ЕҚТ анықтамалығын дайындау барысында ТРГ құрастырушылары мен мүшелері шет елдерде де, Ресейде де талқыланатын бірқатар жаңа технологиялық, техникалық және басқару шешімдерін талдады. Бұл шешімдер өндіріс тиімділігін арттыруға, қоршаған ортаға теріс әсерді азайтуға, ресурстарды тұтынуды оңтайландыруға бағытталған. Олар әлі кең таралмаған және анықтамалықты құрастырушыларда оларды екі кәсіпорында енгізу туралы сенімді ақпарат жоқ.

7.1. Сарқынды суларды тазарту және шөгіндіні өңдеу саласындағы перспективалы техникалар

7.1.1.      Коммуналдық сарқынды суларды түйіршікті лаймен тазартудың перспективалы технологиясы

      Биогендік элементтерді жоюдың қазіргі заманғы технологияларын дамытудың басым бағыты оны жүзеге асыруға экономикалық және энергетикалық шығындарды азайта отырып, сарқынды суларды биологиялық тазартуды қарқындату болып табылады. Құрылыс тиімділігінің нақты көрсеткіштерін арттырудың ең тікелей жолы-биореактордағы биомасса концентрациясын арттыру. Концентрлі биомассаны ұстап тұру үшін мембраналық илегіш бөлгіштерді пайдалану, биофильмді бекіту үшін жүктеу сияқты заманауи технологиялардың тұтас сериясы қолданылады. Алайда олар сарқынды суларды тазарту қондырғыларының құрылысын едәуір қымбаттатады.

      Биологиялық тазартуды күшейтудің балама, үнемді технологиялары белгілі. Олардың бірі – белсенді лайдың жоғары дозаларын қолдану. Классикалық "аэротенк – қайталама тұндырғыш" схемасында бағытталған іріктеу әдісімен тұнба дозасын 6-7 г/л дейін арттыруға болады [21]. Алайда құрылыстарды үздіксіз ағын режимінде пайдалану кеңістіктік көп аймақтық жүйені ұйымдастыруды талап етеді. Технологиялық аймақтардың кеңістіктік таралуын уақытша (циклдік әсер ететін реактор, SBR-реактор) ауыстыру, сондай-ақ оның тұндыру қасиеттерін жақсарту мақсатында белсенді тұнбаның гравитациялық селекциясын пайдалану тазартылған судың жоғары көрсеткіштеріне қол жеткізген кезде аэротенк пен тұндырғышты біріктіретін биореакторлар алып жатқан аумақ пен көлемді айтарлықтай қысқартуға мүмкіндік береді.

      SBR-реакторларын пайдаланудың шектеуі коммуналдық сарқынды суларды өңдеу кезінде реактордың бір көлемінде азот пен фосфорды бірлескен биологиялық жоюдың қиындығы болып табылады (реактордың алдыңғы жұмыс циклінен нитраттардың тұнба қоспасында болуы) [22], [23]. Бұл қиындықты бір мезгілде нитри-денитрификация технологиясын қолдану арқылы жеңуге болады [26], [27].

      Соңғы онжылдықтарда Нидерландыда сарқынды суларды тазартудың биотехнологиясы бағытталған селекция әдісімен алынған түйіршікті белсенді лайды қолдану арқылы дамуда [24], [25 ]. Тұнба флокуляцияланған белсенді лайдан бөлшектердің мөлшерімен (1 – 3 мм), микроорганизмдердің әртүрлі топтарының концентрлік-аймақтық орналасуымен, бөлшектердің тығыздығы мен тұндыру жылдамдығымен (25 м/сағ-на дейін), классикалық технологиямен салыстырғанда тұнба индексімен (40 мл/г-на дейін) ерекшеленеді. Бұл құрылымдағы биомасса концентрациясын 8 – 10 г/л-не дейін арттыруға мүмкіндік береді. Процесс жүйеге оттегінің үздіксіз берілуімен жүреді, ал нитри-денитрификация және дефосфатация процестерінің үйлесуі түйіршіктегі микроорганизмдердің әртүрлі топтарының кеңістіктік орналасуына байланысты жүзеге асырылады [26], [27]. Түйіршікті белсенді тұнбалары бар технологияларды іске асыру тазарту құрылыстарын қолданыстағы құрылыс көлемін ұлғайтпай биогендік элементтерді жоюдың перспективалық технологиялары ретінде қайта құру мәселелерін шешуге мүмкіндік береді. Коммуналдық Сарқынды суларды тазарту саласындағы сарапшылар түйіршікті аэробты шламы бар технологиялар жақын арада коммуналдық сарқынды суларды тазарту саласында, тіпті сапа стандартында басым болады деп санайды [28]. Технология бір биореакторда ОБП, азот және фосфорды жоюға мүмкіндік береді.

      Сериялық-мерзімді реакторлар Ресейде және әлемде, негізінен шағын және орта сарқынды суларды тазарту қондырғылары үшін кең таралуда. Алайда, қалалық сарқынды суларды қамтитын төмен концентрацияланған сарқынды суларды биологиялық тазарту үшін түйіршікті биомасса биореакторларын қолдану тәжірибесі қазіргі уақытта өте аз. Ресейде қосымша зерттеулерді қажет ететін жүзеге асыру мәселелері шешілмеген ұқсас отандық технологиялар жоқ. Сонымен қатар, нитраттарды толығымен қалпына келтіру үшін Ресей Федерациясының сарқынды суларында жиі жеткіліксіз болатын органикалық заттардың қосымша мөлшері қажет. Мәскеу қаласында түйіршікті белсенді лайдың пайда болу шарттары зерттелді, жартылай түйіршікті белсенді лайды қолдана отырып, коммуналдық сарқынды суларды тазарту процесінің технологиялық параметрлері мен ерекшеліктері анықталды, коммуналдық сарқынды суларды тазарту үшін түйіршікті аэробты шламдары бар SBR типті реакторларда сарқынды суларды тазарту технологиясы жасалды.

      Түйіршікті белсенді лайды қолдана отырып, құрылыстардың нақты биохимиялық қуатын арттыру сарқынды суларды биологиялық тазарту технологияларын дамытудың перспективалы бағыттарының бірі болып табылады. Түйіршікті лай – бұл сарқынды сулардағы заттардың ыдырауы мен минералдануына мамандандырылған, бірақ қарапайым лайдан екі маңызды ерекшелігімен ерекшеленетін микробтық биоценоздар – бұл лайдың негізгі құрылымдық бірлігінің құрылымы – түйіршіктер және жоғары жылдамдығы (20 м/сағ-на дейін) болатын шөгінділер. Бұл сарқынды суларды тазарту биореакторларында 10 г/л-ге дейін тұнба дозаларын жасауға мүмкіндік береді. Дәйекті нитри-денитрификациямен және сарқынды судың жоғары ағынымен дәйекті-кезеңдік әрекет ететін реактордағы аэробты биологиялық тазарту технологиясы балық шаруашылығы мақсатындағы су айдындары үшін рұқсат етілген шекті концентрация нормаларына сәйкес тазарту сапасына қол жеткізуге мүмкіндік береді. Әзірленген технологияны сарқынды аэротенктегі биогендік элементтерді жою технологиясымен техникалық-экономикалық салыстыру ішінара түйіршіктелген белсенді лайы бар құрылымдардың өмірлік циклінің шығындары дәстүрлі биологиялық тазарту технологиясының шығындарынан 1,4 есе аз екенін көрсетті (өнімділік үшін тәулігіне 1000 м3).

7.1.2.      Тұрақты түйіршіктер-флокулалар

      Белсенді тұнбаны қолдана отырып, тұрмыстық сарқынды суларды тазартудың заманауи қағидаттары дисперсті жүйелердегі микроорганизмдер бір-бірімен құрылымдар – флокулалар түзетіндігіне негізделген. Соңғы жылдары микроорганизмдерді біріктіру қағидаты жақсы зерттелді және биологиялық тазарту технологияларын жетілдіруге негіз болды.

      Бұл білім саласындағы маңызды сәттердің бірі – анаэробты жағдайда метан процестерін зерттеу. Ең алдымен, өте күшті және ірі метаногендік флокулалардың пайда болуымен бірге жүретін процестер анықталды және іс жүзінде қолданылды. Белсенді лайдағы бұл түйіршіктер анаэробты тазартуды едәуір күшейтуге мүмкіндік берді. Егер бұрын метантенктердегі процестер бірнеше күн ішінде жүрсе, енді тазартудың анаэробты кезеңі бірнеше сағатты алады, ал КПК бойынша өнімділік 50 – 70 кг/(м3/тәулік) құрайды.

      Бактериялар қолайсыз әсерлерден қорғау үшін түйіршіктердің (агломераттардың) айналасында пленка түзетін экзополимерлерді шығаруға қабілетті. Бір қызығы, мұндай түйіршіктер заттардың жасушааралық тасымалдануын жақсартуға жағдай жасайды және жалпы бактериялар колониясындағы биологиялық процестерді жақсартады. Сонымен қатар нәтиже бактерияларды қатты бетке бекіту және су ағынына және субстратқа жақсы қол жеткізуге байланысты тамақтану процестерімен салыстыруға болады. Тіршілік процесінде бактериялар биогазды шығарады және осыған байланысты микроорганизмдерден флокулалар (агломераттар) реактор көлемінің ішінде едәуір қашықтыққа қозғалу қабілетін алады.

      Кәдімгі ашытылған лайдан тұрақты түйіршіктер жасау үшін гидравликалық селекция қағидаты қолданылады. Ол судың көтерілу жылдамдығын реттеуге негізделеді, осылайша қажетті тұндыру жылдамдығы жоқ бактериялар реактор көлемінен шайылып кетеді. Процесс үшін қажет ауыр және тығыз флокулалар биореактор көлемінде сақталады.

      Сипатталған типтегі микроорганизмдері бар биотехнология сұйық құм қабаты бар биореакторларға қарағанда тиімдірек. Құм біртіндеп жуылады, ал оның орны біртіндеп табиғи түйіршіктермен толтырылады. Анаэробты жағдайда бұл түйіршіктер шөгу жылдамдығына ие және судың көтерілу жылдамдығы 1 м/с-на дейін болса да, реактор көлемінде сақталады.

      Анаэробты бактериялардан түйіршіктердің пайда болу процестері салыстырмалы түрде жақында зерттеле бастады, бірақ перспективалы болғандығы соншалықты, биологиялық тазарту процестері мен аппараттарында айтарлықтай технологиялық жетілдірулерді бірден тудырды. Метанген типті бактериялар коммуналдық ағынды органикалық заттар мен биогенді ластағыш заттардан тазартудың жаңа технологияларын әзірлеуге және енгізуге негіз бола алады.

      1990 жылдары биологиялық тазарту процестерінде қолданылатын бактериялардың барлық төрт түрінен анаэробты түйіршіктерді өндіру технологиялары пайда болды.

      Түйіршіктің күрделі құрылымы бар: түйіршіктің сыртында алдымен аэробты бактериялар-гетеротрофтар мен нитрификаторлар, содан кейін денитрификаторлар, фосфатты сақтайтын денитрификациялаушы бактериялар орналасқан. Бұл биологиялық тазарту процесінде қол жетімді оттегі мен нитрат концентрациясының біртіндеп төмендеуіне байланысты.

      Бұл технологияны іске асырудың қажетті шарттары: процестің циклділігі, судың қажетті жылдамдықпен көтерілуінің болуы, бөлшектердің өте жылдам тұндырылуы, судағы оттегінің мөлшерін реттеу мүмкіндігі.

      Бұл процестерді зерттеу қазіргі уақытта тәжірибелік-өнеркәсіптік сынақтар деңгейінде тұр.

      Қажетті параметрлері бар белсенді тұнбаны алу механизмдерін зерттеу және бактериялар үшін субстрат қалыптастыру үшін селективті параметрлерді реттеу биологиялық тазарту процестерінің негізгі бағытын анықтауға мүмкіндік берді. Ол жақсы реттелген биомассаның биореакторында жинақталуы үшін бөлшектердің өте жылдам шөгуінен тұрады. Тазартылған судың ерекшелігіне байланысты тұрақты флокулалардың пайда болуы мүмкін болмаған жағдайда да, процестердің өтуі үшін мейлінше қолайлы жағдай жасай отырып, жылдам шөгетін түйіршіктер шығатын ағында ұсталатын жағдайлар жасауға болады.

      Аэробты жағдайда тұрақты түйіршіктердің пайда болуы мүлдем қажет емес – реакциялардың қарқындылығының жеткілікті әсері кейбір флокулалары бар тез ыдырайтын белсенді тұнба арқылы қол жеткізіледі.

7.1.3.      Графен негізіндегі макроскопиялық материалдарды пайдалана отырып, сарқынды суларды тазарту технологиялары

      Ерекше үлкен теориялық бет ауданына (≈2600 м2/г), жан-жақты химиялық құрамына және басқа физика-химиялық қасиеттеріне байланысты графен және оның графен тотығы (GO) және қалпына келтірілген графен тотығы туындылары қоршаған ортаны қалпына келтіру, климаттың өзгеруін азайту және тұрақты энергияны қолдану сияқты кең ауқымды қолданбалар үшін пайдаланылды. Графен ашылғаннан бері әртүрлі нанотехнологиялармен бірлесе отырып, су мен сарқынды суларды тазарту саласында үлкен жетістіктерге жетті. Алайда осы 2D-нанотабақтарды қолдану олардың жоғары гидрофильді сипатына байланысты әртүрлі проблемалар тудырады. Мысалы, графеннің суда коллоидтық тұрақтылығы өте жоғары, сондықтан күрделі қалпына келтіру практикалық қолдану кезінде үлкен кедергі болуы мүмкін. Соңғы бірнеше жылда бұл мәселемен күресу үшін айтарлықтай күш жұмсалды. Графеннің үш өлшемді макроқұрылымдары наноөлшемді графен мен оның қосылыстарына бәсекелес балама бола алатындығы көрсетілген. Графеннің макроқұрылымдары графеннің және оның негізіндегі қосылыстардың үш өлшемді түрі болып табылады. Бұл макроқұрылымдар өте практикалық және тартымды, өйткені олар наноматериалдардың тиімділігіне ғана емес, сонымен қатар сусымалы материалдарды манипуляциялаудың қарапайымдылығына ие.

      Графеннің макроқұрылымдарына негізделген осы жаңа зерттеудің ортасында біз соңғы онжылдықта сарқынды суларды тазартудың кең саласында 3D-жүйелерді қолдану перспективасын ұсынамыз. Үзілді-кесілді тәсілдің орнына біз бірнеше мысалдармен зерттеудің соңғы тенденцияларына тоқталамыз. Бұл зерттеу тақырыбы әлі де дамып келеді және соңғы бірнеше жылда, әсіресе пайда болатын органикалық ластағыш заттардың ыдырауы бойынша өте аз зерттеулер ұсынылды.

      Графен оксиді жоғары коллоидтық тұрақтылығына, жоғары арақатынасына және геометриялық анизотропиясына байланысты өте төмен концентрацияда да суда сұйық кристалды домендерді оңай құруға бейім. 3D-құрылымды өздігінен құрастыру үшін GO нанотабақтарының негізгі қозғаушы күші судағы сұйық кристалдардың реттелген орналасуы болып табылады. Дисперстелген графен оксидінің тұрақты суспензиясы талшықтар түзе отырып ширатылу, гофрленген шарларға тігу, мембраналарға басу, үш өлшемді бөлшектерді қалыптастыра отырып бүрку немесе тіпті бу фазасынан химиялық тұндыру (CVD) сияқты гидротермиялық немесе химиялық ресімдер арқылы көбік түзе отырып шаблондарға химиялық тұндыру арқылы өкпе мен жоғары кеуекті губкаларға өздігінен жиналу қабілетіне ие. Бұл синтез рәсімдері салыстырмалы түрде қарапайым және коммерциялық қолдану үшін масштабтау әлеуетін ашады. Сонымен қатар, оларды қолдануда өмірлік маңызды рөл атқаратын макроқұрылымның кеуектілігі мен бетінің ауданын оңай және дәл бақылау қамтамасыз етіледі. 2D GO өздігінен құрастырудан алынған үш өлшемді макроқұрылым ауа мен суды тазарту, батареялар мен датчиктер сияқты әртүрлі салаларда, әсіресе, арасында суды тазарту ерекше қызығушылық тудыра қолданылады. 3MDs сарқынды суларды тазартудың әртүрлі технологияларында, мысалы, адсорбция, сіңіру, катализ және тұзсыздандыру қолданылуы мүмкін. Төмендегі суретте мембраналардың, талшықтардың, губкалардың, төсеніштердің және шарлардың осы мақсат үшін тиісті синтезі бар әртүрлі құрылымдары көрсетілген.




      7.1-сурет. 3D-макроқұрылымдағы графен негізінде 2D-нанотабақтарды дербес құрастыру


      Үш өлшемді (3D) графен негізіндегі макроқұрылымдар практикалық қосымшаларда екі өлшемді (2D) графен материалдарымен байланысты мәселелерді шешу үшін әзірленуде. Үш өлшемді макроқұрылымдар (3DMs), мысалы, мембраналар, талшықтар, губкалар, шарлар және төсеніштер, ерекше беткі ауданы және бірегей химиялық құрамы бар графен негізіндегі 2D прекурсорларды өздігінен құрастыру арқылы жасалуы мүмкін. Ұтымды дизайнның арқасында үш өлшемді макроқұрылымдар керемет қасиеттерге және эксклюзивті құрылымдарға ие бола алады. Әртүрлі артықшылықтардың арқасында бұл макроқұрылымдар әмбебап қолдану бағытында модификациялауға икемділігі төмен дәстүрлі белсендірілген көмірден, биокөмірден және гидрокөмірден айырмашылығы перспективалы сипаттамалары бар әртүрлі қолданбаларда бәсекелеседі. Алайда қолданудың кең ауқымына қарамастан, 3D-технологиялар зертханалық ауқымда шығындар мен ауқымды зерттеулер сияқты факторларға байланысты қолданылады. Бұл шолу графенге негізделген қолжетімді макроқұрылымдарға және оларды синтездеудің әртүрлі хаттамаларына шолу жасайды. Синтезде гидротермиялық жол, бу фазасынан химиялық тұндыру (CVD), дымқыл қалыптау, 3D-басып шығару, вакуумды сүзу, бүріккіш кептіру және эмульсиялық әдістер ерекшеленеді. Сонымен қатар бұл макроқұрылымдардың физикалық-химиялық қасиеттері кеуектілік, беткі қабат және үйінді тығыздығы арасындағы байланысты ескере отырып талқыланады. Перспектива сонымен қатар адсорбция, тұзсыздандыру, каталитикалық тотығу және т. б. арқылы сарқынды суларды тазартуға арналған әртүрлі 3D-жүйелердің жан-жақты әлеуетін көрсетеді. Қорытынды ескертулерден кейін 3D-жүйелерді коммерциялық қолданудың болашақ перспективалары да ұсынылған.

      Сарқынды сулардан ауыр металдарды шығару.

      Ауыр металдар су ортасына көп түседі, атап айтқанда тау-кен, өңдеу өнеркәсібінде, ауыл шаруашылығында, автомобиль өнеркәсібінде. Олар адамдар үшін де, экожүйелер үшін де үлкен қауіп төндіреді, өйткені бұл металдардың жоғары уыттылығы қоғамдық денсаулыққа айтарлықтай қауіп төндіреді және соңғы шара ретінде өлімге әкелуі мүмкін. Графен оксидтерінің иондық-хелатталған теріс зарядталған функционалдық топтары бар, бұл олардың үш өлшемді макроқұрылымдарын судан ауыр металдарды адсорбциялау үшін өте қолайлы етеді. Үлкен бетінің ауданы және жоғары кеуекті құрылымы адсорбция үшін жеткілікті белсенді орталықтарды қамтамасыз етеді. Үш өлшемді гидрогельді қолдану арқылы Cr (IV) жою зерттелді титан-графен диоксиді адсорбция арқылы және гидрогель бетіндегі оттегі бар функционалдық топтар сутегі байланыстарын қалыптастыру арқылы металл аниондарының адсорбциясын күшейте алатынын көрсетті. Алайда тек графен материалдарын қолдана отырып, сарқынды сулардан ауыр металдарды кетіру қиын. Демек бұл процесті жеделдету үшін сыртқы энергия қажет, сондықтан бұл мәселені шешу үшін графен оксидінің макроқұрылымдарының ішінара электр өткізгіштігін пайдалануға болады. Жоғары үлестік бетті, кеуектілікті, TiO2 сияқты фотокаталитикалық металл оксидтерін енгізу және жартылай электр өткізгіштігі сияқты күрделі әдістерді қолдануға болады, олар адсорбциядан гөрі тиімдірек болады. Сонымен қатар 3DMs қаныққан металл иондарын сулы ерітіндіден оңай бөлуге болады және металл фазасын десорбциялау үшін қышқылмен жуу арқылы жоюға болады. Сонымен қатар фотокаталитикалық наноматериалдардан тұратын графен оксиді негізіндегі нанокомпозиттік материалдар ауыр металл иондарын бір уақытта адсорбциялау және қалпына келтіру үшін пайдаланылды, осылайша рекультивация процесін жылдамдатады. Демек, 3D технологиялары ауыр металдарды кетіруде өте тиімді және егер бұл әдіс коммерциялық сарқынды суларды тазарту қондырғыларында қолданылса, болашақта революция болуы мүмкін деген қорытынды жасауға болады.

      Сарқынды сулардан бояғыштарды кетіру.

      Өнеркәсіптік өсу нәтижесінде бояғыштардың кең спектрі су объектілеріне тасталады. Барлық үш өлшемді макроқұрылымдардың ішінде GO губкалары мен шарлары сарқынды сулардан әртүрлі бояғыштарды кетіруде перспективалы тиімділік көрсетті. Осы үш өлшемді макроқұрылымдардағы бояғыштардың адсорбциясы электростатикалық күштер мен p-p өзара әрекеттесуіне ықпал етеді.

      GO құрылымында белсенді орталықтардың болуы бояғыштардың адсорбциясында маңызды рөл атқарады. Су беті сумен жанасқанда, белсенді орталықтар адсорбция тиімділігіне әсер етуі мүмкін гумин қышқылы сияқты еріген органикалық заттармен айналысады. Дегенмен, зерттеулердің көпшілігі еріген органикалық заттардың бұл әсерін елемейді және сонымен қатар бірнеше ластағыш заттармен шектеледі. Коммерциялық қолдану үшін органикалық заттардың рөлі, ерітіндінің рН және көптеген ластағыш заттардың күрделілігі туралы жақсы түсінік қажет. Сонымен қатар, бояғыштың адсорбциясының көп бөлігі үздіксіз сынақтарда емес, мерзімді режимде жүзеге асырылады. Сонымен қатар, адсорбциядан кейін регенерация қажет, бірақ тиімді әдістер жетіспейді, сонымен қатар зертханада адсорбция процесінде зерттелетін ластағыш заттардың көпшілігі шағын молекулалардан тұрады, сондықтан қарапайым химиялық құрамы бар. Шындығында, сарқынды сулардағы фармацевтикалық препараттар мен токсиндер сияқты күрделі және улы органикалық ластағыш заттар минералдануды қажет етеді. Осылайша, озық технологиялардың көмегімен 3D матрицасын бояғыштарды адсорбциялау және қайта пайдалану үшін адсорбентті регенерациялау үшін коммерциялық сарқынды суларды тазарту қондырғыларында қолдануға болады деп қорытынды жасауға болады, бұл үнемді болар еді.

      Органикалық еріткіштер мен майларды кетіру.

      Мұнай мен органикалық еріткіштердің төгілуі теңіз ортасы мен тұщы судың ластануы тұрғысынан үлкен проблемаға айналды. Төгілулерді сұйылту, бейтараптандыру, жуу, дезинфекциялау және сіңіру арқылы жоюға болады, бірақ олардың көпшілігі сенімсіз, өйткені олар қайталама ластануды тудырады. Сіңіру бұл қауіптерді болдырмайды және қайталама ластағыш заттарды кетіреді. Әртүрлі жеңіл және инертті дәстүрлі адсорбенттер қолданылды, бірақ ұсақ тесіктер шикі мұнай сияқты тұтқыр сұйықтықтардың диффузиясын шектейді. Үлкен меншікті беті мен кеуектілігі бар GO макроқұрылымдарын дәстүрлі шешімдерге балама ретінде пайдалануға болады. Адсорбция арқылы жойылатын бояғыштар мен металл иондары сияқты басқа ластағыш заттардан айырмашылығы, көмірсутектердің көпшілігі сарқынды сулардан физикалық сіңіру арқылы шығарылады. Бұл кеуектілігі жоғары губкалардың бұл қолдануда неге тиімді екенін түсіндіреді. Дегенмен, теңіз суы ұзақ уақыт байланыста болған кезде GO губкаларының ылғалдылығы мен тұрақтылығын өзгерте алады. Бұл мәселені шешу үшін GO модификациясы қажет және алдыңғы зерттеулер губканың гидрофобтылығы мен олеофильділігін қалпына келтіру үшін go құрамының ішінара азаюын қолдануға болатынын көрсетті. Үш өлшемді макроқұрылымдардың химиялық тотықсыздануы p–p байланысы арқылы нысанамен өзара әрекеттесуге ықпал етуі мүмкін.

      Осы мақсатта 3D-макроқұрылымдарды пайдаланудың негізгі артықшылықтарының бірі макроқұрылымды қарапайым және тиімді қалпына келтіру болып табылады. Құрылымды қалпына келтіру идеяларының бірі – құрылымға зақым келтірместен майды жағу. Сонымен қатар сіңірілген еріткішті құрылымнан сығуға болады, бірақ бұл жағдайда тиімділік өзгереді. Тағы бір перспективалы әдіс – мұнай фазасын буландыру үшін маймен қаныққан макроқұрылымды жылыту және мұнайды тиімді алу және үш өлшемді макроқұрылымды қалпына келтіру үшін конденсация арқылы бір уақытта жинау.

      Графен негізіндегі үш өлшемді макроқұрылымдардың әртүрлі морфологиялық формаларын нақты қолдануға сәйкес ұтымды синтездеу және модификациялау арқылы алуға болады. Бұл макроқұрылымдар өздерінің артықшылықтарын дәлелдеді, өйткені олар нанобөлшектерге қарағанда оңай басқарылады. Сонымен қатар, салыстырмалы түрде үлкен бетінің ауданы және 3DM кеуектілігі ауыр металдар мен бояғыштардың, органикалық еріткіштер мен майлардың адсорбциясы және сарқынды суларды тазартуға және қалпына келтіруге көмектесетін каталитикалық тотығу сияқты қолданбаларда маңызды рөл атқарады. Соңғы бірнеше жылда қол жеткізілген осындай елеулі прогреске қарамастан, қоршаған ортаны қалпына келтіру үшін графен негізіндегі макроқұрылымдардың ұсынылған қосымшаларынан пайда алу үшін бірнеше кедергілерді жеңу керек деп санаймыз. Жоғарыдағы талқылауға сүйене отырып, болашақ перспективалар келесі тармақтарға негізделуі мүмкін.

      1. Бұл 3D-графен негізіндегі сарқынды суларды тазарту технологияларын перспективалы нәтижелерге қол жеткізу үшін қолданыстағы сарқынды суларды тазарту қондырғыларына қалай біріктіруге болатынын анықтау үшін қосымша зерттеулер жүргізу қажет. Мысалы, бұл тазартуды 3D-графен мембранасы жағдайында ультрасүзгілеу процесіне қалай біріктіру керектігі туралы зерттеу жүргізу керек.

      2. Өнеркәсіптік қолдану 3D матрицаларын жаппай өндіруді қажет етеді, сондықтан өндірісті коммерциялық деңгейде ұлғайту үшін әр түрлі экологиялық таза және экономикалық тұрғыдан тиімді процестерді дамыту қажет. Бұл сонымен қатар прекурсорды (графен оксиді) алуды қамтиды, өйткені ол көптеген қымбат ресурстарды қажет етеді, сондықтан GO синтезінде де серпіліс қажет. Бұл өз кезегінде сарқынды суларды сапалы тазартудың арзан әдістерін жасауға көмектеседі.

      3. Бұл 3D-жүйелердің қолданылу салалары әлі де майды судан бөлу, бояғыштар мен ауыр металдарды кетіру және қарапайым катализ сияқты қарапайым бөлумен шектеледі. Фармацевтикалық препараттар және жеке гигиена және дезинфекция заттары сияқты пайда болатын ластағыш заттарды ыдырату және толығымен жою үшін қолдану әлі де аз.

      4. Соңғысы, қазіргі заманғы зерттеулердің көпшілігі осы макроқұрылымдардың сипаттамаларын бағалау үшін тек зертханалық масштабтағы модельдерге негізделген. Технологияның дамуымен және ғылыми-зерттеу секторындағы жақсартулармен 3DМs қосымшалары пилоттық және толыққанды сияқты озық деңгейлерге жеткізілуі керек, бұл өнеркәсіптік қолдану үшін пайдалы болады. Осылайша, бұл сарқынды суларды коммерциялық деңгейде тазартудың жаңа әдістерін жасауға көмектеседі.

7.1.4.      Сарқынды суларды микрокапсулалардың көмегімен тазарту

      Ресейлік зерттеушілер ферроцианидтердің, темірдің улы қосылыстарының және гидроциан қышқылының молекулаларын мүмкіндігінше тиімді және қоршаған ортаға аз зиян келтіре алатын полиэлектролит негізіндегі микрокапсулаларды жасап, патенттеді. Бұл туралы Пущин теориялық және эксперименттік биофизика институтының баспасөз қызметі хабарлады.

      Зерттеушілер көптеген жылдар бойы полиэлектролиттерден тұратын қуыс капсулаларды, суда біртіндеп еритін полимерлердің белгілі бір санатын жасау үшін жұмыс істеп келеді. Бір жыл бұрын олар бұл микроқұрылымдарды аритмияға қарсы танымал дәрі-амиодаронды біртіндеп шығаруға бейімдей алды. Жақында ғалымдар бұл құрылымдарды кері мәселені шешуге – қоршаған ортадан токсиндердің молекулаларын сіңіруге бейімдеді.

      Зерттеушілер анықтағандай, олар жасаған екі полиэлектролиттен, полистирол сульфонатынан және полиаллиламиннен жасалған қуыс капсулалар суда болатын ферроцианид молекулаларымен әрекеттесіп, оларды тез сіңіре алады. Бүкіл тазарту процесі шамамен 15 минутты алады, оның барысында капсулалар алдымен суға батырылады, содан кейін одан шығарылады және бірнеше рет қолданғанда да капсулалар токсиндерді сіңіруді жалғастырады.

      Осылайша, ғалымдардың пікірінше, ауыз су көздеріне және табиғатқа әртүрлі антропогендік көздерден түсетін басқа да улы заттарды сіңіретін полиэлектролиттерді таңдауға болады. Олардың дамуы суды осындай ластанудан тазарту процесін едәуір жеңілдетеді және арзандатады, – деп ғалымдар қорытындылады.

7.1.5.      Сарқынды суларды фотохимиялық өңдеу

      Қазір өнеркәсіп орындарының шығарындылары мен шығарындыларын ластағыш заттардан тазартудың көптеген әдістері бар, бірақ олардың барлығының кемшіліктері бар. Сарқынды суларда ауыр металл иондары мен органикалық заттардың (мұнай өңдеу өнімдері, бояғыштар, дәрі-дәрмектер) болуы өнеркәсіптік ластанудың өткір, толық шешілмеген проблемасы болып табылады.

      Бұл мәселені шешудің бір жолы сарқынды суларды фотохимиялық өңдеу болуы мүмкін. Күн сәулесінің немесе басқа сәулелену көзінің әсерінен суда болатын зиянды заттардың зияны аз немесе іс жүзінде зиянсыз болады деп болжанады. Мұндай процестер қосымша заттарды қолданбай, бірақ жеткіліксіз жылдамдықпен жүреді. Ғалымдардың алдында ластағыш заттарды залалсыздандырудың фотохимиялық процестерін жеделдету міндеті тұр, ол үшін арнайы заттар – катализаторлар қажет.

      Ғылыми қызметкерлер қолданатын тәсіл жоғары энтропиялық оксидтерді фотокатализатор ретінде қолдануға негізделген. Бұл оксидтер, олардың кристалдық торында заттың құрамында бірдей немесе оған жақын мөлшерде болатын бес түрлі металдың атомдары тор позицияларында кездейсоқ ауысады. Құрылымның бұл ерекшелігі кристалдық құрылымның айтарлықтай бұрмалануына және нанокристалдардың бетінде каталитикалық реакция жүзеге асырылатын әртүрлі белсенді орталықтардың оксидінің пайда болуына әкеледі.

      Каталитикалық фазалардың синтезі мен зерттеуімен қатар, зертханада катализаторды судан тез шығаруға, оны тазартуға, қалпына келтіруге және суды өңдеу процесіне қайта оралуға мүмкіндік беретін катализаторды қандай да бір ыңғайлы түрде бекіту мәселесі шешілуде. Мұндай мәселені шешу су тазарту және су дайындаумен айналысатын кәсіпорындарда әзірленген катализаторларды енгізуді және кеңінен қолдануды қамтамасыз етеді.

7.1.6.      Сарқынды сулар мен жерүсті ағындарын тазарту тәжірибесінде жоғары су өсімдіктерін пайдалану

      Материал сарқынды суларды тазарту саласында жоғары су өсімдіктерін қолданудағы әлемдік тәжірибені сипаттайды.

      Су объектілеріндегі су өсімдіктері келесі негізгі функцияларды орындайды:

      сүзу (суспензияланған заттардың шөгуіне ықпал етеді);

      сіңіру (биогендік элементтер мен кейбір органикалық заттарды сіңіру);

      сақтау (ыдырауы қиын кейбір металдар мен органикалық заттарды сақтау мүмкіндігі);

      тотығу (фотосинтез процесінде су оттегімен байытылады);

      детоксикация (өсімдіктер улы заттарды жинап, оларды улы емес заттарға айналдыра алады).

      Жоғары су өсімдіктерінің суды ластағыш заттардан - биогендік элементтерден (азот, фосфор, калий, кальций, магний, марганец, күкірт), ауыр металдардан (кадмий, мыс, қорғасын, мырыш), фенолдардан, сульфаттардан арылту және оның ОБП және ОХП сияқты қоршаған ортаның органикалық ластану көрсеткіштермен бақыланатын мұнай өнімдерімен, синтетикалық беттік-белсенді заттармен ластануын азайту қабілеті оларды Украинада да, бүкіл әлемде де өндірістік, тұрмыстық сарқынды суларды және жерүсті ағындарын тазарту тәжірибесінде қолдануға мүмкіндік берді.

      Американың көптеген елдерінде қамыс пен қамыс плантацияларында шахта суларын тазарту жүйелері кеңінен қолданылады. Нидерландыда, Жапонияда, Қытайда тұрмыстық сарқынды суларды тазарту үшін; Норвегияда, Аустралияда және басқа елдерде ластанған жерүсті ағындарын тазарту үшін қамыс өсімдіктері бар құрылымдар сипатталған. Қамыстың ластағыш заттардың үлкен концентрациясының әсеріне төзімділігі оны Ұлыбританиядағы шошқа кешендерінің сарқынды суларын тазарту үшін сәтті пайдалануға мүмкіндік берді.

      1985 жылдан бастап 4700 тұрғыны бар Бентон қаласында (АҚШ) қамыс пен басқа да су өсімдіктері бар тоғандардағы тұрмыстық сарқынды суларды тазарту жұмыстары жүргізілуде. Мұндай тазарту жүйесінің құны азот, фосфор, суспензия және органикалық қосылыстардан суды қанағаттанарлық тазарту сапасымен дәстүрлі жүйелердің құнынан 10 есе аз деп есептеледі. Ирландияда (Вильямстоун қ.) суы таяз үш тоған түрінде салынған тұрмыстық суды (72 %) және жерүсті ағынын (28 %) бірлесіп тазарту жүйесі сәтті жұмыс істейді, олардың екеуіне қамыс пен мысыққұйрық отырғызылған, ал үшіншісі қалқымалы су өсімдіктері – лалагүл мен үйрекшөп бар биотоған. Тазарту процесінде су келесі көрсеткіштерге (мг/л) дейін тазартылады: ОБП - 9, қалқыма заттар - 9, толық азот - 14,2, аммиак - 0,8, нитраттар - 9,2, толық фосфор - 4,45, ортофосфаттар - 3,15. Екі жылдық зерттеу кезеңінде жүйеде ластағыш заттардың концентрациясының орташа пайыздық төмендеуі: ОБП үшін 48 %, қалқыма заттар үшін 83 %, жалпы азот үшін 51 %, жалпы фосфор үшін 13 %, патогендік организмдердің жойылуы 99,77 %-ға жетеді.

      Элодеяны пайдалануға негізделген тұрмыстық сарқынды суларды екінші және үшінші реттік тазарту жүйелері қоңыржай климатта қолдануға жарамды, мұнда олар жыл бойы сарқынды суларды биогендік элементтерден арылту 97-98 %-ға жетеді.

      Қытайда су гиацинті кинофильмдер зауытының сарқынды суларын күмістен тазарту үшін қолданылады. Күмістен, суспензияланған заттардан, фосфор мен азот қосылыстарынан суды тазарту тиімділігі сәйкесінше 100 %, 91 %, 53,9 % және 92,9 % құрады, бұл ретте ОБП және ОХП 98,6 %-ға және 91 %-ға төмендеді. Ұсынылған әдіс сорбциялық тазартуды қолданудан бас тартуға мүмкіндік береді.

      Ресейде Цитология және генетика институтында су гиацинтін қолдана отырып, сарқынды суларды тазарту технологиясы жасалды. Шошқа өсіру кешенінің сарқынды сулары үшін эксперименттік жұмыс жүргізілді. Тазарту биотоғандарда жүргізілді. Аммоний азотының концентрациясы (мг/л) 30 – 50- ден 4 – 5-ке дейін, ОБП5 — 150-ден 20 – 30-ға дейін, ОХП – 300-ден 25 – 30-ға дейін төмендеді, еріген оттегінің концентрациясы 0,5 -тен 2 - 5-ке дейін өсті (мг О2)/л.

7.1.7.      Электрондық-шоқты технологияны қолдана отырып, сарқынды суларды тазарту қондырғысы

      2020 жылғы маусымда Қытайда тәулігіне 30 миллион литр өнеркәсіптік сарқынды су өңдеуге қабілетті электрондық-шоқты технологияны қолдана отырып, әлемдегі ең ірі сарқынды суларды тазарту қондырғысы ашылды.

      Электрондық-шоқты үдеткіштер – бұл электрондық-шоқты сәуле шығаратын машиналар, оны сарқынды суларды тазарту үшін де қолдануға болады.

      Тарақ иірілген жіптің әлемдегі ең ірі импорттаушысы болып табылатын Оңтүстік Қытайдағы "Гуаньхуа" трикотаж фабрикасында жұмыс істейтін қондырғы молекулаларын бактериялармен немесе химиялық заттармен ыдыратуға болмайтын өнеркәсіптік бояғыштардың қалдықтарымен ластанған суды тазарту үшін электрондық-шоқты технологияны қолданады. Бірақ электрондық-шоқты технологияның көмегімен сарқынды сулардағы осы ұзын және күрделі молекулаларды жоюға болады, содан кейін тазартылған суды қайта пайдалануға болады.

      Тазарту процесінде электрон үдеткіш су молекулаларын иондауға қабілетті электрондық шоқ жасайды, осылайша сарқынды сулардағы зиянды органикалық ластағыш заттармен әрекеттесетін белсенді радикалдар түзеді. Содан кейін бұл ластағыш заттар ыдырап, дәстүрлі әдістермен оңай өңделетін қарапайым химиялық қосылыстарға айналады.

      Әдетте, мұндай сарқынды сулар химиялық процестер арқылы тазартылады, нәтижесінде қайталама қалдықтар пайда болады, электрондық-шоқты технологияны қолдану арқылы өңдеу сарқынды суларды тазартудың экологиялық таза және үнемді әдісі болып табылады, өйткені оны қолдану нәтижесінде химиялық заттарды өңдеу уақыты мен шығындары қысқарады, сонымен қатар қайталама қалдықтар пайда болмайды.




      7.2-сурет. "Гуаньхуа" трикотаж фабрикасында маталарды басып шығарғаннан және бояғаннан кейін түзілген сарқынды суларды жеті электрон үдеткіштермен өңдеу

7.1.8.      Фотокаталитикалық толық тазарту

      Бұл технологияның мақсаты сарқынды сулардан микроластануды жою.

      Ағынды сұйықтық ағыны катализаторы бар тор арқылы өтеді, ағыннан шыққан органикалық молекулалар фотокатализатордың бетіне адсорбцияланады және ультракүлгін шамның немесе күн сәулесінің әсерінен көмірқышқыл газы мен суға тотығады, осылайша суды тотығуы қиын заттардан тазартады.

      Суды тазарту процесінде TiO2 титан диоксидінің фотокатализаторлары қолданылады. Бұл материал жоғары фотокалитикалық белсенділікке ие. Фотокаталитикалық белсенділік – бұл ультракүлгін сәулеленудің әсерінен материалдың электрондық-тесік жұбын жасау қабілеті. Нәтижесінде пайда болған бос радикалдар органикалық заттардың өте тиімді тотықтырғыштары болып табылады.

      Әдіс әзірлену сатысында. Іске асыру мүмкіндігіне микро ластануды жою тиімділігі, энергия шығыны, катализатордың қызмет ету мерзімі және аппараттың бірлік өткізу қабілеті әсер етеді.

7.1.9.      Озонды қолдану арқылы тотығу әдісімен толық тазарту

      Озонды тікелей тотықтыру үшін тазарту кезеңінде қолдануға болады. Сарқынды суларды ББЗ тазартудың ең перспективалы әдістерінің бірі оларды озонмен тотықтыру болып табылады. Бұл әдісті қолдану кезінде ББЗ жойылуы мен тотығуы орын алады және бөгде қоспаларды енгізудің қажеттілігі жоқ, ал озонның реакцияға түспеген бөлігі химиялық түрде оттегіге айналады.

      Озондау әдісінің артықшылығы – оны сол жерде ауадағы оттегіден және күшті бактерицидтік әсерден алу мүмкіндігі, бұл кейіннен залалсыздандыру қажеттілігін болдырмайды.

7.1.10.      Сорбциялық биологиялық тазартумен толық тазарту әдісі

      Органикалық ластағыш заттарды және жекелеген ерекше ластануларды терең жоюды қамтамасыз етеді.

      Аэротенктерде, қайталама тұндырғыштарда немесе биологиялық тазарту кезеңінен кейін тазартуға дейін қолдануға болады.

      Мысалы: белсенді шламы бар екінші реттік сорғылардағы аралас процесс және ұнтақталған белсендірілген көмірді қосымша пайдалану. Ұнтақты белсендірілген көмір аэротенкке оның артық белсенді шламы бар жүйеден шығарылуына сәйкес мөлшерде қосылады. Сондай-ақ, мұндай аралас технологияны лайдың мембраналық бөлінуімен қолдануға болады.

      Лайдың мембраналық бөліну процестері заманауи дамып келе жатқан технологиялар болып табылады.

      Мембраналық бөліну процесінде лай концентрациясы жоғарылайды, биологиялық реакторда ұнтақты белсендірілген көмірді пайдалану тұнба өсімін төмендету арқылы да азаяды.

      Сорбция үшін мұндай аралас схеманың әртүрлілігін түйіршікті белсендірілген көмірді қолдануға болады.

7.1.11. Нанобөлшектермен тазарту

      Адамдар суды адсорбция арқылы тазарту үшін көмір сияқты заттарды бұрыннан қолданып келеді. Нанобөлшектермен тазарту кезінде бірдей, бірақ наноауқымдағы бөлшектермен механика қолданылады. Наноматериалдардың әртүрлі типтері – металл нанобөлшектер, наносорбенттер, биоактивті нанобөлшектер, наносүзгілік мембраналар, көміртекті нанотүтікшелер, цеолиттер және саз – сарқынды суларды тазарту үшін тиімді материалдар болып шықты. Оларды қолдану судағы пестицидтер мен ауыр металдарды жояды. Көміртекті нанотүтікшелер теңіз суын ауыз су сатысына дейін тұщыландырудың серпінді технологиясы ретінде қарастырылады. Технологияның негізгі кемшілігі – құны.

7.1.12. Мембраналық биоаугментация

      Гибридті технология мембраналық бөлу мен биоаугментацияны қамтиды. Биологиялық тазартудан кейін сарқынды сулар биореактор деп аталатын ыдысқа белсенді лаймен беріледі. Бұл ыдыста сарқынды суларды екі ағынға бөлетін мембраналар болады – биологиялық тазарту үшін қайта пайдаланылатын белсенді лай және таза су.

      Мембраналық биоаугментация – бұл биологиялық жүйелер мен мембраналық технологияларды қолдану арқылы суды тазарту процесі. Бұл әдіс судағы ластағыш заттарды кетіру үшін мембраналық сүзгілерді қолдану арқылы биологиялық ыдырау сияқты биологиялық процестерді біріктіреді.

      Мембраналық биоаугментация процесі әдетте мынадай кезеңдерді қамтиды:

      Биологиялық өңдеу: бұл кезеңде су биологиялық реактор арқылы өтеді, онда белсенді микроорганизмдер (бактериялар, саңырауқұлақтар және т.б.) биореактордағы органикалық ластағыш заттарды ыдыратады. Бұл суды биологиялық ыдырайтын ластағыш заттардан тазартуға мүмкіндік береді.

      Мембраналық сүзгілер: биологиялық өңдеуден кейін су мембраналық сүзгілер арқылы өтеді. Бұл мембраналарда суда қалған бөлшектерді, бактерияларды, вирустарды және басқа ластағыш заттарды ұстайтын өте кішкентай порлар бар. Бұл ластағыш заттардың толық жойылуын және таза суды қамтамасыз етеді.

      Рециркуляцияны өңдеу: кейбір мембраналық биоаугментация жүйелері рециркуляция процестерін де қамтуы мүмкін, мұнда тазартылған судың бір бөлігі қайта өңдеу үшін биологиялық реактордың басына қайта оралады. Бұл тазарту тиімділігін арттыруға және суды үнемдеуге мүмкіндік береді.

      Мембраналық биоаугментация жүйелері көбінесе сарқынды суларды тазарту, қалдықтарды залалсыздандыру және әртүрлі өндірістік және коммуналдық процестерде қайта пайдалану үшін суды тазарту үшін қолданылады. Олар суды тазартудың тиімді және экологиялық таза әдісі болып табылады.

      Мембраналық биоаугментацияның артықшылығы – биологиялық тазартуға арналған шағын алаң. MBR-реакторлар сарқынды суларды тазарту қондырғыларының қуатын конструкциялар алаңын ұлғайтпай арттырады.

7.1.13. Кәріз тазарту құрылыстарының лай тұнбасын әйнектеу әдісімен қайта өңдеу

      Кәріздің лай тұнбасын, өнеркәсіптік жоғары уытты қалдықтарды, күйдіру зауыттарының күлін қож балқымасында шынылау әдісімен кәдеге жарату бойынша бірегей кешен әзірленді және патенттелді. Процестің бірінші кезеңінде лай тұнбасын кептіргеннен кейін пеллеттер алынады, олар өз кезегінде әйнектеу әдісімен өңделеді.

      Толық циклден өткеннен кейін, шығарда әйнектелген түйіршік пайда болады, ол құрылыста және жол жұмыстарында қолдануға жарамды, сонымен қатар қосымша құны жоғары өнімді – өте жеңіл бетон, композиттер және басқа құрылыс материалдарын өндіруде қолданылатын көбік шыны гранулятын (ПСКГ) өндіруде жарамды.

      Аталған әдістің негізгі артықшылықтары:

      қалдықтарды қысқарту;

      тұнба карталарын пайдаланудан шығару есебінен оларды ұстауға арналған шығыстарды қысқарту;

      үздіксіз авто термиялық жұмыс режимі есебінен пайдалану шығыстарын азайту;

      атмосфераға ластағыш заттар шығарындыларын азайту, жану температурасының жоғарылауына байланысты органикалық қосылыстардың (диоксиндер, фурандар) шығарылуын болдырмау.

7.1.14. Гидротермиялық тотығу, "дымқыл" күйдіру

      Бұл әдіс атмосфералық ауаға әсерін азайту үшін жануды қолданбай, сарқынды сулар тұнбасы мөлшерін едәуір азайтады. Терең қоюландырылған тұнба реакторда сыни нүктеден (374 °C) жоғары қызады және тиісті қысым кезінде компрессор беретін оттегімен химиялық тотығуға ұшырайды. Қалған қатты тотығатын заттарды жоғары класты тыңайтқыш ретінде пайдалануға болады.

      Өңделген тұнба көлемін азайту әсері жану арқылы қол жеткізілгенге жақын, алайда, атмосфераға зиянды шығарындылар іс жүзінде жоқ.

      Атмосфераға зиянды шығарындылардың болмауы. Тұнбадағы органикалық заттардың терең тотығуы.

      Бұл әдісті іске асыруға әсер ететін факторлардың бірі аса жоғары қысыммен, жоғары температурамен, техникалық оттегімен жұмыс істеу кезінде ықтимал қауіптің жоғары деңгейі, жабдықтың, сол сияқты пайдалану шығындарының жоғары құны болып табылады.

7.1.15. Сарқынды сулардың тұнбасын электроосмотикалық сусыздандыру

      Технология сарқынды сулардың тұнбасын сусыздандыруға және сусыздандырылған тұнбадағы құрғақ заттардың құрамын арттыруға арналған.

      Технология электрофорез әсерін қолдануға негізделген, онда бұдан бұрын сусыздандырылған тұнба тұрақты ток өткізетін электродтар арасындағы кеңістікке енеді. Пайда болған электрофоретикалық су ағыны бағытында сүзгілеу мембранасы орналасуы мүмкін. Процесс токқа төзімділік арқылы жылу шығарумен бірге жүретіндіктен, өңделетін тұнбаны 55 – 65 °C-ке дейін қыздыру жүреді.

      Сусыздандырылған тұнбадағы құрғақ заттың мөлшері әдеттегі дегидратацияға қарағанда 8 – 10 %-ға (абсолютті) жоғары, бұл 25 – 40 %-ға (салыстырмалы) сәйкес келеді. Тұнбаны жылытудың жанама әсері оны зарарсыздандыруды қамтамасыз етеді.

7.1.16.      Тұнбаны өңдеу құрылыстарының қайтарымды ағындарынан фосфаттардың кристалдануы

      Технология тыңайтқыштарды өндіру мақсатында шикізат алу үшін фосфаттардан қайтарылатын ағындарды тазартуға арналған.

      Технология реагент (магний тұзы) қосылған жалған сұйытылған құм қабаты бар реактордағы кері ағынды (әдетте ашытылған тұнбаны сусыздандырудан алынған фильтрат немесе фугат) өңдеуге негізделген. Магний, фосфаттар мен аммоний азотының өзара әрекеттесуі нәтижесінде ерімейтін зат – струвит (магний-аммоний фосфаты) түзіледі, оның кристалдану орталықтары сұйық қабат жағдайында құм бөлшектері болып табылады. Сипатталған технологияға сәйкес струвит тек кептіру мен буып-түюді қажет ететін дайын фосфор-азот тыңайтқышы.

7.2. Энергия және ресурс үнемдеу саласындағы перспективалы техникалар

      Сарқынды суларды биологиялық тазартудың заманауи технологияларында тиімдірек сорғыларды, электр қозғалтқыштарын, желдеткіштерді пайдалану, басқару және бақылау процестерін жақсарту және биогаздан электр энергиясын өндіру үшін күн панельдері немесе биогаз қондырғылары сияқты жаңартылатын энергия көздерін енгізу арқылы энергия тиімділігін арттыруға ұмтылады.

7.2.1. Оңтайлы қуаттылықтағы энергияны үнемдейтін басқарылатын ауа үрлегіштерді қолдану

      Ауа үрлегіштер тұтынылатын электр энергиясын үнемдеуді қамтамасыз ететін негізгі элемент болып табылады. Барлық басқа элементтер ауа беру қажеттілігін қысқартуға немесе ауа ағынына төзімділікті төмендетуге мүмкіндік береді. Бірақ, егер бұл ретте ПӘК төмен, басқарылмайтын ескі ауа үрлегішті қалдырсақ, үнемдеу болмайды.

      Алайда, басқарылатын ауа үрлегішті, дәлірек айтқанда, бірнеше басқарылатын компрессорлар блогын қолдану әлдеқайда тиімді. Бұл тәулік ішінде айтарлықтай өзгеретін, сондай-ақ жыл мезгіліне және басқа факторларға байланысты өзгеретін қажеттілікке сәйкес ауа беруді қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Басқарылмайтын ауа үрлегіштердің әдеттегі тұрақты ауамен қамтамасыз етілуі әрқашан артық болып табылады және электр энергиясының артық жұмсалуына, ал кейбір жағдайларда аэротенктердегі оттегінің артық болуына байланысты нитрификация-денитрификация процесінің бұзылуына алып келеді. Бұл ретте ауа берудің жетіспеушілігі КТС ШЖК өрімдерінің шығуындағы ағындағы ластағыш заттардың асып кетуіне әкеледі, ал бұған жол берілмеуге тиіс.

      Аэротенктердегі еріген оттегінің деңгейін тұрақты бақылау кезінде ауа беруді дәл басқару (және кейбір жағдайларда – аэротенктерден шығатын ағындағы аммоний мен басқа да ластағыш заттардың концентрациясын тұрақты автоматты бақылау кезінде) тазартылған ағындардың қолданыстағы нормативтерге кепілдік берілген сәйкестігі кезінде энергия тұтынудың оңтайлы деңгейін қамтамасыз етеді.

      Блокта бірнеше ауа үрлегіштің болу қажеттілігі (мысалы, екі үлкен және екі кішкентай) ауа компрессорының реттеу ауқымының өте шектеулі болуына байланысты. Ол ең жақсы жағдайда 35 %-дан 100 %-ға дейін, көбінесе 45 %-дан 100 %-ға дейін болады. Сондықтан бір басқарылатын ауа үрлегіш қажеттіліктің тәуліктік және маусымдық өзгерістерін ескере отырып, әрқашан оңтайлы ауа беруді қамтамасыз ете алмайды.

7.2.2. Ауа шығын өлшегіштерін қолдану

      Энергияны үнемдеу тұрғысынан аэрация жүйесіндегі ауа шығынын өлшегіштердің негізгі міндеті ауаны беру процесін тұрақтандыру болып табылады, бұл басқару жүйесі үшін еріген оттегі концентрациясының шегін төмендетуге мүмкіндік береді.

      Ауа үрлегіштер блогынан бірнеше аэротенктерге ауа беру жүйесі басқару тұрғысынан өте күрделі. Онда, кез келген пневматикалық жүйедегідей, кері байланыс датчиктерінен басқару әсерлері мен сигналдарын пысықтау кезінде өзара әсер ету және кешігулер болады. Сондықтан еріген оттегінің нақты концентрациясы берілген мәнге (нүктеге) жақын үнемі өзгеріп отырады. Ауа шығын өлшегіштерінің және барлық клапандарды басқарудың жалпы жүйесінің болуы жүйенің реакция уақытын едәуір қысқартуға және тербелістерді азайтуға мүмкіндік береді. Бұл, өз кезегінде, аммоний ШЖК және басқа да зиянды заттардан асып кетуден қорықпай, шекті мәнді төмендетуге мүмкіндік береді. Binder GmbH компаниясының тәжірибесінен шығын өлшегіштерден алынатын деректерді басқару жүйесіне енгізу шамамен 10 % қосымша электр энергиясын үнемдеуге мүмкіндік береді.

8. Қосымша түсініктемелер мен ұсынымдар

      ЕҚТ бойынша анықтамалық Қазақстан Республикасы Экология кодексінің 113-бабына сәйкес әзірленді.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықты әзірлеудің бірінші кезеңі КТА жүргізу болды, оның барысында Қазақстан Республикасы елді мекендерінің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту жөніндегі кәсіпорындардың ағымдағы жай-күйіне сараптамалық баға берілді. Бұл аудит өндірісті басқарудың тиімділігін, қолданылатын автоматтандыру құралдарын, технологиялық мүмкіндіктерді талдауды және кәсіпорындардың қоршаған ортаға әсер ету дәрежесін анықтауға мүмкіндік берді. Сондай-ақ технологиялардың ЕҚТ қағидаттарына сәйкестігіне талдау жүргізілді.

      Сараптамалық бағалаудың негізгі мақсаты Қазақстан Республикасы саласының қолданыстағы жағдайға технологиялық жай-күйін айқындау, сондай-ақ ЕҚТ параметрлеріне сәйкес кәсіпорындарды бағалау болып табылады.

      ЕҚТ өлшемшарттарына сәйкестігін бағалау Еуропалық парламенттің және ЕО Кеңесінің 2010/75 /ЕО "Өнеркәсіптік шығарындылар және /немесе төгінділер туралы (ластанудың кешенді алдын алу және бақылау туралы)" директивасына сәйкес, сондай-ақ осы ЕҚТ бойынша анықтамалықтың 2-бөлімінде көрсетілген ЕҚТ-ға жатқызу әдіснамасына сәйкес белгіленді.

      КТА-да қолданылатын технологиялар, жабдықтар, ластағыш заттардың шығарындылары мен төгінділері, өндіріс қалдықтарының пайда болуы, сондай- ақ әдеби дереккөздер, экологиялық есептердің нормативтік құжаттамасы негізінде қоршаған ортаға әсер етудің, энергия мен ресурстарды тұтынудың басқа аспектілері туралы саланың ақпаратына талдау және жүйелеу жүргізілді.

      Ақпарат жинау үшін кәсіпорындарға бекітілген шаблондар негізінде сауалнама нысандары жіберілді. Кәсіпорындардан ұсынылған деректерді талдау технологияларды қолданудың әртүрлі аспектілері, соның ішінде технологиялық көрсеткіштер бойынша ақпараттың жеткіліксіздігі туралы қорытынды жасауға мүмкіндік береді. Анықтамалықтың осы редакциясында кәсіпорындар ұсынған нақты нәтижелер қолданылды.

      ЕҚТ бойынша "Елді мекендердің орталықтандырылған су бұру жүйелерінің сарқынды суларын тазарту" анықтамалығының құрылымы Қазақстан Республикасының қолданыстағы НҚА-на сәйкес, сондай-ақ жүргізілген КТА нәтижелері бойынша әзірленді.

      Перспективалы технологияларға тек отандық әзірлемелер ғана емес, сонымен қатар практикада қолданылатын, бірақ Қазақстан Республикасындағы кәсіпорындарда енгізілмеген озық технологиялар да жатқызылған.

      ЕҚТ бойынша анықтамалықты дайындау қорытындысы бойынша осы анықтамалықпен әрі қарай жұмыс істеуге және ЕҚТ ендіруге қатысты мынадай ұсынымдар тұжырымдалды:

      кәсіпорындарға ластағыш заттардың, әсіресе маркерлік заттардың қоршаған ортаға эмиссияларының деңгейлері, шикізат пен энергия ресурстарын тұтыну, сондай-ақ негізгі және табиғатты қорғау жабдықтарын жаңғыртуды жүргізу, ЕҚТ ендірудің экономикалық аспектілері туралы мәліметтерді жинауды, жүйелеуді және сақтауды жүзеге асыру ұсынылады;

      технологиялық объектілерді жобалау, пайдалану, реконструкциялау, жаңғырту кезінде қоршаған ортаға әсер етудің физикалық факторларын мониторингтеуге, бақылауға және азайтуға назар аудару қажет;

      технологиялық және табиғатты қорғау жабдықтарын жаңғырту кезінде жаңа технологияларды, жабдықтарды, материалдарды таңдаудың басым критерийлері ретінде энергия тиімділігін арттыруды, ресурс үнемдеуді, өндіріс объектілерінің қоршаған ортаға теріс әсерін азайтуды пайдалану керек.

Библиография

      1. 2021 жылғы 2 қаңтардағы Қазақстан Республикасының Экология кодексі.

      2.2003 жылғы 9 шілдедегі Қазақстан Республикасының Су кодексі.

      3. "Ең үздік қолжетімді техникалар бойынша анықтамалықтарды әзірлеу, қолдану, мониторингтеу және қайта қарау қағидаларын бекіту туралы" Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2021 жылғы 28 қазандағы № 775 қаулысы.

      4. "Елді мекендердің су бұру жүйелеріне сарқынды суларды қабылдау қағидаларын бекіту туралы" Қазақстан Республикасы Ұлттық экономика министрінің 2015 жылғы 20 шілдедегі № 546 бұйрығы.

      5. "Қалалық сарқынды суларды тазарту туралы" 1991 жылғы 21 мамырдағы 91/271/ЕЭҚ Кеңес директивасы.

      6. 2007 жылғы 15 қарашада қабылданған "Қалалық сарқынды суларды тазарту" 28E/5 ұсынымы.

      7. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Common Waste Water and Waste Gas Treatment/Management Systems in the Chemical Sector/ Химиялық сектордағы сарқынды суларды және пайдаланылған газдарды тазартудың/басқарудың жалпы жүйелері.

      8. Еуропалық парламент пен Кеңестің Химиялық сектордағы сарқынды суларды және пайдаланылған газдарды тазартудың/басқарудың жалпы жүйелеріне арналған 2010/75 /ЕО директивасына сәйкес ең үздік қолжетімді әдістер (ЕҚТ) туралы тұжырымдарды белгілейтін 2016 жылғы 30 мамырдағы 2016/902 Комиссияның (ЕО) атқарушылық шешімі (C (2016) құжатқа сәйкес хабарлама).

      9. Reference Document On Best Available Techniques For Energy Efficiency, ЕС 09/2021.

      10. 10-2019 "Елді мекендердің, қалалық округтердің орталықтандырылған су бұру жүйелерін пайдалана отырып, сарқынды суларды тазарту" АТА.

      11. 48-2017 "Шаруашылық және (немесе) өзге де қызметті жүзеге асыру кезінде энергетикалық тиімділікті арттыру" АТА.

      12. Industrial Emissions Directive 2010/75 /EU Integrated Pollution Prevention and Control/ Еуропалық парламент пен Кеңестің "Өнеркәсіптік шығарындылар және/ немесе төгінділер туралы (ластанудың кешенді алдын алу және бақылау туралы)" 2010/75 /EО директивасы.

      13. "Қазақстан Республикасындағы сумен жабдықтау және су бұру жүйелері құрылыстарының жұмысы туралы" Қазақстан Республикасының Стратегиялық жоспарлау және реформалар агенттігі (релиз күні: 18.05.2023).

      14. Hamawand, I. Energy Consumption in Water/Wastewater Treatment Industry-Optimisation Potentials. Energies 2023, 16, 2433.

      15. Электр энергетикасын дамыту және энергия үнемдеу институты. [Электрондық ресурс]. URL: https://aisger.kz/.

      16. ВильсонЕ.В., БуткоД.А. Актуализация технологии очистки сточных вод на базе наилучших доступных технологий // Еуразиялық ғылым хабаршысы, 2019 №4.

      17. Singh, P., Carliell-Marquet, C. & Kansal, A. Energy pattern analysis of a wastewater treatment plant. Appl Water Sci 2, 221–226 (2012).

      18. M. Vaccari, P. Foladori, S. Nembrini, F. Vitali; Benchmarking of energy consumption in municipal wastewater treatment plants – a survey of over 200 plants in Italy. Water Sci Technol 14 May 2018; 77 (9): 2242–2252.

      19. Gallo, M.; Malluta, D.; Del Borghi, A.; Gagliano, E. A Critical Review on Methodologies for the Energy Benchmarking of Wastewater Treatment Plants. Sustainability 2024, 16, 1922. https://doi.org/10.3390/su16051922.

      20. Lauri Pöyry, Petri Ukkonen, Michela Mulas, Anna Mikola; Modelling solution for estimating aeration energy of wastewater treatment plants. Water Sci Technol 15 December 2021; 84 (12): 3941–3951. doi: https://doi.org/10.2166/wst.2021.481.

      21. ҚР ҚН 4.01-03-2011 Су бұру: Сыртқы желілер мен құрылыстар.

      22. Репин Б.Н., Борис Николаевич Водоснабжение и водоотведение. Наружные сети и сооружения: Анықтамалық / [Репин Б.Н. және басқалары]; Б.Н. Репиннің редакциялығымен. – М. : Жоғарғы мектеп, 1995. – 432 п. : ил. ; 21 см. – Библиогр.: 428-б.

      23. Канализация населенных мест и промышленных предприятий/Н. И. Лихачев, И. И. Ларин, С, А. Хаскин және басқалары; В. Н. Самохиннің жалпы редакциялығымен. - өңделіп, толықтырылған 2-ші басылым — М.: Стройиздат, 1981. — 639 п.

      24. Яковлев С. В., Карелин Я. А., Жуков А. И., Колобанов С. К. Канализация. Учебник для вузов. Өңделіп, толықтырылған 5 -ші басылым, – Москва: Стройиздат, 1975. – 632 п.

      25. т.ғ.к. Джумагулов А.А. Разработка руководящего документа (национального стандарта) по нормированию качества сбросов сточных вод очистных сооружений населенных пунктов с централизованной системой водоотведения. Часть 1 – Аналитический обзор. Часть 2 – Система нормирования и классификация очистных сооружений. (Білім және тәжірибе алмасудың бірлескен бағдарламасы бойынша ҚР Үкіметі мен АДБ арасындағы өзара түсіністік туралы меморандумға сәйкес орындалған).

      26. ҚР ТС 3748-2021 "Орталықтандырылған су бұру жүйесі бар елді мекендерден бөлінген, нормативтік тазартылған сарқынды су".

      27. Фотокаталитическая очистка природных и сточных вод / В. Н. Марцуль [және басқалары] // Новейшие достижения в области импортозамещения в химической промышленности и производстве строительных материалов: Халықаралық ғылыми-техникалық конференция материалдары, Минск, 2012 ж. 22-23 қараша: 2 бөлікте – Минск : БГТУ, 2012. – Б. 2.- Б. 117-121.

      28. Драгинский, Виктор Львович. Озонирование в процессах очистки воды / В. Л. Драгинский, Л. П. Алексеева, В. Г. Самойлович. – Мәскеу: ДеЛи принт, 2007. – 395 п., [3] л. түс. ил. : ил., кесте.; 22 см.; ISBN 978-5 -94343-132-6.