Курсовая работа (т): Проблемы водоотведения и очистки сточных вод

2.2 Проблемы системы водоотведения г. Нижний Тагил

Как уже отмечалась в теоретической части, одной из основных проблем системы водоотведения города является её негативное влияние на экологию. Не обошла она и Нижний Тагил.

Прокурорской проверкой, проведенной совместно со специалистами Роспотребнадзора и Росприроднадзора, установлено, что действительно в деятельности предприятия ООО «Водоканал - НТ», являющегося владельцем гидроузлов, через которые подается вода во все районы г. Нижнего Тагила, имеются нарушения правил водопользования.

В частности, превышаются нормативы временно согласованных сбросов по нефтепродуктам и взвешенным веществам в Черноисточинское водохранилище, ручей Безымянный и реку Тагил.

Проблема также в том, что на территории Нижнего Тагила и Пригородного района находится несколько десятков неисправных канализационных коллекторов, чьих хозяев не могут установить вот уже около двух лет. В результате, несмотря на то, что налицо факт загрязнения окружающей среды, санкции применить не к кому. В 1998 году Госкомэкологии уже обращались в администрацию Нижнего Тагила с предписанием установить хозяев коллекторов, в феврале 2000 года в мэрию обращались по этому вопросу повторно, однако реакции городских от властей не последовало никакой. Проблема неочищенных стоков затрагивает не только Нижний Тагил. Дело в том, что в стоках содержится превышающий норму в 50 раз аммонийный азот, который попадает в реку Тагил. Тагил, в свою очередь, впадает в Обь, где, кроме всего прочего, ведется промысел рыбы.

Ливневой канализацией в городе обеспечено примерно процентов 40 дорог. Причем по квалификации это в основном не дороги, а улицы. Ведь при дороге предполагаются водоотводные каналы, а улица обрамляется бордюрами, и без колодцев воде действительно деваться некуда. Долгое время эта система находилась в запустении - работало порядка тридцати колодцев. Еще 784 обнаружили работники предприятия «Тагилдорстрой», когда взяли на содержание городские дороги. Многие из водостоков были засыпаны, заасфальтированы, залиты бетоном или просто забиты мусором. Ведь раньше все дороги числились на балансе предприятий, где-то следили за канализацией, где-то нет, контроля было недостаточно. На обслуживание ливневки проводили отдельный конкурс, но заявка была одна - от ООО «Тагилдорстрой». Других желающих очищать от мусора и грязи дорожные колодцы не нашлось, да и специалисты есть только на этом предприятии. Помимо регулярной ревизии действующих колодцев, они занимаются и восстановлением. В основном это происходит во время капитального ремонта. Средства на реконструкцию дорог заложены в «Комплексной муниципальной программе по благоустройству города» и в программе «Безопасность дорожного движения», которая на сегодняшний день не принята. И действительно, финансирование будет урезано по многим пунктам. Однако это не должно отразиться на качестве реконструкции, только на объемах работ: вместо трех дорог в год отремонтировать только две или одну. Но там, где необходимо заново проложить ливневку - это будет сделано. Во дворах лужи стоят, прежде всего, из-за неблагоустроенности: дороги в ямах, на теплотрассах землю постоянно перекапывают. Когда дворы и проезды нормальные, и уклоны предусмотрены, воду можно отвести в газон или на ту же дорогу магистральную к колодцу. А когда этого нет, “спасает” только обычная канализация, ведь колодцы водоканала, в отличие от ливневых, всегда работают. Но это, безусловно, не выход. Нельзя направлять поток с улицы в канализацию: это лишние объемы воды, песка и грязи, которые приходят на очистные сооружения, да и на состоянии подземных коммуникаций такой сброс сказывается негативно.

Ещё одна проблема свойственная Нижнему Тагилу, как и другим российским городам, - открытые канализационные люки. Ежегодно крадутся сотни таких крышек, а предприятия несут значительные убытки, если учесть, что один люк стоит порядка 2-3 тыс. руб. Самое страшное, что действия люкокрадов зачастую приводят к самым печальным последствиям. Только в Свердловской области за последний год было зафиксировано несколько случаев падения людей в открытые колодцы. И чаще всего жертвами безалаберности воров становятся дети. Объяснение этому - воровство, вандализм. В основном их сдают в пункты приема металлолома. Хотя их прием и запрещен законом. В условиях кризиса количество краж будет только увеличиваться. Первый снег еще увеличит количество открытых колодцев. Дело в том, что владельцы машин не торопятся менять летние шины на зимние. Поэтому, чтобы машина не скользила, в багажник кладется снятый люк. Он тяжелый и не дает машине идти юзом.

Перестройка в 1991-2000 годах сказалась и на состоянии очистных сооружений, которые после стольких лет эксплуатации потребовали к себе повышенного внимания.

В 1996-2002 годах была произведена замена фильтросных пластин в аэротенках на фильтросные трубы - 3000 метров, что значительно улучшило процесс аэрации в коридорах секций и уменьшило число аварийных ситуаций. Ведется чистка иловых карт. Идет замена центрифуг на ленточные пресс-фильтры. Привлечена организация "Уралпромсервис" для ремонта подводящего лотка. В течение лета 2003 года отремонтированы крыши двадцати зданий и сооружений цеха, два вторичных и два первичных отстойника.

Несмотря на принимаемые меры, большинство водопроводных сетей находятся в аварийном состоянии и требуют полной замены. Аварийность на сетях водоснабжения продолжает оставаться высокой. Повреждения на сетях канализации ООО «Водоканал - НТ» увеличились с 1376 в 2002 году до 4848 в 2006 году.

Причина неудовлетворительного технического состояния инженерной инфраструктуры была заложена в период 90-х годов, когда вся инфраструктура в короткие сроки была передана в муниципальную собственность и перед муниципальными образованиями была поставлена задача сохранить системы жизнеобеспечения города в период финансового кризиса. На момент передачи имущества средний износ фондов составлял от 70 до 90 %. строительство канализационных и водопроводных сетей в городе начато в 40-х годах. Порядка 60 % канализационных сетей построено в 60-80 годах, то есть эксплуатируются от 20 до 40 лет, а 25 % (около 125 км) сетей эксплуатируются уже более 40 лет. Сети построены в основном из керамических и асбестоцементных труб, срок эксплуатации которых 30 лет. Кроме того, в результате допущенных при строительстве сетей нарушений СНиП, в частности несоблюдение нормативных уклонов, наблюдается заиливание сетей, что ведет к образованию многочисленных засоров.

После столь длительного срока эксплуатации сооружений необходимы большие вложения, чтобы вывести работу очистных сооружений на современный уровень.

Негативное влияние на состояние инженерной инфраструктуры оказывает также отсутствие отработанной системы формирования инвестиционной составляющей для коммунальных предприятий и механизмов возврата кредитных ресурсов, взятых для реконструкции и развития производства, что не дает предприятиям возможностей для развития.

Недостаточность доходной части бюджета по причине существующих межбюджетных отношений и методик формирования бюджета муниципального образования и отсутствие инвестиций в необходимых объемах тормозят развитие инженерной инфраструктуры и дорожного хозяйства в городе и препятствуют своевременному ремонту и реконструкции.

В начале 2008 года в Нижнем Тагиле началась коренная модернизация систем водоснабжения и водоотведения. Эти работы будут осуществляться в рамках разработанной ООО «Водоканал - НТ» инвестиционной программы «Развитие систем водоснабжения и водоотведения водопроводно-канализационного хозяйства города Нижний Тагил на 2008-2018 годы», которая была утверждена Нижнетагильской городской Думой в феврале 2007 года. Программа оценивается в 1,704 млрд. руб.

Также разработана муниципальная целевая программа «Развитие и модернизация объектов коммунальной инфраструктуры города Нижний Тагил на 2009-2011 годы». Одной из задач программы является модернизация систем водоснабжения и водоотведения.

В результате реализации мероприятий программы ожидается: ежегодное обновление не менее 15 км сетей водоснабжения и водоотведения для обеспечения города бесперебойным и качественным водоснабжением и водоотведением. Одним из ожидаемых результатов реализации программы является Обеспечение города бесперебойным и качественным водоснабжением и водоотведением.

Таблица 4 План мероприятий по реализации муниципальной целевой программы «Развитие и модернизация объектов коммунальной инфраструктуры города Нижний Тагил на 2009-2011 годы»

Таким образом, анализ состояния системы водоотведения г. Нижний Тагил показал, что ей присущи основные проблемы систем водоотведения городов России, а именно:

состав сбрасываемых сточных вод не соответствует нормативам, в частности по содержанию нефтепродуктов, взвешенных веществ, аммонийного азота;

слабая обеспеченность города ливневой канализацией, воровство канализационных люков;

сильный износ основных фондов, в частности трубы рассчитаны на 30 лет, а эксплуатируются уже более 40.

Решение этих проблем связано с большими финансовыми затратами. Но в настоящее время недостаточно развито финансирование коммунальных предприятий.

3 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕШЕНИЮ ОСНОВНЫХ ПРОБЛЕМ СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ Г. НИЖНИЙ ТАГИЛ

Теоретическая оценка основ работы системы водоотведения города и анализ состояния системы водоотведения г. Нижний Тагил показали, что существуют проблемы. В соответствии с этим в курсовом проекте предлагается ряд рекомендаций.

3.1 Рекомендации по улучшению качества очистки сбрасываемых сточных вод

Во-первых, необходимо решить проблему несоответствия качества сбрасываемых сточных вод нормативам. Для этого предлагается воспользоваться следующей технологией очистки городских сточных вод.

Рисунок 1 - Технологическая схема

Основной технологический процесс очистки сточных вод, реализованный на установке, основан на использовании биологических методов очистки. Сточные воды поступают в приёмную камеру КНС, предварительно пройдя грубую очистку на решётке. Далее сточная вода погружными насосами подается на первичный отстойник 1. Загрязняющие вещества с плотностью больше, чем у воды удаляются простым отстаиванием. В процессе отстаивания происходит снижение величины БПК за счет удаления из сточной воды незначительной части нерастворимых органических веществ. Помимо этого, из сточных вод удаляются значительные количества плавающих веществ. Для повышения эффективности работы отстойника он оснащен тонкослойными элементами, в которых процессы осаждения взвеси протекают в слоях небольшой высоты. Выпавший осадок периодически под давлением гидростатического столба жидкости выводится в соответствующую секцию КНС. Всплывающие загрязнения удаляются при помощи сетчатых черпаков.

Далее осветленная сточная вода поступает в блок биологической очистки - биореактор 2, в котором с участием специализированного биоценоза активного ила происходит минерализация азотсодержащих органических веществ. Сложные органические соединения благодаря биохимическим процессам, проходящим при помощи ферментов активного ила, подвергаются распаду. При аэробных процессах (в присутствии кислорода воздуха) происходит окисление органических веществ, содержащих углерод, азот, серу, фосфор до минеральных солей, углекислого газа и воды. Подача технологического воздуха в биореактор осуществляется компрессорами 6 и распределяется внутри биореактора через аэраторы из перфорированных труб, засыпанных мраморной крошкой. Воздух, забираемый компрессором, обязательно должен быть очищен от механических примесей и капельной жидкости. Очистка воздуха происходит на воздушных фильтрах (сетчатых и картриджного типа). Для подогрева технологического воздуха в зимний период времени на всасывающей линии воздуходувок установлен калорифер.

Для интенсификации процесса биологической очистки и обеспечения высокого и стабильного качества очищенной воды, блок биологической очистки оснащен загрузкой типа "ерш", на котором развивается прикрепленный (иммобилизованный) биоценоз. Это позволит исключить опасность потери биомассы адаптированных микроорганизмов вследствие изменения седиментационных свойств активного ила (его "вспухание") под воздействием поступления токсических веществ или нарушения режима подачи стоков на очистку.

По окончании процесса биоочистки иловая смесь отделяется от сточной воды во вторичном отстойнике 2. Процесс осаждения интенсифицируется с помощью тонкослойных модулей. Активный ил из отстойной зоны с помощью эрлифта возвращается в "голову" биореактора. Смесь избыточного ила и сырого осадка подвергается обезвоживанию и последующим отводом на иловые карты.

Обеззараживание сточной воды, прошедшей полную биологическую очистку подвергается доочистки на фильтре 4 и обеззараживание ультрафиолетовым излучением, получаемого с помощью непогружной ртутной лампы 5, в специальном кварцевом чехле (воздействие ультрафиолета раскрыто в теоретической части, пункт 1.4). Для предотвращения неприятного запаха воздух от компрессоров проходит фильтр с угольными кассетами.

Данная установка направлена на снижение содержания БПК, взвешенных веществ, аммонийного азота, нитратного азота, фосфатов.

Для очистки сточных вод от нефтепродуктов рекомендована установка блока доочистки (БДО) сточных вод, прошедших предварительную очистку от взвешенных веществ и нефтепродуктов на типовых очистных сооружениях. Особенностью этого блока является использование в качестве фильтрующего и сорбционного природного материала - шунгитовой породы (ШП), содержащей 25-30% углерода, менее 55% оксида кремния, 4% оксида алюминия и различные примесные соединения.

Лабораторные исследования свойств ШП при очистке растворов, содержащих различные концентрации нефтепродуктов (дизельное топливо, отработанное машинное масло, керосин), показали. Этот материал можно использовать в фильтрах двойного назначения: как фильтрационную загрузку в насыпном фильтре, заменяющую кварцевый песок на последнем этапе предварительной очистки воды от свободно плавающих нефтепродуктов и тонкодисперсных взвешенных веществ (размер частиц >3 мкм), и как сорбент для извлечения истинно-растворенных нефтепродуктов.

Возможность применения фильтра с ШП на завершающем этапе первой стадии очистки определяется наличием алюмосиликатного каркаса и относительно высоким удельным весом породы. Сорбционные свойства ШП связаны с наличием на поверхности слоя сорбционно-активного углерода в форме шунгита. Высокие сорбционные характеристики ШП, не уступающие аналогичным показателям сорбции на активных углях, обеспечивают эффективность глубокой доочистки низкоконцентрированных растворов нефтепродуктов.

Также администрации г. Нижний Тагил необходимо найти ответственных за бесхозные неисправные канализационные коллекторы.