Қалалық өндірістік сулар

Жедел әлемдік қаламдастыру толқынында коммуналдық өндірістік суларды тазарту қондырғылары қалалық экологиялық қорғаныс жүйесінің негізгі тірегі ретінде маңызды инфрақұрылымға айналды. Бұл құрылымдар «тұрғыны санының экспоненциалды өсуі» мен «су сапасын қатаң түрде жақсарту» қажеттілігінің екі бағытта да күшейіп отыратын қысымы астында тұрақты түрде жұмыс істейді. Қалалардың үлкеюі, тығыздалуы және экономиканың дамуы өндірістік сулар көлемінің көбеюіне әкеледі, ал осы уақытта таза шығарылатын сулар мен денсаулыққа қауіпсіз сулы орталарға деген халық пен реттеуші органдардың талаптары да күшейе түседі, бұл коммуналдық жоспарлаушылар мен инженерлер үшін үлкен қиыншылық туғызады.

Орталық Қытайдағы белгілі бір облыстық деңгейдегі қаланың ескі қалалық ауданындағы өндірістік-тұрмыстық суларды тазарту құрылғысының жағдайы осы кең таралған қалалық тығырықтың типтік мысалы болып табылады. 15 жылдан астам уақыт бойы үздіксіз жұмыс істеп келе жатқан бұл объект өз дәуірінің есебінен болады. Бұл кезде құрылғы кішірек қалалық аумақ пен тұтыну деңгейі төмен халыққа қызмет көрсету үшін жобаланған болатын. Оның қызмет көрсету аймағы 35 шаршы километрді құрайды және тұрақты тұратын 400 000 адамның туындайтын өндірістік-тұрмыстық суларын өңдеуге жауапты – бұл сан құрылғының пайдалануға берілгенінен бері ықтимал өсіп отыр. Алғашқы жобалық қуаттылығы тәулігіне 30 000 тонна болған, бұл бір уақытта жеткілікті көрсеткіш болатын. Дегенмен, қаланың кеңеюінің екі қозғалтқышы — маңындағы аудандарға тарауы мен жаңа тұрғындардың ағыны — өмір сүру деңгейінің қатаң өсуімен қосылып, бұл қуаттылықты стратегиялық тұрғыдан өзектілігін жоғалтты. Тәуліктік тасқын көлемі 45 000 тоннаға дейін жетті, бұл 50% асар жүктеме болып, ескірген инфрақұрылымды абсолютті шектеріне дейін жеткізді. Бұл гидравликалық асар жүктеме ұстау уақытының қысқаруына әкеліп соқтырады, сондықтан өңдеу тиімділігі төмендейді және нормативтік талаптарға сай келмеу қаупі туындайды.

Мәселелер тек сандық емес, сонымен қатар терең сапалық сипатта. Келіп түскен өндірістік сулардың химиялық құрамы күрделі және үнемі өзгеріп отырады. Органикалық ластағыштардың концентрациясын көрсететін негізгі көрсеткіш болып табылатын химиялық оттегінің тұтынуы (ХОТ) 300-ден 800 мг/л-ге дейін тербеліп отырады. Биологиялық тазарту жүйелері тұрақты жағдайды қалайтыны үшін осындай ауытқулар өздері проблема туғызады. Бұл өндірістік сулардың құрамы заманауи қалалық өмірдің тура шағындысы: олар мәжірімдерден келетін майлар, майлы заттар мен тамақ қалдықтары сияқты үй шаруашылығында пайда болатын қоспалармен қаныққан. Маңызды және проблемалық компонент – бұл синтетикалық жуғыш заттар мен беттік активті заттардың жоғары концентрациясы, олар көбік түзіп, биологиялық процестерді тежеуі мүмкін. Сонымен қатар, реттеулерге қарамастан, өндірістік сулар ағынына кіші көлемді, нормативтерге бағынбайтын өндірістік немесе коммерциялық қондырғылардың заңсыз немесе тиісті түрде емес түрде қалалық канализация желісіне тастаған ластағыштарының қоспасы кіреді. Оларға микробтық ассоциациялар үшін улы, тазарту үшін маңызды болып табылатын ауыр металдар, еріткіштер және басқа да тұрақты қосылыстар жатады.

Бұл шындықпен кездескенде өндірістің бастапқы өңдеу жүйесі — 2000 жылдардың басындағы дәстүрлі белсендірілген сазбалшық процестеріне негізделген — өзінің жобаланған мүмкіндіктерінен асып түсті. Аэрациялық жүйелер, тұндырғыштар мен сорғыш станциялар сияқты негізгі компоненттер механикалық тозу, энергияны көп пайдалану, қоректік жүктемелер мен улы соққыларды тұрақты түрде өңдей алмау сияқты мәселелерге байланысты тиімсіз жұмыс істеді. Жүйе жойылу шегіне жетті, үнемі экологиялық қатаңдықтарға байланысты айыппұлдар, иістер немесе су объектілерінің сапасына арналған халықтың шағымдары, сонымен қатар қаланың тұрақты дамуы үшін тежегіш болып табылатын жағдайға тап болды. Жай ғана кеңейту жеткіліксіз болды; технологиялық секіріс қажет болды.

Талшықтың осы шешуші сәтінде QDEVU коммуналдық өндірістік қоқыс тазарту жүйесін енгізу және толық жаңарту түбегейлі шешімге алып келді. Бұл тек қана уақытша жөндеу жұмысы емес, нысанға болашаққа бағытталған стратегиялық жоспармен түбегейлі өзгерістер енгізу болатын. Бұл жоба жасы қарсаңдағы қалалық орталықтың «негізгі тазарту» деңгейінен – яғни минималды түсіру стандарттарына жетуді ғана көздеген деңгейден – «жоғары сапалы түсіру» мен «ресурсты қайта пайдалану» деген екі жоғары мақсатқа ие болу үшін секірмелі түрде жаңартуға мүмкіндік берді.

Сонымен, бұл секірмелі жаңарту іс жүзінде нені білдіреді? QDEVU жүйесі интеграцияланған, дамытылған тазарту кезеңін білдіреді. Жаңарту, мүмкін, ағыстың өсуіне сәйкес келтіру және ұсақ қатты заттарды сүзгіштен өткізу мақсатында алдын ала тазартуды жақсартудан басталды. Жаңартудың негізгі бөлігі, ықтимал, биологиялық тазарту қондырғысын Мембраналы биореактор (MBR) сияқты берік және тиімді процестермен ауыстыру немесе толықтыру болып табылады. MBR технологиясы биологиялық ыдырау мен мембраналы сүзгілеуді үйлестіреді және дәстүрлі екінші реттік отстағышты ауыстырады. Бұл реакторда активті биомассаның әлдеқайда жоғары концентрациясын ұстауға мүмкіндік береді, нәтижесінде айтарлықтай кіші ауданды қажет етеді және тазарту сапасын арттырады, сонымен қатар тербелмелі ХОС және аммиак деңгейлерін тиімді түрде өңдейді.

Сонымен қатар, алушы сулардағы эвтрофикация потенциалын шешу үшін күрделі қоспаларды алу процестері (жетілдірілген биологиялық фосфорды алу және нитрификация/денитрификация) міндетті түрде енгізілді. Қайта пайдалану үшін соңғы және ең маңызды кезең — ыстық сүзгілеу мен ультракүлгін дезинфекциялау немесе кері осмос сияқты күрделі үшінші деңгейлі тазарту барьері болып табылады. Көп барьерлі тәсіл патогендік микроағзаларды, тұнба заттарды және із органикалық қоспаларды алып тастауды қамтамасыз етеді және өте жоғары сапалы шығарылым алуға мүмкіндік береді.

Бұл жоғары сапалы өнім - негізгі тазарту стандарттарын едәуір асып түсетін су, құнды ресурсқа айналады. Оны қалалық парктерді, гольф алаңдарын және жасыл белдеулерді суару, көшелерді жуу, өнеркәсіптік салқындату суын қамтамасыз ету немесе жерасты суларын толтыру сияқты қалалық қажеттіліктер үшін қауіпсіз пайдалануға болады, осылайша бағалы тұщы су ресурстарын сақтауға мүмкіндік береді. Бір уақытта өзі тазарту процесі ресурстарды қайта өңдеуге оптимизацияланған. Тазарту кезінде пайда болатын шөгінді анаэробты түрде өңделіп, биогаз - қайталанатын энергия көзін өндіреді, ол қондырғының жұмысын қамтамасыз ету үшін пайдаланылып, көміртегі іздерін және энергия шығындарын азайтады. Тұрақтандырылған дигестатты ауыл шаруашылығында пайдалану үшін органикалық компосты өңдеуге болады.

Қорытындылай келе, QDEVU жүйесін стратегиялық түрде енгізу бұл қаржылық қиындықтарға тап болған мемлекеттік өсімдікті жоғалту орнына қоғамдық активке айналдырды. Ол гидравликалық және ластану қысымының екі бағытын да сәтті шешіп, ең қатаң экологиялық стандарттарға сай келуін қамтамасыз есті. Маңыздырақ, бұл ескі қалада қалдық суларды қоқыс ретінде емес, судың, энергияның және қоректік заттардың сенімді көзі ретінде қарауға негіз болған циклды су басқару дәуірін бастады және XXI ғасырдағы тұрақты қала инфрақұрылымы үшін эталон орнатты.