Завершена очередная стадия модернизации Кавминводских очистных сооружений канализации

В рамках проекта «Реконструкция существующих очистных сооружений канализации региона Кавказские Минеральные Воды с увеличением производительности со 170 тыс. м3/сут. до 250 тыс. м3/сут.» завершена очередная стадия модернизации объекта. На ОСК введена в эксплуатацию первая на Северном Кавказе станция УФ-обеззараживания сточных вод. Реализация этого проекта стоимостью 79 млн. руб. позитивно отразится на санитарно-эпидемиологическом состоянии особо охраняемого экологокурортного региона. Работы по реконструкции ОСК, в ходе которой запланировано модернизировать все важнейшие узлы соо-ружений, продолжаются.
Об этом рассказывает Абутдин Балабеков, главный инженер ГУП СК «Ставрополькрайводоканал».

Кавминводские очистные сооружения канализации (КМВ ОСК) были построены в 1980-1986 гг. Они включают сооружения механической очистки (песколовки, первичные отстойники), биологической очистки (аэротенки, вторичные отстойники), сооружения доочистки (барабанные сетки, песчаные фильтры), узел обеззараживания, а также сооружения обработки и обезвоживания образующихся осадков (илоуплотнители, цех механического обезвоживания осадков, иловые площадки).

КМВ ОСК осуществляют прием и очистку сточных вод, поступающих из Пятигорска, Кисловодска, Ессентуков, населенных пунктов Предгорного района Ставропольского края и при-граничных населенных пунктов Малокарачаевского района Карачаево-Черкесской Республики. Функционирование ОСК обеспечивает сохранение благоприятной экологической обстановки в особо охраняемом эколого-курортном регионе РФ - Кавказ-ские Минеральные Воды.

Сточные воды с указанных территорий по междугороднему самотечному коллектору поступают на главную насосную станцию (ГНС). На ГНС сточные воды проходят через решетки, на которых задерживается грубый мусор, и с помощью насосов СДВ 4000/28 подаются по двум железобетонным коллекторам диаметром 1200 мм в приемно-аварийную камеру очистных сооружений. Она предназначена для приема сточных вод, распределения их по песколовкам, а также для возможного отключения поступления сточных вод на очистные сооружения в случае аварии или поступления ненормированных сточных вод. Из приемного отделения сточные воды самотеком последовательно проходят песколовки, первичные отстойники, аэротенки, вторичные отстойники.

Биологически очищенные сточные воды поступают в камеру переключения, из которой самотеком поступают на барабанные сетки сооружений доочистки сточных вод. Пройдя барабанные сетки, сточные воды поступают в приемное отделение шнековой насосной станции. С помощью шнековых насосов вода подается в верхнее отделение насосной станции, откуда самотеком поступает на фильтры, функцию которых выполняют контактные осветлители. Очищенная вода поступает в аэрируемый канал, где при необходимости насыщается кислородом воздуха и затем поступает в основной сбросной коллектор и далее в р. Подкумок. Обеззараживание сточной воды предусмотрено хлорированием. Ввод хлорной воды осуществляется в основной сбросной коллектор. Протяженность коллектора достаточна для обеспечения обеззараживания биологически очищенных и доочищенных сточных вод.

На протяжении последних лет проводится реконструкция КМВ ОСК, обусловленная целым рядом причин. В настоящее время на Кавминводских очистных сооружениях канализации сложилась ситуация, при которой существует реальный дефицит мощностей. Данная проблема в значительной степени тормозит развитие жилищного строительства и городских инфраструктур. Так, при проектной производительности существующих очистных сооружений канализации 170 тыс. м3/сут. фактическая среднесуточная производительность составляет до 180 тыс. м3/сут. при максимальных суточных колебаниях до 250 тыс. м3/сут. При таком дефиците мощностей практически отсутствует возможность подключения каких-либо новых объектов капитального строительства на вышеперечисленных территориях. Реализация проекта «Реконструкция существующих очистных сооружений канализации региона КМВ с увеличением производительности со 170 тыс. м3/сут. до 250 тыс. м3/сут.» позволит обеспечить очистку дополнительно 80 тыс. м3/сут. сточных вод. В итоге это повлечет за собой выгоды экономического, технологического и природоохранного характера.

В настоящее время в рамках проекта уже выполнена реконструкция цеха механического обезвоживания осадка. Установлено оборудование немецкой фирмы «Вестфалия Сепаратор»: высокопроизводительные декантеры UCD-536-00-34, станция приготовления флокулянта MixLine7300 производства фирмы Alebro, эксцен- триковые шнековые насосы подачи сырого осадка и выгрузки обезвоженного осадка производства фирмы Netzsch. Цех запущен в эксплуатацию в октябре 2015 года. На реализацию этого проекта в 2014-2015 гг. из федеральной целевой программы «Чистая вода» было выделено 49,2 млн. руб., общая стоимость строительства составила 52,1 млн. руб. Процесс работы этого объекта полностью автоматизирован. Оборудование позволяет обеспечивать обработку осадка в соответствии с мировыми стандартами. Сейчас работа цеха позволяет снизить объем осадка в 3-4 раза, что значительно улучшает условия эксплуатации и положительно отражается на экологии окружающей среды.

В 2016 году была введена в эксплуатацию система УФ-обеззараживания сточных вод. Производитель оборудования - НПО «ЛИТ» (г. Москва). Проект станции разработан институтом «Ставрополькоммунпроект» на базе установок УДВ - 72А350-К производительностью 10 тыс. м3/час (170 тыс. м3/сут.).

Новое здание УФ-обеззараживания возведено из сборных железобетонных конструкций, произведена обвязка трубопроводами с установкой необходимой запорной арматуры, установлены четыре установки (3 рабочих, 1 резервная) в комплексе со всем необходимым оборудованием (блоки промывки, шкафы управления). Станция работает полностью в автоматическом режиме. Станция УФ-обеззараживания имеет большой резерв мощности, который будет использован при завершении основных этапов модернизации КМВ ОСК.

Станция УФ-обеззараживания сточных вод является первой в СКФО станцией ультрафиолетового обеззараживания сточных вод. Стоимость объекта составила 78,84 млн. руб., из которых 30,43 млн. руб. выделено из бюджета Ставропольского края в рамках целевой программы «Модернизация жилищно-коммунального комплекса на 2013-2015 гг.», 48,41 млн. руб. - средства ГУП СК «Ставрополькрайводоканал».

Применение УФ-обеззараживания позволяет отказаться от использования хлора в пользу неагрессивного для биоценоза водоема ультрафиолета, который обеспечивает 100% уничтожение всех патогенных микроорганизмов, возбудителей различных болезней. Это положительно отражается на санитарно-эпидемиологическом состоянии особо охраняемого эколого-курортного региона Кавказских Минеральных Вод.

Для достижения производительной мощности работы КОС в 250 тыс. м3/сут. планируется продолжить работы по реконструкции очистных сооружений. Работы будут проходить в три этапа.

Первый этап предполагает новое строительство приемной камеры №1, здания решеток, горизонтальных песколовок, аэротенков четырехкоридорных, камеры распределения ила, вторичных отстойников с распределительной чашей и иловыми камерами, иловой насосной станции, камер №1, 2, 3, К14-1, К14-2, коммуникаций.

Второй этап предусматривает реконструкцию запущенных в 1986 году аэротенков, функционирующих вторичных отстойников с распределительной чашей и иловыми камерами, блока воздуходувно-насосной, горизонтальных песколовок, первичных отстойников с распределительной чашей и жиросборниками, насосной станции сырого осадка, иловой насосной станции - эрлифтного колодца, приемной камеры, камер №1, 2, 3, КП-1, КП-2, коммуникаций.

Третьим этапом планируется провести реконструкцию системы доочистки, предваряющей сейчас процесс УФ-обеззараживания. В комплекс системы доочистки в настоящее время входят: здание барабанных сеток, шнековой насосной станции, контактных осветлителей, станции УФ-обеззараживания очищенных сточных вод, цеха механического обезвоживания и термосушки осадка, аэробного стабилизатора КНС избыточного ила, КНС грязной промывной воды, коммуникаций.

В процессе реконструкции будут выполнены работы на всех важнейших узлах КВМ ОСК.

В приемной камере сточные воды, подаваемые по самотечно-напорному и двум напорным существующим ж/б трубопроводам Ж1200 мм, будут направляться в проектируемую приемную камеру размером 3,0х14,0 м для гашения напора. Трубопроводы, подающие сточные воды в камеру в месте подключения к ней, заменятся на стальные трубопроводы Ж1220х12. Далее стоки будут проходить по камере и распределяться на три канала (2 рабочих, 1 резервный) размером 2,2х2,5 м. По каналам стоки будут поступать в проектируемое здание решеток, где планируется установить решетки грубой и тонкой очистки и сопутствующее оборудование.

Для обеспечения эффективного задержания твердых бытовых отходов, а также крупных примесей из сточных вод предлагается выполнить строительство здания решеток. В качестве основного технологического оборудования для очистки сточных вод от мусора приняты два типа решеток конструкции ЗАО НПФ «Экотон»:

- механизированные стержневые грабельные решетки грубой очистки РКЭн 2124 с шириной прозоров 15 мм (2 шт.), служащие для защиты решеток тонкой очистки;

- механизированные решетки ступенчатого типа с электроприводом РСКр 2127 и шириной прозоров 6 мм (3 шт.).

Размещение решеток предусмотрено в каналах шириной 2200 мм. Глубина каналов в месте установки решетки грубой очистки - 2500 мм, в месте установки ступенчатой решетки - 2700 мм.

В сороудерживающий комплекс, установленный в здании решеток, входит также дробилка отходов ДО с длиной фрезы 1800 мм для измельчения крупных отбросов; конвейер винтовой КВЭ-2/14,8-190 для сбора и транспортировки отбросов; пресс винтовой отжимной ПВОЭ 2007 для промывки и отжима отбросов.

В связи с увеличением расхода, подаваемого на ОСК КМВ, объемов существующих песколовок недостаточно для удовлетворительного функционирования последующих сооружений, поэтому запроектированы дополнительно две двухсекционные горизонтальные песколовки, размером и конструкцией соответствующие существующим. Существующие песколовки планируется реконструировать.

Техническим заданием на выполнение проектных работ по реконструкции очистных сооружений предусмотрена реконструкция трех существующих песколовок. Это горизонтальные двухсекционные песколовки (длина - 18 м, ширина секции - 5,8 м), гидравлическая глубина которых после реконструкции составляет 0,92 м.

На выполнение проектных работ по реконструкции очистных сооружений канализации техническим заданием предусмотрена замена следующего технологического оборудования:

- скребковых механизмов на скребковое оборудование ЗАО НПФ «Экотон»;

- замена щитовых поверхностных затворов на затворы с электроприводами ЗАО НПФ «Экотон»;

- замена шандорных щитов на каналах (производитель и поставщик - ЗАО НПФ «Экотон»);

- замена насосов технической воды для подачи в гидроэлеватор на насосы марки Wilo;

- замена гидроэлеватора (производитель и поставщик - завод «Водмашоборудование»).

Предусмотрена реконструкция распределительного канала, лотков, песколовок, сборного канала, замена ограждающих конструкций, лестниц, площадок для обслуживания оборудования. Разработана отводящая камера размером 2,5х2,5 м, примыкающая к сборному каналу.

Для улавливания более мелких фракций взвеси сточные воды направляются на существующие первичные радиальные отстойники диаметром 40 м. Первичные отстойники являются важнейшим энергосберегающим инструментом, ограничивающим долю легкоокисляемых загрязнений, поступающих на биологические сооружения. Первичные отстойники в схеме очистки используются не только как сооружения для осаждения взвешенных веществ, но и как усреднитель, в котором сглаживается неравномерная подача стоков по концентрациям загрязнений, что позволяет избежать перепадов по нагрузке на биологические очистные сооружения и сделать их работу более стабильной.

Техническим заданием на выполнение проектных работ по реконструкции очистных сооружений канализации региона предусмотрена также замена переливов, полупогружных досок, центральных стаканов и ило-скребов. В камере распределения сточных вод замене подлежат щитовые затворы и шандоры. Водосливы, полупогружные доски и обшивка центральных стаканов изготавливаются из нержавеющей стали и поставляются в комплекте с элементами крепления и каркасом. Для равномерного распределения гидравлической нагрузки между отстойниками устанавливается водослив с регулируемой высотой установки.

В связи с высоким содержанием биогенных элементов в исходных стоках предложена технологическая схема с реализацией процессов нитри-денитрификации и биологического удаления фосфора (NDN+Р).

Для выбора схемы биологической очистки сточных вод в данном случае, с учетом минимизации капитальных вложений и эксплуатационных затрат, а также повышения эффективности удаления соединений азота и фосфора и для достижения качества очистки на сбросе до нормативных показателей были выполнены расчеты для вариантов с биологическим (без применения реагентов) и химическим (с применением реагента) удалением фосфора. Расчеты схем по вариантам очистки от фосфора с реализацией процессов нитри-денитрификации и удаления фосфора (NDN+Р) были проведены в среде моделирования процессов биологической очистки BioWin v3.0.

При внедрении глубокой биологической очистки с удалением биогенных элементов и с учетом увеличения расхода с 170 тыс. м3/сут. до 250 тыс. м3/сут. возникла необходимость в увеличении объемов аэротенков. В связи с вышесказанным техническим заданием на выполнение проектных работ по реконструкции очистных сооружений канализации региона КМВ с увеличением производительности предусмотрено строительство трех четырехкоридорных аэротенков и разделение всех сточных вод на два одинаковых потока: на 3 существующих четырехкоридорных аэротенка в количестве - 125 тыс. м3/сут. СВ; на три проектируемых четырехкоридорных аэротенка в количестве - 125 тыс. м3/сут. СВ.

При реконструкции аэротенков общий объем емкостей каждой секции будет поделен на следующие зоны: преаноксидную, аноксидную и аэробную зоны. Деление на зоны будет осуществляться при помощи перегородок с гидравлическими окнами. Перегородка представляет собой стальной каркас, обшитый листами ПВХ, и является легкой конструкцией с целью перемещения ее для регулирования объемов зон при выполнении пусконаладочных работ. Согласно техническому заданию объем кислородных и бескислородных зон в каждом аэротенке составит 50% от общего объема. В аэробные зоны подается смесь сточной воды и возвратного активного ила, прошедшая предварительную обработку в бескислородных зонах. Аэробные зоны оборудуются высокоэффективной мелкопузырчатой системой аэрации производства ЗАО НПФ «Экотон». Для обеспечения работы биологической очистки при максимальных нагрузках достаточно подачи сжатого воздуха на уровне 75200 м3/час. Подача воздуха предусмотрена воздуходувками Siemens, которые будут установлены в существующем здании насосно-воздуходувной станции.

На вторичных отстойниках планируется осуществить ремонт строительных конструкций, демонтаж и замену переливов, илососов. В распределительных чашах сточных вод замене подлежат щитовые затворы и шандоры. После реконструкции ОСК, согласно проведенным расчетам, в работу будут введены дополнительно вторичные отстойники диаметром 40 м (4 шт.).

Сточные воды после биологической очистки проходят двухступенчатую доочистку на дисковых и песчаных фильтрах.

Для снижения концентрации взвешенных веществ, и как следствие, понижения показателя БПК до норм ПДК при сбросе в р. Подкумок, после сооружений биологической очистки сточные воды будут направляться на доочистку на барабанных фильтрах. Для извлечения из сточных вод мелкой взвеси, трудно окисляемых веществ, СПАВ, соединений азота и фосфора после барабанных фильтров сточные воды планируется направлять на адсорбционно-каталитическую доочистку на фильтрах с загрузкой адсорбентом-катализатором серии АК.

Реконструкция ОСК позволит улучшить санитарно-эпидемиологическую и экологическую обстановку особо охраняемого курортного региона КМВ, создать условия для социально-экономического развития региона.

Вода Magazine август 2016 г.