ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТОК ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ЦЕНТРА АО «МОСВОДОКАНАЛ»
Михаил Козлов, начальник Управления новой техники и технологий АО «Мосводоканал»
Александр Гаврилин, начальник Инженерно-технологического центра Управления новой техники и технологий АО «Мосводоканал»
Марина Кевбрина, начальник отдела очистки сточных вод ИТЦ Управления новой техники и технологий АО «Мосводоканал»
Юрий Николаев, главный специалист отдела очистки сточных вод ИТЦ Управления новой техники и технологий АО «Мосводоканал»
Александр Дорофеев, главный специалист отдела очистки сточных вод ИТЦ Управления новой техники и технологий АО «Мосводоканал»
АО «Мосводоканал» имеет более чем 100-летний уникальный опыт эксплуатации, реконструкции и модернизации сооружений очистки воды и сетевого хозяйства. Как и большинство крупных компаний в самых разных отраслях, компания имеет в своей структуре подразделение, занимающиеся вопросами внедрения новых технологий, инновационного оборудования и материалов – Инженерно-технологический центр (ИТЦ).
Центр был создан в 1997 г. для разработки и внедрения на сооружениях московской канализации новейших технологий очистки городских сточных вод и обработки осадка. При создании ИТЦ был намечен основной круг проблем, требующих незамедлительного решения: удаление биогенных элементов из сточных вод, обеззараживание очищенных вод, совершенствование технологий обработки осадка. Дальнейшее развитие предприятия поставило на повестку дня и такие важные задачи, как сбор и анализ информации по технологиям и оборудованию, мониторинг водных объектов, автоматизация технологического контроля, разработка технологических нормативов для служб эксплуатации. В сфере канализации это также обработка осадка станций водоподготовки, борьба с выделением запахов, обработка возвратных потоков от очистных сооружений, совершенствование аэрационных систем аэротенков и технологий глубокой доочистки сточных вод, предпроектные технико-экономические проработки и др.
Инженерно-технологический центр активно сотрудничает с ведущими инженерами-технологами, научно-исследовательскими, учебными институтами и инжиниринговыми компаниями нашей страны и мира. Это International water association (IWA), ФИЦ Биотехнологии РАН, Институт водных проблем РАН, НПО «ЛИТ», РАВВ, РОБТ, ФГБУ «ЦСП» Минздрава России, ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова», АО «НПО Стеклопластик», ОАО «АКХ им. К.Д. Памфилова», ОАО «НИИМосстрой», Группа компаний «НИИКВОВ», ООО «НИИЭМИ», АО «НПФ «ЦКБА», МГУ им. М.В. Ломоносова, АО «МосводоканалНИИпроект», Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева, НИУ МГСУ, МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Акционирование компании повлекло за собой существенные изменения в экономике предприятия. Однако и в новых условиях важнейшими направлениями остаются исследования, разработка и промышленное внедрение передовых технологий водоснабжения и водоотведения. Специалистами ИТЦ отслеживаются мировые тенденции в разработке инновационных перспективных материалов и оборудования, технологий, проводятся экспериментальные исследования на промышленных сооружениях.
Следует подчеркнуть, что свою миссию наша компания видит не только в надежном и стабильном обеспечении потребителей услугами водоснабжения и водоотведения, но и в том, чтобы накопленный уникальный опыт эксплуатации крупнейших в России и в мире сооружений и результаты научно-технических разработок были доступны всем специалистам водной отрасли. В рамках данной статьи мы предлагаем рассмотреть самые передовые технологии удаления биогенных элементов из коммунальных сточных вод, в том числе с использованием мембран, а также разработанную впервые в России технологию удаления азота из высококонцентрированных сточных вод на базе процесса Анаммокс (ANAMMOX). Надеемся, что опыт Мосводоканала поможет как решению конкретных эксплуатационных задач, так и формированию современного научного подхода к разработке перспективных технологий.
Удаление биогенных элементов из городских сточных вод
Анализ работы очистных сооружений Москвы показывает, что современные технологии очистки сточных вод, обеспечивающие удаление азота и фосфора, применяются только на небольшом количестве (менее 10%) очистных сооружений России. При переходе на технологическое нормирование на основе наилучших доступных технологий (по Федеральному закону № 219-ФЗ) перед многими водоканалами встанет вопрос модернизации очистных сооружений для внедрения современных технологий. Для выбора оптимальной технологической схемы очистки полезен положительный опыт АО «Мосводоканал», где на ряде очистных сооружений уже внедрены наилучшие доступные технологии.
Отработка различных технологических схем удаления биогенных элементов осуществлялась в научно-исследовательском подразделении АО «Мосводоканал» – Инженерно-технологическом центре. Эта работа проводилась вначале на лабораторных исследовательских установках, затем – апробация на экспериментальных промышленных аэротенках. В результате исследований было принято решение о строительстве на Люберецких очистных сооружениях (ЛОС) крупного блока мощностью до 500 тыс. м3/сут., работающего с удалением азота и фосфора. В 2006 г. блок с удалением биогенных элементов (БУБЭ) был введен в эксплуатацию (рис. 1). Работа нового блока позволила получить качество очистки по соединениям азота и фосфора соответствующее нормативам и сократить сброс биогенных элементов в водные объекты города в целом на 15%.
Запуск и эксплуатация блока УБЭ позволили получить богатый материал для оптимизации технологических решений по биологическому удалению азота и фосфора.
При очистке воды от азота и фосфора важно наличие достаточного количества органического вещества для прохождения процессов денитрификации и дефосфотации. Как правило, городские сточные воды в России являются низкоконцентрированными по органическим веществам, поэтому применение такого метода как ацидификация (преферментация) первичного осадка, увеличивающего количество легкоразлагаемого органического вещества в стоке, поступающем на биологическую очистку, повышает стабильность очистки от фосфора фосфатов. В зарубежных странах существует опыт промышленного применения преферментации (ацидификации) сырого осадка [1, 2, 3, 4]. В отечественной практике данный метод используется очень редко в связи с отсутствием практического и экспериментального опыта.
Лабораторные и пилотные исследования, проведенные специалистами ИТЦ на московских очистных сооружениях, показали, что осадки сточных вод обладают средним ацидификационным потенциалом, и применение ацидификации сырого осадка обогащает сточную воду легкоразлагаемым органическим веществом. Это приводит к повышению эффективности удаления фосфора фосфатов из сточной воды [5, 6]. В промышленном эксперименте на ЛОС при переводе двух первичных отстойников в режим ацидификации первичного осадка было показано увеличение стабильности удаления фосфора фосфатов в аэротенках блока УБЭ. Содержание летучих жирных кислот в воде, поступающей на блок УБЭ, увеличилось с 17–22 до 25–30 мг/л (на 30%), а эффективность удаления фосфора возросла до 93–98%. Аналогичное увеличение стабильности и эффективности удаления фосфора было показано при новой форме проведения процесса: ацидификация сорбированного активным илом органического вещества в анаэробной зоне аэротенка [7].
Результаты промышленной эксплуатации блока удаления биогенных элементов показали, что внедрение технологии ацидификации и поддержание технологического режима работы аэротенков позволяют достичь качества очистки по фосфору фосфатов в очищенной воде ниже 0,4 мг/л.
На старом блоке Люберецких очистных сооружений для поиска наиболее эффективных и стабильных в работе конструкций биореакторов были построены три экспериментальные линии производительностью до 100 тыс. м3/сут. по осветленной сточной воде. В этих целях были реконструированы под разные технологические схемы удаления биогенных элементов типовые четырехкоридорные аэротенки с длиной коридоров 120 м и шириной 12 м. Благодаря предусмотренным при реконструкции переключениям на экспериментальных линиях был исследован целый ряд технологических схем. Результаты длительной производственной эксплуатации блока УБЭ и экспериментальных линий Люберецких очистных сооружений показали, что конфигурация биореактора-вытеснителя с насосными рециклами является предпочтительнее «карусельной» конфигурации реактора с частичным смешением. Специалистами Инженерно-технологического центра была разработана оптимальная схема организации рециклов процесса для четырехкоридорных биореакторов-аэротенков столичных сооружений [8].
Решение о биологическом удалении соединений азота и фосфора с использованием классического UCT-процесса, организованного в биореакторах-вытеснителях, было заложено в проект реконструкции одного из крупнейших в мире блоков очистных сооружений канализации на Новокурьяновских очистных сооружениях (НКОС), рассчитанного на удаление биогенных элементов – азота и фосфора (рис. 2, 3).
Проект предусматривал отказ от регенераторов, изменение точки подачи возвратного активного ила в аэротенки, организацию анаэробной, аноксидной и аэробной зон и двух рециркуляционных потоков. В декабре 2014 г. была завершена реконструкция и введен в эксплуатацию первый блок очистных сооружений канализации на Новокурьяновских очистных сооружениях (рис. 4), в 2017 г. – второй блок производительностью 600 тыс. м3/сут., также рассчитанный на удаление биогенных элементов. Оба блока – симметричны по устройству.
По словам мэра Москвы С. Собянина, который посетил Курьяновские очистные сооружения в марте 2018 г., реконструкция двух блоков НКОС является одним из крупнейших экологических проектов последних лет. Реконструкция 1 и 2 блоков НКОС позволила улучшить качество очистки воды (в частности, концентрации по азоту аммонийному снизились в 7–10 раз – с 10–15 мг/л до 1,5 мг/л). Все сооружения теперь оснащены современным энергоэффективным оборудованием и системами автоматизации.
На основании опыта реконструкции сооружений АО «Мосводоканал» специалисты Инженерно-технологического центра разработали предпроектную документацию по реконструкции и модернизации Комплексных очистных сооружений канализации г. Череповца. Целью проводимых работ являлось внедрение технологии удаления биогенных элементов. В состав работ входило исследование очистки стоков на пилотной установке, подготовка рекомендаций и эскизного проекта по модернизации аэротенков, подбор оборудования для реализации технологии, разработка рекомендаций по автоматизации процесса.
МУП «Водоканал» г. Череповца проводит постадийную реконструкцию восьми аэротенков: 1-й очереди Левобережных очистных сооружений (ЛБУ, проектная производительность 50 тыс. м3/сут.), 1-й и 2-й очередей Правобережных очистных сооружений (ПБУ, проектная производительность 124 тыс. м3/сут.). В настоящее время реконструированы два аэротенка: 1-я секция 1-й очереди ЛБУ производительностью 15 тыс. м3/сут. и 3-я секция 1-й очереди ПБУ производительностью 22 тыс. м3/сут. (рис. 5). До 2022 г. планируется реконструкция и ввод в работу еще шести аэротенков.
До реконструкции аэротенки работали по технологии окисления, не обеспечивая нормативное качество очистки по азоту и фосфору.
После реконструкции 1-я секция 1-й очереди ЛБУ вначале была запущена по технологии нитри-денитрификации, затем переведена на схему удаления фосфора. С первых дней работы аэротенка по технологии нитри-денитрификации было достигнуто высокое качество очистки по минеральным соединениям азота: по аммонийному азоту эффективность удаления составила 90%, суммарно по азоту нитритов и нитратов – 59% (табл. 1). После перехода на NPR-технологию (от окислительной схемы) качество очистки сточной воды по азоту стало соответствовать нормативному. Эффективность удаления фосфора фосфатов составила 77%.
Третья секция 1-й очереди ПБУ после реконструкции сразу была запущена по схеме NPR. Эффективность удаления по аммонийному азоту составила 99%, суммарно по азоту нитритов и нитратов – 66%, по фосфору фосфатов – 98% (табл. 2). Качество очищенной воды по биогенным элементам соответствовало нормативному (ПДКрыбхоз). Оба реконструированных аэротенка работают стабильно, обеспечивая высокое качество очистки.
На реконструированных сооружениях специалистами ИТЦ АО «Мосводоканал» проведены пусконаладочные работы, ведется консультационная поддержка, технологическое и инженерное сопровождение эксплуатационных служб.
Специалисты ИТЦ АО «Мосводоканал» провели работы по обследованию сооружений, разработке оптимальной схемы очистки стоков и эскизной документации по реконструкции и модернизации сооружений биологической очистки сточных вод монастыря Оптина Пустынь (г. Козельск, Калужская область) для внедрения технологии нитри-денитрификации с реагентным удалением фосфора.
До реконструкции размещенные под землей локальные очистные сооружения, состоящие из блока биологической очистки и вторичных отстойников с полочными модулями, не обеспечивали должного качества очистки по органическим и биогенным веществам. Кроме того, конструкция вторичного отстойника в данных условиях не обеспечивала достаточного илоразделения, что приводило к частичной потере активного ила и высоким концентрациям взвешенных веществ в очищенной воде. Для модернизации очистных сооружений специалистами АО «Мосводоканал» были предложены следующие решения: перевод подземной части очистных сооружений на бескислородный режим, установка дополнительного аэробного блока и вертикальных вторичных отстойников.
В настоящее время на сооружениях производительностью 200 м3/сут.
реконструированы и запущены аноксидный и аэробный биореакторы (рис. 6). Специалистами АО «Мосводоканал» на реконструированных сооружениях проведены пусконаладочные работы, ведется постоянная консультационная и техническая поддержка. После реконструкции очистных сооружений монастыря Оптина Пустынь качество очищенной воды по большинству показателей стало соответствовать нормативному (табл. 3).
Мембранные технологии очистки сточных вод
Начало массового применения мембранных систем и мембранных биореакторов (МБР) в процессах очистки сточных вод связано с прогрессом в производстве мембран, снижением их стоимости, повышением качества и разнообразия. Для очистки муниципальных сточных вод наиболее приемлемы МБР, совмещающие биологическую очистку активным илом и мембранную фильтрацию, в ходе которой очищенная вода отделяется от активного ила.
Ультрафильтрационные мембраны позволяют эксплуатировать МБР при дозах ила 8–10 мг/л, тем самым повышая эффективность процессов нитри- и денитрификации. Высокий возраст ила позволяет осуществить полную нитрификацию и конверсию азотсодержащих органических веществ, обеспечивая высокое качество очищенной воды по общему азоту. Технология МБР является достаточно гибкой, что дает возможность изменять конфигурацию очистных сооружений в зависимости от конкретных потребностей: включать пре- и постаноксидные зоны, этап добавления химических реагентов для удаления фосфора и т.д. Кроме того, могут быть организованы анаэробные зоны для биологической очистки от фосфора и снижения потребности в реагентах.
Для оценки эффективности применения мембранной технологии по удалению биогенных элементов на московских очистных сооружениях специалистами Инженерно-технологического центра проведены полупромышленные испытания на пилотной установке, расположенной на Курьяновских очистных сооружениях.
Пилотная установка производительностью до 5 м3/сут. размещена в двухэтажном контейнере и состоит из 14 биореакторов из нержавеющей стали унифицированного типа объемом 100 л каждый (рис. 7). Каждый из реакторов является идеальным смесителем и может работать с перемешиванием собственной регулируемой мешалкой или аэрацией воздухом в зависимости от технологической задачи. На пилотную установку в непрерывном режиме насосом подавалась сточная вода, прошедшая механическую очистку.
На пилотной установке применена технология удаления биогенных элементов Кейптаунского университета. Мембранный модуль марки МСВ-3 (Membrane Clear Box®) фирмы Huber AG (Германия) (рис. 8) был вмонтирован в установку вместо вторичного отстойника, используя его емкость.
На установке были реализованы разные гидравлические режимы работы мембранного модуля, для данного типа мембран определено минимальное трансмембранное давление и оптимальная гидравлическая нагрузка. Применение мембранного модуля позволило увеличить дозу активного ила с 1,8–2,3 до 6,5–7,6 г/л. Показатели качества воды, очищенной на пилотной установке с мембранным илоразделителем, представлено в табл. 4.
Средние значения концентрации аммонийного азота и азота нитритов составляли 0,21 и 0,018 мг/л соответственно, что ниже ПДКрыбхоз соответствующих показателей. Концентрации фосфора фосфатов колебались в интервале 0,1–0,4 мг/л. Применение мембранного модуля стабилизировало процесс удаления аммония. Таким образом, применение мембранной технологии позволяет эффективно реализовать процесс биологического удаления азота и фосфора для низкоконцентрированных городских сточных вод с сокращением объема сооружений. При этом обеспечивается высокая стабильность процессов нитрификации в условиях залповых сбросов высококонцентрированных промышленных сточных вод, что является преимуществом по сравнению с илоразделением во вторичных отстойниках. Качество очищенной воды по взвешенным веществам соответствует требованиям для технического водоснабжения без дополнительных систем третичной очистки.
Промышленное применение мембранной технологии в АО «Мосводоканал» было осуществлено в 2015 г. на реконструированных очистных сооружениях производительностью 500 м3/сут. в пос. Минзаг Троицкого административного округа Москвы (рис. 9) [9].
В мембранном резервуаре располагаются шесть погружных ультрафильтрационных мембранных модулей со сменными трубчатыми мембранами, расположенными вертикально. Фильтрация происходит по принципу снаружи-внутрь. Верхние концы трубчатых мембран закрыты и свободно двигаются, таким образом, засорение мембран различными материалами, в том числе шламом, предотвращается.
Мембраны выполнены из материала поливинилденфторид (PVDF) с пропускной способностью 25 л/(м2×час) и диаметром пор 0,036 мкм. Такой диаметр пор позволяет задерживать снаружи ил, плавающие частицы, бактерии и большую часть вирусов. В очищенной воде, выходящей из мембранных резервуаров, содержание взвешенных веществ не превышает 3 мг/л. Промывка мембран осуществляется пульсирующей аэрацией и обратной промывкой пермеатом при реверсивной работе насосов с частотой в несколько минут. По мере необходимости применяется промывка реагентами (гипохлорит, лимонная кислота). Необходимое давление для работы и промывки мембран (от –40 до +40 кПа) достигается насосным оборудованием, работающим в прямом и реверсивном режиме.
Стадия биологической очистки осуществляется в двух линиях мембранных биореакторов, включающих контактный резервуар, аноксидную зону, аэробную зону и мембранный резервуар. В аноксидной и аэробной зонах биореактора происходит удаление органических веществ и соединений азота. Удаление фосфора фосфатов происходит реагентным способом с помощью треххлористого железа (Ferix-3), подаваемого в контактный резервуар, куда также подаются сточная вода и возвратный ил. Илоразделение осуществляется в мембранном резервуаре (рис. 10).
В аноксидной и аэробной зонах в мембранном биореакторе происходят процессы денитрификации и нитрификации, нацеленные на очистку воды от соединений азота. За счет мембранного илоразделения в биореакторе достигается высокая концентрация активного ила (8–12 г/л), обеспечивающая высокую скорость процессов. В биореакторе достигается высокое качество очистки сточной воды от всех загрязнителей: органических веществ, соединений азота и фосфора (табл. 5). Очищенная вода по этим показателям соответствует нормативам ПДК рыбхоз.
Мембранные технологии позволили повысить эффективность очистки за счет повышения концентрации активного ила и исключения двух технологических этапов – отстаивание воды на вторичных отстойниках и прохождение ее через фильтры доочистки. Это обеспечило компактность очистных сооружений – размещение всех основных технологических узлов в едином производственном здании, а также решило проблему неприятных запахов.
Мембраны на стадии доочистки в промышленном масштабе были применены в АО «Мосводоканал» также и в 2017 г. на реконструированных очистных сооружениях производительностью 2000 м3/сут. в пос. Щапово Троицкого административного округа Москвы (рис. 11).
Биологическая очистка осуществляется в двух линиях аэротенков, где предусмотрены зоны для прохождения процессов нитрификации и денитрификации, осуществляющих очистку от соединений азота. Удаление фосфора фосфатов происходит реагентным способом путем дозирования треххлористого железа в трубопровод возвратного активного ила. Для разделения иловая смесь из аэротенков направляется во вторичные отстойники. Биологически очищенная сточная вода поступает в буферный резервуар и далее на блок доочистки.
Четыре микрофильтрационных мембранных модуля (рис. 12) со сменными трубчатыми мембранами, расположенными вертикально, размещены в мембранные резервуары в блоке доочистки. Фильтрация в мембранных трубках происходит по принципу снаружи-внутрь. Мембраны выполнены из материала поливинилденфторид (PVDF) с пропускной способностью 20–25 л/(м2×час) и диаметром пор 0,05 мкм. Рабочее трансмембранное давление составляет 60–80 кПа. Промывка мембран осуществляется пульсирующей
аэрацией и обратной промывкой пермеатом при реверсивной работе насосов (еженедельно в течение в несколько минут), по мере необходимости применяется промывка реагентами (гипохлорит натрия, лимонная кислота).
Мембранная фильтрация обеспечивает глубокую доочистку от мелкодисперсных взвешенных веществ и стабильное качество очищенных сточных вод, соответствующее нормативам на сброс в водоем рыбохозяйственного назначения.
Первая в России технология типа Анаммокс
На Курьяновских и Люберецких очистных сооружениях г. Москвы для стабилизации осадков сточных вод (осадок первичных отстойников и избыточный активный ил) используют метановое сбраживание при 52°С. Сброженный осадок далее подвергается уплотнению и обезвоживанию. От стадий обработки осадка образуются сточные воды, содержащие высокие концентрации аммонийного азота – до 700 мг/л и выше. В настоящее время эти воды направляются (возвращаются) на сооружения биологической очистки городской сточной воды, то есть представляют собой возвратные потоки. С ними в аэротенки поступает дополнительно до 50% азота, поступающего с городскими стоками. В таких водах соотношение кг БПК5:кг N-NH4<5, поэтому традиционный метод удаления азота (нитри-денитрификация) в таких водах не работает ввиду недостатка органического вещества [10].
Для удаления азота из возвратных потоков разработана и все шире применяется в мире группа технологий очистки сточных вод, основанная на окислении аммония нитритом до газообразного азота (NH4+ + NO2– → N2 + 2H2O) [11, 12].
Экономически, технологически и экологически эта технология очень привлекательна по сравнению с классическими вариантами биологического удаления азота. В процессе Анаммокс потребность в органическом веществе отсутствует, потребность в кислороде снижается на 60%, что приводит к значительному выигрышу в энергопотреблении: расход электричества на удаление единицы массы азота падает в два–три раза. Прирост ила падает на 90%, и, как следствие, сокращаются затраты на переработку и утилизацию осадка сточных вод. Технологии с использованием процесса Анаммокс оказывают значительно меньший парниковый эффект. Реакторы для удаления азота компактны и занимают меньше места, чем работающие по традиционному процессу нитри-денитрификации. По этой технологии за рубежом работает более 100 предприятий, на которых реализованы различные технологические схемы, основанные на процессе Анаммокс (более 10 разновидностей) [3]. На крупных очистных сооружениях в России данная технология не применяется, также отсутствуют разработки технологий типа Анаммокс, при том, что ведутся исследования процесса Анаммокс [13, 14] и известны технологии, в которых частично задействованы бактерии Анаммокс [15].
Специалистами Инженерно-технологического центра АО «Мосводоканал» накоплен более чем десятилетний опыт изучения процесса Анаммокс, включающий работу двух пилотных установок [16, 17]. Для полупромышленных испытаний и последующего промышленного внедрения была выбрана технологическая схема, основанная на одностадийном симультантном процессе нитритации-Анаммокс. Процесс протекал в реакторе полного перемешивания при температурах 30–35°С, с фиксацией биомассы бактерий Анаммокс на пластиковой стационарной плоскостной загрузке. Была сконструирована и построена установка, схема и внешний вид которой приведены на рис. 13.
Биореактор Анаммокс выполнен по типу «карусельного» реактора, то есть гидравлически является реактором смешанного типа – одновременно полного перемешивания и вытеснения. Биохимические процессы осуществляются двумя типами илов: 1) фиксированным на загрузочном материале (проходят, главным образом, процессы Анаммокс и нитритации), 2) свободноплавающим флоккулированным (процессы нитритации и окисления органического вещества). Реактор был полностью автоматизирован, контроль процесса и управление осуществлялись с автоматизированного рабочего места на базе компьютера и контроллеров. В конструкцию биореактора были введены два новых элемента, не присутствующие ни в одном другом реакторе типа Анаммокс – реактор-доокислитель, в котором в течение 0,5–1 ч. в аэробных условиях удаляются остатки органического вещества, и реактор-измельчитель активного ила (при помощи высокооборотной мешалки в течение 20–60 сек). Данные устройства необходимы для предотвращения всплытия ила во вторичном отстойнике. В установку подавали фильтрат центрифуг, обезвоживающих сброженный осадок Люберецких очистных сооружений г. Москвы. Состав поступающего и очищенного на установке фильтрата представлен в табл. 6.
Установка была инокулирована активным илом Анаммокс (500 г по сухому веществу), содержащим новые бактерии Анаммокс Сandidatus Jettenia moscovienalis [12].
Новая технология по мощности соответствует другим технологиям Анаммокс-типа, а по совокупности признаков отличается от всех других (удержание биопленки Анаммокс на плоской стационарной загрузке, наличие устройств доокисления и измельчения активного ила, уникальные микробы Анаммокс). На основе представленной схемы проектируется промышленный биореактор для очистки фильтрата обезвоживающих центрифуг мощностью 20 тыс. м3/сут. (до 12 т азота в сут.) на Люберецких очистных сооружениях (рис. 14).
Следует подчеркнуть, что технология, разработанная специалистами Инженерно-технологического центра, может применяться для очистки не только коммунальных (возвратные потоки сооружений обработки осадка), но и промышленных (свинофермы, птицефабрики, азотнотуковые заводы и т.п.) сточных вод.
Заключение
За годы своего существования в структуре Мосводоканала Инженерно-технологический центр приобрел огромный опыт как разработки, так и внедрения современных технологий очистки сточной воды. При непосредственном участии специалистов Центра введены в эксплуатацию крупнейшие в Европе блоки удаления биогенных элементов на Люберецких и Новокурьяновских очистных сооружениях, блоки ультрафиолетового обеззараживания сточных вод и обезвоживания осадков, а также ряд других объектов разной производительности. На территории Троицкого и Новомосковского административных округов г. Москвы выполняются работы по модернизации и строительству современных компактных очистных сооружений малой производительности.
В настоящее время на базе ИТЦ АО «Мосводоканал» совместно с НИИ, проектными и инжиниринговыми компаниями создана универсальная платформа для решения любых проблем очистных сооружений. Специалисты Инженерно-технологического центра имеют многолетний опыт модернизации очистных сооружений и будут рады помочь в разработке оптимальной и наиболее экономически выгодной схемы работы сооружений, выработать инженерные решения и стратегию модернизации объекта с учетом сложившейся ситуации. При этом, как правило, совершенно не обязательно строить новые сооружения. Достаточно простых технологических приемов, реализуемых хозспособом.
Основываясь на опыте АО «Мосводоканал» и собственных разработках, специалисты ИТЦ сегодня готовы профессионально помочь в решении самых сложных вопросов в развитии очистных сооружений, разработке оптимальной схемы и базового инжиниринга модернизации очистных сооружений для внедрения наилучших доступных технологий удаления биогенных элементов. Мы сопровождаем наши проекты от старта до вывода на устойчивые режимы эксплуатации.
Литература
1. Do P., Amatya P.L., Keller W.E. Successful implementation of biological nutrient removal at Calgary’s 500 ml/d Bonnybrook wastewater treatment plant. URL: http://library.queensu.ca/ojs/index.php/PCEEA/article/view/3893/3977.
2. URL: http://www.waterandwastewater.com/plant_directory/Detailed/222.html.
3. URL: www.hobartcity.com.au.
4. URL: http://www.sydneywater.com.au/Education/pdf/3-6-3-3-7SMSTP.pdf.
5. Козлов М.Н., Стрельцов С.А., Кевбрина М.В., Гаврилин А.М., Газизова Н.Г. Ацидофикация (преферментация) как метод стабилизации сырого осадка при очистке сточных вод от биогенных элементов // Водоснабжение и санитарная техника. 2013. № 5. С. 13–20.
6. Кевбрина М.В., Гаврилин А.М., Белов Н.А., Газизова Н.Г., Асеева В.Г. Ацидификационный потенциал поступающей сточной воды и сырого осадка московских очистных сооружений // Водоснабжение и санитарная техника. 2012. № 10. С. 68–70.
7. Кевбрина М.В., Гаврилин А.М., Козлов И.М. Новая форма организации процесса преферментации для удаления биогенных элементов из сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника. 2014. № 5. C.73–79.
8. Козлов М.Н., Мойжес О.В. Патент на полезную модель RU 101704 U1 «Установка для биологической очистки сточных вод». 2010 г.
9. Козлов М.Н., Кевбрина М.В., Богомолов М.В., Стрельцов С.А., Белов Н.А., Николаев Ю.А., Козлов И.М., Колбасов Г.А. Внедрение технологии удаления биогенных элементов в мембранном биореакторе в Московском регионе // НДТ. 2016. № 3. С. 29–34.
10. Kuba T., Loosdrecht M.C.M. van, Heijnen J.J. Phosphorus and nitrogen removal with minimal COD requirement by integration of denitrifying dephosphatation and nitrification in a two-sludge system // Water research. 1996. V. 30. № 7. Р. 1702–1710.
11. Mulder A. The quest for sustainable nitrogen removal technologies // Water Science &Technology. 2003. № 48 (1). Р. 67–75.
12. Lackner S., Gilbert E.M., Vlaeminck S.E., Joss A., Horn H., Loosdrecht M.C.M. van, Full-scale partial nitritation/anammox experiences. An application survey // Water research. 2014. V. 55.
P. 292–303.
13. Ножевникова А.Н., Литти Ю.В., Некрасова В.К., Куличевская И.С., Григорьева Н.В. Обнаружение и характеристика анаэробного окисления аммония (АНАММОКС) в иммобилизованном активном микробном иле локальных станций очистки сточных вод // Микробиология. 2012. Т. 81. № 1. С. 28–38.
14. Зубов М.Г., Бояренев С.Ф., Зубов Г.М., Куликов Н.И., Шрамов Ю.М., Заварзин Г.А., Литти Ю.В., Некрасова В.К., Ножевникова А.Н. Биотехнология очистки сточных вод с иммобилизацией активного ила и удалением азота // Водоснабжение и санитарная техника. 2013. № 8. С. 72–75.
15. Куликов Н.И., Гвоздяк П.И., Зубов М.Г., Ножевникова А.Н., Попов Д.В., Литти Ю.В. Комплектно-блочная модульная очистная установка заводского изготовления. Патент РФ на полезную модель RU 94568 U1. 2010 г.
16. Храменков С.В., Козлов М.Н., Кевбрина М.В., Дорофеев А.Г., Казакова Е.А., Грачев В.А., Кузнецов Б.Б., Поляков Д.Ю., Николаев Ю.А. Новая бактерия, осуществляющая анаэробное окисление аммония в реакторе биологической очистки фильтрата сброженного осадка сточных вод // Микробиология. 2013. Т. 82. № 5. С. 625–634.
17. Николаев Ю.А., Козлов М.Н., Гаврилин А.М., Кевбрина М.В., Пименов Н.В., Дорофеев А.Г., Агарев А.М., Каллистова А.Ю. Инновационная энергоэффективная и ресурсосберегающая технология очистки сточных вод от аммония в анаэробно-аноксидных условиях // Водоснабжение и санитарная техника. 2016. № 10. С. 30–35. ■