1.8.Обеззараживание очищенных сточных вод ультрафиолетовым излучением на Московских станциях аэрации[6]

Начиная с 1997 г. МГП «Мосводоканал» совместно с НПО «ЛИТ» организовал проведение на Московских станциях аэрации цикла исследовательских и опытно-промышленных работ, направленных на определение основных показателей, необходимых для внедрения и эксплуатации УФ-оборудования на крупномасштабных действующих очистных сооружениях. В процессе работ выявились эффективность и стабильность обеззараживания УФ-излучением биологически очищенных и дочищенных фильтрацией сточных вод в отношении различных видов микроорганизмов, включая вирусы и простейшие, отрабатывались технологические режимы работы УФ-оборудования в режиме длительной эксплуатации.

Для проведения долговременных опытно промышленных испытаний на КСА (Курьяновская станция аэрации) был смонтирован опытно-промышленный комплекс УФ-обеззараживания. В состав комплекса входили две серийные УФ-установки производства НПО «ЛИТ» корпусного открытого лоткового типа производительностью 24000 и 2400 м³/сут. В корпусной установке использовались бактерицидные ртутные лампы низкого давления ДБ-75, в лотковой – амальгамные лампы повышенной мощности ДБ-300. Обеззараживанию подвергались сточные воды, прошедшие полную биологическую очистку (после вторичных отстойников). Эксплуатация опытно-промышленного УФ-комплекса в условиях реальных сезонных и часовых колебаний качества поступающих на обеззараживание биологически очищенных сточных вод.

Исследования качества сточных вод в ходе испытаний производились в химико-бактериологической лаборатории КСА, бактериологической лаборатории Московского ЦГСЭН и др. На первом этапе проводились исследования по эффективности обеззараживания в отношении основных микробиологических показателей, нормируемых СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».

В течение всего периода испытаний была достигнута высокая эффективность обеззараживания, которая составила по общим и термотолерантным колиформным бактериям 99,9 %. После обеззараживания во многих случаях зафиксировано полное отсутствие колифагов.

Таким образом, в процессе испытаний получены высокая эффективность и стабильность обеззараживания сточных вод УФ-излучением в широком диапазоне физико-химических показателей качества воды.

На завершающем этапе испытаний проведены специальные исследования по воздействию УФ-излучения на специфические виды микроорганизмов-вирусы и цисты патогенных простейших. Обеззараживание проб сточных вод УФ-излучением производилось на модельной установке ПИКЧ-8Т (производства НПО «ЛИТ») дозами 20,25,30 и 40 мДж/см³. В табл.3 приведены данные по воздействию УФ-излучения на вирусы и цисты патогенных простейших, а также показатели токсичности сточных вод до и после УФ-облучения.

Полная инактивация цист патогенных простейших достигалась при дозе УФ-облучения 40 мДж/см³, т.е. вода, облученная такой дозой, не вызвала заболевания ни у одной из 15 мышей. 100-прцентная эффективность по колифагам и энтеровирусам достигнута при дозе УФ-облучения 20 мДж/см³. При обработке сточных вод УФ-излучением практически не наблюдалось увеличения токсичности сточных вод.

В соответствии с программой исследований была определена сравнительная эффективность воздействия хлорирования (гипохлоритом натрия) на эти же виды микроорганизмов. Доза хлора выбиралась исходя из обеспечения контакта через 30 мин. Величин остаточного хлора – 1,2; 1,5; 1,8; 2,4 мг/л.

Результаты испытаний свидетельствует о том, что хлорирование дозами 2,4-4,8 мг/л (при концентрации остаточного хлора 1,2-2,4 мг/л) в отличие от УФ-излучения не обеспечивает эффективного обеззараживания сточных вод в отношении колифагов. Максимальная эффективность инактивации цист патогенных простейших составила 80 % при дозе хлора 4,8 г/л. При этой же дозе наблюдалось максимальное увеличение степени токсичности по инфузориям до 1 балла (высокая степень токсичности). Отмечено соответствие увеличения токсичности хлорированных сточных вод увеличению дозы вводимого хлора.

Таким образом, результаты долговременных испытаний по обеззараживанию биологически очищенных сточных вод ультрафиолетовым излучением, проведенных на Курьяновской станции аэрации с использованием УФ-оборудования, выявили высокую эффективность и стабильность обеззараживания в условиях реальных колебаний физико-химических показателей качества сточных вод до требований новых гигиенических нормативов-СанПиН 2.1.5.980-00. Установлена высокая эффективность УФ-обеззараживания в отношении специфических, устойчивых к хлору, видов микроорганизмов – вирусов, колифагов, цист патогенных простейших. Применение УФ-обеззараживания для Московских станций аэрации рекомендовано Московским ЦГСЭН. Учитывая положительные результаты исследований, а также положительный опыт проектирования, строительства и эксплуатации крупных станций обеззараживания очищенных сточных вод, созданы необходимые предпосылки для поэтапной реализации комплексов УФ-обеззараживания на Московских станциях аэрации.