ООО «БМТ» внедрило на водозаборе в г. Меленки Владимирской области станцию обезжелезивания
В городе Меленки Владимирской области после масштабной реконструкции введен в эксплуатацию водозабор производительностью 200 м3/час.
Город Миленки, в котором проживает более 13,5 тыс. человек, расположен в 150 км к юго-востоку от Владимира. К системе централизованного водоснабжения подключено около 93% населения.
До реконструкции водозабора вода из пяти артезианских скважин напрямую подавалась в городскую сеть. В исходной воде присутствует железо на уровне 0,6-1,2 мг/л.
В рамках проекта построена станция обезжелезивания, проведена реконструкция здания насосной станции второго подъема, проложены внутриплощадочные сети водопровода и канализации, построены новые резервуары чистой воды (РЧВ).
В качестве генерального подрядчика строительно-монтажных работ выступило ООО «Мастер», которое осуществляло строительство здания, сетей и РЧВ.
Проект реконструкции (с прохождением госэкспертизы) разработало ООО «БМТ» (г. Владимир). Эта же компания осуществляла авторский надзор строительства и обеспечила поставку всего технологического оборудования, включая все насосное оборудование (в том числе ВНС второго подъема), электросиловую и КИПовскую часть.
В рамках проекта ООО «БМТ» поставило следующее оборудование:
1. Блок подачи и окисления исходной воды в составе:
- насоса электронасоса подачи воды (Q = 200 м3/час, Н = 0,4 Мпа);
- сетчатых фильтров с рейтингом фильтрации 100 мкм;
- узла подачи сжатого воздуха (компрессор для окисления железа).
2. Узел каталитического обезжелезивания (6 фильтров осветлительных типа ФОВ-2,6-0,6 с загрузкой сорбентом АС и МС);
3. Узел промывки фильтров.
4. Узел сбора и обработки промывной воды в составе:
- системы дозирования реагентов;
- емкостного оборудования;
- блока обезвоживания осадка на базе фильтр-пресса камерно-мембранного.
5. Узел обеззараживания на базе приготовления и дозирования раствора гипохлорита натрия.
6. Насосная станция второго подъема.
7. Система КИП и А (локальные шкафы управления, ВРУ, кабельная продукция, контроллерные и исполнительные механизмы, пожарная сигнализация).
На водозаборе внедрена схема каталитического обезжелезивания артезианской воды в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01 «Вода питьевая. Общие требования».
В соответствии с технологической схемой исходная вода из существующих артезианских скважин водозабора погружными насосами подается на станцию обезжелезивания.
С целью обеспечения давления, необходимого для стабильной работы технологического оборудования, предусмотрен насос, который подает поток на установку механической очистки самопромывного типа, где производится предварительная очистка от механических примесей размером более 100 мкм. В рабочем режиме фильтры всех установок работают параллельно.
Промывка фильтров происходит периодически по мере загрязнения фильтрующей сетки. Промывка предусмотрена в автоматическом режиме по сигналу от реле давления – при перепаде 0,07 МПа. Установки промываются попарно, при промывке двух установок две других работают в интенсивном режиме. Загрязненная промывная вода сбрасывается в канализацию через канализационный лоток. Очищенная от крупных механических примесей (песок, ржавчина, окалина и т.п.) вода поступает на напорные фильтры с зернистой каталитической загрузкой ЗФ. Перед подачей на фильтры ЗФ в поток очищаемой воды подается сжатый воздух от компрессоров, которые работают попеременно. Количество воздуха контролируется по индикатору расхода, установленного на воздушной магистрали. Воздух насыщает транспортируемую по трубопроводу воду кислородом, что способствует процессу окисления железа и марганца с образованием соответствующих гидроокисей. Насыщенная кислородом вода поступает в фильтры ЗФ. Отделение избыточного воздуха от очищаемой воды и его сброс происходит через воздухоотделительные клапаны фильтров обезжелезивания.
Фильтрация исходной воды через каталитически активную загрузку фильтров ЗФ является основной стадией процесса обезжелезивания артезианской воды. Для увеличения межпромывочного интервала напорных фильтров, улучшения качества очистки в них загружают двухслойную загрузку - фильтрующие материалы с различной плотностью и крупностью частиц.
Зернистая загрузка представляет собой смесь сорбентов типа АС и МС. Сорбент АС действует как катализатор окисления в реакциях взаимодействия растворенного кислорода с соединениями железа (II). Сорбент МС действует как катализатор окисления в реакциях взаимодействия растворенного кислорода с соединениями железа (II) и марганца (II). В фильтре протекают каталитические процессы окисления соединений двухвалентного железа в трехвалентное и двухвалентного марганца в четырехвалентный. Образующиеся в результате гидроокись железа (III) и диоксид марганца задерживаются в толще фильтрующей загрузки. Режим фильтрации осуществляется сверху вниз.
По мере работы фильтра увеличивается количество задержанных им загрязнений – нарастает толщина пленки на поверхности зерен загрузки, увеличивается количество загрязнений, отложившихся в толще фильтрующей загрузки, и глубина их проникновения в зернистую загрузку, возрастает сопротивление фильтра, снижается скорость фильтрования. Рабочий цикл фильтрации заканчивается при достижении одного из заданных показателей: увеличения перепада давления воды на фильтрах, или ухудшения качества очищенной воды. В первом случае работа фильтров контролируется по разности показаний манометров, установленных на трубопроводе, подводящем воду на обработку, и трубопроводе, отводящем из фильтра осветленную воду, во втором – периодически контролируется качество очищенной воды по показателю – содержания железа общего и марганца в очищенной воде.
Для регенерации фильтрующей загрузки предусмотрена ее обратноточная промывка (снизу вверх), задержанные загрязнения вымываются из фильтрующего слоя. Регенерация фильтрующей загрузки проводится либо по окончании времени фильтроцикла, рассчитываемого по грязеемкости фильтрующей загрузки, либо при достижении перепада давления на фильтре более 0,07 МПа, выявленного по разности показаний манометров, установленных на входе и выходе каждого фильтра.
С учетом круглосуточного режима работы установки промывка фильтров проводится в автоматическом режиме – по времени (таймеру). Фильтроцикл для одного фильтра составляет 24 часа, т.е. все фильтры промываются поочередно один раз в сутки.
Обратноточная промывка осуществляется подачей очищенной воды из емкостей насосом в направлении, противоположенном направлению фильтрации. Промывка осуществляется в течение 6 минут с интенсивностью 10 л/м2*с. Промывная вода, проходя через фильтрующую загрузку, снизу вверх со скоростью в 2-4 раз большей, чем скорость фильтрования, поднимает и взвешивает ее. Зерна расширившегося фильтрующего материала, хаотично двигаясь, соударяются друг с другом, при этом налипшие на них загрязнения смываются и попадают в промывную воду, которая удаляется через верхнюю распределительную систему и направляется в емкости – сборники осадка РО. Предварительно, для интенсификации процесса хлопьеобразования и улучшения седиментационных свойств образующегося осадка, промывная вода обрабатывается 0,1% раствором флокулянта типа «Праестол». Расчетная доза вводимого флокулянта составляет 2-3 мг на литр промывной воды.. Применение флокулянта позволяет ускорить процесс образования хлопьев и их декантацию, повысить эффект осветления. Подача флокулянта предусмотрена в общий поток и ограничена временем – для обработки потока в течение первых трех минут сброса.
За обратноточной промывкой следует прямая промывка. Прямая промывка зернистой загрузки производится в рабочем режиме фильтрации потоком исходной воды в течение 10 мин. для укладки фильтрующего слоя со сбросом очищенной воды в канализацию.
Отработанная промывная вода поступает во всасывающую линию насоса, который подает суспензию на обезвоживание на фильтр–пресс ФП. Фильтр-пресс состоит из набора чередующихся плит, камерных и мембранных и фильтрующих перегородок между ними, сжатых и уплотненных при помощи зажимного устройства. При фильтровании на камерно-мембранном фильтр-прессе разделяемая суспензия через коллектор подачи поступает в полость рамного пространства, под действием перепада давлений проходит через накапливающийся осадок, фильтровальную салфетку, каналы в плите и через коллектор отвода фильтрата жидкая фаза (фильтрат) выводится из фильтр-пресса в канализационный лоток, далее – во внутриплощадочные канализационные сети.
По мере накопления осадка в рамах фильтр-пресса возрастает сопротивление фильтрования, производительность падает, давление возрастает. Когда сопротивление осадка возрастает настолько, что дальнейшее фильтрование становится нерациональным, подачу суспензии на фильтр-пресс прекращают, по коллектору подаётся сжатый воздух на мембрану для просушки осадка. Для подачи воздуха на просушку предусмотрена установка компрессора. Далее воздух из мембран стравливают, фильтр-пресс раскрывают, отпустив механизм зажима плит. Плиты камерные и мембранные поочередно раздвигают, осадок сбрасывается в приемные контейнеры, салфетки при необходимости заменяют, и фильтр-пресс готов к следующему циклу фильтрования.
Заключительным этапом подготовки питьевой воды является обеззараживание воды гипохлоритом натрия. Под действием хлора и его производных, в результате окисления веществ, входящих в состав протоплазмы клеток, гибнут бактерии. Хлор действует и на органические вещества, окисляя их. Доза активного хлора для артезианской воды, прошедшей фильтрацию, составляет 0,7 – 1,0 мг/л. Дозирование раствора гипохлорита натрия осуществляется непосредственно в трубопровод перед статическим смесителем из растворно-расходных емкостей дозировочными насосами, дозировка осуществляется пропорционально от датчика активного хлора.
После этого очищенная вода, которая полностью соответствует СанПиН 2.1.4.1074-01 «Вода питьевая. Общие требования», поступает в резервуары чистой воды.
Стоимость всех работ по реконструкции водозабора составила 93,7 млн. руб. Проект реализован в рамках программы «Чистая вода» национального проекта «Экология».
В результате реализации проекта более 12 тыс. жителей Меленок получили доступ к качественной питьевой водой.
Фото: ООО «БМТ»
