Проекты в промышленности

1. Реконструкция единой фильтровальной станции Череповецкого металлургического комбината

В результате реконструкции единой фильтровальной станции Череповецкого металлургического комбината на предприятии появился объект, каких в России еще не было. Реализация инновационного проекта позволила значительно повысить надежность работы оборотной системы водоснабжения комбината, улучшить качество оборотной воды, подаваемой на производственные нужды, и достичь нормативных значений загрязняющих веществ при сбросе в р. Кошта. Стоимость проекта - 700 млн. руб.

Череповецкий металлургический комбинат (ЧерМК), входящий в ПАО «Северсталь», является одним из крупнейших в мире интегрированных заводов по производству стали.

Сточные воды ЧерМК имеют специфические загрязняющие вещества: железо, марганец, медь, цинк. До 1995 года сброс сточных вод в водные объекты осуществлялся по девяти выпускам общим объемом 100 млн. м3/год. Перед сбросом производилась частичная механическая очистка (отстаивание) стоков на локальных очистных сооружениях в подразделениях предприятия. Переливы воды из локальных оборотных циклов, а также ливневые и талые воды сбрасывались без очистки.

В 1996 году была введена в эксплуатацию единая оборотная система водоснабжения. Она позволила закрыть семь из девяти выпусков, значительно (в 3,6 раза) сократить количество сбрасываемых сточных вод в водные объекты и обеспечить очистку до нормативов допустимого сброса (на уровне ПДК р.х.) по 50% нормируемых загрязняющих веществ по одному из выпусков (№ 10).

В настоящее время стоки сбрасываются по двум постоянно действующим выпускам (№3 и №10) в р. Кошту в количестве 27,972 млн. м3 (за 2015 год), в том числе по выпуску №3 - 14,737 млн. м3, выпуску №10 - 13,235 млн. м3. Для каждого выпуска сточных вод установлены нормативы по 18 загрязняющим веществам.

Необходимость реконструкции ЕФС была вызвана окончанием срока эксплуатации оборудования станции и невозможностью достижения НДС на действующем оборудовании при существующем проектном решении.

Реконструкция ЕФС выполнена по технологии фирмы CMI Beugin (Франция), которая также проводила пуско-наладочные работы.

Реализация проекта осуществлялась в условиях действующего производства.

На первом этапе производился демонтаж 11 фильтров из 33, выработавших свой ресурс, монтаж 7 новых горизонтальных фильтров, строительство камеры переключения, строительство сооружений по очистке промывных вод и переврезки водоводов промливневых стоков с прудов-осветлителей №1, 2 для фильтрации на новых фильтрах. На втором этапе были демонтированы оставшиеся 22 вертикальных фильтра и смонтированы 10 новых фильтров, построено реагентное хозяйство, шламовая насосная станция, установлен пресс-фильтр. При этом водоснабжение и водоотведение производственных агрегатов не прерывалось (более 80% воды после ЕФС возвращается в производство и менее 20% сбрасывается по выпуску № 10 в водоем).

В результате реконструкции изменена технология фильтрования и конструкция фильтров, увеличена площадь фильтрации воды. Количество фильтров сокращено до 17, но при этом увеличена площадь фильтрации с 297 м2 до 391 м2 за счет применения горизонтальных антрацито-кварцевых фильтров взамен вертикальных, что позволило уменьшить скорость фильтрации.

Изменена также схема промывки фильтров: если ранее промывка осуществлялась грязной водой с прудов-осветлителей, то теперь - чистой водой после фильтров. Это позволило снизить содержание загрязняющих веществ в системе ЕФС.

Для очистки промывной воды был построен комплекс очистных сооружений, состоящий из усреднителя, двух смесителей, отстойника со шламовой насосной станцией, сгустителя и пресс-фильтра. Введена реагентная обработка промывной воды (коагулянт - хлорид железа, флокулянт производства фирмы SNF (Франция), гашеная известь для стабилизации рН). Для получения сухого осадка применяется пресс-фильтр марки FP1200х1200-92/9 FALCCHOQUENET S.A.S. (Франция), площадь фильтрующей поверхности - 213,3 м2, вместимость - 2736 литров. Сухой осадок вывозится на полигон промышленных отходов.

Реконструированная ЕФС является инновационным проектом. Аналогичных станций по производительности и технологии очистки воды и обработки осадка в едином комплексе в России на сегодня не существует.

Кроме решения экологических задач, реконструкция ЕФС позволила повысить надежность работы оборудования оборотной системы водоснабжения комбината и улучшить качество оборотной воды, подаваемой на производственные нужды.

2. Строительство новой станции водоподготовки в индустриальном парке «Росва» в Калужской области

Новая станция водоподготовки производительностью 7000 м3/сут. в индустриальном парке «Росва» в Калужской области позволит в полном объеме обеспечить чистой водой, соответствующей необходимым стандартам, все предприятия расширяющегося индустриального парка, а также жителей близлежащих поселков Росва и Яглово. Стоимость проекта - более 120 млн. руб.

Индустриальный парк «Росва» расположен в 23 км юго-западнее Калуги. В настоящее время в парке действуют шесть предприятий: ООО «Пежо Ситроен Мицубиси Автомобили Рус» (производство легковых автомобилей), ООО «ДжиИ Рус» (ремонт и техническое обслуживание компонентов газовых турбин), заводы «Форесия Экзост Системс» и «Форесия Интериор Системс» (производство выхлопных систем и деталей интерьера для автомобилей), ООО «Фукс Ойл» (производство смазочных масел) и ООО «Континентал Калуга» (производство автомобильных шин).

В ближайшее время в индустриальном парке «Росва» начнут работать еще несколько предприятий, что потребует значительно увеличить подачу питьевой воды в сеть. По подсчетам специалистов ГП «Калугаоблводоканал», новые потребители должны получать более 6 тыс. м3 воды ежедневно (около 1,2 млн. м3/год). Действующая здесь станция водоподготовки, построенная в 2011 году, не в состоянии справиться с возросшей нагрузкой. В связи с этим было принято решение об увеличении производительности сооружений до 14 тыс. м3/сут., что позволит в полном объеме обеспечить водой не только предприятия индустриального парка, но и жителей близлежащих поселков Росва и Яглово.

В 2015 году ГП «Калугаоблводоканал» приступило к строительству новой станции водоподготовки. В настоящее время водоснабжение индустриального парка осуществляется из артезианских скважин упинского горизонта. Глубина скважин составляет 25-37 м. Исходная вода имеет природное превышение норм жесткости и железа. С помощью современных технологий новая станция водоподготовки очищает подаваемую воду от содержащихся в ней примесей.

Первоначально из воды удаляются нерастворимые частицы, такие как песок или ил. Процесс очистки происходит в 20 закрытых фильтрах (фирма Goetz, Германия), установленных в пяти параллельных линиях фильтрования. По окончании процесса твердые нерастворимые частицы осядут в фильтрующих слоях. Вместе с песком или илом в этих слоях задерживается и железо, которое в процессе аэрации перед фильтрованием проходит стадию окисления. На последнем этапе весь скопившийся осадок удаляется с помощью обратной промывки. Каждый фильтр промывается по отдельности с помощью сильного потока чистой воды, которая вместе с осадком затем сбрасывается в систему канализации.

На станции осуществляется умягчение очищенной воды перед поступлением воды в резервуар для хранения. Процесс умягчения воды происходит по методу обратного осмоса, в основе которого лежит принцип фильтрации воды через полупроницаемую мембрану (производитель - Goetz), где задерживаются соли кальция и магния.

Установка размещена в специальном блоке, состоящем из шести утепленных модульных контейнеров с системами освещения и пожаротушения.

Станция второго подъема оборудована современными насосными агрегатами (6 шт.) производства WILO мощностью 160 м3/час, два из которых находятся в резерве.

Для новой станции построены два резервуара чистой воды по 1200 м3 каждый. Они оборудованы специальной конструкцией, которая смонтирована из железобетонных блоков и имеет установку для очистки воздуха «АэролайфГидро». Стены резервуаров обработаны изолирующим материалом «Пенетрон», который защищает емкости от атмосферных осадков.

Все новые объекты связаны между собой трубопроводами из полиэтилена Ж от 160 до 400 мм (ООО «Пласт Монтаж», г. Королев) и трубопроводами из стали Ж 325 мм (АО «Металлургический завод «Электросталь», г. Электросталь). Стальной водовод усилен антикоррозионной изоляцией с применением полимерной липкой ленты для защиты от блуждающих токов и возможных механических повреждений.

Новая станция работает в автоматическом режиме. В случае сбоя в работе автоматика выполняет переключение с основного ввода на резервный и подаст аварийный сигнал по GSM-связи. В зависимости от уровня воды в резервуарах автоматически выполняется запуск или остановка насосного оборудования, а световая сигнализация расшифрует причину возможной остановки.

3. Строительство новых локальных очистных сооружений в ОАО «Завод Магнетон» (Санкт-Петербург)

На новых локальных очистных сооружениях ОАО «Завод Магнетон» предусмотрены две основные ступени очистки стоков: отстаивание и фильтрация через алюмосиликатную загрузку. В результате реализации проекта удалось достичь нормативных показателей по содержанию в стоках предприятия железа, марганца, меди, цинка, СПАВ, нефтепродуктов.

О АО «Завод Магнетон» занимается разработкой и производством ферритовых, магнитных и керамических материалов, изделий из них, а также приборов и устройств на их основе во всем частотном диапазоне, включая изделия военного назначения. Кроме того, предприятие осуществляет разработку и производство СВЧ-приборов и СВЧ-устройств, контрольно-измерительной аппаратуры, а также производит инструмент и оснастку, товары народного потребления, медицинскую технику, игрушки.

Особенностью сточных вод предприятия является наличие в них как биогенных, так и техногенных примесей. Общесплавные сточные воды предприятия поступают в объеме до 250 м3/сут. (до 20 м3/час). До запуска ЛОС очистка сточных вод предприятия перед их сбросом в канализационную сеть Санкт-Петербурга осуществлялась путем отстаивания стоков в существующих резервуарах. Качество сбрасываемой воды по некоторым показателям, в основном по тяжелым металлам, не соответствовало требованиям постановления № 644. В связи с этим было принято решение о строительстве ЛОС. Разработку проекта осуществило ООО «ЛенАкваСтрой»

(г. Санкт-Петербург), которое является и производителем оборудования.

На новом водоочистном комплексе применяется ряд инновационных технологий. На двух выпусках смонтированы две блочно-модульных установки «ЛВХ ДО - 15(25) БМ» производительностью 15-25 м3/час, и «ЛВХ ДО-5,0 БМ» производительностью до 6,5 м3/час.

Инновационность сооружений заключается в специфичности решаемой задачи, поскольку из сточной воды требовалось удаление широкого спектра тяжелых металлов при наличии большого количества биогенных примесей. В связи с тем, что вода предназначена для сброса в канализационную сеть Санкт-Петербурга, удаление тяжелых металлов следовало осуществить без значительного удаления биогенных примесей в очищенных стоках. Но в то же время в очищенных стоках не должны присутствовать тяжелые металлы, очистка которых на станциях аэрации малоэффективна. Именно такая задача и была решена посредством строительства новых локальных очистных сооружений.

В ЛОС применяется обработка стоков индивидуально подобранными растворами реагентов с последующим хлопьеобразованием, осаждением и двухступенчатым контактным осветлением на зернистой загрузке, легко промываемой обратным потоком воды с целью восстановления ее грязеемкости и гидропроницаемости. Отработанная промывная вода фильтров подлежит длительному отстаиванию в специальном отсеке, после чего перекачивается в голову процесса. Отделенный осадок подлежит обезвоживанию в специальном гравитационном устройстве мешочного типа. Очищенная вода сбрасывается в сеть коммунальной канализации.

Очищенная сточная вода полностью удовлетворяет требованиям, выдвигаемым ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», а также требованиям приложений №2 и №3 постановления правительства РФ №644.

4. Реконструкция станции биологической очистки стоков станции Астрахань-2 Приволжской железной дороги

На станции биологической очистки сточных вод станции Астрахань-2 Приволжской железной дороги внедрена комбинированная циклическая схема биологической очистки с нитри-денитрификацией, обеспечивающей параллельное удаление органических загрязнений и соединений азота. В результате реконструкции очистка сточных вод осуществляется в полном соответствии со всеми нормами. Стоимость проекта - около 67 млн. руб.

На очистные сооружения станции Астрахань-2 Приволжской дирекции по тепловодоснабжению ОАО РЖД поступают сточные воды от железнодорожных предприятий (80%) и жилого массива (20%). Очистные сооружения мощностью 1400 м3/сут. работают с 1968 года. Плановая реконструкция объекта проводилась в 1995 году. До модернизации, начатой в 2015 году, станция очистки сточных вод представляла собой систему последовательно расположенных сооружений для механической и биологической очистки смеси производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод.

Проведенный анализ показал, что очистные сооружения не обеспечивали установленные требования к качеству сточных вод в полном объеме, что являлось нарушением требований природоохранного законодательства и приводило к сверхлимитным платежам за негативное воздействие на окружающую среду. С учетом этого было принято решение провести реконструкцию очистных сооружений.

Проектирование реконструкции осуществило ЗАО «ДАР/ВОДГЕО». Работы были выполнены ООО «Гидроспецпром».

На стадии биологической очистки было предложено применение комбинированной циклической схемы биологической очистки с нитри-денитрификацией, обеспечивающей параллельное удаление органических загрязнений и соединений азота.

Для реализации этой схемы проектом были предусмотрены следующие решения:

1. Реконструкция и переоборудование двух из четырех существующих первичных двухъярусных отстойников в аэротенки нитри-денитрификаторы с загрузкой из пластмассовых призм типа ПР-50.
2. Переоборудование двух существующих первичных двухъярусных отстойников во вторичные отстойники, предназначенные для удаления частиц иловой смеси и взвешенных веществ.

Проектом также было предусмотрено переоборудование существующего здания биофильтров (недействующего) в установку механического обезвоживания осадка.

Осадок после аэробной стабилизации проходит следующие стадии обработки: уплотнение осадка в уплотнителе с медленным перемешиванием, усреднение уплотненного осадка по влажности, реагентная обработка уплотненного осадка раствором флокулянта и глубокое механическое обезвоживание на рамных фильтр-прессах.

В состав установки входит следующее оборудование: фильтр-пресс рамный по типу Р3-М6-1Н-0-15920 производства ООО «АНСЕР-Продакшин» (один - рабочий, один - резервный), режим работы - цикличный. Производительность фильтр-пресса составляет 1,6 кг/м2 час, 0,3 МПа.

В комплекс также входит компрессорная установка МК-3 (1 шт.), одновинтовой насос-дозатор П8-ОНВ1-00

(2 шт.), илоуплотнитель с механизмом перемешивания

(1 шт.), усреднитель осадка с барбатером (1 шт.), установка приготовления раствора флокулянта с механической мешалкой и насосом-дозатором (1 шт.). Производитель оборудования - ООО «САС» (Рязанская область).

Мощность установки определяется по производительности фильтр-пресса - 1,6 кг/м2 час, 0,3 МПа. Количество исходного осадка, подаваемого на обезвоживание со средним значением влажности 98,4%, за один цикл обезвоживания составляет по объему 0,591 м3. Количество отфильтрованного осадка со средним значением влажности 93% за один цикл обезвоживания - 0,135 м3 (77%).

На установке механического обезвоживания объем образующегося осадка очистных сооружений уменьшается в 33,4 раза и переводится в нетекучее состояние (расчетная влажность обезвоженного осадка - 80%). В таком виде осадок IV класса опасности может вывозиться для захоронения на полигон ТБО.

Примененный метод обезвоживания позволил отказаться от расширения иловых площадок и накопления осадка на территории предприятия и, кроме того, использовать существующие иловые площадки под аварийные для приема 20% от годового количества осадков. Это значительно снижает потребность в капитальных вложениях и последующих эксплуатационных затратах, связанных с содержанием площадок и вывозом осадка. В результате модернизации значительно возрастет уровень очистки сточных вод.

Источник: Вода Magazine, №12 (112) декабрь 2016 г.