Методика технологического контроля работы очистных сооружений городской канализации

Контроль очистки сточных вод

Экологическая ситуация в России и в мире оставляет желать лучшего. Ухудшения связаны в первую очередь с развитием промышленных предприятий и повышением уровня жизни населения. Промышленные продукты переработки и отходы от жизнедеятельности людей загрязняют природные источники и атмосферу. В озера, реки, моря и на рельеф часто сбрасываются неочищенные или плохо очищенные сточные воды.

На этом фоне мировые правительства, в том числе руководство Российской Федерации предпринимают меры по защите окружающей среды. Они в первую очередь касаются организации очистных сооружений, которые должны обрабатывать сточные воды, очищать их от разнообразных примесей.

Процесс очистки необходимо контролировать на каждом этапе, начиная от поступления стоков в очистные сооружения до их выхода в дренажные водоемы или иные подготовленные для этих целей места. Чтобы достигнуть этих целей необходимо познакомиться с методами контроля, особенностями анализа сточных вод и другими вопросами в сфере контролирования процессов биоочистки.

В целом выделяют несколько задач контролирования очистных процессов:

• определение разновидности компонентов, присутствующих в загрязненной воде;
• обнаружение источника или источников загрязнений водных источников и атмосферы;
• выбор методик очистки, которые можно применить в конкретных условиях;
• определение эффективности очищения, которое достигается тем или иным способом.

Эти задачи масштабные, их решение позволяет обеспечить чистоту природы и сохраняет здоровье и жизнь человека. Задачи решаются комплексно. Именно такой подход позволяет не упустить грубые нарушения, которые характерны для проведения очистных процессов, а также выработать единую схему биоочистки сточных вод разных типов от загрязнений.

Законодательная база

Правительство России наравне с государственными органами других стран заинтересовано в сохранении природы и здоровья человека. В связи с этим, разрабатываются комплексные программы по развитию методик наблюдения за содержанием промышленных и бытовых сбросов, а также ливневой канализации.

Главным документом, регламентирующим средства контроля за составом и свойствами сточных вод, является Постановление Правительства Российской Федерации от 22 мая 2020 г. № 728.

Общие положения

Постановление устанавливает порядок контроля состава отходов, который возлагается на организацию, обслуживающую очистные системы, либо иную уполномоченную компанию. Уполномоченные или обслуживающие организации обязаны контролировать состав сбрасываемых на природный рельеф или в водные источники. Наблюдение должно осуществляться разными способами:

• обследование объектов в целях соблюдения правил, установленных настоящим Постановлением и иными законодательными актами, разрабатываемыми государственными органами;
• отбор проб из источников загрязнения;
• анализ отобранных проб.

Отбор и анализ собранных материалов может осуществляться в автоматическом режиме с использованием специально предназначенных для этих целей инструментов и приспособлений.

Периодичность контрольных мероприятий

Согласно Постановлению, уполномоченные организации обязаны проводить плановые и внеплановые контрольные мероприятия. Плановая проверка должна осуществляться не реже одного раза в год и не чаще одного раза в месяц, кроме форс-мажорных ситуаций. Внеплановые контрольные мероприятия осуществляются в следующих ситуациях:

• обнаружение несоответствия между показателями ответственной организации и реальным состоянием отходов;
• недопущение по различным причинам проверяющих к канализационным колодцам и иным сооружениям для забора плановых контрольных проб;
• аварии в системах канализации и водоснабжения, влекущие за собой загрязнения окружающей среды.

Внеплановые проверки могут проводиться, если в надзорные органы поступили сигналы от граждан или представителей организаций о незаконных сбросах с промышленных предприятий или бытовой канализации.

Особенности визуального контроля

Мероприятия по визуальному контролю осуществляются организацией, которая занимается водоотведением. Обычно в этом направлении работают сотрудники аккредитованной лаборатории.

Абонент, то есть организация, отвечающая за канализационные и сточные системы, обязаны предоставить беспрепятственный доступ к объектам исследования. Дополнительно абоненты обязаны содержать в порядке подходы к канализационным люкам и другим приспособлениям для того, чтобы проверяющие могли взять пробы. На объекте размещают указатели, которые ведут к основным контрольным точкам, где берут пробы.

В свою очередь проверяющие должны предупредить о своем прибытии с проверкой на объект. Мероприятия проводятся в присутствии представителя абонента, в случае его неявки по невыясненным причинам отбор проб осуществляется без его присутствия. Абонент вправе осуществлять видео и фотосъемку мероприятия. Если запланировано автоматическое взятие проб, присутствие абонента не предполагается.

Пробы берут из контрольных канализационных колодцев или иных колодцев, указанных в официальной документации к канализационной системе. Объем проб рассчитывается исходя из необходимости проведения конкретных исследований, пробы могут браться несколько раз, если в этом есть необходимость. По окончании мероприятия составляется акт, который подписывают представители лаборатории и абонента.

В акте может быть указано соответствие исследуемых средств государственным нормам, а может быть указано отклонение от норм. Представители ответственной за водоотведение организации и лаборатории подписывают акты. Пробы пломбируются и отправляются на исследование в лабораторию.

Если проверки осуществляются при помощи автоматизированной аппаратуры, то составление акта не требуется. Данные проверки передаются по каналам интернета или телекоммуникационной связи. Затем принимается решение о дальнейших действиях по улучшению ситуации с качеством сбросов на конкретном объекте.

Технология отбора проб

Пробы делят на три вида: контрольную, параллельную и резервную. При отборе контрольных проб абонент может потребовать взять параллельную пробу для уточнения результатов анализа. Абонент при этом обязан обеспечить наличие емкостей для проведения контрольного мероприятия. Емкости должны соответствовать стандарту, принятому в области контролирования сточных вод.

Промышленные сточные воды: характеристики

Этот вид отходов появляется в связи с промывкой, нагреванием или добычей каких-либо компонентов в связи с изготовлением продукции, материалов и оборудования. Промышленные стоки характерны при транспортировке продукции, ее переработке, а также отбраковке. Характерны для электронной, нефтехимической, пищевой и фармацевтической промышленности. Отработанные субстанции сбрасывают предприятия агропромышленного комплекса: скотобойни, рыболовецкие объединения, производители растительного масла и мяса. Агропромышленные стоки могут быть слишком концентрированы, тем самым наносить большой урон экономике.

Промышленные стоки отличаются широким разнообразием составов. В их составе содержатся насыщенные органические соединения, поэтому они иметь способны к биологическому разложению. Промышленные жидкие отходы могут иметь неорганический состав или быть потенциально ингибирующими.

Отходы промышленных предприятий отличаются колебаниями составов. Это связано с тем, что на предприятиях проходят различные циклы, в которых меняются компоненты, поэтому отходы бывают насыщенными и ненасыщенными, в зависимости от производственной операции на заводе или фабрике.

Интенсивность сброса промышленных отработанных жидкостей также может иметь разный характер. Смена длится от 8 до 12 часов. За этот период сбросы могут быть пиковыми, а могут совсем отсутствовать. В этом состоит особенность промышленных стоков.

Контроль состояния отходов промышленного предприятия должен проводиться в комплексе. Обязательно учитывают пиковую нагрузку, а также возможные несанкционированные сбросы. Последний тип отходов чаще всего может сбрасываться в водоемы из-за несовершенной конструкции очистных сооружений. Нередки случаи умышленных сбросов отравляющих веществ на рельеф или водные источники, что карается по закону.

В некоторых случаях промышленные сточные воды могут быть сброшены в городскую канализацию. Тогда подход к контролю их состава должен быть несколько иным. Осуществляется предварительная и основная очистка городских канализационных вод с контролем их состава перед сбросом.

Бытовые стоки

Жидкие субстанции формируются из отходов жизнедеятельности человека. Их концентрация зависит от количества воды, в которой они растворяются. По нормативам в сутки на одного россиянина, проживающего в городских условиях, приходится до 350 л отработанной жидкости. Бытовые стоки подразделяются на фекальные и хозяйственные. Первые загрязняются фекальными массами, вторые являются результатом хозяйственной деятельности человека. Хозяйственные субстанции поступают из кухонь, прачечных санузлов, зданий общепита.

Внешне бытовые стоки выглядят как мутная масса с резким неприятным запахом. В их составе примерно поровну органических и минеральных элементов. В бытовых отходах много вирусов и вредоносных микроорганизмов.

Бытовые отходы относят к 4 классу опасности, они представляют опасность для человека и окружающей среды. В связи с этим, для субстанций предусмотрена особая технология очистки. Важным в технологическом процессе считается температурный режим. Холодную воду в очистные сооружения не подают. Необходимо контролировать, чтобы температура подаваемой в систему воды для переработки была не ниже 6 градусов.

Бытовые загрязнения содержат опасные для жизни человека бактерии, которые вызывают туберкулез, холеру и другие опасные заболевания. в загрязненной среде развиваются яйца гельминтов и других паразитарных червей. Хлор, использующийся в канализационных системах, на них не действует. Чтобы уничтожить патогены, нужно поддерживать температуру больше 55 градусов, за температурным режимом осуществляется строгий контроль.

Качественные показатели воды определяются по объему взвешенных частиц, их плотности, наличию азотных и фосфатных кислот. Важно определить уровень кислотности рН, этот показатель отвечает за активность водорода. Если уровень рН больше 7 ед., среду называют щелочной, а если меньше 7 ед., то кислотной. Для биоочистки фекальных и хозяйственных стоков используют механический, физико-химический и биологический способы.

Ливневая канализация

Этот вид сточных жидкостей представляет собой атмосферные осадки, которые скапливаются в специально предназначенных для этого канализационных приспособлениях, а затем поступают в системы очистки. Кроме ливневых вод выделяют городские сточные воды, которые содержат атмосферные осадки и продукты жизнедеятельности человека.

Сточная масса содержит органические примеси: грибки, бактерии, другие патогенные микроорганизмы. В ней содержатся минеральные вкрапления: масла, глина, песок, щелочные элементы.

Для фильтрации дождевой воды часто применяют механические приспособления. Их выбор связан с тем, что ливневая вода не так сильно загрязнена по сравнению с промышленной и бытовой. В связи с этим, для ее очистки достаточно применить песколовки, фильтры и другие механические приспособления. Если ливневая вода проходит по загрязненным территориям промышленных предприятий, только лишь механических установок недостаточно. Нужны комплексы химической и биологической очистки.

Особенностью ливневых стоков, которую нужно учесть при проектировании ливневой канализации, является их неравномерность. В летний засушливый период вода совсем не поступает на очистные установки, а весной или осенью ожидается пиковый сброс.

Главными составными частями ливневой канализации являются дождеприемники, поддоны, дренажные лотки и другие технические приспособления. Канализацию дополняет система трубопроводов, протяженность которой зависит от мощности систем сброса.

Отбор проб — в основе технологического контроля

В основе наблюдения за качеством сбрасываемых жидкостей лежит отбор проб. Отбор производится в специальную лабораторную емкость, которая должна соответствовать требованиям:

• в емкости исключается возможность смешивания двух или нескольких жидкостей;
• применяются колба или пробирка достаточных размеров для взятия пробы в конкретном случае;
• емкость должна противостоять воздействию солнечных лучей, а также перепадам температур;
• используются пробирки, которые можно очищать с внутренней стороны, допускается применение одноразовых емкостей;
• емкости для проб должны быть закрыты плотными крышками, их должно быть удобно стерилизовать.

Оптимальный вариант: колба из затемненного стекла, закрывающаяся крышкой из плотного пластика. Емкость может быть оснащена специальными прокладками.

Оборудование для контроля и очистки

В современных очистных системах используются механические, физико-химические, биологические установки. Необходимо использовать технические системы для доочистки и дезинфекции. Оборудование для доочистки работает с различными агрегатами и установками, которые улучшают рабочие операции, позволяя добиваться требуемых результатов. Очистное оборудование совместимо с аэраторами, конвейерами, уплотнителями, дренажными установками и т.д.

Решетки

Этот вид оборудования относится к наиболее простым приспособлениям для первичного освобождения воды от крупных частиц. Решетка представляет собой полотно с отверстиями, заключенное в раму. Производители выпускают несколько разновидностей решеток, каждая из которых выполняет поставленные перед ней задачи:

• барабанная решетка напоминает корзину из стержней, находящуюся в постоянном вращении. Функционирует обычно в автоматическом режиме без участия обслуживающего персонала;
• шнековая решетка работает по принципу винта, эффективно производя тонкую биоочистку. Устанавливается на целлюлозно-бумажных комбинатах, текстильных предприятиях, в точках общественного питания;
• ленточное приспособление представляет собой единое полотно, состоящее из пластин. Полотно находится в постоянном движении;

Решетки различают по форме и направлению монтажа: это ступенчатые и вертикальные конструкции.

Нефтеловушки

Технические приспособления обычно эксплуатируются на автозаправках, мойках, нефтеперерабатывающих предприятиях.

Нефтеловушки — это отдельные установки, которые оснащены несколькими камерами. В первой происходит механическое фильтрование поступивших в систему отходов. Далее жидкость поступает во вторую камеру, при этом нефтяная пленка осаждается на ее стенках. В третьей камере установлены сорбционные фильтры, предназначенные для очистки от остатков нефтяных продуктов. В некоторых конструкциях установлены угольные фильтры, которые обычно находятся в последней, четвертой камере.

Отстойники

Это системы, в которых осуществляются операции глубокой очистки. Отстойники классифицируются по-разному:

• проточные: вода в них постоянно находится в движении;
• контактные: среда в резервуаре находится в неподвижном состоянии;
• горизонтальные отстойники представляют собой прямоугольные резервуары, в которых жидкость движется в горизонтальном направлении;
• вертикальные: в их основе лежит квадрат, оснащены камерой образования хлопьев, желобами для отвода жидкости, трубопроводами;
• радиальные: в конструкции этого типа вода поступает снизу, движется от центра к сторонам.

Отстойники бывают первичными, где грубодисперсные компоненты выпадают в осадок, а также вторичными: там происходит очистка вторичного этапа после биологического или химического процессов.

Фильтры

Эта категория очистных систем включает агрегаты со стационарной фильтрующей установкой и агрегаты, сами по себе представляющие фильтрующие технические комплексы. В первых системах устанавливаются барабанные, дисковые, ленточные и вакуумные фильтры. Вторые работают под напором или под давлением.

Оснащение, относящееся к первой разновидности, фильтрует крупные частицы мусора. Во второй группе работают высокопроизводительные установки. Нередко их дооснащают устройствами для ультрафильтрации.

Фильтры работают по системе обратного осмоса. Эта система предполагает создание разницы между показателями давления. Таким образом крупные и мелкие фракции задерживаются, а стоки свободно утилизируются.

Сепараторы

Сепараторные установки очищают примеси от крахмалистых субстанций, жиров и масел. Сепараторы перерабатывают минеральные вещества и нефтепродукты. Устройство представляют собой баки, в которых установлен ротор. При его движении примеси остаются на стенках бака, а вода собирается в центре.

Сепараторы выгодно применять, когда примеси необходимо сохранить для дальнейшего осуществления технологического процесса. Сепараторы подойдут, когда вода сильно загрязнена мелкодисперсными частицами, которые не могут вступить во взаимодействие с реагентами.

Флотаторы

Оборудование работает по методике физико-химической очистки. Во флотаторе образуется множество мелких воздушных пузырьков, которые в процессе образования поднимаются наверх, захватывая примеси.

Производители выпускают несколько типов флотаторов, представляющих собой резервуар, выполненный из нержавеющего металла. Напорный флотатор работает под напором воздуха. Воздушные массы подает сатуратор, отдельный механизм. Электрический флотатор работает на основе электролиза, в установку помещены электроды. Механический флотатор оснащен турбиной, от ее движения появляются пузырьки воздуха, которые в дальнейшем поглощают загрязнения.

Флокуляторы

Установки нашли применение на участках, где используются физико-механические методики очистки воды. В жидкость, требующую очистки, добавляют специальные соединения — флокуляторы. Соединяясь с загрязнениями, они образуют пену, которую потом удаляют.

На этапе флокуляции применяют смесители, имеющие разнообразную конструкцию. Это дырчатые, шайбовые, вертикальные смесители, а также устройства, оснащенные лопастями и перегородками. Флокуляторы работают от электричества, но могут функционировать и в механическом режиме.

Другое оборудование для очистных систем

Получение результатов в процессе обработки стоков — главная задача разработчиков очистных комплексов. Это влечет за собой необходимость разработки разных моделей очистного оборудования. Кроме фильтров, сепараторов, флотаторов и других технических систем во время очистки применяют следующее оборудование:

• станции дозирования реагентов — установки, в конструкции которых предусмотрены расходомеры, датчики и дозирующие насосы. В задачи станций входит своевременная подача реагентов;
• биореактор мембранного типа — это аэротэнк для биологической обработки воды с мембраной. Этот элемент задерживает ил и другие загрязнения, а вода проходит на повторное использование;
• биофильтры применяются для поддержания аэробных процессов в очистных установках. Биофильтры состоят из фильтрующего материала, водораспределительного механизма, дренажного устройства и аэратора для подачи кислорода.

Дополнительно на очистных станциях используется оборудование для барботирования и аэрации. Агрегаты разработаны для перемешивания слишком густых стоков. Барботеры представляют собой трубопроводные магистрали с отверстиями в трубах. Здесь под воздействием постоянно поступающего в систему воздуха происходит перемешивание отходов, которые потом легче очистить. Применяются два типа аппаратов: вихревые, где воздух поступает в рабочую зону, а затем попадает в аэрационные трубы, и ротационные, в них воздух сжимается под действием ротора.

Параметры оценки качества стоков

Оценка состояния жидких отходов осуществляется согласно следующим показателям:

• по цвету исследуемую среду сравнивают с дистиллированной водой. Для этого пробу и дистиллированную воду наливают в разные пробирки, чтобы наглядно сравнить цвета. Затем отмечают оттенок исследуемой жидкости. По другому методу колориметрии цвет воды сравнивают со специальными колориметрическими шкалами;
• запах имеет две категории: гнилостный и болотный, для их определения по 5-бальной шкале воду наливают в колбу, встряхивают и нюхают;
• степень прозрачности определяется в колбе, на которой изображен крест, точки или имеется шрифт. Жидкость просматривают сквозь эти знаки, если наблюдается высокая степень мутности, а знаки не видны, значит не все частицы были удалены;
• кислотность и щелочность среды проверяется наличием в ее составе угольной кислоты или других кислот, а также гидролитических кислых солей и щелочей. Кислотность и щелочность стоков определяют титриметрическим способом, используя в качестве показателя фенолфталеин;
• рН — кислотность и содержание азота определяется потенциометрическим методом, а также для азота используется колориметрический метод;

Кроме этих показателей нужно определить степень перманентной окисляемости, а также содержание в ее составе нескольких элементов. К ним относятся растворенный кислород, свободный хлор, фториды и фосфаты.

Дополнительно исследуют жесткость воды, выделяют два вида жесткости. Карбонатная жесткость определяется наличием в жидкости гидрокарбонатов Са и Mg. Некарбонатная жесткость определяется наличием хлоридов и сульфатов Са и Mg. Показатели можно суммировать, чтобы определить общий показатель жесткости воды.

Для определения перечисленных показателей используют несколько методик анализа. Для каждого вида стоков нужно подобрать методику, чтобы добиться качественного контроля отработанных в очистных сооружениях жидкостей. Методики разрабатываются в научно-исследовательских институтах, тестируются, и только затем используются в лабораториях.

Основные методы контроля

Рассмотрим все разновидности методик оценки, которые применяются специалистами на станциях, где установлены очистные установки.

Химический способ

Анализ проб химическим способом предполагает использование нескольких эффективных методик, среди них объемный и весовой способы. Первая методика основана на измерении объема применяемого в исследовании реактива. Объем этого раствора требуется для удаления определенного биокомпонента из примесей. Весовой метод предполагает взвешивание определяемого вещества или его частей. Помимо этого, применяют другие решения:

• коагуляцию, когда мелкие частицы под воздействием тепла, перемешивания или воздушных масс объединяются в более крупные частицы. Последние затем проще удалить. Коллоидные частицы представляют собой мелкие кусочки глины, песок, цемент, нефтепродукты, смолы и т.д. Эффективность коагуляции зависит от вида веществ, степени их дисперсности, наличия электролитов и показателей кинетического потенциала;
• адсорбцию, при которой молекулы расположены на поверхности твердого адсорбента. Химическая адсорбция предполагает наличие химических взаимодействий между молекулами газа и адсорбента. Адсорбцию возможно провести на ровной поверхности какого-либо вещества, когда молекулы располагаются только одним слоем и не взаимодействуют межу собой, не вступают в химические реакции;
• ионным обмен происходит между сложными субстанциями в растворах, где они перемешиваются, одновременно обмениваются ионами.
• нейтрализацию, это химическая реакция между кислотами и основаниями. В итоге получают соль и воду. Различают обратимую нейтрализацию, когда соль распадается еще раз и необратимую, когда соль не может распасться.

Химические методики позволяют определить кислотность, токсичность, прозрачность веществ, наличие осадка, другие характеристики.

Микробиологический контроль

При сбросе воды в водоемы или на местность появляется опасность их загрязнения болезнетворными микроорганизмами, которые не были удалены во время очистки. На этом фоне очень важен микробиологический контроль, который в основном осуществляется там, где стоки перегружены органическими соединениями.

В задачи исследователей входит проверка отсутствия опасных микроорганизмов, которые без своевременного наблюдения могут привести к развитию эпидемии. В результате исследований субстанций, поступивших из канализации, можно обнаружить общие и термотолерантные колиформные бактерии, которые влияют на качество воды. Этот вид бактерий обнаруживается быстро. В отработанной в очистных сооружениях воде находят колифаги, размножение которых приводит к заражению бактериальной клетки. Микробиологический анализ позволяет выявить фекальные бактерии, а также общий патогенный фон.

Исследователи используют следующие микробиологические методики:

• АТФ-метод, когда на основе аденозинтрифосфата можно определить степень загрязнения. Уровень АТФ в той или иной жидкости позволяет определить степень ее загрязнения;
• титрирование: аналитический метод определения концентрации биовеществ в растворах. Применяется титрант: реагент, при помощи которого можно определить наличие в среде определенного загрязнителя;
• чашечный подсчет с использованием чашек Петри, на которых высеиваются бактерии, которые способны образовывать видимые колонии. Эти колонии в дальнейшем анализируются и подсчитываются;
• мембранная фильтрация служит методом очистки и контроля жидких сред. На мембране, представляющей собой тонкую пленку, оседают бактерии и микроорганизмы, их в дальнейшем можно изучить и уничтожить;
• БАК-анализ позволяет определить количество стафилококков, колиформных бактерий, других опасных микроорганизмов.

В помощь работникам микробиологических лабораторий анализаторы последнего поколения, микроскопы и другое оборудование. С его помощью можно не только определить наличие в среде микроорганизмов, но и провести компьютерный анализ. Оборудование подключено к мощным компьютерам с выходом в интернет.

Токсикологический способ

Технология токсикологического анализа широко применяется при оценке наличия отравляющих компонентов в жидких субстанциях. Одна из методик токсикологического анализа — биотестирование с целью проверки реакции жидкой среды на наличие токсикантов.

Наибольшую опасность для природы представляют тяжелые металлы и продукты нефтепереработки. Эти элементы могут накапливаться, представляя собой донные отложения вблизи очистных установок. Тяжелые металлы могут самоочиститься, но есть опасность вторичного их воздействия на водную среду. Нефть образует пленку на поверхности водной среды, которая не пропускает кислород, таким образом живые полезные микроорганизмы погибают.

Токсичность компонентов определяется при помощи специальных тестов. В их качестве выступают водоросли, рыбы, микроорганизмы. Главным их качеством должна быть биосовместимость с объектом исследования. В этом случае удастся достигнуть нужных результатов исследования.

Биотестирование может проводиться в разные сроки, которые зависят от целей исследования. Иногда исследование можно провести за час, в других случаях для потребуется гораздо больше времени. Недостатком токсикологического биотестирования является то, что с помощью этой технологии можно определить только высокие концентрации веществ. Для отдельных рассеянных компонентов метод не подходит.

Еще одна сложность: определение критериев токсичности, так как по умолчанию в любом водоеме или иной водной среде присутствуют токсичные элементы. Токсикологический анализ эффективен, но не может решать все задачи, особенно, если нужно определить наличие нескольких биовеществ в составе среды. Для этого требуются более точные физико-химические и биологические способы. Методики токсикологического исследования развиваются. Их развитие обусловлено необходимостью изучения окружающей среды и постоянного поддержания ее экологической целостности. Токсикология за счет применения природных тестов сможет занять достойное место среди технологий контроля сточных вод.

Радиологические методы

Умеренный радиационный фон безопасен для людей, но употребление загрязненной радиацией воды недопустимо. Чтобы этого избежать разработаны методики радиологического контроля.

Исследование позволяет определить наличие радиоактивных веществ: альфа- и бета-частиц. При помощи радиологического исследования можно обнаружить уран, радий, радон, свинец и другие радиоактивные вещества. В процессе исследования используется высокоточное оборудование: радиометры и спектрометры: основные аппараты. Для исследований требуется дополнительное оснащение: рабочие эталоны, испарительные и измерительные чаши, химические реактивы.

Перед началом опыта емкость для забора пробы ополаскивают дистиллированной водой. Одновременно подготавливают контрольные образцы, при помощи которых проверяется степень радиоактивности исследуемых веществ.

При обнаружении радиоактивных элементов необходимо найти эффективный способ очищения загрязненной жидкости. Для этих целей подходят способы фильтрования, коагуляции, дистилляции и отстаивания.

Хроматографический анализ

В нефтегазовой промышленности образуется большой объем сточных вод. Исследования показывают, что этот объем будет увеличиваться. Нефтяные воды имеют сложный состав, в них содержатся углеводороды, соли, сульфиды, фенолы, бактерии и множество других компонентов. Нефтяная отрасль: крупномасштабный источник загрязнений, который требует особого контроля. Для отслеживания состояния сбросов с нефтехимических предприятий используется хроматографический метод. Эта технология позволяет выявить наличие летучего углеводорода: соединения, которое сложно поддается оценке.

Хроматографический метод базируется на процессе динамического характера. Имеется в виду, что вещества распределяются между неподвижной и подвижной фазами. В качестве неподвижной фазы выступает, например, жидкость, а в качестве подвижной — газ. На настоящий момент применяется жидкостная и газовая хроматография.

Методика сухого остатка

Эта методика относится к санитарно-химической технологии контроля стоков. Выпадение минеральных и органических веществ в сухой осадок позволяет установить степень общего загрязнения сред. Загрязненные воды выпаривают, а затем высушивают осадок. Процесс осуществляется при температуре 100 градусов. При температуре 600 градусов можно выявить степень зольности осадка: соотношение в нем органических и минеральных элементов.

Используются два метода: с использованием соды и без ее использования. В первом случае воду отфильтровывают при помощи фильтров из бумаги. Далее в нее добавляют соду в количестве, превышающем вес сухого остатка. Соду постоянно перемешивают, чтобы не образовывались сгустки. Образец высушивают, а затем сухой остаток вычисляют по формуле. Практическое использование методики вычисления сухого осадка с применением соды позволяет исследовать степень минерализации водной среды.

Если выбран порядок проведения опыта без соды, то применяют водяную баню. Водяные пары имеют слишком высокую способность к поглощению, поэтому приходится добавлять в высушиваемую среду карбонат натрия.

Механические и физические способы

Технология применима для случаев, когда нужно удалить нерастворимые соединения и проконтролировать их окончательное удаление. Механическое удаление примесей проходит в три этапа:

• отстаивание или гравитационные процессы, когда легкие примеси оказываются на поверхности воды, а тяжелые опускаются на дно отстойника. Всплывают масла, нефтепродукты, смолы. Для каждого вещества предназначено устройство: нефтеотстойник, маслоотстойник и т.д. Специальные механизмы разработаны для удаления песка, это песколовки, бывают трубчатые, механические или статические песколовки. Методом отстаивания удается выделить 60-80%, для повышения эффективности операций применяют технологию осветления и биокоагуляции. Осадки, в которых находятся яйца гельминтов и других бактерий необходимо дополнительно подвергнуть биологической обработке;
• процеживание осуществляют при помощи специальных приспособлений, в качестве которых используются решетки и сита;
• фильтрование происходит аналогично процеживанию, но в этом случае достигается иная цель: удаляются более мелкие фракции загрязнений. Вместо решеток применяют фильтры, имеющие плотную структуру: это тканевые или пористые приспособления. Разработаны специальные устройства микропроцеживатели, при помощи них примеси смываются в специальный уловитель. Микропроцеживатели имеют вид барабана.

Как правило, технология механического удаления примесей применяется на предварительных этапах: перед химической или микробиологической, а также биоочисткой.

Заключение

От контрольных мероприятий за состоянием сточных вод зависит экологическое состояние окружающей природы и здоровье человека. Благодаря развитию современных технологий удается очищать загрязненную воду различными способами. Выбор способа зависит от вида загрязненной жидкости, которая поступает на переработку в очистные сооружения. Технологии контроля развиваются, и по мнению специалистов, скоро удастся отладить систему контролирования вредных выбросов с предприятий и бытовых стоков. Таким образом установится экологический баланс.

Методика технологического контроля работы очистных сооружений городской канализации

Описаны порядок организации и проведения технологического контроля работы очистных сооружений канализации, методы оценки результатов контрольных измерений и расчета технологических параметров работы очистных сооружений.
Методика предназначена для мастеров технологов экологов работающих с очистными сооружениями.

Экологические новости

Мероприятия

Последние сообщения

Контактная информация

РЕДАКЦИЯ
Адрес: 105066, Москва,
Токмаков пер., д. 16, стр. 2
+7 (499) 267-40-10
E-mail: red@ecoindustry.ru

ПРЯМОЙ ТЕЛЕФОН ОТДЕЛА ПОДПИСКИ:
+7 (499) 267-40-10
E-mail: podpiska@vedomost.ru

ОТДЕЛ РЕКЛАМЫ:
+7 (499) 267-40-10
+7 (499) 267-40-15
E-mail: reklama@vedomost.ru

© 2004-2022 Издательский дом «Отраслевые ведомости». Все права защищены
Копирование информации данного сайта допускается только при условии указания ссылки на сайт

Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.

В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.

Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».

Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.

Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.

Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

Оперативный контроль очистки сточных вод

Проблема оперативного контроля технологического процесса решается установкой специального оборудования расходомеров на входе и выходе из очистного сооружения, автоматических пробоотборников, приборов и датчиков контроля на различных стадиях очистки.

Очистка сточных вод осуществляется на канализационных очистных сооружениях промышленного предприятия локальных), где для этого применяются специальные методы обработки (например, дезинфекция, нейтрализация и др.), и на центральных или городских очистных сооружениях, где очистке подвергаются сточные воды города или поселка. Стандартный технологический процесс очистки сточных вод показан на рис. 1.

На каждом этапе очистки сточной воды необходимо контролировать расход и определённые качественные параметры очищаемой воды. Это необходимо, чтобы оптимально подобрать режим работы оборудования очистного сооружения, контролировать количество добавляемых для очистки реагентов, следить засостоянием микроорганизмов и бактерий в аэротенках и регулировать режим работы электрооборудования, что, в свою очередь, ведёт к снижению затрат (реагентов, элетроэнергии) предприятия, способствует улучшению качества очистки сточных вод и увеличению рентабельности и КПД предприятия.

Лабораторные методы анализа требуют больших затрат времени, и выполнять их достаточно сложно. Для поэтапного контроля технологического процесса такие измерения не подходят. Помимо этого для лабораторных анализов необходим штат высококвалифицированных специалистов, владеющих методами проведения химического и биологического анализов. Длительность анализа пробы в лабораторных условиях составляет от одного до двух дней, с учётом этого оптимизировать технологический процесс становится практически невозможно.

Проблема оперативного контроля технологического процесса решается установкой оборудования, специально предназначенного для контроля качественных параметров воды в режиме online. В России и странах СНГ уже используется высокотехнологичное европейское и американское оборудование, предназначенное для оперативного контроля технологических процессов очистки сточных вод. Это расходомеры, устанавливаемые на входе и выходе из очистного сооружения, автоматические посты отбора проб, работающие по заданной программе и размещаемые совместно с расходомерами, и приборы оперативного контроля качественных параметров воды, датчики которых устанавливаются на различных стадиях очистки. Данные, получаемые с узлов измерения расхода, отбора проб и контроля качества воды, отображаются в диспетчерской либо на отдельно установленных мониторах и могут быть использованы для интеграции в АСУ ТП.

Оперативный контроль качественных параметров сточных вод

1. содержание взвешенных веществ. Определение должно происходить перед первичным отстаиванием, непосредственно после первичного отстаивания и на этапе заключительного комплексного контроля очищенной воды на выходе из очистного сооружения.
2. концентрация растворённого кис- лорода. Измерение следует проводить в оперативном режиме, с незамедлитель- ным получением результатов, из-за необ- ходимости поддержания определённых концентраций кислорода (1–2 мг/л) для жизнедеятельности бактерий и других микроорганизмов активного ила, которые при меньшей концентрации кислорода погибают за несколько часов. В этом слу- чае возникает проблема большие мате- риальные затраты на повторное культиви- рование микроорганизмов и, кроме того, остановка процесса очистки сточных вод.
3. рН водородный показатель. Оперативные измерения рН необходимы, к примеру на входе в песколовки и выходе из них. Величина рН имеет особое значение для процессов очистки стоков и сбра- живания осадка.

Для контроля вышеперечисленных параметров качества очищаемой воды на различных этапах технологического процесса очистки используется, например, оборудование Cerlic, Швеция. Для удобства монтажа датчиков используют их модификации: врезные, погружные и проточные. Вторичные блоки Cerlic, получающие и обрабатывающие результаты измерений, имеют 4 аналоговых выхода, с возможностью подключения до 4 различных датчиков к одному вторичному блоку. Оборудование Cerlic обладает высокой точностью и эксплуатационной надёжностью (рис. 2).

Измерение расхода сточных вод

Наряду с измерениями параметров качества воды на различных этапах технологического процесса необходимо постоянно проводить измерения расхода воды. Для обеспечения большей эксплуатационной надёжности измерительные устройства должны быть установлены на выходе из очистного сооружения. В каждом конкретном случае обязательным условием установки расходомерного оборудования являются предварительное обследование и консультации квалифицированных специалистов, которые запроектируют узел учёта с соблюдением следующих основных требований:

• расходомер не должен учитывать возвратные воды или возвратный активный ил;
• место монтажа расходомера должно удовлетворять его эксплуатационным условиям;
• при образовании подпора на участке измерений расходомер должен определять факт подпора посредством датчика скорости и направления потока.

Экономически наиболее целесообразным методом измерений расхода, учитывающим все вышеперечисленные условия, является метод «площадь-скорость», который реализован, например, в хорошо себя зарекомендовавших в России расходомерах ADS 3600, отличающихся от аналогов удобством монтажа (без необходимости дополнительного строительства), высокой точностью и надёжностью. На данный момент установлено более 100 постов учёта расхода воды на базе оборудования ADS.

Автоматический отбор пробы воды

Исследования проб сточных вод целесообразны только в том случае, если пробы были отобраны правильно. Место взятия пробы должно находиться там, где происходит хорошее перемешивание сточных вод и при этом в пробу не должен попадать осадок. Отбор пробы из потока жидкости на переливе может привести к ошибочным результатам, так же как и при отборе пробы из верхнего слоя проточной воды.

Для определения нагрузок по загрязняющим веществам на очистные сооружения пробы следует отбирать перед первичными отстойниками (после решёток и песколовок). Для определения нагрузки на биологическую ступень очистки пробы отбираются перед входом в аэротенки. Остаточное загрязнение сточных вод определяется путём исследования проб на выпуске из очистного сооружения. В условиях неоднородного, быстро изменяющегося состава неочищенных сточных вод, поступающих на очистное сооружение, необходимо проведение периодических (несколько раз в день) отборов пробы, для получения «квалифицированного выборочного исследования пробы».

Точная оценка нагрузки по загрязнениям на очистные сооружения и коэффициента полезного действия (эффективности) возможна только при наличии автоматического поста отбора проб воды, работающего по заданной программе (время, частота взятия пробы, охлаждение пробы, перемешивание – все эти мероприятия необходимы для получения достоверных результатов), и узла учёта расхода воды. Для этого пробоотборники и расходомеры устанавливаются на входе и выходе из очистного сооружения, что позволяет оперативно контролировать
и управлять технологическим процессом очистки.

Для организации автоматических постов отбора проб используется немецкое оборудование WaterSam. Широкий модельный ряд пробоотборников позволяет оптимально подобрать модель и комплектацию узла в зависимости от целей и задач заказчика.

©2002-2022 НКФ ВОЛГА — эксперт в области водных ресурсов. Внимание. Данный интернет-сайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса РФ.

Любое использование материалов Сайта, допускается только с разрешения Администрации Сайта и правообладателя и должно сопровождаться обязательным указанием ссылки на источник.

Источник https://ecostandart.com/info/articles/poleznoe/kontrol-ochistki-stochnykh-vod/

Источник https://www.ecoindustry.ru/literature/view/381.html

Источник https://volgaltd.ru/info1/stati/operativnyj-kontrol-ochistki-stochnyh-vod/