Рис. 1. ОС Гляднёвского района (Пермь).
Рис. 2. Аэротенк во время реконструкции лето 2012 года.
Рис. 3. Заполненный аэротенк.
Рис.4. Погружной рециркуляционный насос GRUNDFOS серии SPR.
Рис. 5. Мешалка GRUNDFOS серии AMD.
Рис. 6. Сравнение сточных вод, которые поступают на ОС Перми, до процесса очистки и после.
Летом 2013 года в Перми произошел инцидент – в главный канализационный коллектор, который проходит через весь город, попал растворитель для нефтепродуктов. Это могло стать причиной экологической катастрофы. Только благодаря современной технологии очистки стоков, которая применяется на ОС Перми, страшных последствий удалось избежать. Несмотря на высокую концентрацию ядовитых веществ в поступившей жидкости, сооружения полностью справились со своими функциями, и в реку Кама попала очищенная вода, соответствующая всем нормам. Если бы подобный случай произошел несколько лет назад, до реконструкции, то экологии Перми был бы нанесён необратимый урон.
История очистных сооружений Перми
Очистные сооружения в Перми существуют с 1970 года. Их первоначальная производительность составляла 222 м3/сут. Первая реконструкция Пермских ОС проводилась в период с 1975 по 1985 гг. В итоге пропускная способность была увеличена на 163 м3/сут. Почти 30 лет спустя, в 2005 году, началась глобальная реконструкция сооружений биологической очистки сточных вод (БОС). До этого времени действовала двухступенчатая схема: первичные отстойники – аэротенки – вторичные отстойники, затем аэротенки – третичные отстойники – выпуск.
Сегодня БОС Перми полностью перешли на одноступенчатую схему очистки, в которой отсутствуют третичные отстойники. Для того, чтобы при меньшем числе операций качество очищенной воды оставалось высоким, аэротенки переведены на высокоэффективную технологию нитрификации-денитрификации (удаление соединений азота из сточных вод).
«Изменение технологии очистки стоков позволяет не только сократить время их пребывания на сооружениях, но и снизить эксплуатационные затраты. Из процесса полностью исключается вторичное прохождение стоков в аэротенках второй ступени и третичных отстойниках с видимым улучшением качества очистки сточных вод. Инвестиции в модернизацию сооружений с 2005 по 2013 г. уже составили более 1 млрд. руб.», – прокомментировал Алексей Политов, технический директор «НОВОГОР-Прикамье», оператора Пермского водоканала . Специалист отметил, что процесс реконструкции ОС длительный, т.к. сооружения действующие. На весь период проведения ремонтных работ ограничения по приёму стоков не было и не будет: ОС работают в штатном режиме с обеспечением очистки всего объёма городских сточных вод.
Оборудование для очистки сточных вод
Для реализации биохимической очистки сточных вод требуется высокотехнологичное, энергоэффективное и надёжное оборудование. Поскольку в аэрационных сооружениях микробиальная масса прибывает во взвешенном в жидкости состоянии, важнейшую роль играет такое оборудование, как мешалки. Они используются для получения однородных смесей и суспензий. Само по себе перемешивание способствует интенсификации процессов тепло- и массообмена, ускорению и успешному проведению многих химических реакций.
Мешалки используются на ОС в следующих процессах:
- Начало обработки стоков. На вход систем очистки подаются сложные, неоднородные смеси сточных вод. Процесс их очистки обычно проходит несколько стадий, но для эффективной работы оборудования всей системы в целом необходимо уже на начальных этапах очистки создать как можно более однородную рабочую среду.
- Организация целенаправленного потока, перемешивание нитратосодержащих сточных вод и активного ила.
- Комплексная интенсификация физико-химических и биологических реакций. Имеется в виду равномерное смешивание химических реагентов с обрабатываемой средой, а также перемешивание сточной воды с активным илом в аэротенке.
Не менее важным элементом, чем мешалки, в системе очистки стоков являются погружные рециркуляционные насосы. Дело в том, что из загрязнённой воды обязательно удаляются соединения азота. Происходит данный процесс в два этапа. На первом производится окисление и нитрификация жидкости, а на втором – частичная денитрификация в аэротенках. При этом часть стоков должна попадать обратно в нитрификаторы для доочистки. В результате возникает необходимость регулировать обмен перетекаемой воды, то есть изменять подачу в зависимости от того, какой объём стоков поступает на очистные сооружения. И в качестве исполнительного механизма для такой регулировки используются погружные рециркуляционные насосы с частотным преобразователем.
На ОС Перми в каждой из 26-ти секций аэротенков (размер 84х24х6 м и ёмкость 12 096 м3) установлено по семь мешалок и одному погружному рециркуляционному насосу. «При проектировании очистных сооружений были выбраны мешалки GRUNDFOS типа AMD. Они оснащены самоочищающимися пропеллерами из нержавеющей стали, что снижает риск повреждения элементов оборудования, а также «заклинивания» из-за загрязнений, – рассказывает Елена Бояршинова, специалист компании «Ревитех», поставщика инженерного оборудования для систем водоснабжения, водоотведения и отопления. – В качестве погружных насосов выбрали рециркуляционное оборудование GRUNDFOS серии SPR. Насосы снабжены прочным и коррозионностойким рабочим колесом из литой нержавеющей стали».
С начала периода реконструкции силами специалистов компании «Ревитех» на ОС г. Пермь было введено в эксплуатацию 108 мешалок и 16 насосов компании Грундфос. Благодаря конструктивным особенностям оборудования его монтаж довольно прост – установка насосов и мешалок на одну секцию аэротенков занимает всего неделю.
Оборудование, используемое в системах очистки стоков в Перми, оснащено системами термозащиты, защиты от перегрузок и датчиками утечек, что обеспечивает длительный срок эксплуатации.
Высокая надёжность насосов и мешалок GRUNDFOS подтверждена опытом эксплуатации. По словам одного из инженеров компании «НОВОГОР-Прикамье», на одной из секций ОС установили мешалки производства китайской компании. По заявленным параметрам они подходили для данной системы, но на практике из-за отсутствия уплотнения вала (которое присутствует в продуктах GRUNDFOS) мешалки заклинивает от мусора и оборудование моментально останавливается.
| Период | Проведенные работы | Объем средств на реконструкцию |
|---|---|---|
| 2005-2008 гг. |
|
2005 г. – 5,5 млн. руб. 2006 г. – 26,5 млн. руб. 2007 г. – 70 млн. руб. 2008 г. – 217 млн. руб. |
| 2009 г. |
Реконструирована первая очередь очистных сооружений «Город», производительность которых составляет 160 000 м3/сут. Начался перевод стоков с Пушкинского коллектора через новый главный разгрузочный коллектор и построенную районную канализационную станцию №3. |
306 млн. руб. |
| 2010 г. | Началась модернизация на сооружениях второй очереди – «ПНОС» (производительность 130 000 м3/сут.). Была проведена врезка напорных коллекторов, приходящих на ОС, установлена запорная арматура, произведён монтаж колодцев. Реконструкция прошла на следующих сооружениях: приёмная камера, здание решёток,песколовки и внутриплощадочные сети с камерами переключения. | 170 млн. руб. |
| 2011г. | Первая очередь сооружений ОС перешла на новую схему очистки. Для этого понадобилось внедрить на аэротенках технологию нитрификации-денитрификации, заменить сети выпуска в канал очищенных стоков и коммуникации между первичными отстойниками и аэротенками. | 148 млн. руб. |
| 2012-2013 гг. | Прошли работы по переводу сооружений с двухступенчатой на одноступенчатую схему очистки на «ПНОС». |
2012 г. – 148 млн. руб. 2013 г. – 154 млн. руб. |
Сегодня Прикамские ОС обеспечивают очистку сточных вод в рамках показателей, которые удовлетворяют нормативам для сброса загрязнённых жидкостей в водоём рыбохозяйственного назначения. Очевидно, что опыт Перми должен послужить примером для других регионов нашей страны. России нужны экологически безопасные и высокоэффективные очистные сооружения.
