Сбор, хранение и очистка судовых сточных вод

Развитие флота, появление крупных пассажирских судов явилось предпосылкой для развития судовой сточной системы. Этому способствовали запреты на сброс неотработанных СВ в зонах санитарной охраны – участках, расположенных в районах городских водозаборов централизованного водоснабжения, акватории портов, районах пляжей и др. На судах начали устанавливать сборные цистерны, объем которых был достаточен для сбора образующихся сточных вод в течение времени прохождения закрытых зон и стоянки в портах.

Передачу СВ на береговые очистные сооружения осуществляют следующим образом. Скапливающиеся в сборных цистернах СВ передают на суда-сборщики, которые оборудованы специальными емкостями и системами вакуумного приема, позволяющими принимать СВ с обслуживаемых судов. После заполнения накопительных емкостей судно-сборщик направляется к ближайшему специализированному причалу, где осуществляется передача СВ через специальный коллектор на береговые очистные сооружения. Как правило, специализированные причалы снабжены для этой цели перекачивающими насосными станциями.

Эффективность передачи СВ на береговые очистные сооружения зависит в основном от пропускной способности системы судно-сборщик-специализированный причал. Количество обслуживаемых судов зависит от объемов СВ, необходимых к передаче на берег, удаленностью специализированных причалов от места дислокации судна, а также от других факторов. В период интенсивной навигации, когда в портах находится большое число пассажирских судов, собрать весь объем скапливающихся на них СВ с помощью сборщиков практически невозможно. К тому же объемы сборных цистерн современных пассажирских судов часто в несколько раз превышают аналогичные объемы, имеющиеся на судах-сборщиках. Бывает, что и специализированный причал не в состоянии переработать весь объем собранных СВ хотя бы потому, что пришвартоваться у него и передать СВ может только одно судно-сборщик, так как длина типового причала для передачи отходов равна 32 м.

Поэтому весьма перспективным представляется способ передачи СВ самими судами непосредственно в коллекторы, соединенными с системами канализаций.

При таком способе передачи СВ сокращается потребность в судах-сборщиках, снижаются эксплуатационные расходы на содержание служебно-вспомогательного флота, сокращаются случаи простоев транспортных судов в ожидании обслуживания. Кроме того, передача СВ самим судном позволяет в несколько раз увеличить объем собранных СВ. При этом резко возрастает производительность обслуживания флота, так как весь объем работ, связанных с приемом СВ, выполняется без увеличения численности плавсостава вспомогательного флота.

Однако удалять СВ с судов можно только в районах населенных пунктов, оборудованных береговыми очистными сооружениями, специализированными причалами, судами-сборщиками и т.п. Практика показывает, что для решения проблемы удаления СВ с судов необходимо использовать еще один способ – обработку СВ непосредственно на судне с помощью установок для очистки и обеззараживания сточных вод.

Санитарными правилами для судов внутреннего плавания запрещен сброс во внутренние водные объекты необработанных сточных и хозяйственно-бытовых вод. Разработана технология передачи сточных вод (СВ) с судов на берег с помощью судов-сборщиков и специализированных береговых причалов, соединенных коллекторами с береговыми очистными сооружениями.

Очистку судовых СВ выполняют физическими, химическими или биохимическими методами.

Физические:

- отстаивание и фильтрация.

Химические:

- химическая коагуляция используется в сочетании с физическими методами.

В СВ вводят коагулянты – соли алюминия, железа или их смеси, наибольшее распространение получил сульфат алюминия.

Процесс коагуляции включает два этапа:

- быстрое перемешивание частиц загрязнителей с коагулянтами;

- при медленном перемешивании СВ, обработанной коагулянтом, происходит хлопьеобразование. Флокулянты ускоряют процесс хлопьеобразования, например, полиакриламид;

- электрохимический метод – при размещении электродов в СВ частицы загрязнений будут прилипать к пузырькам водорода и всплывать, образуя пенный слой.

Биохимический способ очистки СВ от органических загрязнений основан на биохимических процессах, сопровождающих жизнедеятельность определенного набора микроорганизмов – биомассы. Часто биомассу называют активным илом. В активном иле содержатся различные группы бактерий, плесневые и дрожжевые грибы, а также простейшие коловратки, черви. Для поддержки требуемой жизнедеятельности микроорганизмов в СВ вводят кислород воздуха. Биохимические процессы в таком случае называют аэробами.

Этапы биохимического метода очистки СВ:

- биохимическое окисление легкоокисляемых органических веществ до СО2 и воды; в СВ органические вещества находятся в виде белков, жиров и углеводов;

- синтез клеточного вещества активного ила из оставшихся органических веществ СВ. Микробы усваивают не только органические вещества, поступающие со СВ, но и отмершие микроорганизмы (органическая их часть), т.е. происходит минерализация органической части самого активного или.

Таким образом, микроорганизмы активного ила, как и любые другие живые существа, зарождаются, развиваются, существуют определенный период и затем отмирают. Время пребывания активного ила в аэротенках строго регламентировано и зависит от концентрации органических загрязнителей в СВ, температуры, расхода воздуха, ингибиторов и токсикантов их жизнедеятельности. При благоприятных условиях это время составляет около 50 часов.

Развитие активного ила идет с более высокой скоростью, чем его

отмирание. Избыточный ил следует из установки периодически удалять в судовую шламовую цистерну. Количество скапливающегося активного ила обычно составляет 1-2% объема очищенных СВ.

Обеззараживание судовых сточных вод.

Хлорирование – при взаимодействии хлора с водой образуется хлорноватистая кислота (НClO). Бактерицидное действие хлора является результатом химической реакции между «HClO» и бактериальной клеточной структурой, вследствие чего парализуются клеточные жизненные процессы и бактерии погибают.

Обычно на разрушение бактериальных клеток расходуется лишь некоторая часть введенного в воду хлора, а большая – на реакции с различными примесями, находящимися в очищенной СВ. Дозу хлора, необходимую для обеззараживания воды, в связи со сложной зависимостью хлорпоглощаемости от некоторых факторов определяют исходя из величины остаточного хлора в СВ. При остаточном хлоре более 0,3 мг/дмз после 30-минутного контакта обеззараживание удовлетворительное.

Рекомендуемая доза хлора для обеззараживания сточных вод 8-15 мг/дмз при времени контакта 20-30 минут.

Для судовых условий наиболее приемлемым считают гипохлорит натрия (NaOCl) и гипохлорит кальция (CaOCl), менее надежна хлорная известь.

Оптимальным при обеззараживании принято учитывать выбор требуемой дозы обеззараживающего агента, а также путем контроля за содержанием остаточного хлора в очищенной воде.