Экологическая задача защиты окружающей среды от загрязнения и истощения, в частности, охрана водных объектов, реализуется взаимодействием двух направлений деятельности: законодательной деятельностью и практической реализацией мероприятий по защите водных объектов. Законодательная деятельность по охране водных объектов от загрязнения включает выработку принципов, правил, направлений и подходов к решению задач, появлявшихся по мере развития народного хозяйства. На сегодняшний день в части защиты водных объектов от загрязнения (при разрешённом законом сбросе очищенных сточных вод) принят целый ряд документов, связанных с охраной окружающей среды [1, 2].

Разработана методика расчёта допустимых к сбросу концентраций загрязняющих веществ в водные объекты, которая учитывает производительность очистных сооружений и состав сточных вод, подлежащих очистке, а также мощность, гидрологический режим и качественный состав вод принимающего водного объекта. Рассчитанные допустимые концентрации загрязняющих веществ в сбрасываемой очищенной воде определяют технологическую схему очистки сточных вод.

Требования к удалению отдельных загрязняющих веществ постоянно повышаются. Последнее существенное изменение требований связано с обязательным удалением из сточных вод биогенных веществ — соединений азота (солевого аммония, нитритов, нитратов) и фосфатов перед сбросом в водный объект [3]. Вследствие этого для полноценного выполнения задач глубокого удаления загрязняющих веществ необходимо применять комплексные технологические схемы обработки сточных вод.

Реализация данных технологий требует весьма высоких финансовых затрат.

С 2019 года начался переход на технологическое нормирование загрязняющих веществ при сбросе очищенных хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод. Для реализации технологического нормирования разработан ряд документов. Согласно новым подходам к условиям сброса очищенных сточных вод предполагается достаточным достижение показателей очистки, которые обеспечиваются применением рекомендуемых наилучших доступных технологий (НДТ) [4, 5].

Нормирование сбросов городских сточных вод предложено производить только по ограниченному числу показателей, а именно: азоту аммонийному, нитритам, нитратам, фосфатам, биологическому потреблению кислорода за интервал времени в пять суток (БПК5), химическому потреблению кислорода (ХПК) и взвешенным веществам, при отсутствии в сточной воде загрязняющих веществ 1-й и 2-й категорий опасности с токсикологическим лимитирующим показателем вредности (ЛПВ).

Выбор НДТ для очистных сооружений конкретного объекта, на котором формируется поток сточных вод, базируется на производительности очистного сооружения и категории водного объекта, принимающего сточные воды. При этом водный объект, в отличие от принятого ранее деления на культурно-бытовую и рыбохозяйственную категории водопользования, оценивается по категориям А, Б, В, Г, отличающимся по территориям формирования сточных вод, либо по содержанию соединений фосфора и азота в водных объектах [6].

Для очистки сточных вод предложены конкретные схемы очистки и указаны параметры качества нормируемых показателей, которые должны быть достигнуты. Эти параметры предполагается использовать как допустимые для сброса в водные объекты. Они же, вероятно, будут использованы при расчётах платежей за пользование природными ресурсами, а их превышение будет оцениваться в повышенных расценках платежей за пользование природными ресурсами.

В табл. 1 для примера приведены нормируемые показатели, включённые в справочник НДТ, для станций производительностью более 20 тыс. м³/сут., осуществляющих сброс в наиболее распространённый тип водоёма (Б), а также соответствующие ингредиенты и величины ПДК при сбросе в водоёмы рыбохозяйственной категории водопользования.

Технологические решения очистки сточных вод при различных подходах к нормированию сбросов в водные объекты. 9/2019. Фото 1

Сопоставление величин одноимённых нормируемых показателей по ПДК и НДТ показывает, что для перечисленных видов загрязняющих веществ требования, предъявляемые к сбросу в водоёмы рыбохозяйственного водопользования, более жёсткие.

Для очистных сооружений, на которых осуществляется традиционная биологическая очистка (что к настоящему времени нашло наибольшее распространение), это означает, что во всех случаях — как при необходимости достижения ПДК, так и при очистке по НДТ, — технологическая схема традиционной биологической очистки сточных вод должна быть дополнена сооружениями для глубокого удаления соединений азота и фосфора и, возможно, органических веществ.

Поскольку для очистки больших масс сточных вод единственной доступной на сегодня технологией удаления соединений азота является биологический метод нитрификации-денитрификации, технология нитрификации-денитрификации должна быть применена в обоих случаях. Технологически наиболее сложно и дорого обеспечить удаление солевого аммония до 0,39 мг/л, нитритов до 0,02 мг/л. Для достижения этих показателей в очищенных сточных водах может потребоваться введение дополнительной ступени биологической или физико-химической очистки, что увеличит стоимость очистки.

Задача более глубокого удаления фосфатов решается проще — такой показатель может быть достигнут за счёт увеличения дозы реагента, который неизбежно будет применяться для обеспечения требуемого в обоих случаях глубокого удаления фосфатов [7]. И в этом случае достижение более высоких показателей остаточных концентраций фосфатов приведёт к некоторому повышению затрат на приобретение и доставку реагентов для достижения ПДК. Повышение эффективности удаления органических и взвешенных веществ, скорее всего, будет осуществлено как сопутствующий эффект при обеспечении ПДК аммония и нитритов.

Следовательно, при выполнении нормативов качества очищенных сточных вод при технологическом нормировании (при использовании НДТ) затраты на реализацию технологий будут меньше, чем при экологическом нормировании.

Разумеется, что при сбросе сточных вод сооружениями равной производительности, но запроектированными в соответствии с разными подходами к нормированию сбросов, при выполнении нормативов НДТ в водные объекты будет поступать бóльшая масса загрязняющих веществ по сравнению с обеспечением ПДК, а потому ежегодная плата за пользование природными ресурсами (плата за негативное воздействие на окружающую среду) [8] постоянно будет выше, чем при выполнении ПДК.

Это обстоятельство необходимо иметь в виду при экологической оценке технологических схем и определении экономических преимуществ предлагаемых подходов к нормированию сбросов сточных вод в водные объекты.