Industrial tests at the Kur’ianovskie Wastewater Treatment Facilities involving the transfer of one primary settling tank into the acidification mode
Authors: Кевбрина М.В. , Гаврилов Д.В. , Белов Н.А. , Агарев А.М. 
Published: February 2023

Московская сточная вода после первичного отстаивания содержит недостаточно органических веществ для устойчивого удаления азота и фосфора до нормативного качества при очистке сточной воды. Одним из методов обогащения сточной воды легкоразлагаемым органическим веществом является ацидофикация (кислотное брожение) сырого осадка. На Курьяновских очистных сооружениях г. Москвы на первом новом блоке, работающем по технологической схеме UCT, с проектной производительностью 600 тыс. м3/сут был проведен промышленный эксперимент по переводу одного отстойника в режим ацидофикации. Из четырех отстойников блока сырой осадок с трех первичных отстойников, работающих в режиме осветления, подавался в четвертый, работающий в режиме ацидофикации. Расход сточной воды на отстойник-ацидофикатор составлял 30–100% от расхода на каждый из первичных отстойников, или 11–25% от расхода воды на блок. Рецикл ацидофицированного осадка составлял 100% по отношению к расходу сырого осадка, или 3% по отношению к смеси сырого осадка и сточной воды, поступающей на ацидофикатор. Время пребывания осадка по сухому веществу (SRT) в ацидофикаторе менялось в процессе эксперимента с 2 до 3,5 суток, наибольшая эффективность очистки по соединениям азота и фосфора достигалась при времени пребывания 3,5 суток. Гидравлическое время пребывания воды в отстойнике-ацидофикаторе (HRT) колебалось от 1,9 до 5,5 часов и не оказывало заметного влияния на качество очистки от азота нитратов и фосфора фосфатов на следующей биологической стадии. Организация работы первичного отстойника в режиме ацидофикации показала наличие эффекта от этого процесса, который способствовал дополнительному удалению 3,5 мг/л азота нитратов и 0,23 мг/л фосфора фосфатов, обеспечивая качество очистки до нормативов НДТ. Средняя концентрация азота нитратов в очищенной воде снизилась с 11,6 до 8,1 мг/л. По фосфору фосфатов до внедрения ацидофикации на сооружениях обеспечивалось достижение нормативного качества, тем не менее обогащение сточной воды в процессе ацидофикации легкоразлагаемым органическим веществом способствовало снижению концентрации фосфора фосфатов с 0,35 до 0,12 мг/л. Перевод одного из первичных отстойников в режим ацидофикации позволил реализовать процесс ацидофикации без строительства ацидофикаторов как отдельных емкостных сооружений.
In the process of Moscow wastewater treatment primary effluent is lacking enough organic substances for sustainable removal of nitrogen and phosphorus to meet the regulations. One of the methods of enriching wastewater with easily decomposable organic matter is acidification (acid fermentation) of raw sludge. At the Kur’ianovskie Wastewater Treatment Facilities in Moscow industrial testing was conducted at the first new treatment block operating according to the UCT process flow scheme with a design capacity of 600 thousand m3/day on transferring one settling tank into the acidification mode. Of the four settling tanks of the block, raw sludge from the three primary settling tanks operating in the clarification mode was fed to the fourth one operating in the acidification mode. Wastewater flow rate for the acidifier was 30–100% of the flow rate of each of the primary settling tanks, or 11–25% of the water flow rate of the block. The acidified sludge recycling was 100% with respect to the raw sludge flow, or 3% with respect to the mixture of raw sludge and wastewater entering the acidifier. The residence time of the sludge in terms of dry matter (SRT) in the acidifier changed during the experiment from 2 to 3.5 days; the highest treatment efficiency in relation to removing nitrogen and phosphorus compounds was achieved with a residence time of 3.5 days. The hydraulic residence time of wastewater in the settling tank-acidifier (HRT) ranged from 1.9 to 5.5 hours and did not have a noticeable effect on the rate of removing nitrates and phosphorus as phosphates at the next biological stage. The arrangement of the operation of the primary settling tank in the acidification mode showed the presence of the effect of this process that contributed to the additional removal of 3.5 mg/l of nitrogen as nitrate and 0.23 mg/l of phosphorus as phosphate, and provided for the treatment level up to BAT standards. The average concentration of nitrogen as nitrates in the effluent decreased from 11.6 to 8.1 mg/l. For phosphorus as phosphate, before the introduction of acidification at the facilities, the standard effluent quality was provided; however, the enrichment of wastewater in the process of acidification with easily decomposable organic matter contributed to a decrease in the concentration of phosphate phosphorus from 0.35 to 0.12 mg/l. The transfer of one primary settling tank to the acidification mode provided for implementing the acidification process eliminating the construction of acidifiers as separate tanks.