Модернизация и реконструкция очистных сооружений

Модернизация очистных сооружений — это обновление и совершенствование систем очистки воды. Цель — повысить их эффективность, а также привести выпускаемые воды в соответствие современным требованиям экологии и законодательства. Работы включают замену старого оборудования, внедрение новых технологий, увеличение производительности и оптимизацию процессов. Реконструкция увеличивает время службы оборудования, снижает эксплуатационные расходы и уменьшает вред, наносимый окружающей среде. Это важно для промышленных предприятий и городских систем водоотведения.

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.

Причины ремонта и модернизации очистных сооружений

Реконструкцию или модернизацию целесообразно производить в следующих случаях:

• при снижении производительности и невозможности справляться с высокими нагрузками
• при вводе в эксплуатацию новой технологической линии и увеличения объемов стоков
• если канализационные стоки не очищаются до норм, предусмотренных требованиями СанПиН
• в случае выхода из строя или полного износа силовых и электрических установок, технологического оборудования

Основной целью проведения реконструкции является:

1. Увеличение показателя пропускной способности
2. Снижение эксплуатационных расходов
3. Внедрение новых технологий
4. Улучшение глубины и качества очистки сточных вод
5. Повышение экологической безопасности

Своевременное устранение неполадок, обслуживание и монтаж современных установок позволяет избежать загрязнения водоемов и почвы, проводить обработку с учетом действующих экологических стандартов.

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 в целом.

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 в целом.

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

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.

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 м³.

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 под силу 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.

Обращайтесь по тел.: 8 (8313) 34-75-40 или 8-800-222-45-62. Также вы можете оставить запрос на почту acs@acs-nnov.ru или воспользоваться кнопкой ниже.