Рабцевич Д.С.,
Рабцевич С.Н., директор ТОО «ВодЭкоФильтр»
Последние события в области эпидемиологической ситуации в мире показали, насколько мы уязвимы со стороны невидимых микроорганизмов, заселяющих землю или искусственно инкубированных человеком, в том числе и с целью влияния на поведение общества. Ситуация с защитой общества от пандемии показала несовершенство методов, способов и технологий борьбы с носителем заболевания, при этом полностью игнорируются современные методы защиты водных источников от вторичного заражения, которое может быть генерировано такими активными носителями, как городские, бытовые и сточные воды от медицинских учреждений. Результаты многочисленных исследований констатируют, что такие сточные воды содержат широкий спектр патогенных бактерий, вирусов, цист простейших и яиц гельминтов, характерных для жителей региона, где расположены очистные сооружения. В этой связи биологическое загрязнение сточных вод обусловливает наибольший риск для населения, расположенного вблизи водоема. Степень этого риска зависит от многих факторов, определяющими из которых являются: вид возбудителя, его вирулентность, концентрация в сточных водах, устойчивость во внешней среде и к действию дезинфектантов, характер возможного воздействия на человека и т.д. С эпидемиологической и гигиенической точек зрения наибольшую опасность при использовании очищенных сточных вод могут представлять энтеровирусы, что объясняется их высокой устойчивостью в водной среде, патогенными факторами для человека, интенсивным повсеместным распространением и отсутствием мер специфической профилактики. Существенно то, что при использовании сточных вод в сооружениях, на которых образуется гидроаэрозоль (градирни, брызгальные бассейны, разбрызгиватели на полях орошения и т.д.), не исключена возможность загрязнения атмосферного воздуха микроорганизмами, в частности, около городских очистных сооружений в воздухе на значительном расстоянии обнаруживается патогенная микрофлора. Особое опасение вызывает гидроаэрозоль сточных вод в связи с возможностью передачи возбудителя эпидемического легионеллеза. За годы, прошедшие со времени первого описания легионеллеза в 1976 г., выявлено большое число случаев данной инфекции и подтверждена существенная роль в ее распространении систем оборотного водоснабжения, кондиционеров, душевых установок, градирен [1]. В этих условиях высокая степень очистки сточных вод выступает в качестве основного фактора профилактики инфекционных заболеваний и интоксикаций среди контингента населения, подвергающихся прямому или косвенному воздействию сточных вод [2].
Повторное использование сточных вод для непрямого питьевого водоснабжения городов и поселений мы можем наблюдать на любой крупной реке, где вышерасположенные по течению населенные пункты сбрасывают условно очищенные сточные воды, которые смешиваются с речной водой и в дальнейшем, после доочистки в естественных условиях, поступают на водозаборы, расположенные ниже по течению. Что касается прямого питьевого водоснабжения, то здесь существенную роль играет психологический фактор, и только серьезные причины могут побудить людей принять тот факт, что они будут пить разбавленную сточную воду, которая недавно текла по канализационным трубам города, расположенного выше по течению той же реки. При этом водоснабжающими организациями зачастую утверждается, что степень чистоты источника питьевого водоснабжения соответствует нормативным требованиям по микробиологической чистоте (МБЧ). На самом деле, степень МБЧ источников водоснабжения зачастую не соответствует нормативам, а что касается работы очистных городских сооружений, то качество очищенных сточных вод не выдерживает никакой критики, а при этом, так называемые «очищенные стоки», с успехом сбрасываются в проточные водоемы и успешно доставляются следующему водопотребителю, но уже в разбавленном виде. При этом количество инкубированных бактерий, и особенно вирусов, вынесенных человеком в окружающую среду, в таких источниках не снижается, а зачастую даже увеличивается в случае благоприятных условий для развития микрофлоры.
Что касается вируса COVID-19, то он может перемещаться по воздуху на расстояние от 6 до 7 футов [3], а в некоторых изданиях сообщается, что вирус может преодолевать такое же расстояние от зараженных человеческих фекалий. Другие источники полагают, что COVID-19 может включать Prevotella, бактерию, которая, как известно, вызывает инфекции дыхательных путей, включая пневмонию, может распространяться, кроме прямого контакта, что естественно, и через фекальные сточные воды.
Указанные обстоятельства усиливают микробиологический фон источника водоснабжения и требуют от водоснабжающей организации введения дорогостоящих мероприятий, связанных с дополнительной усиленной санитарной обработкой как питьевых, так и очищенных сточных вод. Подтверждением того, что некоторые вирусы могут длительное время находиться в водной среде, не теряя своей активности, являются данные, полученные от различных научных источников.
Таблица 2
| № пп | Наименование штамма вируса | Инкубационный период и
срок жизни |
Устойчивость к
температуре и дезинфектантам |
Условный размер вируса, нм |
| 1 | Коронавирус COVID-19 | Инкубационный период от 2 до 12 суток.
На поверхностях в среде с влажностью 40% и температуре 22оС-от нескольких часов до 7 суток. В составе воды-до 9 суток. |
Погибает в течение 15 минут при нагревании до 56оС. УФ-излучение, органические жирорастворители и определенные моющие средства уничтожают вирус в течение нескольких минут. | 60-140 |
| 2 | Грипп | Инкубационный период от 1 до 4 суток.
В воздухе помещений при 22оС-от 2 до 9 часов. На металле и пластике-24-48 часов. |
Погибает при нагревании до 60оС.
Чувствителен ко всем видам дезинфектантов. |
100-120 |
| 3 | Ротавирусы,
норовирусы |
Инкубационный период от 1 до 7 суток.
На различных объектах до 45 суток. На овощах и фруктах — 5-30 суток. В водопроводной воде-до 60 суток. |
Выдерживает нагрев до 50оС.
Не погибает при обычном хлорировании. |
65-75 |
| 4 | ВИЧ | Инкубационный период от 2 до 12 месяцев.
В воздухе-несколько часов. В шприцах при 22-37оС — от 2 до 7 суток. В донорской крови — годами. |
Гибель в течение 3-5 минут при обработке дезсредствами. При кипячении-1 минута, при нагревании до 56оС-30 минут. | 100-150 |
| 5 | Пикорнавирусы
(гепатит-А) |
При комнатной температуре в сухой среде-до 7 суток, в экскрементах-до 30 суток. В пресной и соленой в воде от 3 до 10 месяцев. | При кипячении погибает за 5 минут. | 27-32 |
| 6 | Гепаднавирусы
(гепатит-В) |
Инкубационный период от 30 до 180 суток.
В крови при комнатной температуре-до 3 месяцев. В высушенной плазме — 25 лет.
|
Выдерживает кипячение до 30 мин., сухой жар (160оС) в течение часа. Остается активным при обработке 80% этиловом спиртом, чувствителен к воздействию формалина, хлорамина, эфира. | 27-45 |
| 7 | Флавивирусы
(гепатит-С) |
Инкубационный период от 2 недель до 6 месяцев.
В крови при температуре от 6 до 20оС-до 1,5 месяцев. При замораживании плазмы-годами. |
При кипячении до 3-5 минут. Максимальный срок на предметах, контактирующих с кровью-медицинских инструментах, пинцетах, ножницах и пр. | порядка 50 |
| 8 | Краснуха | Инкубационный период от 12 до 24 суток.
При комнатной температуре в течение нескольких часов. |
Быстро погибает под воздействием УФ-излучения, обычных дезинфектантов. | 60-70 |
| 9 | Корь | Инкубационный период от 8 до 17 суток.
В воздухе и на поверхностях при температуре -15-20оС — несколько недель, при комнатной температуре-от 2 до 48 часов. |
Чувствителен к УФ-излучению и солнечным лучам. Устойчив к антибиотикам. | 150-250 |
| 10 | Ветряная оспа | Инкубационный период от 7 до 21 суток.
Вне организма человека до 10 минут. |
Вирус почти мгновенно убивает солнечная радиация, свежий воздух при проветривании, дезинфектанты. | 150-200 |
Одно из последних исследований в Китае, проведенных в 2019 году, свидетельствует об отсутствии вирусов в очищенной сточной воде только при использовании систем очистки сточных вод, спроектированных по технологии МБР (мембранный биореактор). Авторы проанализировали количество норовируса человека GI, GII, ротавируса и степень их удаления в очистных установках, используемых в университетском кампусе [4]. Сточные воды содержали стоки от септиков, ресторанов, кафе и серую воду от душевых. Сточные воды обрабатывались с помощью тонкой механической обработки, далее подвергались биологической очистке с использованием A2O- и MBR-технологий, после чего биологически очищенные сточные воды сбрасывались в рекреационное озеро. Вирусы гастроэнтерита в исходных сточных водах возникли из сточной воды от туалетов и серой воды от мытья, которые потенциально загрязнены фекалиями или рвотой инфицированных вирусами людей. Результаты проб были сведены в таблицу 3.
Таблица 3.
|
Штаммы вируса |
Места выборки (положительные пробы/общая выборка), % | ||||
|
Смешанные сточные воды |
Сточные воды от А2О процесса |
Сточные воды от МБР процесса после дезинфекции |
Озерная вода |
Общий уровень определения каждого вида вируса, % | |
| Норовирус HuNoV GI | 67 (16/24) | 45 (11/24) | 0 (0/24) | 38 (9/24) | 38 (36/96) |
| Норовирус HuNoV GII | 79 (19/24) | 50 (12/24) | 0 (0/24) | 33 (8/24) | 41 (39/96) |
| Ротавирус HRVs | 75 (18/24) | 29 (7/24) | 0 (0/24) | 25 (6/24) | 32 (31/96) |
| Общая частота обнаружения для каждой выборки проб, % | 92 (22/24) |
71 (17/24) |
0 (0/24) |
63 (15/24) |
56 (54/96) |
Результаты проведенных исследований следующие:
- при очистке в азротенках (А2О-технология) в 70,8% образов неочищенных сточных вод и в 62,5% озерных вод содержались вирусы;
- пробы, взятые из очищенной сточной воды на МБР-установке с дополнительной дезинфекцией очищенной сточной воды, были отрицательными;
- анализ с помощью ПЦР (полимеразной цепной реакции) подтвердил периодически появляющихся разных типов рото- и норовирусов в исследованной озерной воде;
- результаты показали возможность загрязнения искусственного озера из несвязанных со сточными водами источников (воздушный перенос вируса).
В 2018 году в США проводилось интересное исследование, целью которого являлось определение влияния климатических изменений на распространение патогенов в сточных водах и угрозу здоровья населению [5]. Результаты исследований показали, что в сезон дождей и штормов увеличивается распространение патогенных штаммов в сточных водах, поэтому может повышаться заболеваемость населения инфекциями, передающимися через воду. Связано это с пополнением канализационной системы бактериями, выносимыми из дополнительных источников загрязнения. Неэффективная и некачественная очистка воды, а также активный сброс загрязненных тяжелыми металлами и химикатами сточных вод, приводит к увеличению популяции сине-зеленых водорослей в регионе расположения источника водоснабжения, что крайне негативно сказывается на здоровье населения.
С целью устранения негативного влияния состава сточных вод на экологическую ситуацию в районе вывода сточных вод в поверхностный водоем требуется их качественная биологическая очистка от загрязнителей и патогенов. В настоящее время для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод применяются указанные ниже типы очистных сооружений, а именно:
- Классический аэротенк (A2O-технология) с системой аэрации, где резервуар заполняется аэробным илом, в который непрерывно подается воздух и исходные стоки, содержащие БПК, аммонийный азот и прочие загрязнители. Количество воздуха напрямую зависит от количества БПК и является расчетным значением. В аэротенке обязательным этапом является этап отделения очищенной сточной воды от ила и его возврат в аэротенк. Осаждение ила в А2О-системе проиcходит во вторичном отстойнике, где очищенная сточная вода отводится переливом, а осевший ил выводится из нижней части отстойника, при этом часть ила возвращается на вход в аэротенк, а избыточный ил отводится на обезвоживание и утилизацию.
Рис.1. Схема принципиальная классических очистных сооружений.
- SBR (Sequencing Batch Reactors)-аэробный реактор переменного действия, где аэрация, нитрификация, денитрификация и отстаивание иловой смеси поочередно производятся в одном резервуаре. В случае применения данной технологии необходимо наличие не менее двух резервуаров, рассчитанных на поочередную работу, однако при этом пропадает необходимость во вторичном отстойнике, что позволяет сэкономить на площади сооружений.
Рис.2. Циклы SBR-реактора.
Процесс биологической очистки (наполнение сточной водой, перемешивание с активным илом, аэрация, седиментация активного ила, отвод очищенной сточной воды и избыточного ила) происходит последовательно во времени в одном резервуаре. Цикличность функционирования одного резервуара SBR-установки показана на рисунке 2. Полный временной период от наполнения до опустошения SBR-реактора, как и длительность отдельных стадий процесса, можно регулировать в зависимости от желаемой степени очистки и состава сточной воды, поступающей на очистку.
- MBR-мембранный аэробный биореактор-современная технология очистки и дезинфекции сточных вод позволяет значительно снизить уровень содержания в очищенной сточной воде БПК, аммонийного азота, фосфатов, СПАВ, токсинов, до 100 % микробов и вирусов и выйти на гарантированно-высокий уровень качества очищенной сточной воды при относительно невысокой стоимости очистных сооружений [6]. Мембранный биореактор–это комбинация традиционной биологической очистки и мембранного разделения иловой смеси, реализуемого на ультра- или микрофильтрационных мембранах. Размер пор таких мембран составляет от 0,01 до 0,1 мкм, что обеспечивает практически полное удаление из очищенной сточной воды всех взвешенных веществ, микроорганизмов, вирусов и бактерий. Применение данной технологии позволяет исключить вторичные отстойники, а также оборудование для доочистки и обеззараживания очищенной сточной воды. Качество очистки после мембран соответствует всем допустимым показателям для сброса в водоемы рыбохозяйственного значения. Является идеальной технологией локальных очистных сооружений для медицинских и промышленных предприятий, сбрасывающих очищенные стоки в открытый водоем. Из недостатков имеет сравнительно высокие эксплуатационные затраты (ввиду необходимости периодической замены мембран), чем сравниваемые технологии.
Рис.4.Схема принципиальная MBR-очистных сооружений с системой доочистки сточных вод для повторного использования.
Таблица 4
Сравнение технико-экономических показателей установок
для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод
|
Параметры |
Технология очистки сточных вод | ||
|
Классическая-аэротенк, A2O процесс |
Аэробный SBR-реактор переменного действия, процесс ANNAMOX | Мембранный
биореактор- MBR-технология |
|
| Основное назначение установок | В основном для очистки городских сточных вод.
Отсутствуют ограничения по производительности. |
Предназначен для очистки высококонцентрированных сточных вод до 50000 м3/сут. Невозможно достичь норматива по азотной группе при бедных стоках. | Широкий спектр предназначения для сточных вод любой природы.
Отсутствуют ограничения по производительности. |
| Необходимый уровень БПК, N и P, мг/л | 100:5:1
|
100:5:1
|
80:3:2-100:5:1
|
| Производительность установки, м3/сутки | 200 (пример для сравнения параметров установок) | ||
| Рабочая концентрация активного ила, г/л | До 5 | До 10 | До 20 |
| Площадь оборудования, здания и резервуаров, м2 | 200-220 | 180-200
|
140-150 |
| Объем биореактора, м3 | 230 | 2х185, не менее двух | 110 |
| Объем вторичного отстойника, м3 | 2*24 | Не требуется | Не требуется |
| Суммарная электрическая, мощность, кВт | 85 | 78 | 85 |
| Вероятность выноса частиц активного ила | Возможен вынос из вторичного отстойника | Возможен вынос из резервуара | Вынос невозможен |
| Основное оборудование процесса очистки | Аэротенки, вторичные отстойники, насосы, воздуходувки, блок доочистки, блок УФ-обеззараживания | Резервуары с мешалками, декантеры, насосы, воздуходувки, блок доочистки, блок УФ-обеззараживания | Мембраны ультрафильтрационные, на-сосы, воздуходувки, биореактор, блок УФ-обеззараживания, RO мембраны (опция) |
| Эффективность процесса очистки по основным показателям | Не более 80-90% по всем основным показателям.
|
БПКполн -3-5мгО2/л; ВВ- 8-12 мг/л;
NH4— 0,8 мг/л; NO2-6-8 мг/л; Р2О5-1-1,5 мг/л. Качество очищенной сточной воды зачастую не соответствуют нормативом для сброса. |
БПКполн -2 мгО2/л;
ВВ<3 мг/л; NH4-0,5 мг/л; NO3-40 мг/л; NO2-0,08 мг/л; Р2О5-0,2 мг/л; нефтепродукты-0,05 мг/л.
|
| Обеспечение степени очистки стоков до нормативов сброса в рыбохозяйственный водоем высшей категории | Может быть обеспечена только при наличии блока доочистки с химреагентами, УФ-обеззараживанием, дополнительной обработкой очищенных сточных вод окислителями (озон, пероксид, гипохлорит) | Степень очистки обеспечивается ультрафильтрационны-ми мембранами | |
| Эксплуатационные затраты за период 5-7 лет | Высокие | Средние | Относительно
высокие |
| Устойчивость к пикам подачи сточных вод | Ухудшение очистки по рядам показателей | Резкое ухудшение качества очистки по всем показателям при приёме разбавленных стоков | Высокая стабильность процесса при залповых выбросах |
| Период пуско-наладочных работ | От 40 до 60 дней | До 60 дней | До 40 дней |
| Климатические условия | При понижении температуры ниже 18-20оС скорость роста частиц ила снижается. Для обеспечения условий нитри-денитрификации требуется утепление аэротенка | Замедление всех реакций (кроме отстаивания) при понижении температуры ниже 30-35оС, необходим подогрев исходных сточных вод и утепление резервуаров | Круглогодичная нитрификация даже в условиях холодного климата |
| Надежность эксплуатации | Требуется постоянное присутствие персонала и контроль показателей очищенной сточной воды
|
Автоматизированный процесс, удаленный доступ и управление, постоянный контроль качества сточной воды | Полностью автоматизированный процесс, удаленный доступ и управление |
| Достигаемая степень микробиологической чистоты очищенных сточных вод | Низкая, необходимо оборудование для доочистки и обеззараживания биологически очищенных сточных вод. Колиморфные бактерии, вирусы–выполнение норматива только при наличии доочистки, УФ-обеззараживания и обработки дезинфектантами. | Высокая, отсутствие вирусов и бактерий в биологически очищенных сточных водах. Колиморфные бактерии, вирусы – отсутствуют. | |
| Капитальные затраты на строительство установки | Высокие | Относительно высокие | Средние |
| Сроки монтажа, дней, около | 60-85 | 90-120 | 50-60 |
| Экологический эффект при эксплуатации установки | Сверхлимитные сбросы при пиковых нагрузках, начисление штрафов за превышение ПДС на сбросы. | Освобождение гидросферы от сбросов загрязнений и отсутствие штрафов | |
| Возможный уровень автоматизации процесса управления установкой, % | 45-65 | 98-100 | |
| Средний рейтинг установок по обобщенным показателям, % | Не более 35 | Около 65 | 85 и более |
При сравнении средних значений не существует какого-либо существенного различия в стоимости строительства, расходов на оборудование и электрооборудование для А2О и MBR-систем. Общие затраты для указанных систем почти равны, потому что стоимость комплекса оборудования для А2О процесса выше, чем для процесса MBR, в то время как MBR процесс требует немного больше эксплуатационных расходов, чем А2О-аэротенк.
В случае аэробного SBR-реактора переменного действия материал резервуара, в котором будет происходить процесс очистки, должен быть прочным, обладать теплоизоляционными свойствами, а также быть устойчивым к воздействию коррозии, поэтому черные металлы и бетон не подходят для таких целей. Возможно применение бетонного основания, но при дополнительной его обработке водоотталкивающими материалами и обязательной футеровке стен реактора нержавеющими или пластиковыми материалами. Такая конструкция реакторов SBR-установки стоит очень дорого и требует длительное время на возведение.
Расходы на агрегаты и электрооборудование для SBR на 25-30% ниже, чем для А2О и MBR-установок.
Как для MBR, так и для А2О-установки расходы на электрическую энергию составляет большую часть расходов при их эксплуатации. Затраты электрической энергии для MBR обычно больше, чем для А2О и SBR-установок.
Издержки обращения и утилизации смеси осадка и отработанного ила для MBR значительно ниже, чем А2О и SBR-установок. Поэтому с точки зрения обезвоживания и утилизации шлама MBR может рассматриваться как наиболее выгодной технологией.
Согласно технической оценке экспертов из Японии MBR-установки с производительностью от 3000 до 5000 м3/сутки имеют более высокие затраты на строительство, чем А2О или SBR-установки. Однако, расходы на строительство почти одинаковы для объектов с производительностью более 5000 м3/сутки. На объектах с производительностью 10000 м3/сутки и более MBR является более выгодным по сравнению с аэротенком, поскольку строительные расходы ниже, т.к. MBR требует значительно меньше места, чем остальные установки. Независимо от затрат только MBR-установка может быть применима, когда пространство под очистные сооружения ограничено или предъявлены высокие требования к качеству биологически очищенной сточной воде (водоёмы рыбохозяйственного значения высшей категории и прочие водные объекты), в том числе по микробиологической чистоте. Примером разработки комплексной технологической схемы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод производительностью 6000 м3/сутки является проект комплекса городских очистных сооружений города Аксай, разработанный ТОО «ВодЭкоФильтр» в городе Уральск (Республика Казахстан), основанный на технологии МБР с ультрафильтрационными мембранами выносного типа AirLift.
Что касается SBR-установок, то совмещение различных процессов в одном объеме создает известные сложности, поскольку как аэробные, так и анаэробные микроорганизмы вынуждены сосуществовать в одном и том же резервуаре. Наличие кислорода подавляет жизнедеятельность анаэробов, его отсутствие–аэробов. Периодическая циклическая аэрация приводит к тому, что в реакторе начинают развиваться гетеротрофные аэробные микроорганизмы, способные потреблять органические загрязнения как в присутствии кислорода, так и в его отсутствии. При поступлении на SBR-установку бытовых сточных вод с низким содержанием органических веществ для активного ила не хватает органики на полное удаление азота нитратной группы, происходит накопление нитратов в резервуаре и их вынос с потоком очищенных вод, норматив по нитратам не соблюдается, поскольку на активную денитрификацию недостаточно органического углерода. SBR предназначен для очистки высококонцентрированных стоков и эксплуатируется только при положительных температурах (30-38оС). Для решения данной проблемы усложняется конструкция и технологическая схема сооружения, вводятся системы дозирования водных растворов химреагентов, что ведет к резкому удорожанию стоимости SBR-сооружения.
При штатной эксплуатации очистных сооружений с использованием МБР-технологии штрафные санкции за нарушение норм сброса выше ПДК – практически отсутствуют, равно как не наносится вред природе и экологическому режиму в месте сброса очищенных сточных вод, исключается эвтрофирование водного объекта [7].
Что касается обеспечения микробиологической чистоты биологически очищенных сточных вод, то для обеспечения указанного показателя следует применять ультрафильтрационные мембраны с размерами пор порядка 25 нм, поскольку согласно таблице 2 условный диаметр вирусов составляет от 27 до 250 нм. Использование мембран с рейтингом пор ниже 25 нм гарантирует удаление из воды всех коллоидных и взвешенных частиц, а также бактерий и вирусов [8].
Список производителей мембран, удовлетворяющих вышеуказанным требованиям, ограничен фирмами-производителями мембран, приведенными в таблице 5.
Таблица 5.
Технические характеристики мембранных модулей для МБР-технологии
| № п/п | Компания-производитель | Мембранный модуль | Материал мембраны | Размер пор, нм | Тип мембраны | Площадь поверхности, м2 | Удельная производительность, л/м2.час | Способ монтажа |
| 1 | Beijing EDI Water Treatment Technologies, Ltd | Canfil™ MBR | ПС | 20 | Полые
волокна |
104 | — | Погружной |
| 2 |
Berghof Filtrations-und Anlagentechnik GmbH & Co. KG |
MO 33G I5_V | ПВДФ | 30 |
Трубчатая |
4,8 | 40-70 (BioPulse) 30-50 (BioFlow) | Напорный |
| MO 103G I5LE_V | 50,4 | |||||||
| MO 33G I8LE_V | 4,1 | 40-70 (BioPulse) 30-50 (BioFlow) 30-50 (BioAir) | ||||||
| MO 103G I8LE_V | 40 | |||||||
| 3 | MICRODYN-NADIR GmbH | BC-50F-C25-UP150 | ПЭС | 40 |
Плоская |
50 | 8-30 | Погружной |
| BC-400F-C100-UP150 | 400 | |||||||
| 4 |
Pentair X-Flow |
Norit Airlift™ MBR | ПВДФ | 10-25 |
Трубчатая |
486-540 | 90-500 | Напорный эрлифт |
| Norit CrossFlow MBR | ПВД | 432-480 | 40-80 | Напорный | ||||
| 5 | Zenon Environmental/ GE Water & Process Technologies | ZeeWeed® 500с | ПЭ/ПВДФ | 40 | Полые
волокна |
20 |
40-70 |
Погружной |
| Zee Weed® 500d | 31,5 | |||||||
| ZeeWeed® 1000 | 20 | 48 |
Капитальные затраты на возведение сооружения для очистки сточных вод с МБР колеблются от 6000-1000 евро на 1 м3/сутки в зависимости от производительности. Затраты на мембранную установку (со всем вспомогательным оборудованием) составляют от 30 до 60 %. Стоимость мембранных блоков составляет 75-150 евро/м2 при их средней удельной производительности 30-50 л/ч на 1 м2 площади погружных мембран. Стоимость обработки бытовых сточных вод колеблется в диапазоне 0,08-0,15 евро за 1 м3, причем меньшие значения соответствуют половолоконным модулям; общие эксплуатационные затраты составляют порядка 0,23-0,25 евро на 1 м3 исходной сточной воды.
ВЫВОДЫ по статье:
— в современных условиях глобализации высокая степень очистки сточных вод выступает в качестве основного фактора профилактики инфекционных заболеваний и интоксикаций среди контингента населения, подвергающегося прямому или косвенному воздействию сточных вод;
— с целью оптимизации государственных средств на модернизацию существующих очистных сооружений не следует вкладывать средства в «дешевые» проекты, выполненные по классическим технологиям, которые показали свою неработоспособность в течение всего периода их эксплуатации;
— современная биомембранная (МБР) технология очистки и дезинфекции сточных вод позволяет значительно снизить уровень содержания в очищенной сточной воде БПК, аммонийного азота, фосфатов, СПАВ, токсинов, до 100 % микробов и вирусов и выйти на гарантированно-высокий уровень качества очищенной сточной воды при относительно невысокой стоимости очистных сооружений;
— поскольку условный диаметр вирусов составляет от 27 до 250 нм, то для обеспечения микробиологической чистоты биологически очищенных сточных вод следует применять ультрафильтрационные мембраны с размерами пор порядка 25 нм;
— при эксплуатации МБР-установок исключен «человеческий фактор», влияющий на работоспособность и безаварийную эксплуатацию очистных сооружений;
— МБР-установки находятся на удаленном доступе и управлении, полностью автоматизированы, доступны для очистки городских и прочих сточных вод с получением биологически очищенной сточной воды высокого качества (в том числе по микробиологической чистоте).
Библиографический список
- Хатунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность. М., 2002.
- Кривошеин Д.А., Муравей Л.А. Экология и безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие ля вузов/ Под ред. Л.А. Муравья. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2000.
- Коронавирус COVID-19 может сохраняться в воздухе до 30 минут – исследование. URL: https://med.news.am/rus/news/25443/koronavirus-covid-19-mozhet-sokhranyatsya-v-vozdukhe-do-30-minutissledovanie.html.
- Zheng Ji, Xiaochang C, Wang (et. al). Fecal Source Tracking in a Wastewater Treatment and Reclamation System Using Multiple Waterborne Gastroenteritis Viruses. //Pathogens 2019, 8(4),
- Olds HT (et.al)/ High levels of sewage contamination released from urban areas after storm events: A quantitative survey with sewage specific bacterial indicators. //Plos Medicine, 24 Jule 2018, 15(7).
- Соколов М.П. Очистка сточных вод. -Учебное пособие, Наб. Челны: КамПИ, 2005, 197 с.
- Марков Н.Б., Грудяева Е.К. Современные сооружения очистки сточных вод от азотно-фосфорных соединений с применением технологии МБР Air-Lift. — Водоснабжение и канализация. М. ИД «НиКа».2012. с. 90-100.
- Winters H.(еal). Control of biological fouling in seawater desalination. // Desalination. 1983. V. 47. P.233-238.