|
ОТ ПЕРВОГО ЭТАПА КО ВТОРОМУ
Ввод в эксплуатацию первого блока водоочистных сооружений в Петрозаводске позволил довести качество питьевой воды до необходимых стандартов
|
 Президент ОАО «Российские коммунальные системы» Игорь Дибцев (справа налево), Андрей Бернадских, главный инженер петрозаводского филиала ОАО «ПКС» «Водоканал», Александр Харичев, исполнительный директор по стратегии и развитию ОАО «РКС» осматривают первый пусковой комплекс ВОС
|
В г. Петрозаводске введен в эксплуатацию первый блок пускового комплекса водоочистных сооружений (ВОС-1). Это позволило перейти на двухступенчатую очистку воды, и теперь жители столицы Республики Карелия получают питьевую воду, полностью соответствующую санитарным требованиям, чего не было уже много много лет. В рамках второго этапа проекта (ВОС-2), реализация которого уже началась, планируется построить станцию обработки промывных вод, станцию УФ-обеззараживания питьевой воды и провести реконструкцию насосной станции I подъема.
Источником водоснабжения г. Петрозаводска является Петрозаводская губа Онежского озера. Качество воды в источнике водоснабжения характеризуется периодически высокой цветностью, малой мутностью и низкой щелочностью во все периоды года.
На протяжении многих лет населению города подавалась вода, не отвечающая требованиям. Вначале она не соответствовала ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая», а затем - СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» по таким показателям, как цветность, перманганатная окисляемость. Основная причина такого положения - отсутствие водопроводных очистных сооружений (ВОС), отвечающих требованиям СНИП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».
Действовавшие в то время ВОС, полезная производительность которых составляла 120 тыс. м3/сут., имели в своем составе насосную станцию первого подъема производительностью 135 тыс. м3/сут., два блока скорых фильтров, работающих параллельно друг другу, резервуары чистой воды и насосную станцию второго подъема (рис.1). Блок скорых фильтров №1 имел 16 фильтров, №2 - 8. Общая площадь фильтрования составляла 960 м2. Загрузка фильтров: нижний слой - дробленый габбро-диабаз, высота слоя - 1 м, фракция - от 0,8 до 2,0 мм; верхний слой - дробленый шунгизит, высота слоя - 0,8 м, фракция - от 0,5 до 2,0 мм. Резервуары чистой воды: 1 шт. - 6000 м3, 1 шт. - 2000 м3, 2 шт. - 1000 м3.
 Здание блока первой ступени очистки водоочистных сооружений
|
ВОС изначально проектировались на качество воды в источнике цветностью 60 градусов с соответствующим реагентным хозяйством под применение сернокислого алюминия. Однако за время проектирования и строительства ВОС в течение 1974-1984 гг. качество воды в источнике значительно ухудшилось. Это было вызвано активизацией хозяйственной деятельности населения в бассейне, мелиорацией земель, развитием сельского хозяйства. Из-за возросшей антропогенной нагрузки втекающая в Петрозаводскую губу река Шуя стала кардинально влиять на источник водоснабжения Петрозаводска, особенно в зимнее - весеннее время (таблица). Как показал опыт эксплуатации построенных сооружений, принятая технологическая схема оказалась малоэффективной, поскольку реагентная обработка воды (в особенности в периоды высокой цветности) приводила к повышению грязевой нагрузки, приходящейся на скорые фильтры, в результате чего резко сокращалась полезная производительность ВОС.
В ходе многочисленных обсуждений сложившейся ситуации рассматривались разные варианты решения проблемы. В качестве первой ступени очистки предлагались горизонтальные отстойники, напорная флотация. Выбор пал на контактные осветлители. Решающим аргументом послужило то, что при контактной коагуляции дозы реагентов ниже, чем при объемной. Тем более что данная технология известна с 1977 года, и уже имелся положительный опыт работы по подобной технологической схеме. В частности, в Архангельске контактные осветлители в качестве первой ступени очистки воды были построены в 1985 году. Там часть воды, около половины объема, подаваемой населению города, обрабатывается по технологической двухступенчатой схеме: контактные осветлители - скорые фильтры.
В 1991 году, на основании рекомендаций НИИ КВОВ, АО «Гипрокоммунводоканал» разработало проект перехода на новую технологическую схему водоподготовки, основанную на использовании двухступенчатой очистки воды методом двойного фильтрования. Согласно проекту в качестве первой ступени на ВОС должны быть достроены контактные префильтры, а в качестве второй - использоваться существующие скорые фильтры двух блоков. Строительство началось, но в 1992 году, в связи с известными событиями, остановилось. Нужно отметить, что за это время проблема подготовки воды на ВОС еще больше осложнилась, так как вступил в силу более жесткий СанПиН 2.1.4..1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».
Реализация проекта «Строительство I-го пускового комплекса по реконструкции водоочистных сооружений» возобновилась только в 2006 году на основе государственно-частного партнерства с ОАО «РКС». В качестве генеральных подрядчиков выступили ООО «Вест-Компани» (г. Санкт - Петербург) и ЗАО «СП-1» (г. Петрозаводск). Общий объем затрат на реконструкцию первого блока очистки ВОС составил 554,3 млн. руб. Из этой суммы 306 млн. руб. поступили из федерального бюджета, 143,7 млн. - собственные и заемные средства ОАО «ПКС», 59,6 млн. руб. - средства по республиканской адресной инвестиционной программе на безвозмездной основе, 44 млн. руб. - целевой льготный кредит из бюджета Республики Карелия и 1 млн. руб. - из бюджета Петрозаводска.
После завершения строительства блока первой ступени очистки воды - блока контактных префильтров, полная проектная производительность которого составляет 145 тыс. м3/сут., очистка воды на ВОС стала двухступенчатой (рис. 2).
Насосной станцией первого подъема вода из источника подается на барабанные сетки БМС 1,5-3,7, где происходит удаление крупных взвешенных примесей. После барабанных сеток вода поступает в сборный карман и затем через донные клапана поступает в контактную камеру. Контактная камера, выполненная в виде смесителя коридорного типа (состоит из 6 коридоров), обеспечивает удаление воздуха из воды и смешение реагентов с водой.
Добавление реагентов осуществляется последовательно: при переходе из второго в третий коридор подается раствор кальцинированной соды, из четвертого в пятый - коагулянт, оксихлорид алюминия РАХ-18, на выходе из контактной камеры в трубопровод подается раствор флокулянта Fennopol N200e. Дозы реагентов определяются в лабораторных условиях при проведении пробного коагулирования в зависимости от качества исходной воды. Затем вода с добавленными реагентами поступает на контактные префильтры.
 Контактный осветлитель в рабочем режиме
|
В качестве первой ступени очистки предусмотрено 22 контактных осветителя типа КО-3 с водовоздушной промывкой и системой низкого отвода воды. Площадь каждого КО - 47,4 м2. Общая площадь - 1042,8 м2. Каждый осветлитель состоит из двух секций, разделенных между собой центральным каналом. Фильтрование воды происходит снизу вверх. Проектная скорость фильтрования при нормальном режиме составляет 6,18 м/час. Распределение воды по площади фильтрования осуществляется с помощью дырчатой распределительной системы большого сопротивления. Проектная продолжительность фильтроцикла при расчете на неблагоприятный зимний период принята 8 часов. Загрузка контактного осветлителя: гравий крупностью 40-20 мм - 0,25 м; крупностью 20-10 мм - 0,15 м; крупностью 10-5 мм - 0,25 м. Фильтрующий слой: загрузка крупностью 5-2 мм - 0,4 м; крупностью 0,63 - 2 мм - 2,0 м. В качестве гравия использованы речной гравий Подпорожья, основного рабочего слоя - дробленый гранит Каменогорского карьероуправления. В контактных осветлителях предусмотрены для воды и воздуха две трубчатые распределительные системы большого сопротивления соответствующих расчетных диаметров.
Использование в качестве первой ступени очистки контактных префильтров имеет следующие преимущества:
- при контактной коагуляции на процесс очистки воды почти не оказывают влияние температура воды, ее анионный состав, наличие грубодисперсной взвеси;
- отпадает необходимость в перемешивании воды для обеспечения протекания ортокинетической фазы коагулирования примесей, вместе с тем быстрота смешения и равномерность распределения коагулянта в обрабатываемой воде имеют решающее значение;
- имеется возможность в летнее время после контактных префильтров получить воду питьевого качества.
Далее осветленная вода подается на вторую ступень очистки - блоки скорых фильтров. Для задержания остаточных загрязнений перед скорыми фильтрами производится ввод раствора флокулянта Fennopol N200T. С целью обеззараживания воды после блока скорых фильтров осуществляется вторичное хлорирование (первичное хлорирование отключено) с обеспечением остаточного хлора в воде в пределах 0,3-0,5 мг/л. После этого питьевая вода поступает в резервуары чистой воды и насосной станцией второго подъема подается потребителям.
Ввод в эксплуатацию первого пускового комплекса позволил довести качество питьевой воды до уровня, полностью соответствующего требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».
|
 Слева очищенная вода, а справа - какой она поступает на ВОС
|
Еще более повысить качество подаваемой жителям Петрозаводска питьевой воды позволит реализация второго этапа реконструкции водопроводных очистных сооружений (ВОС-2), рассчитанного до 2013 года. На этом этапе, который уже начался, планируется строительство станции обработки промывных вод, станции УФ-обеззараживания питьевой воды и реконструкция насосной станции I подъема. Стоимость проекта - 631,87 млн. руб., из которых 323,26 млн. руб. составят средства ОАО «Петрозаводские коммунальные системы», 70,98 млн. руб. поступят из бюджетов Республики Карелия и г. Петрозаводска и 237,63 млн. руб. - из Инвестиционного фонда РФ.
Необходимость строительства станции обработки промывных вод обусловлена следующим моментом. Технология водоподготовки предполагает использование алюмосодержащего реагента. После промывки фильтров его остатки сбрасываются в канализацию и поступают на канализационные очистные сооружения. При вводе дополнительной ступени очистки сточные воды содержат
8 мг/г алюминия. Такая доза может привести к гибели активного ила, участвующего в процессе биологической очистки на очистных сооружениях канализации, что равносильно выводу их из строя. Станция обработки промывных вод позволить полностью исключить подобное. Кроме того, она дает возможность решить еще одну проблему. Дело в том, что при всех своих достоинствах использование в качестве первой ступени очистки контактных префильтров имеет существенный недостаток. При высокой цветности исходной воды (выше 100 °С) и необходимых при этом дозах коагулянта значительно увеличивается грязевая нагрузка на префильтры, что приводит к сокращению продолжительности фильтроцикла и, соответственно, к увеличению расхода воды на промывку контактных префильтров. Одним из преимуществ схемы очистки промывной воды является возможность возврата очищенных промывных вод от контактных осветлителей и скорых фильтров в голову сооружений, не ухудшая качества исходной воды.
Принципиальная технологическая схема обработки промывных вод выглядит следующим образом:
1. Промывные воды от контактных осветлителей и скорых фильтров поступают в два резервуара - усреднителя соответственно W1 = 1000 м3 и W2 = 1290 м3, откуда равномерно в течение суток перекачиваются на очистку в горизонтальный отстойник непрерывного действия, совмещенный с камерой хлопьеобразования, с предварительной обработкой - катионным и анионным флокулянтами.
2. Осветленная промывная вода из горизонтального отстойника поступает в два резервуара промывки префильтров W = 600 м3, с установленными в них погружными промывными насосами. По мере наполнения резервуаров промывки префильтров остальная часть воды поступает в голову сооружений в поток исходной воды.
3. Осадок от периодической продувки горизонтальных отстойников поступает в приемный резервуар осадка W = 250 м3 в блок обработки и обезвоживания осадка, откуда насосами с интервалом 8 часов перекачивается в 2 вертикальных уплотнителя осадка.
4. В вертикальных уплотнителях осадка при смешивании с флокулянтом и при медленном механическом перемешивании в течение 7 часов происходит расслоение на уплотненный осадок и отстоянную воду.
5. Отстоянная вода из вертикальных уплотнителей осадка самотеком поступает в резервуары-усреднители промывной воды контактных осветлителей.
6. Уплотненный осадок из нижней части вертикального уплотнителя перекачивается насосами в промежуточный приемный резервуар уплотненного осадка W = 250 м3 в блок обработки и обезвоживания осадка, откуда насосами перекачивается в течение 24 часов на оборудование обезвоживания осадка - центрифуги с предварительным добавлением анионного флокулянта.
|
Технологический коридор фильтровального зала. Монтаж коллектора отвода фильтрата (осветленной воды) после контактных осветлителей
|
Обезвоженный осадок после центрифуг собирается в бункерах с последующим вывозом специальным автотранспортом в места для хранения, согласованные с органами Роспотребнадзора. Оборудование обезвоживания осадка функционирует в автоматическом режиме. Декантированные и промывные воды от центрифуг отводятся в производственную канализацию. В настоящее время на ВОС успешно эксплуатируется контейнерная установка «Флоттвег» с декантером C5E производительностью до 50-60 м3/час. Получаемая влажность осадка после обезвоживания составляет 70-75%.
С целью экономии места сооружения обработки и обезвоживания осадка объединены в один блок. Это - 2 радиальных уплотнителя осадка и здание отделения обезвоживания осадка, отделения приготовления флокулянтов для горизонтальных отстойников, уплотнителей и центрифуг и насосное отделение с пристроенными приемными резервуарами осадка от горизонтальных отстойников и уплотненного осадка. Проектом предусмотрена установка двух центрифуг фирмы «Флоттвег» С4Е-4/454 HTS 3520*1140*1030 мм внутренний диаметр барабана 470 мм с двумя приводами SIMP-DRIVE SP 3.11
Станцию УФ-обеззараживания питьевой воды планируется построить для замены хлорирования на более современный и безопасный метод обеззараживания. Использование ультрафиолетового излучения для дополнительного обеззараживания природных вод позволяет гарантированно обеспечить качество обеззараживания воды по микробиологическим показателям в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01, в том числе в отношении хлорустойчивых видов микроорганизмов (вирусы, патогенные простейшие). Однако следует отметить, что УФ-излучение, как способ обеззараживания воды, не имеет продленного бактерицидного эффекта. Поэтому для бактериологической безопасности очищенной воды при ее транспортировании по трубопроводам необходимо сохранить вторичное хлорирование перед резервуарами чистой воды в дозах, обеспечивающих требования на содержание остаточного хлора в воде. На ВОС по рекомендации и проекту ЗАО «ЛИТ» будет построена станция УФ- обеззараживания воды с использованием корпусных установок УФО УДВ-70А800-10Г-1000-С (2 рабочих + 1 резервный).
В ходе реконструкции насосной станции I подъема планируется осуществить модернизацию приемной камеры и машинного зала. В приемной камере предполагается:
- замена существующих задвижек на самотечных трубопроводах диаметром 900 мм и 1400 мм на поворотно-дисковые затворы;
- замена существующего шибера на перепуске между секциями на
глубинный затвор с комплектом управления для глубины установки 6000 мм.
В машинном зале:
- замена основного насосного оборудования на насосы Д3200-33б-2 с электродвигателем 315 кВт;
- замена дренажного насосного оборудования на насосы GRUNDFOS;
- замена существующей трубо-проводной арматуры на поворотно-дисковые затворы c электроприводом AUMA и обратные клапаны фирмы ERHARD.
Для улучшения работы насосных агрегатов и экономии электроэнергии на насосной станции предусмотрены системы плавного пуска, а также частотное регулирование всех насосных агрегатов.
Таким образом, скоро в Петрозаводске появится самая современная система водоподготовки, и жители столицы Республики Карелия будут получать питьевую воду, соответствующую самым высоким стандартам.
Наталья Клемешева,
директор по развитию ОАО «ПКС»;
Юрий Бобков,
старший технолог цеха водопроводных сооружений,
Юрий Качамин,
начальник цеха водопроводных сооружений филиала
ОАО «ПКС» - «Водоканал»
(«Вода Magazine», №8 август 2010 г.)
|
Водоканал Магадана, который в январе 2012 года отмечает 45-летний юбилей, за это время превратился в современное предприятие, обеспечивающее водой и услугами канализации областной центр с населением около 100 ...
Новости 
