Hur vatten renas på stationer. Analys av kranvatten. Klor gick i pension

Problemet med vattenrenhet i megastäder är mer akut än i små befolkade områden. Urbaniseringen har lett till en kraftig ökning av mängden hushållsavloppsvatten. För att säkerställa människoliv tillförs kubikkilometer dricksvatten till vattenledningarna varje dag. Det är tydligt att vattenförsörjningen till ett enskilt hushåll lätt kan organiseras med hjälp av en schaktbrunn. I vissa fall försörjs byar och städer från artesiska brunnar eller andra naturliga reservoarer, men i allmänhet tas vatten från konstgjorda reservoarer. Ja, ja, det är från dessa stora reservoarer där fisk hittas, semesterfirare simmar, atmosfärisk nederbörd rinner ut och hushålls- och industriavfall kommer in.

För att enkelt färskvatten ska förvandlas till dricksvatten måste det genomgå en allvarlig rening, bestående av flera steg, och först då, efter att ha gått långt, kommer det att rinna från kranen. Kanske inte tillräckligt välsmakande, troligen med olika föroreningar och en specifik lukt, men säkert för hälsan. Teoretiskt utför representanter för vattenverk regelbundet provtagning och övervakar dess kvalitet. I den här artikeln har vi samlat information om hur exakt vatten renas och vad som tillsätts i olika städer och länder. Rengöringsmetoderna skiljer sig åt, eftersom varje del av världen har sina egna svårigheter och problem. Bland dem: ökade koncentrationer av mikroorganismer, fekalt avfall, tungmetaller, bekämpningsmedel.

Hur och hur vatten renas för befolkningen i Ryssland

Det finns inget rent dricksvatten i stadens vattenförsörjning, inte bara i Ryssland utan även i andra länder. Ett trevligt undantag är vissa europeiska länder som skyddar vatten genom konstitution. Resten får nöja sig med det som rinner ur kranen. Kvaliteten på ryskt kranvatten bidrar till utvecklingen av industrin för hushållsfilter och flaskvatten.

Vatten som tas från öppna reservoarer är renare än det som tillförs från underjordiska reservoarer. Detta problem påverkar Moskva-regionen och en del av New Moscow. Till 2025 är det planerat att helt rekonstruera vattenförsörjningssystemet

Vatten tillförs Moskva från floderna Volga och Moskva och bearbetas vid fyra vattenreningsstationer. Efter uppsamling transporteras den till kontrollbassängen, där den genomgår det första steget av filtrering. Stora fraktioner av skräp, växtlighet och fisk siktas upp ur vattnet. Det filtrerade vattnet skickas till en blandningstank för desinfektion.

Tillsätt först aktivt kolpulver. I nästa behållare blandas det under högt tryck med koaguleringsmedlet aluminiumpolyoxiklorid. Från denna procedur täcks blandningen först med skum. Tillsatsen av ett flockningsmedel samlar upp skummet till stora flingor. Den innehåller alla tillhörande skadliga ämnen. I sedimenteringstankar, under sin egen vikt, avsätts föroreningar och avlägsnas från botten. Upprepad filtreringscykel, passerar genom sand- och kolfilter.

Under de senaste åren har Moskvas vattenverk börjat praktisera desinfektion och rening av dricksvatten med ozonsorption. Ozon produceras på konstgjord väg. Detta är en farlig gas som kan vara dödlig om den andas in.

Efter filtrering och ozonisering blir vattnet lämpligt att dricka och uppfyller alla sanitära och hygieniska standarder. Tyvärr kan den inte omedelbart tillföras vattenförsörjningen. Tusentals kilometer av rör, otillräcklig cirkulation och återvändsgränder kommer att ge en utmärkt miljö för mikroorganismer.

Världspraxis är att använda klor för sanitär behandling av dricksvatten. Det är billigt och effektivt, även om det inte är ofarligt. Tidigare användes flytande klor, så nu går man över till dess mindre farliga analog - natriumhypoklorit. Vid utloppet från reningsstationen ligger restkoncentrationen av klor i vattnet i intervallet 0,8-1,2 mg/l. Att överskrida eller underskatta normen medför straffansvar. Överensstämmelse med tekniken övervakas av Rospotrebnadzor.

En elektrolysenhet har skapats vid Peter the Great University i St. Petersburg, som i framtiden kommer att kunna ersätta klorering. Det aktiva reagenset natriumferrat bryter ner gifter till lågtoxiska derivat och förstör mikroorganismer utan att lämna farliga restprodukter i vattnet

Experter noterar att en specifik lukt av kranvatten bör kännas; om den inte finns där kan det ha förekommit brott mot desinfektionstekniken. Det är betygsatt på en femgradig skala. På sommaren är lukten starkare eftersom höga temperaturer uppmuntrar bakterier att växa och mer klor måste användas för att behandla vattnet.

Förhållandet mellan det lokala vattenverket och konsumenten av kranvatten regleras i lag. Om istället för att dricka vatten rinner en konstig vätska med färg och fysiska föroreningar från kranen, har du rätt att stämma leverantören av tjänster av dålig kvalitet, samla in tester och ett paket med dokument.

Vattenrening utomlands

I olika länder Olika vattenbehandlingsalgoritmer praktiseras. Huvuduppgiften är att få rent vatten, men till exempel i Japan måste vattnet också vara gott. Det visar sig att vattnet som rinner från japanska kranar är godare än många typer av vatten på flaska. Detta uppnås genom ozonisering och filtrering. Här är standarderna de strängaste. Klorering av dricksvatten är obligatoriskt i Japan, men kvarvarande klorhalt är upp till 0,4 mg/l. För att bibehålla koncentrationen utan att överskrida den övervakas den och i fall av minskning tillsätts läkemedlet vid pumpstationer.

Klorering renar mer än 90 % av kranvattnet världen över. Ungefär en hundradel av det kommer från ozonisering och andra metoder. Nackdelen med alternativa metoder är att det inte finns någon långsiktig desinficerande effekt. Vatten behandlat med klor är mikrobiologiskt säkert, men innehåller halogenhaltiga föreningar, främst trihalometaner. Användningen av hypokloriter främjar endast deras bildning. Det enklaste sättet att minska koncentrationerna organiskt material naturligt ursprung i stadierna av vattenbehandling före klorering.

Det är få länder som har övergett klorering av dricksvatten, och resultaten är motsägelsefulla. I Tyskland - allt är bra, kraven på kranvatten är strängare än för vatten på flaska, i Peru - var det en koleraepidemi

Finland är ett av de tio bästa länderna med det renaste vattnet. För rengöring används järnsulfat som binder organiska ämnen. Därefter passerar vattnet successivt genom sandfilter, ozon, aktivt kol och ultraviolett ljus. Redan i distributionssystemet tillsätts kloramin.

I Frankrike är algoritmen liknande, men utan ultraviolett ljus. Dessutom används fosforsyra för att skydda rör. Invånare i Österrike njuter av vatten med minimala mängder klordioxid.

Som regel gäller att ju mer utvecklat landet är, desto strängare är de högsta tillåtna koncentrationerna av kloreringsbiprodukter föreskrivna. De ligger i intervallet 0,06-0,2 mg/l. I ryskt kranvatten är MPC flera gånger högre.

Alternativa rengöringsmetoder

Ett alternativ till klorering kan vara ultraviolettbehandling, ultraljud och ozonering. Det finns stationära installationer för vattenberedning till försäljning, men blekmedel är fortfarande en tydlig monopolist inom desinfektionsområdet. Att vägra det utan att införa anständig antibakteriell behandling innebär att utsätta konsumenternas hälsa och liv på spel.

Ultraviolett anses vara det mest effektiva av de icke-kemiska alternativen. Tekniken har utvecklats i nästan ett kvarts sekel, så snart forskare upptäckte att någon kemisk rengöringsmetod ger skadliga människokropp bieffekter.

Medan hushållsvattenförsörjningssystem med gamla ledningar innehåller vatten som inte är helt av drickskvalitet, måste konsumenterna lägga pengar på ytterligare rening genom kokning, sedimentering och filtrering. Detta förklarar varför efterfrågan på brunnskonstruktion växer. Genom att välja gott sällskap, kommer kunden att få vatten av bättre kvalitet.

Idag ska vi återigen prata om ett ämne nära var och en av oss, utan undantag :)

De flesta människor, när de trycker på toalettknappen, tänker inte på vad som händer med det de spolar. Det läckte och rann, det är affärer. I en stor stad som Moskva rinner inte mindre än fyra miljoner kubikmeter avloppsvatten ut i avloppssystemet varje dag. Detta är ungefär samma mängd vatten som rinner i Moskvafloden under en dag mitt emot Kreml. All denna enorma mängd avloppsvatten behöver renas och detta är en mycket svår uppgift.

Moskva har två största avloppsreningsverk av ungefär samma storlek. Var och en av dem renar hälften av vad Moskva "producerar". Jag har redan pratat om Kuryanovskaya-stationen. Idag kommer jag att prata om Lyubertsy-stationen - vi kommer igen att gå igenom huvudstadierna av vattenrening, men vi kommer också att beröra ett mycket viktigt ämne - hur behandlingsstationer bekämpar obehagliga lukter med lågtemperaturplasma och avfall från parfymindustrin, och varför detta problem har blivit mer relevant än någonsin.

Först lite historia. För första gången "kom" avlopp till området för moderna Lyubertsy i början av 1900-talet. Sedan skapades Lyubertsy-bevattningsfälten, där avloppsvatten, fortfarande med hjälp av gammal teknik, sipprade genom marken och därigenom renades. Med tiden blev denna teknik olämplig för de ständigt ökande mängderna avloppsvatten och byggdes 1963 ny station städning - Lyubertsy. Lite senare byggdes en annan station - Novolubertskaya, som faktiskt gränsar till den första och använder en del av sin infrastruktur. Faktum är att det nu är en enda stor städstation, men som består av två delar - gammalt och nytt.

Låt oss titta på kartan - till vänster, i väster - den gamla delen av stationen, till höger, i öster - den nya:

Stationsområdet är enormt, cirka två kilometer i rak linje från hörn till hörn.

Som du kanske gissar kommer det en lukt från stationen. Tidigare var det få som oroade sig för det, men nu har detta problem blivit relevant av två huvudsakliga skäl:

1) När stationen byggdes, på 60-talet, bodde praktiskt taget ingen runt den. I närheten fanns en liten by där stationsarbetarna själva bodde. På den tiden låg det här området långt, långt från Moskva. Nu pågår ett mycket aktivt byggande. Stationen är så gott som omgiven på alla sidor av ny bebyggelse och det kommer att bli ännu fler av dem. Nya hus byggs till och med på stationens tidigare slamplatser (fält dit slam som blivit över från avloppsrening transporterades). Som ett resultat tvingas invånare i närliggande hus att med jämna mellanrum lukta på "avlopps" lukter, och naturligtvis klagar de ständigt.

2) Avloppsvattnet har blivit mer koncentrerat än tidigare, i Sovjettiden. Detta hände på grund av det faktum att mängden vatten som använts nyligen har ökat avsevärt. minskat, medan folk inte gick på toaletten mindre, utan tvärtom växte befolkningen. Det finns en hel del anledningar till att mängden "utspädande" vatten har blivit mycket mindre:
a) användning av mätare - vatten har blivit mer ekonomiskt;
b) användningen av modernare VVS - det är allt mer sällsynt att se en rinnande kran eller toalett;
c) användning av mer ekonomiska hushållsapparater - tvättmaskiner, diskmaskiner, etc.;
d) nedläggning av ett stort antal industriföretag som förbrukade mycket vatten - AZLK, ZIL, Serp och Molot (delvis), etc.
Som ett resultat, om stationen under konstruktionen var designad för en volym av 800 liter vatten per person och dag, är denna siffra nu i verkligheten inte mer än 200. En ökning av koncentrationen och en minskning av flödet har lett till ett antal bieffekter- i avloppsrör konstruerade för ett större flöde började sediment avsättas, vilket ledde till obehagliga lukter. Själva stationen började lukta mer.

För att bekämpa lukten genomför Mosvodokanal, som sköter behandlingsanläggningarna, en stegvis ombyggnad av anläggningarna med hjälp av flera olika sätt bli av med lukter, som kommer att diskuteras nedan.

Låt oss gå i ordning, eller snarare, i flödet av vatten. Avloppsvatten från Moskva kommer in i stationen genom avloppskanalen Lyubertsy, som är en enorm underjordisk uppsamlare fylld med avloppsvatten. Kanalen är gravitationsströmmande och löper på ett mycket grunt djup nästan över hela sin längd, och ibland även över marken. Dess skala kan uppskattas från taket på avloppsreningsverkets administrativa byggnad:

Kanalens bredd är ca 15 meter (uppdelad i tre delar), höjden är 3 meter.

Vid stationen går kanalen in i den så kallade mottagningskammaren, varifrån den delas upp i två strömmar - en del går till den gamla delen av stationen, en del till den nya. Mottagningskammaren ser ut så här:

Själva kanalen kommer från höger bakom, och flödet, uppdelat i två delar, lämnar genom gröna kanaler i bakgrunden, som var och en kan blockeras av en så kallad grind - en speciell slutare (mörka strukturer på bilden). Här kan du lägga märke till den första innovationen för att bekämpa lukter. Mottagningskammaren är helt täckt med plåtar av metall. Tidigare såg det ut som en "simbassäng" fylld med fekalvatten, men nu syns den inte; naturligtvis blockerar den solida metallbeläggningen nästan helt lukten.

För tekniska ändamål fanns bara en mycket liten lucka kvar, genom att lyfta den kan du njuta av hela buketten av dofter. Hej från walksk :)

Dessa enorma grindar låter dig blockera kanalerna som kommer från mottagningskammaren vid behov.

Det finns två kanaler från mottagningskammaren. De var också öppna ganska nyligen, men nu är de helt täckta med ett metalltak.

Gaser som frigörs från avloppsvatten samlas under taket. Dessa är huvudsakligen metan och svavelväte - båda gaserna är explosiva i höga koncentrationer, så utrymmet under taket måste ventileras, men här uppstår följande problem - om du bara installerar en fläkt, så försvinner helt enkelt hela poängen med taket - lukten kommer att komma utanför. Därför, för att lösa problemet, utvecklade och tillverkade MKB "Horizon" en speciell installation för luftrening. Installationen är placerad i en separat monter och till den går ett ventilationsrör från kanalen.

Denna installation är experimentell för att testa tekniken. Inom en snar framtid kommer sådana installationer att börja installeras en masse vid reningsverk och vid avloppspumpstationer, av vilka det finns mer än 150 i Moskva och från vilka obehagliga lukter också kommer. Till höger på bilden är en av utvecklarna och testarna av installationen, Alexander Pozinovsky.

Funktionsprincipen för installationen är som följer:
Förorenad luft tillförs fyra vertikala rör av rostfritt stål underifrån. Samma rör innehåller elektroder, till vilka högspänning (tiotusentals volt) appliceras flera hundra gånger per sekund, vilket resulterar i urladdningar och lågtemperaturplasma. När de interagerar med det förvandlas de flesta luktande gaser till ett flytande tillstånd och sätter sig på väggarna i rören. Ett tunt lager vatten rinner ständigt ner i rörens väggar, med vilket dessa ämnen blandas. Vattnet cirkulerar i en cirkel, vattentanken är den blå behållaren till höger, nedan på bilden. Renad luft kommer från rostfria rör från ovan och släpps helt enkelt ut i atmosfären.
För den som är intresserad av mer detaljer, här är ett foto på montern där allt förklaras.

För patrioter - installationen var helt utvecklad och skapad i Ryssland, med undantag av kraftstabilisatorn (nederst i skåpet på bilden). Högspänningsdel av installationen:

Eftersom installationen är experimentell innehåller den ytterligare mätutrustning - en gasanalysator och ett oscilloskop.

Oscilloskopet visar spänningen över kondensatorerna. Under varje urladdning laddas kondensatorerna ur och processen för deras laddning är tydligt synlig på oscillogrammet.

Det finns två rör som går till gasanalysatorn - det ena tar in luft före installationen, det andra efter. Dessutom finns det en kran som låter dig välja det rör som ansluter till gasanalysatorns sensor. Alexander visar oss först den "smutsiga" luften. Svavelvätehalt - 10,3 mg/m3. Efter att kranen slagits sjunker innehållet till nästan noll: 0,0-0,1.

Var och en av kanalerna är också blockerad av en separat grind. Generellt sett finns det ett stort antal av dem på stationen - de sticker ut här och där :)

Efter rengöring från stora skräp kommer vattnet in i sandfällor, som, som återigen inte är svårt att gissa från namnet, är utformade för att ta bort små fasta partiklar. Principen för drift av sandfällor är ganska enkel - i huvudsak är det en lång rektangulär tank där vattnet rör sig med en viss hastighet, som ett resultat av att sanden helt enkelt har tid att sätta sig. Där tillförs även luft, vilket underlättar processen. Sand avlägsnas underifrån med hjälp av speciella mekanismer.

Som ofta händer inom tekniken är idén enkel, men utförandet är komplext. Så även här - visuellt är detta den mest sofistikerade designen på vägen mot vattenrening.

Sandfällor gynnas av måsar. I allmänhet fanns det en hel del måsar på Lyubertsy-stationen, men det var i sandfångarna som det fanns flest av dem.

Jag förstorade bilden hemma och skrattade vid åsynen av dem - roliga fåglar. De kallas svarthåriga måsar. Nej, de har inte ett mörkt huvud eftersom de ständigt doppar det där det inte ska, det är bara en designfunktion :)
Snart är det dock inte lätt för dem – många öppna vattenytor vid stationen kommer att täckas.

Låt oss gå tillbaka till tekniken. Bilden visar botten av sandfället (fungerar inte för tillfället). Det är här sanden lägger sig och tas bort därifrån.

Efter sandfångarna rinner vattnet åter ut i den gemensamma kanalen.

Här kan du se hur alla kanaler på stationen såg ut innan de började bevakas. Den här kanalen stänger just nu.

Ramen är gjord av rostfritt stål, som de flesta metallkonstruktioner i avloppssystemet. Faktum är att avloppssystemet har en mycket aggressiv miljö - vatten fullt av alla möjliga ämnen, 100% luftfuktighet, gaser som främjar korrosion. Vanligt järn förvandlas mycket snabbt till damm under sådana förhållanden.

Arbetet utförs direkt ovanför den aktiva kanalen - eftersom detta är en av de två huvudkanalerna kan den inte stängas av (muskoviter väntar inte :)).

På bilden är det en liten nivåskillnad, cirka 50 centimeter. Botten på denna plats är gjord av en speciell form för att dämpa vattnets horisontella hastighet. Resultatet är mycket aktiv sjudning.

Efter sandfång rinner vatten till primära sedimenteringstankar. På bilden - i förgrunden finns en kammare in i vilken vatten rinner, från vilken det rinner in i den centrala delen av sumpen i bakgrunden.

En klassisk sump ser ut så här:

Och utan vatten - så här:

Smutsigt vatten kommer från ett hål i mitten av sumpen och kommer in i den allmänna volymen. I själva sedimenteringstanken lägger sig suspensionen som finns i det smutsiga vattnet gradvis till botten, längs vilken en slamskrapa, monterad på en fackverk som roterar i en cirkel, ständigt rör sig. Skrapan skrapar sedimentet till en speciell ringbricka, och från den faller den i sin tur ner i en rund grop, varifrån den pumpas ut genom ett rör av speciella pumpar. Överskottsvatten rinner in i en kanal som läggs runt sumpen och därifrån in i ett rör.

Primära sedimenteringstankar är en annan källa till obehagliga lukter på anläggningen, eftersom... de innehåller faktiskt smutsigt (endast renat från fasta föroreningar) avloppsvatten. För att bli av med lukten bestämde sig Moskvodokanal för att täcka sedimenteringstankarna, men ett stort problem uppstod. Sumpens diameter är 54 meter (!). Foto med en person för skala:

Dessutom, om du gör ett tak, måste det för det första tåla snöbelastningar på vintern och för det andra bara ha ett stöd i mitten - stöd kan inte göras ovanför själva sumpen, eftersom gården roterar där hela tiden. Som ett resultat gjordes en elegant lösning - att göra taket flytande.

Taket är monterat av flytande rostfria stålblock. Dessutom är den yttre ringen av block fixerad orörlig, och den inre delen roterar flytande tillsammans med fackverket.

Detta beslut visade sig vara mycket framgångsrikt, eftersom... För det första försvinner problemet med snölast, och för det andra finns det ingen luftvolym som skulle behöva ventileras och ytterligare renas.

Enligt Mosvodokanal minskade denna design utsläppen av luktande gaser med 97 %.

Denna sedimenteringstank var den första och experimentella där denna teknik testades. Experimentet ansågs vara framgångsrikt och nu är andra sedimenteringstankar vid Kuryanovskaya-stationen redan täckta på liknande sätt. Med tiden kommer alla primära sedimenteringstankar att täckas på liknande sätt.

Men återuppbyggnadsprocessen är lång - det är omöjligt att stänga av hela stationen på en gång; sedimenteringstankarna kan bara rekonstrueras en efter en och stängas av en efter en. Ja, och det behövs mycket pengar. Därför, även om inte alla sedimenteringstankar är täckta, används en tredje metod för att bekämpa lukt - sprutning av neutraliserande ämnen.

Särskilda sprutor installerades runt de primära sedimenteringstankarna, som skapar ett moln av ämnen som neutraliserar lukt. Ämnen i sig luktar, inte särskilt trevliga eller obehagliga, men ganska specifika, men deras uppgift är inte att maskera lukten, utan att neutralisera den. Tyvärr kommer jag inte ihåg vilka specifika ämnen som används, men som de sa på stationen är det restprodukter från den franska parfymindustrin.

För sprutning används speciella munstycken som skapar partiklar med en diameter på 5-10 mikron. Trycket i rören är, om jag inte har fel, 6-8 atmosfärer.

Efter de primära sedimenteringstankarna kommer vattnet in i luftningstankar - långa betongtankar. De levererar en enorm mängd luft genom rör och innehåller även aktivt slam - grunden för hela metoden för biologisk vattenbehandling. Aktivt slam bearbetar ”avfall” och förökar sig snabbt. Processen liknar det som sker i naturen i reservoarer, men går många gånger snabbare p.g.a varmvatten, stora mängder luft och slam.

Luften tillförs från huvudmaskinrummet, i vilket turbofläktar är installerade. Tre torn ovanför byggnaden finns luftintag. Lufttillförselprocessen kräver en enorm mängd elektricitet, och att stoppa lufttillförseln leder till katastrofala konsekvenser, eftersom aktivt slam dör mycket snabbt, och dess återställande kan ta månader (!).

Aerotankar, konstigt nog, avger inte särskilt starka obehagliga lukter, så det finns inga planer på att täcka dem.

Detta foto visar hur smutsigt vatten kommer in i luftningstanken (mörkt) och blandas med aktivt slam (brunt).

En del av strukturerna är just nu avstängda och malpåse, av anledningar som jag skrev om i början av inlägget - en minskning av vattenflödet i senaste åren.

Efter luftningstankarna kommer vattnet in i sekundära sedimenteringstankar. Strukturellt upprepar de helt de primära. Deras syfte är att separera aktivt slam från redan renat vatten.

Bevarade sekundära sedimenteringstankar.

Sekundära sedimenteringstankar luktar inte - faktiskt är vattnet här redan rent.

Vattnet som samlas i sumpringbrickan rinner in i röret. En del av vattnet genomgår ytterligare UV-desinfektion och släpps ut i Pekhorkafloden, medan en del av vattnet går genom en underjordisk kanal till Moskvafloden.

Det sedimenterade aktiva slammet används för att producera metan, som sedan lagras i halvt underjordiska reservoarer - metantankar och används vid det egna värmekraftverket.

Det förbrukade slammet skickas till slamplatser i Moskvaregionen, där det avvattnas ytterligare och antingen grävs ned eller bränns.

Slutligen ett panorama över stationen från taket på administrationsbyggnaden. Klicka för att förstora.

Jag uttrycker min djupa tacksamhet till presstjänsten för inbjudan. Mosvodokanal, och även separat till Alexander Churbanov, chef för Lyubertsys avloppsreningsverk. Tack

De säger att om du inte vill förstöra din aptit, ska du inte gå till livsmedelsfabriker och se vad de gör det vi äter av. För att se vad vi dricker och inte behöva gå någonstans, här är det, det leriga, smutsiga vattnet i platta reservoarer. Men vad händer med den innan den kommer in i vår kran?

Från flod till flod Miljontals kubikmeter vatten cirkulerar dagligen från vattenintaget i vattenreningsstationen till slutskedet av reningen. På bilden - ett spill vid ett av Moskvas avloppsreningsverk

Oleg Makarov

För drygt ett år sedan urinerade Joshua Seater, bosatt i Portland, Oregons huvudstad, i en damm, som tyvärr visade sig vara en reservoar med behandlat dricksvatten. Slyngeln fångades av säkerhetskameror och bilderna från dem spelades in på tv. Staden var förskräckt - vad dricker vi?! För att dämpa paniken och lugna den allmänna opinionen var myndigheterna tvungna att tömma hela reservoaren på 30 miljoner liter. Tjänstemän beslutade att det var lättare att avsluta frågan än att förklara att innehållet i en mänsklig blåsa, löst i 8 miljoner liter rent vatten, inte skulle avslöja sig på något sätt - varken i smak eller färg. De som höll sig kallt och sunt förnuft, och var helt förbryllade: mänsklig urin är kanske det mest ofarliga som kan hamna i en sådan tank. Öppna reservoarer är bebodda av fåglar, amfibier och insekter, och alla av dem lindrar inte bara sina naturliga behov i vattnet, utan dör också, vilket innebär att de sönderfaller.

Filter för en process som kallas ultrafiltrering. Tack vare de minsta porerna med en diameter på 0,01 mikron kan sådana cellulosaacetatmembranfilter ta bort även bakterier och virus från vatten.

Var kan vi få rent vatten?

Även i laboratoriet är det omöjligt att få helt rent vatten som inte innehåller några lösningar, precis som det är omöjligt att få 100% vakuum. Det finns särskilt ingenstans att få det från naturen - vissa mineraler är nödvändigtvis lösta i det, kolloidala och fasta suspensioner är närvarande, såväl som levande organismer, deras rester och avfallsprodukter. Vatten som utvinns från artesiska brunnar är vanligtvis mer mineraliserat, hårdare, men relativt fritt från antropogen förorening och organiska ämnen. Men om vi till exempel talar om Moskva, som är landets största vattenkonsument (cirka 3,7 miljoner kubikmeter dricksvatten per dag), så är för huvudstaden de lokala reserverna av artesiskt vatten små och inte alls. möta metropolens krav. Moskva tar vatten från två huvudsakliga ytkällor - Volga (genom Moskvakanalen och en kedja av reservoarer) och Moskvafloden, eller mer exakt, från reservoarer som ligger i flodens övre delar och på dess bifloder. Vazuzskaya system av reservoarer på gränsen till Tver och Smolensk regioner kan dessutom mata både Volga och Moskvoretsky-källan. Vattenverk reglerar flodflödet och förhindrar smältvatten från att strömma ut och samlar det i reservoarer. Men vad för smältvatten med sig? Petroleumprodukter och deras förbränningsprodukter, kemiska gödningsmedel från åkrarna och många andra spår av mänsklig aktivitet som inte är särskilt hälsosam för hälsan i den relativt tätbefolkade Moskvaregionen. För att allt detta vatten ska bli drickbart måste det alltså renas på ett mycket seriöst sätt, och reningstekniken måste ständigt förbättras för att möta nya villkor.

Ultrafiltrering och ozonsorption är mest modern teknik, implementerad idag inom vattenrening. Ozonsorptionsmetoden (används vid de nya enheterna på Rublevskaya och Western-stationerna) består av den kombinerade användningen av ozoniserings- och sorptionsprocesser med pulverformigt eller granulärt aktivt kol.

Det finns fyra vattenreningsstationer i Moskva. Två av dem - Northern och Eastern - är engagerade i att rena Volga-vatten som kommer genom Moskva-Volga-kanalen, de andra två - Rublevskaya och Western - tar vatten som kommer längs Moskvafloden. Beredning av dricksvatten är inte längre högteknologisk, och huvudstadierna i denna process är välkända. Dessa är förklorering, reagensbehandling, sedimentering, filtrering och desinfektion. Men eftersom det ställs nya krav på vattenkvaliteten idag, och ”kvaliteten” på föroreningarna ytvatten också, tyvärr, ökar, under de senaste åren har ny teknik införts vid Mosvodokanals anläggningar för att avlägsna alla typer av obehagliga föroreningar från dricksvattnet - från tungmetaller till virus. År 2006, på basis av den västra vattenreningsstationen, skapades den sydvästra vattenförsörjningsstationen, där modern teknik hittade sin mest radikala utföringsform.

Klor gick i pension

Med hjälp av vattenreningsschemat på just denna station kommer vi kortfattat att överväga hur exakt smutsigt och lerigt vatten från öppna reservoarer blir rent dricksvatten. Redan från början kan vattnet i Moskvafloden som tas med de första lyftpumparna utsättas för preliminär klorering (vid allvarlig förorening). Under många år har klorering varit mest effektiv metod desinfektion, befria vatten från patogena bakterier. Det finns bara ett problem: flytande klor är giftigt och är ett starkt oxidationsmedel. Naturligtvis, i de koncentrationer som finns i det beredda vattnet, kan inga problem förväntas av det, men för att säkerställa en oavbruten kloreringsprocess måste flytande klor lagras i stora mängder, och då kan det bli en allvarlig skadlig faktor i händelse av människan orsakad katastrof eller en terrorattack. Därför började Moskvas vattenreningsverk sedan 2009 att introducera ett annat ämne som innehåller aktivt klor - natriumhypoklorit. Detta ämne är inte sämre än klor i sin desinficerande effekt, men är säkrare.

Ozonering är en av de viktigaste metoderna för vattenrening. Detta historiskt foto kontaktpool i vilken ozonering ägde rum vid Östra vattenverket (Moskva).

Om initial klorering inte krävs kommer vattnet omedelbart in i förozoneringskammaren. Ozonering är en sedan länge etablerad metod för vattenrening. Eftersom det är ett kraftfullt oxidationsmedel, förstör instabila molekyler av tre syreatomer de kemiska föreningar som bildar smak, lukt och färg av vatten, och oxiderar även metalliska föroreningar. Ozon i sig fungerar som ett koaguleringsmedel och omvandlar en del av de lösta ämnena till suspensioner som är mycket lättare att fälla ut eller filtrera. Ozonbildning sker i slutna kammare som förhindrar gasläckor. Syre från atmosfärisk luft används, som tas, kyls och torkas och sedan passeras genom en elektrisk urladdning. Ozon-luftblandningen blåses ut i vattnet genom keramiska diffusorer med små hål, och sedan tvingas avgaserna (med hjälp av katalysatorer och hög temperatur) att återgå till sitt ursprungliga O 2 -tillstånd.

Vatten som har genomgått en preliminär ozonering är naturligtvis fortfarande långt ifrån fullständig rening - det innehåller tillräckligt med föroreningar i form av kolloidala suspensioner och fina suspensioner. I en specialblandare som består av fyra på varandra följande bassänger tillsätts ett koaguleringsmedel (aluminiumpolyoxiklorid) till vattnet - ett ämne som gör att små suspensioner samlas till större klumpar. Särskilda reagenser tillsätts för att fälla ut föroreningar och för att bilda flockar (flockbildande kemikalier kallas flockningsmedel).

Vattenreningsupplägg vid Sydvästra vattenverket

Efter detta kommer vattnet in i sedimenteringstanken, där föroreningarna sedimenterar och bildar det så kallade kontaktslammet (delvis töms det ut i avloppet och återförs delvis till blandaren, där det främjar koagulering). Efter avslutad sedimentering klarnas vattnet och skickas till en omozoneringskammare.

Viruset kommer inte igenom

Vattnets plåga slutar inte där. Vid behov tillsätts i nästa kammare ett koaguleringsmedel och sorbent i form av pulveriserat aktivt kol till vattnet. Kol absorberar resterna av organiska ämnen (till exempel bekämpningsmedel), tillsammans med vilka det kommer att avlägsnas från vattnet under efterföljande flerskiktsfiltrering. Filter laddade med ett lager av sand (nedan) och hydroantracit (ovan) kommer att absorbera de sista resterna av fasta suspensioner. Vid denna tidpunkt är den traditionella reningscykeln nästan klar, men för bättre vattenbehandling har en annan högteknologisk länk lagts till den - ultrafiltrering.

Moskvas vattenförsörjningssystem inkluderar 15 reservoarer med en total användbar volym på 2,3 miljarder m3. Den totala vattenavkastningen är 11 miljoner m 3 /dag, vilket är 2,5 - 3 gånger högre än kapitalets nuvarande behov av vatten som används för hushålls- och dricksbehov.

Ultrafiltreringsrummet rymmer en hel uppsättning ballongformade filter arrangerade i block i fyra rader. Varje plastcylinder innehåller 35 500 hålfibermembran av cellulosaacetat. Fibrernas porositet är 0,01 mikron, vilket är tillräckligt för att hålla kvar bakterier och virus i filtren. Dessutom, även efter så många stadier av rening, behåller vatten den nödvändiga uppsättningen av mineralmikroelement lösta i det för människor. Vattenbehandlingen kröns med slutlig desinfektion: natriumhypoklorit används återigen för klorering, och ammoniakvatten tillsätts också. Detta skulle vara onödigt (bakterier och virus filtreras bort) om vattnet kom till konsumenten direkt från vattenreningsverket, men... innan vattnet rinner från kranen i lägenheten har det en lång resa genom ledningsnätet , vars kvalitet är milt sagt ojämn och genom vattentransformatorstationer med tankar, där återinfiltration av skadligt organiskt material är mycket troligt. Vatten behandlat med reagens kommer att motstå infektion under lång tid.

Avloppsvatten betraktas idag inte bara som ett reningsobjekt utan också som en resurs. Biogas framställs av organiskt slam som separeras från avloppsvatten genom anaerob jäsning i rötkammare. Samma sediment används som kompost för att gödsla jordar. Energi utvinns ur avloppsvattnet med hjälp av värmepumpar.

Och städa igen!

Vatten som tas från reservoarer för behov storstad, de rensar det två gånger - när de förvandlar det till dricksvatten och när det i sig blir till avlopp. Fyra stationer i Moskva renar också avloppsvatten, men tekniken för att återföra fukt till naturen skiljer sig något från vattenrening.

Först filtreras avloppsvattnet genom metallgaller, vilket resulterar i att fast hushållsavfall separeras från vattnet (det tas till deponin som vanligt sopor). Sedan avsätts fasta mineralföroreningar i så kallade sandfällor, varefter vattnet går till den primära sedimenteringstanken, där sediment faller till botten. organiskt ursprung. Därefter, i luftningstankar, sker biologisk rening av avloppsvatten med hjälp av aktivt slam. Efter att ha spenderat sin tid separeras det aktiverade slammet från vätskan i en sekundär sedimenteringstank. Det som återstår är desinfektionsproceduren, och här utförs den med UV-strålning (och inte klor eller dess derivat), varefter det renade vattnet släpps ut i floderna i Moskvoretsky-bassängen. Cykeln är klar.

Avslutningsvis serien av artiklar om rening av avloppsvatten från tätorter kommer vi att prata om slambehandling - det sista steget i hela processen. Artikeln blev lång, men ämnet slambehandling vid rening av stadsavloppsvatten är lika intressant som storskaligt. Det rör många aspekter: från komplexa tekniker och deras många typer, till den ekonomiska genomförbarheten av deras användning och överensstämmelse med miljöstandarder. Till att börja med, låt oss komma ihåg att ett fullfjädrat tekniskt system för rening av avloppsvatten bör inkludera fyra huvudprocesser: mekanisk rening, biologisk rening, renat vatten desinfektion och slambehandling. I vissa fall kan så kallade "avskalade scheman" användas, där någon process saknas - detta är motiverat under exceptionella förhållanden.

Ris. 0 Reningssteg i ett fullfjädrat tekniskt system av GSV

Fakta 1. Tekniskt sett är avloppsvatten ett "flytande avfall"

Avloppsvatten är avfall som med hjälp av vatten får en flytande konsistens som gör att det kan släppas ut till en avloppsreningsanläggning. Målet med avloppsvattenrening är att på ett tillförlitligt och ekonomiskt sätt ta bort oönskade föroreningar som, när de släpps ut i en vattenförekomst, kan orsaka oacceptabel stress på dess ekosystem. För detta ändamål används metoder som i slutändan bidrar till att det ursprungliga avloppsvattnet separeras i renat avloppsvatten och restämnen - slam.

De resulterande restsubstanserna (fig. 1) kan delas in i följande grupper:

Avfall som hålls kvar på skärmar eller siktar;
Sand som hålls kvar i sandfällor;
Oljor och fetter;
Avloppsslam (primärt, sekundärt och tertiärt).

Slam från siktar/silar, sand från sandfång, samt fetter och oljor avlägsnas redan från avloppsvattnet vid mekanisk förbehandling så att de inte stör vidare reningsprocesser. Avloppsslam är däremot själva produkten av avloppsrening, som innehåller ämnen som avlägsnas från avloppsvattnet genom rening. Jämfört med andra restämnen förekommer avloppsslam i betydligt större mängder. Frågan om ändamålsenlig ekonomisk och samtidigt miljömässig användning av slam är ännu inte klart löst.

Ris. 1. Förekomst av restämnen i reningsverket beroende på processens skeden

I allmänhet kräver alla avloppsrester på ett tillförlitligt och miljövänligt avfallshantering. Det är sant för alla restämnen att de enligt naturlagen för bevarande av materia och energi inte kan förstöras i ordets rätta bemärkelse, vilket gör att endast två metoder är tillgängliga:

Återgå till kretsloppet av ämnen (återvinning);
Avlägsnande från kretsloppet av ämnen (eliminering).

Men som regel har restämnen olika kritiska egenskaper/komponenter som förhindrar att de direkt återgår till ämneskretsloppet eller avlägsnas från det. Som en konsekvens blir förbehandling, ”borttagningsorienterad” behandling, nödvändig för att modifiera de kritiska egenskaperna/komponenterna så att restämnena inte längre orsakar kritiska miljöbelastningar.

Fakta 2: Typen och omfattningen av slambehandling beror på mängden och strukturen hos avloppsslammet, samt de metoder som finns tillgängliga

Slambehandlingens uppgift är att förbereda det slam som uppstår vid rening av avloppsvatten på ett sådant sätt att det kan omhändertas enligt föreskrifter, ekonomiskt och ofarligt, d.v.s. utan negativ allmän miljöpåverkan. Syftet med slambehandling är att förändra eller förbättra slammets viktigaste egenskaper (volym, lukt, hygien etc.). Att minska halten av skadliga ämnen i slam är inte slambehandlingens uppgift. Detta kräver åtgärder från källans sida, d.v.s. avloppsvattenproducenter. TILL de viktigaste egenskaperna slam som kan och bör förändras under behandlingen inkluderar höga andelar vatten, organiskt material och patogener.

Om avloppsslam ska användas i lantbruk eller jordbruk, då måste det vara hygieniskt oklanderligt och stabilt, eftersom Det ska inte finnas någon luktbildning på grund av snabb bakteriell nedbrytning. För att kasseras på deponier måste organiska fasta ämnen avlägsnas i stort sett helt (PP< 5%). В обоих случаях осадок сточных вод должен транспортироваться, вследствие чего требуется отделить воду для уменьшения количества и объема. Как можно меньшее содержание воды важно также при термическом удалении в целях экономии применяемой энергии.

För att lösa problemen med slambehandling finns många metoder tillgängliga, som systematiskt kan kombineras till fyra huvudoperationer (tabell 1).

Grundläggande drift	Mål	Exempel på möjliga tekniker
Vattenavskiljning	Reduktion i volym och massa	Packning, uttorkning, torkning
Stabilisering	Partiell nedbrytning av organiska föroreningar (minskad luktbildning)	Biologisk aerob (kompostering); biologisk anaerob (jäsning)
Desinfektion/desinfektion	Döda eller minska antalet bakterier	Exponering för hög temperatur. pH-värdesförskjutning, joniserad bestrålning
Mineralisering / inertisering	Fullständig nedbrytning av organiska föroreningar	Brinnande. Förgasning och avgasning. Våtoxidation

Tabell 1. Grundläggande operationer för rening av avloppsslam

Många metodalternativ kombineras som moduler av deponeringsprocesser, med hänsyn till kvaliteten och kvantiteten av avloppsslam och enligt de önskade deponeringsmålen. Flexibilitet i borttagningsprocessen är viktig för säker borttagning. Den nås när de första modulerna i den valda borttagningsprocessen tillåter högsta belopp platser där moduler av alternativa borttagningsprocesser ingår. Vanligtvis kommer vattenavskiljning och stabilisering först.

Låt oss överväga ovanstående operationer sekventiellt.

Fakta 3. Slam bildas i avloppsreningsverk med en vattenhalt på 96 till 99,5 %

Vattenavskiljning.

Slambildning leder till tekniska problem i alla efterföljande reningsprocesser (eller bortskaffande) och ökar konstruktions-, utrustnings- och driftskostnaderna. Därför måste varje slambehandlingsprocess innehålla ett eller flera steg i vilka vatten separeras från slammet för att ge optimerade förhållanden för de följande stegen. Metoder för att separera vatten är uppdelade beroende på förmågan att isolera Olika typer vatten från suspenderat avloppsslam:

För packning (naturlig eller mekanisk) - avlägsnande av vatten från det mellanliggande utrymmet till cirka 15% CO (85% vattenhalt (SWd/WG));
Dehydrering (naturlig eller mekanisk) - avlägsnande av kapillärt och delvis ytbundet vatten till cirka 45% Co (55% SVd);
Torkning - avlägsnande av kvarvarande ytbundet vatten och internt vatten till mer än 95 % CO (5 % SVd).

Täta.

Komprimering är den enklaste och billigaste formen för att öka koncentrationen av fasta ämnen eller separera fasta ämnen från vätskor vid rening av avloppsslam och används i nästan alla avloppsreningsverk. Förutom huvudsyftet - volymminskning - har kompaktering en positiv effekt på behandlingsprocessen i mellanlagringsområdet, på processstabilisering, såväl som på optimering av resultat och kostnader (mindre behållare, pumpar, omrörnings- och uppvärmningsanordningar, samt lägre transportkostnader).

Typiskt kan packningsmetoderna variera beroende på om naturliga (gravitationella) eller artificiella krafter är verksamma (Figur 2). Metoder är också indelade efter vilken teknik som används - statisk och mekanisk.

Ris. 2. Metoder för komprimering av avloppsslam

Uttorkning.

Syftet med avvattningen är att minska mängden avloppsslam så mycket som möjligt för att förbereda slammet för efterföljande deponeringsprocesser (t.ex. kompostering, torkning, förbränning) och transport. Den vanligaste metoden är att avvattna stabiliseringsslammet. I princip finns det förutom konventionella mekaniska metoder även naturliga metoder, men på grund av det stora utrymmesbehovet och luktproblemen förlorar de sin betydelse.

Torkning.

Om restvatten ska avlägsnas från slammet efter mekanisk avvattning måste det indunstas eller indunstas genom torkning. Följande argument talar för torkning efter uttorkning:

Mängden avloppsslam minskar och värmevärdet ökar;
Lagringsförmågan och transporterbarheten förbättras;
Förbättrad hantering och doseringsmöjligheter;
Mikrobiologisk och hygienisk säkerhet stabiliseras;

För efterföljande termisk borttagning är den sista punkten i första hand viktig, eftersom den fasta halten som uppnås genom avvattning ofta är otillräcklig för att säkerställa en autotermisk förbränningsprocess. Autotermicitet är som regel möjlig för jäst slam vid CO = 40-45 % och för obehandlat slam vid CO = 35 %.

Av tekniska skäl kan dock ytterligare torkning krävas innan bränning.

Ris. 3. Typer av torktumlare för torkning av avloppsslam beroende på applikation

Stabilisering.

Stabilisering av avloppsslam är den viktigaste av de grundläggande slambehandlingsoperationerna. Huvudmålet stabilisering är effekten på slamföroreningar eller deras nedbrytning, så att vid vidare bearbetning av avloppsslam kan bildning av lukt och andra hygieniska eller estetiska störningar undvikas. Detta kan faktiskt uppnås med biologiska, kemiska och termiska metoder.

Den effektiva minskningen av luktbildande föroreningar och organiskt slam som krävs för detta resulterar i ett antal positiva effekter, nämligen:

Minska sediment/fasta ämnen;
Förbättrad slamavvattningsförmåga;
Minska antalet patogener (partiell desinfektion);
Produktion av biogas (endast med anaerob stabilisering).

Biologisk aerob stabilisering.

Aerob stabilisering av slam bygger på samma metaboliska processer som är kända från biologisk rening av avloppsvatten (Fig. 4): sönderfallande organiskt material, när det förbrukas O 2, oxideras till oorganiska slutprodukter (CO 2, H 2 O, NO 3). (dissimilering) eller när energi förbrukas används den för konstruktion av nya cellulära ämnen och för bildning av reservämnen (assimilering). Till skillnad från rening av avloppsvatten måste den tillgängliga substratkoncentrationen vara så låg att slammet börjar förbruka sig själv, d.v.s. så att dödshastigheten för mikroorganismer är större än ökningen av biomassa.

Ris. 4. Metaboliska processer under aerob stabilisering av sediment

Biologisk anaerob stabilisering (jäsning).

Anaerob nedbrytning av organiska komponenter i avloppsslam (kolhydrater, fetter, proteiner) till oorganiska slutprodukter och gaser utförs inom ramen för ett fyrstegssystem (hydrolys, acidogenes, acetogenes och matanogenes) med nära rumslig närhet av olika grupper av mikroorganismer. Först, i hydrolysstadiet, omvandlas högmolekylära, ofta olösliga substrat (kolhydrater, proteiner och fetter) av exoenzymer till lågmolekylära fragment (monosackarider, glycerol, fettsyrarester och aminosyror), från vilka fermentativa bakterier (fakultativa resp. obligat anaeroba) bildas sedan under acidogenesen kortkedjiga organiska syror (t.ex. smörsyra, propionsyra, ättiksyra), samt alkoholer, koldioxid och väte. Av dessa intermediärer kan endast ättiksyra (acetat), CO 2 och H 2 direkt omvandlas av acetotrofa metanogena bakterier till metan och koldioxid. Andra organiska syror och alkoholer måste först omvandlas av acetogena bakterier till ättiksyra genom processen för acetogenes. Sedan bildar metanogena mikroorganismer, i processen för metanogenes, slutprodukten - metan - från ättiksyra, såväl som från CO 2 och H 2. I allmänhet bryts cirka 60-70 % av allt omvandlat kol ned till metan genom en mellanprodukt - ättiksyra - av metanogena mikroorganismer. De återstående 30-40 % erhålls genom direkt omvandling av mellanproducerat CO 2 och H 2 till metan av vätebakterier.

Fakta 4. Beslutet till förmån för anaerob rötning av slam med biogas är avgörande för energibalansen i avloppsreningsverket

Produktion och användning av biogas.

På grund av systemets karaktär är produktion av biogas och dess användning för att generera energi (värme och ström) endast möjlig med anaerob stabilisering av avloppsslam. Syftet med att använda biogas är att helt täcka reningsverkets värmeförbrukning och delvis täcka dess elförbrukning.

Standardnivån på utrustningen för metatankar idag och förloppet av den tekniska processen med optimal drift säkerställer höga gasutsläpp. Full användning av denna energipotential gör det möjligt att ersätta energi som förbrukas från andra källor och minska den resulterande energiförbrukningen, vilket gör att användningen av biogas som sekundär energibärare starkt rekommenderas ur ekonomisk synvinkel.

Desinfektion.

I allmänhet är desinfektion av avloppsslam med kemiska, biologiska och fysikaliska metoder möjlig genom att använda en av följande tre verkningsmekanismer:

Hög temperatur;
Öka pH-värdet;
Kombination av exponering för hög temperatur och ökat pH-värde.

I alla fall är den lämpliga varaktigheten av exponeringen för dessa mekanismer ett villkor för sedimentets infektionssäkerhet. Eftersom ovanstående mekanismer delvis fungerar vid andra tekniska stadier av slambearbetning (stabilisering, konditionering, torkning), är det möjligt och tillrådligt att definiera desinfektion som ett sekundärt mål för dessa tekniska stadier. Med införandet av desinfektion i den befintliga behandlingsprocessen, förutom att minska kostnaden för att anpassa processen, uppstår inga andra kostnader. Desinfektion kan också utföras på en separat plats med specialenheter (pastörisering).

Tröghet.

Syftet med inertisering är att förstöra eller så fullständig omvandling av organiska komponenter som möjligt och, som ett resultat, omvandling av avloppsslam till ett mineralämne som är lämpligt för lagring eller användning. Detta krävs i första hand när avloppsslam på grund av sin struktur och mängd inte ska användas i närområdet för vare sig jordbruks- eller jordbruksändamål, utan ska deponeras.

Olika termiska metoder används för att inertisera slam. Här är de mest kända av dem:

Förbränning (separat och gemensam);
Förgasning;
Pyrolys (kombinerat med antingen förbränning eller förgasning);
Våtoxidation.

Brinnande.

Förbränning av avloppsslam ger huvudsakligen följande fördelar:

Reduktion av massa och volym genom avdunstning av vatten och nästan fullständig mineralisering av den organiska fraktionen i avloppsslam;
Destruktion av skadliga organiska ämnen i slam;
Koncentration och bindning av skadliga organiska ämnen i förbränningsrester och i gasreningsprodukter;
Utnyttjande av slammets eget energiinnehåll.

Därför när det gäller skydd naturliga resurser Att bränna avloppsslam är kontroversiellt: å ena sidan går värdefulla växtnäringsämnen förlorade, och å andra sidan kan fossil energi ackumuleras under vissa extrema förhållanden. Användningen av avfall från avloppsslamförbränning kan övervägas i termer av energiproduktion och möjlig tillämpning genererad aska eller slagg vid tillverkning av byggmaterial.

Förgasning.

Förgasning betyder omvandling av ett kolväteinnehållande fast ämne eller flytande ämne(t.ex. kol, biomassa, olja) med ett förgasningsmedel (syre/luft, vattenånga) till gasformiga produkter. Detta producerar syntesgas, som innehåller H2, H2O, CO, CO2, CH4 som huvudkomponenter. Andra komponenter inkluderar H 2 S, COS, HCl, NH 3 , HCN och - beroende på processen - högre koncentrationer av kolväten eller hartsoljor. Den exakta sammansättningen av syntesgasen beror på:

Sammansättning av det använda ämnet;
Typ och mängd av förgasningsmedel;
Reaktionsförhållanden - temperatur och tryck;
Kinetiska begränsningsförhållanden bestäms av den valda förgasningsmetoden.

Vid förgasning av avloppsslam, på grund av närvaron av ett mineralinnehåll i det, tillsammans med syntesgas, uppstår också granuler eller slagg som är benägna att bilda avlagringar och är lämpliga för användning (till exempel vid produktion av byggmaterial) . Temperaturen bör vara minst 850 o C, och under förgasning följt av smältning av slaggen - minst 1300 o C. Vanligtvis torkas sedimentet till CO > 90 %. Beroende på vilken metod som används måste avloppsslam beredas olika (tabell 2).

Tabell 2. Metoder för förgasning av avloppsslam

Avgasning/pyrolys.

Avgasning eller pyrolys (liksom halvkoksning, karbonisering eller torrdestillation) kallas termisk nedbrytning organiskt material samtidigt som det tar bort syre. Produkterna från pyrolysreaktionen är å ena sidan gaser och gasformiga kolväten (pyrolysgas) och å andra sidan en fast koksliknande rest som innehåller kvarvarande inerta material (pyrolyskoks). Pyrolysgas kan inte lagras under lång tid, och pyrolyskoks kan inte placeras på deponier, så båda måste brännas eller förgasas direkt efter avgasningen. Så när det gäller de resulterande produkterna måste avgasning betraktas som ett förbehandlingssteg som leder till en kombination av metoder för slutbehandling endast i kombination med ett andra värmebehandlingssteg.

Det finns två huvudsakliga implementerade kombinationer av metoder: semi-koksförbränningsmetoden (pyrolys + förbränning) (Fig. 5) och Thermoselect-metoden (pyrolys + förgasning) (Fig. 6).

Ris. 5. Halvkoksning och förbränningsmetod

Halvkoksnings- och förbränningsmetoden var den första kombinerade metoden som framgångsrikt testades i pilotanläggningar.

Ris. 6. Termovalmetod

Våtoxidationsmetoder.

Begreppet "våt oxidation" beskriver generellt den flamfria oxidationen av ämnen i vattenlösningar eller i dispergerad form med syre, luft eller andra oxiderande ämnen vid förhöjt tryck och temperatur. Huvudstegen i våtoxidationsreaktionen är termisk sönderdelning, hydrolys och efterföljande oxidation. Istället för våtoxidation kallas metoderna kort för LoProx och VerTech.

Enligt FerTech-metoden sker reaktionen i en underjordisk reaktor på ett djup av 1200 -1500 m (fig. 7).

Ris. 7. FerTech-metod

Vi tittade på 4 huvudverksamheter för rening av kommunalt avloppsslam, där många ingår olika metoder och teknik. Användningen av var och en av dessa metoder kräver ekonomisk och miljömässig motivering i var och en specialfall applikationer.

Artikelserien som ägnas åt rening av stadsavloppsvatten närmar sig sitt slut. Vi pratade om de fyra huvudstadierna av avloppsvattenrening i ett komplett tekniskt schema: mekanisk behandling, biologisk behandling, desinfektion av renat vatten och slambehandling - och undersökte i detalj metoderna och teknikerna för var och en av dem.

När man skrev artikeln användes material från manualerna: "Avloppsvattenrening med centraliserade dräneringssystem för bosättningar och stadsdelar", "Industriell avloppsvattenrening", St. Petersburg: New Journal

Vatten. Varje person kan inte klara sig utan vatten, och jag vill inte ens gissa hur mycket vatten en invånare i Ryssland använder per dag i genomsnitt... Låt oss prata om vad som händer med vattnet innan det hamnar i kranen. För att göra detta, låt oss gå till Moskvas sydvästra vattenverk.

Vatten för Moskva tas från Moskvafloden och Volga. När det gäller sydvästra vattenverket är detta Moskvafloden. Den "första uppgången" pumpstationen, som ligger nära byn Razdory (Moskva-regionen, Odintsovo-distriktet), lyfter vatten från ett djup av fem meter och skickar det genom rör till de sydvästra (här) och västra vattenstationerna.

1. Det första steget är den primära ozoneringen av vatten. Sedan kommer vattnet in i blandningskammaren, där speciella reagenser läggs till det

2. Blandningsprocessen varar i 10 minuter. Reagens bidrar, grovt sett, till att "kärna" föroreningar till flingor

3. Därefter går vattnet in i sumpen, där samma flingor lägger sig och avlägsnas med en speciell mekanism i botten

4. Genom lutande plattmoduler skiktas vattnet, vilket å ena sidan hjälper till att separera smuts, och å andra sidan påskyndar vattnets rörelse

Därefter ozoniseras vattnet igen

5. Vattenkvalitet är en ombytlig sak, och om vattnet kommer till stationen för förorenat, kommer ytterligare ett reningssteg att läggas till i processen