Меню

Капитальный ремонт очистных канализационных сооружений

Реконструкция очистных сооружений канализации. Современные методы

Содержание статьи

НЕОБХОДИМОСТЬ РЕКОНСТРУКЦИИ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ КАНАЛИЗАЦИИ

Реконструкция очистных сооружений канализации особенно актуальна в наши дни. И вот почему.

В период развития социализма и построения коммунистического общества происходило активное развитие очистных сооружений в РФ. До перестройки Водопроводно-канализационный комплекс развивался одинаково интенсивно как для регионов с малой плотностью населения, так и для густонаселенных районов. По статистике, в 1960-1980 гг. строилось по 1000 очистных сооружений канализации в год. Типовое проектирование для объектов ВКХ функционировало в полном объеме, присутствовали различные модификации основных схем очистки сточных вод и способы обработки образующегося осадка. Готовая база типовых решений могла позволить «привязать» схемы очистки к конкретному объекту, в то же время, имелась возможность включать в проект индивидуальные особенности.

Всвязи с кризисом, после перестройки в развитие очистных сооружений канализации значительно сократились финансовые вложения. Характерными явлениями были капремонт имеющихся сооружений, перевооружение за счет внедрения новой техники и технологий, реконструкция установленных блоков емкостей, расширение станций очистки сточных вод.

Все усилия направлялись на обеспечение задач по реконструкции находящихся в эксплуатации очистных сооружений.

• Необходим ремонт объектов механической и биологической очистки, поскольку гарантированный 30 летний период эксплуатации давно истёк.

• Для обеспечения глубокой биологической очистки, удаления азота и фосфора, доочистки сточных вод требуется новое строительство блоков ёмкостных сооружений.

• Требуется замена устаревшего и износившегося оборудования: силового, механического, электрического и технологического на более современное, обладающее высоким КПД и управляемостью.

Реконструкция очистных сооружений канализации проводится для достижения следующих целей:

• уменьшение затрат на эксплуатацию;
• увеличение пропускной способности;
• введения новых технологий в технологический цикл;
• повышение качества очистки;
• повышение безопасности.

Для достижения поставленных целей, прежде всего, необходимо тщательно оценить текущее состояние подлежащих реконструкции очистных сооружений:

• степень износа технологических ёмкостей, резервуаров и строений;
• степень износа коммуникаций;
• возможность, или невозможность замены отдельных узлов агрегатов и технологического оборудования.

Область биологической очистки наиболее затратна в плане расходования энергоресурсов.

Внедрение управляемого воздуходувного оборудования – наиболее энергосберегающее мероприятие.

Целью настоящей работы является выявление путей снижения энергопотребления на биологических очистных сооружениях канализации и комплексная реализация их на действующих объектах. Современные нормы потребления электроэнергии предъявляют требования к энергоэффективности работы оборудования и поиску путей оптимизации энергетической схемы работы очистных сооружений канализации. Так, например, при установке нового воздуходувного оборудования, можно сэкономить до 20% электроэнергии; при внедрении технологии нитри-денитрификации и установке современных аэрационных систем – до 30%; замена насосных агрегатов на современные может повысить энергоэффективность на 10 %; внедрение комплексной системы автоматического управления – до 15 %. Естественно, комплекс перечисленных энергосберегающих мероприятий не может дать эффект, равный сумме эффектов от каждого из них, но вцелом, его можно оценить как 40%, а в некоторых благоприятных случаях и 50 %.

Кроме того, что очистные сооружения канализации с течением времени приходят в негодность (теряют несущую способность, изнашиваются физически), также происходят значительные изменения в требованиях к степени очистки стоков. Совершенствуются технологии очистки сточных вод, изменяются объёмы поступающих на очистные сооружения стоков.

МЕТОДЫ РЕКОНСТРУКЦИИ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Весь комплекс мероприятий, направленных на оптимизацию энергопотребления, можно разделить на три основные группы решений:

  1. Технические решения — замена насосного и воздуходувного оборудования, аэрационной системы с установкой аэраторов с высокими массообменными характеристиками.
  2. Технологический этап — реализация эффективных энергосохраняющих технологий очистки сточных вод.
  3. Оптимизационный этап — оснащение биологических очистных сооружений канализации приборами контроля, учёта и мониторинга состояния процесса очистки сточных вод, а также централизации сигналов с оборудования в диспетчерский пункт для принятия решений и выбора оптимального режима работы.

Установка новых воздуходувных агрегатов с регулируемой производительностью, которые позволяют максимально экономить электроэнергию, является наиболее дорогостроящим этапом реконструкции. Элементы технического этапа энергоэффективных решений путём замены воздуходувного оборудования могут позволить снизить потребление электроэнергии на 20÷25 %, а в некоторых случаях до 30 %.

Читайте также:  Ответственность при проведении капитального ремонта кровли

Таким образом, при выполнении всех выше перечисленных мероприятий, снижается энергопотребление оборудования очистных сооружений, снижается себестоимость очистки м 3 сточной воды, улучшается качество очистки.

СЛОЖНОСТИ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ И МОДЕРНИЗАЦИИ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Потребность в модернизации, или реконструкции очистных сооружений возникает по причине износа оборудования, или схемы очистки.

В прошлом, классические очистные сооружения не требовали очистки сточных вод до тех требований, которые предъявляются сейчас. Всвязи с повышением требований по качественному составу норм сброса в водоемы очищенных сточных вод, возникли проблемы эксплуатации на очистных сооружениях, построенных в 60-70-е года прошлого столетия. Такие ОС проектировались как аэротенки продленной аэрации с первичными и вторичными отстойниками, в которых не предусматривалась отдельная зона денитрификации.

При модернизации данных ОС приходится выводить из работы одну, или несколько параллельно работающих линий, делить их на зоны, а для достижения более эффективной работы менять систему аэрации, добавлять технологическую загрузку (блоки биологической загрузки), перемешивающее устройство, воздуходувное оборудование. Все вышеперечисленное требует больших финансовых и временных затрат.

При существующих тарифах на водоотведение это практически невозможно. Только при попадании в государственные программы по улучшению экологической обстановки с привлечением бюджетных, или инвестиционных средств, данные виды работ возможно осуществить.

Грамотно проведенная специалистами НПО Агростройсервис оценка состояния очистных сооружений, позволит спроектировать и произвести реконструкцию очистных сооружений в кратчайшие сроки.

Источник

Модернизация и реконструкция очистных сооружений

Содержание статьи

Необходимость в модернизации очистных сооружений возникает при невысокой эффективности работы одного или нескольких узлов в технологии очистки воды. Учитывая высокие требования к очищенным стокам, в нашей стране многие комплексы уже не эффективны.

Чтобы степень очистки в них соответствовала нормативным требованиям, необходимо уменьшение производственной нагрузки и снижение концентраций загрязняющих веществ. Это самый простой способ. К сожалению, такие меры не всегда могут применяться к источникам загрязнений и поэтому для усовершенствования проводятся такие мероприятия, как реконструкция и модернизация.

РЕКОНСТРУКЦИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ канализации

Реконструкция канализационной сети и водосточных коллекторов состоит в частичном или полном изменении ее конструкции, а иногда и изменения высотного расположения трубопроводов. Причинами реконструкции сетей могут быть:

  • неудовлетворительное техническое состояние отдельных участков
  • недостаточная пропускная способность трубопроводов
  • увеличение нагрузок от автомобильного транспорта, превышающих несущие способности трубопроводов

Реконструкция подразумевает проведение мероприятий, направленных на возобновление функционирования уже существующих объектов. Например, ремонт конструкций зданий и существующего оборудования, с заменой деталей и узлов.

Такой подход к возобновлению нормальной работы оборудования, как правило, является трудоёмким и с наибольшими вложениями. Повышение энергосбережения всего объекта не достигается из-за сокращения затрат вцелом.

На сегодняшний день на территории России и соседних государств еще много устаревших очистных сооружений, на замену которых не выделяется достаточного количества бюджетных средств. Поэтому ограничиваются только реконструкцией таких объектов, с целью приведения в более-менее нормальное рабочее состояние объекта в целом и, как следствие, без повышения эффективности его работы. Проект реконструкции КНС подразумевает под собой решение следующего ряда проблем на очистных сооружениях:

  • износ насосного оборудования
  • коррозия конструкции надземного павильона
  • коррозия бетона и арматуры подземной части
  • износ трубопроводов
  • износ вентиляции, отопления, электроснабжения
  • изменение производительности
  • высокое энергопотребление

Таким образом, восстановленный водоочистной комплекс способен произвести очистку загрязненных стоков на условиях, заложенных в изначальных проектных расчетах. И малейшие отклонения в концентрациях загрязнений, или повышение гидравлической нагрузки, приводят к некачественной работе технологической системы вцелом.

Первоначально перед реконструкцией проводят оценку состояния, затем разрабатывается проект с расчетом затрат на восстановление, только после этого составляется схема проведения работ.

Читайте также:  Коммунальные платежи за капитальный ремонт дома

Самое максимальное, что проводится при таких мероприятиях это:

  • Ремонт железобетонных и металлических емкостей. Здесь чаще всего ограничиваются их очисткой, восстановлением поврежденных участков и гидроизоляции
  • Ремонт трубной и лотковой обвязки с частичной заменой и покрытием их защитным слоем от коррозии
  • Замена запорно-предохранительной арматуры
  • Замена металлических конструкций и площадок обслуживания
  • Ремонт насосов и пневмоагрегатов с минимальной заменой некоторых механизмов
  • Ремонт узла механической очистки

Только реконструкцией существующих сооружений невозможно достичь повышения эффективности работы объекта, т.к. она направлена на возобновление рабочих функций технологического и вспомогательного оборудования с продлением срока службы. Чаще всего такого результата недостаточно.

При реконструкции дополняют устаревшие технологические элементы современными технологиями, которые позволят повысить качество очищенных стоков или, по крайней мере, не допустить сбросов неочищенной воды при кратковременных пиковых нагрузках.

Такой подход к «реанимации» называется реконструкцией с частичной модернизацией. Обычно это способствует незначительному повышению эффективности, но с минимальными финансовыми затратами.

Например, применение биологической загрузки Ббз 5.5.5 производства ООО «НПО «Агростройсервис» в аэротенках позволяет обеспечить высокий прирост микроорганизмов при пиковых нагрузках с высокими концентрациями за счет высокотехнологичной конструкции биозагрузки. Такое дополнение обеспечивает благоприятные условия для удержания достаточного количества биомассы. Таким образом, в технологическом процессе не происходит резкого снижения аэробного жизненного цикла активного ила, а в очищенной воде стабильно поддерживается аммонийный азот и азот нитритов в требуемом диапазоне.

МОДЕРНИЗАЦИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Внедрение новых технологий наряду с современными и эффективными решениями по улучшению работы производства в целом – это уже модернизация.

При таких мероприятиях в существующей системе очистки сточных вод проводят замену устаревшего технологического и вспомогательного оборудования на новое. Как правило, оно менее энергоёмкое, технологически эффективное и более совершенное.

Процедура модернизации может включать следующее:

  • усовершенствование технологической схемы за счет внедрения современных аэрирующих систем и схем рециркуляции
  • оснащение биологической загрузкой для повышения эффективности анаэробного процесса
  • применение канализационных насосных станций из коррозионностойких материалов с дополнительными узлами мехочистки
  • установка насосов из более долговечных материалов с низким энергопотреблением
  • использование емкостей и гидрокоммуникаций из долговечных материалов
  • замена фильтров на аналоги с более высокой степенью фильтрации
  • усовершенствование реагентных установок или применение более современных и компактных
  • повышение качества обработки осадков с применением агрегатов с высокой производительностью, с большим сроком службы и низким потреблением электроэнергии
  • внедрение в технологическую схему обеззараживания стоков, исключающего использование хлорсодержащих веществ
  • внедрение водооборотного цикла для использования очищенной воды для технических нужд, для основных, или вспомогательных производств
  • автоматизация технологических процессов с применением систем мониторинга и плавного управления режимами очистки

Предварительно согласованная и оптимально модернизированная схема должна подразумевать качественный, с глубокой степенью очистки и усовершенствованный технологический процесс. Результат её внедрения должен привести к значительному снижению энергозатрат и безопасной эксплуатации в будущем.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

В последние годы наблюдается крайняя неравномерность притока сточных вод на очистные сооружения городов и различных предприятий. В связи с уменьшением потребления водных ресурсов, за счет современного и более экономичного оборудования, увеличения численности населения городов, очистные комплексы испытывают уменьшение стоков вцелом, по сравнению с проектным. Наряду с этим, концентрации загрязнений городских стоков увеличиваются. На очистных комплексах различных предприятий приток стоков наоборот увеличивается за счет увеличения производительности и развития самих производств.

Эффективность работы комплексов характеризуется сравнением фактических качественных показателей лабораторных анализов очищенных стоков с проектными.

Принимается работа эффективной, если нет превышений численных значений показателей качества очистки по отношению к установленным нормативам.

Если при анализе эффективности работы определяется несоответствие требованиям к ним, то в таком случае необходимо оценить работу каждого технологического узла для выявления причин.

Узел механической очистки должен обеспечивать нормальную работу последующего в технологической цепочке оборудования, тем самым не допускать крупные отбросы (в основном органического происхождения) в гидравлическую схему, а также производить их извлечение для последующей переработки, или утилизации должным образом.

В песколовках неорганические загрязнения (обычно это фракции песка с частицами 0,25 мм и более) должны извлекаться в узле мехочистки, тем самым обеспечить безопасную работу насосов и оборудования обработки осадков.

Концентрации взвешенных веществ должны снижаться в отстойных зонах, или в первичных отстойниках. Эффективность отстойной зоны оценивается уменьшением концентраций в осветленных стоках взвешенных частиц.

Снижение содержания до нормативных показателей веществ органического происхождения, которые, как правило, растворены в стоках, или находятся в состоянии взвеси и не могут самостоятельно осаждаться, должно обеспечиваться в узле биологической очистки. Здесь оценивается эффективность работы аэротенков и различных биофильтров на предмет обобщенного показателя БПК – биологическое потребление кислорода.

Биологическая очистка стоков обеспечивается за счет потребления органических загрязнений различными микроорганизмами. В процессе их жизнедеятельности, в очищаемых стоках образуется ил, концентрации которого должны снижаться путем отстаивания в отстойных зонах биоочистки.

Содержание ила и биопленки в очищенной воде характеризует эффективность работы вторичных отстойников.

Обработка извлеченного осадка также является обязательной в технологии очистки воды. Как показатель эффективности в работе очистных сооружений, она предусматривает максимальное извлечение осадка из сточной воды с дальнейшей его подготовкой к утилизации.

В случае сброса очищенных стоков в водоем рыбохозяйственного значения, на заключительном этапе очистки оценивается эффективность по обеззараживанию очищенной воды от вредоносных бактерий, а также наличие концентраций обеззараживающих веществ.

СНИЖЕНИЕ ЭНЕРГОЗАТРАТ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Энергопотребление является одной из основных статей расходов на эксплуатацию канализационных очистных сооружений и очень сильно зависит от реализуемой технологии очистки и используемого оборудования.

Любые новые внедрения современных технологий должны повышать качество воды на выходе до требуемых нормативов и уменьшать эксплуатационные затраты до экономически обоснованного уровня. Замена энергопотребителей на более экономичные не всегда приводит к ожидаемому экономическому эффекту, так как не подразумевается хотя бы частичное исключение некоторых энергопотреблей.

Значительному снижению энергозатрат способствует расположение технологических емкостей сооружений в высоту.

Это приводит к увеличению высоты столба жидкости, что создает оптимальный гидравлический режим. При таком варианте максимально используется самотечный режим движения сточных вод на всех этапах и применение дополнительных насосов уже не требуется.

Кроме насосов, основным источником энергозатрат являются обогревающие элементы для поддержания оптимальной температуры внутри производственного помещения в холодное время года. Здесь затраты имеют самые ёмкие цифры. Для их снижения специалистами ООО «НПО «Агростройсервис» разработано оборудование, которое позволяет значительно сократить производственную площадь очистного комплекса.

Объединение совместно аэробной и отстойной зоны в одном реакторе, то есть процесс денитрификации совместно с анаэробным реактором, привело к значительному сокращению объемов соответствующих резервуаров.

Усовершенствование системы аэрации до мелкопузырчатой и рациональная раскладка аэраторов по всей пересеченной площади, также приводит к значительному снижению энергопотребления.

Такая система позволяет применять менее мощные компрессоры, которые работают в круглосуточном режиме. К примеру, на объектах советской постройки требовалось около 12 кубических метров нагнетаемого воздуха на один кубометр сточных вод. С применением современных аэрационных систем эта цифра снижена до 3 м 3 .

Таким образом, внедрение эффективных технологий позволяет привести энергоемкий очистной комплекс в более совершенный и модернизированный объект с улучшенными экономическими показателями.

Грамотно рассчитать технологию и подобрать соответствующие агрегаты подсилу только специалистам. Поэтому, если Вы обратитесь в ООО «НПО «Агростройсервис» еще на этапе планирования, то Ваше решение будет правильным. Вы получите очистные сооружения от производителя по индивидуальному проекту и с полным комплексом услуг.

В подтверждение компания «Агростройсервис» приглашает посетить наше производство в г. Балахна Нижегородской области и введенные в эксплуатацию действующие очистные сооружения.

Источник