Экономия и качество

1Сегодня сточные воды являются основным источником загрязнения белорусских рек. Большинство существующих очистных сооружений были построены достаточно давно, и советские технологии уже попросту не справляются с современными загрязнителями. Несмотря на то, что реконструкция таких объектов — удовольствие недешевое, определяющим фактором здесь все же будет желание изменить ситуацию. Например, в Березино проблему очистки сточных вод решили за счет привлечения займа Международного банка реконструкции и развития на шесть миллионов долларов.

 

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЛАБИРИНТ

До ввода нового объекта ситуация в Березино была более, чем катастрофическая. Несмотря на это, местные жители умудрялись находить плюсы и даже шутить на этот счет. Нужную остановку на междугородних маршрутках сложно было пропустить — въезд в Березино всегда сопровождал стойкий и не самый приятный запах с реки.

— До ввода нового объекта функцию очистных сооружений выполняли поля фильтрации, они были введены в эксплуатацию еще в 70-х, а их площадь составляла порядка 38 гектар. Их проектная мощность составляла три тысячи кубометров в сутки, а фактически на поля фильтрации поступало четыре тысячи кубометров стоков, — рассказывает начальник станции очистных сооружений РКУПП «Березинское ЖКХ» Александр ГОРОШКО. — Большое влияние на сложившуюся ситуацию оказали и местные предприятия, пруды загрязнялись гораздо быстрее и со временем практически перестали работать — очистку сточных вод фактически стала выполнять окружающая среда, отсюда и такой специфический запах на Березине.

Новые очистные сооружения занимают лишь три гектара и рассчитаны на прием 5000 м3 стоков в сутки. Технология очистки представляет собой вертикальный проточный лабиринт. Изначально стоки проходят предварительную механическую очистку от песка, мусора и жира. После этого они попадают в усреднитель, который дозирует их подачу в зону денитрификации (аэробная и аноксная зоны). Проходя через нее, из стоков удаляются фосфор и азот. После этого они попадают в камеру аэрации, а позже — на вторичные отстойники, из которых уже чистая вода уходит в Березину.

Предварительная очистка стоков

Для обезвоживания ила на объекте используют флокулянт и ленточный фильтр-пресс. После прохождения пресса иловый осадок достигает остаточной влажности около 75-80 % при средней дозе флокулянта 2-3,5 кг/т сухого вещества осадка.

Очистка стоков в Березино, как и во всей Беларуси, осуществляется по пяти показателям: БПК5, ХПК, азот, фосфор и взвешенные вещества. На входе БПК5 в принимаемых стоках составляет 450 мг/л, ХПК — 1000 мг/л, азот — 49 мг/л, фосфор и взвешенные вещества — 15 и 384 мг/л соответственно. На выходе эти же показатели заметно уменьшаются. БПК5 составляет уже 10 мг/л, ХПК — 20 мг/л, азот — 1 мг/л, фосфор и взвешенные вещества — 2 и 10 мг/л соответственно. 

Сточные воды на очистные сооружения попадают не только стандартным путем, пройдя через все сети, коллекторы и канализационно-насосные станции. На объекте установлена станция приема стоков, которая предназначена для приема контроля и учета сточных вод, которые привозят на ассенизационных машинах. При приеме привозных стоков идентифицируются водитель и его транспортное средство. Прикладывая карточку к панели управления, водитель получает информацию о возможном приеме объема стоков в данный момент, о температуре стоков и показателях рН. Внутри самого павильона расположена автоматическая задвижка, работающая от датчика, и дробилка, которая в отдельных случаях облегчает работу насосов.

Панель управления на сливной станции

Отопление объекта осуществляется за счет теплового насоса. В резервуаре-усреднителе установлен теплоприемник, который забирает тепло от стоков и преобразует его в тепловую энергию.

ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ

Обычно на станциях очистных сооружений датчики устанавливают для того, чтобы следить за процессом, здесь же, наоборот, — чтобы им управлять. Главная особенность объекта в Березино — наличие искусственного интеллекта. Разработкой данной инновации и проектированием очистных сооружений в целом занималась белорусская компания ООО «Лосбел».

— К примеру, искусственный интеллект управляет работой насосного и воздуходувного оборудования, изменяя рециклы потребления электроэнергии, — делится генеральный директор ООО «Лосбел» Эдуард БРАЗОВСКИЙ. – Работа очистных сооружений отличается в зависимости от времени суток по количеству поступающих стоков, благодаря нашей разработке мы существенно снижаем расход электроэнергии, подаваемой на воздуходувки.

Воздуходувки

Воздуходувки обеспечивают подачу воздуха в камеру аэрации. На станции очистных сооружений их установлено шесть штук, причем в работе они находятся не всегда. Количество работающего оборудования, продолжительность их работы определяется автоматически на основе данных, полученных от датчиков окислительно-восстановительного потенциала и обработанных главным аналитическим модулем.

Потребление электроэнергии на очистных сооружениях в Березино составляет от 0,2 до 0,5 кВт/ч на 1 м3 очищенного стока. Стоки очищаются от азота и фосфора биологическим путем до 90 %. Срок окупаемости объекта составляет четыре года.

Например, с 12 ночи до 6 утра расход сточных вод составляет 83 м3/ч, а с 6 утра до 12 дня — 340 м3/ч. В связи с этим меняется количество работающих воздуходувок, их режим работы и рабочая частота. Ночью работают две воздуходувки с рабочей частотой 35 Гц (пять минут работы, 15 минут простоя).

С утра увеличивается количество стоков, соответственно, увеличивается и количество работающих воздуходувок — до четырех. Работают они с частотой 60 Гц, в работе находятся уже 10 минут и столько же отдыхают. По итогу получается, что ночью было затрачено 54 кВт/ч электроэнергии, а с 6 утра до 12 дня — 432 кВт/ч. То есть, если бы воздуходувки постоянно находились в работе, то нерационального расхода электроэнергии было бы не избежать.

В целом система управления на основе искусственного интеллекта представляет собой главный аналитический и управляющие модули. Главный аналитический модуль производит вычисления необходимого количества воздуха для каждой зоны биореактора в различные интервалы времени и вычисляет необходимое количество воды, необходимой для перекачки стоков. Расчеты производятся по алгоритмам на основе данных, которые главный аналитический модуль получает от датчиков, и на основе результатов, которые были получены в последние дни и месяцы работы. Результаты этих расчетов незамедлительно передаются на модули управления оборудования. Кроме того, главный аналитический модуль контролирует исправность всей системы, корректирует ее работу и позволяет оператору получать информацию о состоянии системы в режиме реального времени. С помощью управляющих модулей осуществляется работа воздуходувок и насосов — они получают сигналы от главного аналитического модуля и приводят в действие исполнительные механизмы.

Визуализация процесса для сотрудников станции очистных сооружений

Сбор данных для модулей осуществляется непрерывно через две пары датчиков (рН, окислительно-восстановительного потенциала ила). Каждую секунду между всеми модулями и датчиками отправляются сотни запросов. Полученные данные используются как для мгновенного реагирования и внесения изменений в процесс очистки, так и для архивирования и дальнейшего анализа.

ОСОЗНАНИЕ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

Стоит отметить, что ситуация в Березино всегда была осложнена работой местных промышленных предприятий, среди которых — спиртовой и сыродельный заводы. По этой причине сточные воды загрязняются в полтора раза больше, чем в городах без таких предприятий. За счет применения инновационных технологий новые очистные сооружения уже с легкостью справляются с этой задачей. Сегодня активно ведется работа по рекультивации старых полей фильтрации — из 22 карт осталось уже 16. Несмотря на это, некоторые из них по-прежнему продолжит использовать одно из предприятий города. Причина этому — отсутствие локальных очистных сооружений для первичной очистки стоков, хотя это является обязательным условием для подобных предприятий в Беларуси.

Поля фильтрации, которые использовались до реконструкции очистных сооружений

Бесспорно, за счет реализации проекта в Березино удалось решить масштабную проблему в рамках целого города. Однако сложившаяся на сегодня ситуация лишний раз доказывает, что ни желание предприятия ЖКХ, ни наличие средств, ни применение инновационных технологий не смогут решить проблему, пока не налажен диалог с местной властью, а промышленные предприятия в полной мере не осознают свою ответственность перед природой.

Валерия КИСЛАЯ
фото автора и из архива ООО "ЛОСБЕЛ"


logomin

БЕЗ КАНАЛИЗАЦИИ - НЕТ ЦИВИЛИХАЦИИ losbel.by