Проблемы ремонта очистных сооружений

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.

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.

Источник

Реконструкция очистных сооружений: лучше поздно, чем никогда

В этой статье мы расскажем:

• Описание очистных сооружений
• Необходимость реконструкции очистных сооружений
• Сложности реконструкции
• Современные методы реконструкции
• Основные этапы работ по реконструкции очистных сооружений
• Разница между реконструкцией и модернизацией очистных сооружений

Реконструкция очистных сооружений на сегодняшний день является необходимостью. Многие из них находятся если не в аварийном состоянии, то недалеки от этого, ведь со времени их монтажа прошли десятки лет. В результате имеется угроза техногенных катастроф.

Но даже если дела обстоят не так плохо, эффективность подобных систем в любом случае оставляет желать лучшего. Они потребляют массу лишней электроэнергии, в то время как концентрация вредных веществ остается высокой. А ведь требования к степени очистки стоков сегодня гораздо выше, чем ранее.

Описание очистных сооружений

Очистные сооружения представляют собой довольно сложную систему, через которую пропускаются сточные воды с целью очистки. В результате вода освобождается от всевозможных примесей, грязи и сбрасывается в окружающую среду либо повторно используется для каких-либо целей.

Эффективные очистные сооружения должны быть в каждом населенном пункте. И от того, насколько качественно эти системы выполняют возложенные на них функции, будет зависеть состояние экологии в окружающей местности. Неочищенные жидкие отходы могут стать причиной весьма печальных последствий, гибели животного и растительного мира, заражения почвы, а также людей.

Обязательно иметь систему очистных сооружений должны и предприятия, в результате деятельности которых образуются токсичные жидкие отходы. Это важно как для здоровья людей, так и для окружающей природы. Эффективно функционирующие очищающие системы – гарантия, что в почву и водоемы попадет чистая вода без опасных примесей. В зависимости от того, сколько образуется сточных вод и насколько они загрязнены, решаются вопросы о размерах, сложности и необходимости проведения реконструкции очистных сооружений.

• Очистные сооружения централизованного типа (центральные)

Централизованная канализация на сегодняшний день есть в большинстве населенных пунктов. Стоки из всех находящихся в эксплуатации зданий собираются в общей системе канализации и направляются в очистной комплекс. Данный подход хорош тем, что позволяет эффективно контролировать качество воды после прохождения очистки.

Проходя через централизованные очистительные системы, вода освобождается даже от весьма серьезных примесей и загрязнений, потому как тут используются самые современные технологии и методики очистки. Это аэротанки, метантанки, химические вещества (флокулянты, коагулянты). Плюс осадок обезвоживается (в специальных установках флотации) и затем может быть еще использован для различных нужд (к примеру, служить топливом). Кроме того, в конце вода еще и обязательно обеззараживается.

• Очистные сооружения локального типа

Ни для кого не секрет, что человек стремительно осваивает все новые и новые природные территории. При этом не всегда есть возможность подключения к централизованной канализационной системе (из-за ее перегруженности или отдаленности объекта). Может оказаться, что выгоднее оборудовать локальное очистное сооружение (это не новинка, они строятся и используются уже достаточно давно), чем платить за подключение к центральной системе или вообще проводить для этого отдельную ветку канализации.

Необходимость реконструкции очистных сооружений

Реконструкция очистных сооружений для сточных вод – процедура необходимая, впрочем, это касается любого объекта, в течение продолжительного времени находящегося в эксплуатации. Реконструкцию можно проводить полную либо частичную, в зависимости от степени износа элементов, которые постоянно контактируют с агрессивной средой.

Когда необходима полная реконструкция канализационных очистных сооружений? Во-первых, если оборудование уже в аварийном состоянии. Во-вторых, когда предстоит полная техническая оптимизация системы. Если реконструкцию выполнить грамотно и качественно, это не только улучшит работу всего комплекса, но и позволит снизить эксплуатационные расходы.

Реконструкция очистных сооружений проводится для того, чтобы:

• Не нарушить нормы ПДК и не подвергнуться за это штрафам или санкциям.
• Не расширяя площадь очистного комплекса, повысить его мощность.
• Сделать систему более надежной, упростив при этом эксплуатационные процессы.
• Внедрить автоматизированное оборудование.
• Улучшить качество очистки стоков.
• Получить возможность вторично использовать воду после очистки.
• Снизить расходы на эксплуатацию объекта.

Чаще всего, когда речь идет о реконструкции очистных сооружений, то это какие-то довольно старые или вовсе заброшенные объекты. Обычно элементы таких систем сделаны из железобетона, плюс в них есть специальные хлораторы и иловые площадки (часто больших размеров). Эксплуатационные расходы на подобных комплексах велики, что становится главной причиной полного их переустройства. Обновленные системы требуют меньших расходов на эксплуатацию, они более долговечны и лучше очищают стоковые воды.

Устаревшее и не соответствующее современным требованиям оборудование подлежит замене. Вместо него устанавливаются высокотехнологичные элементы, которые не боятся коррозии, потому что в их производстве используются особые материалы высокой прочности. Это позволяет серьезно повысить производственные мощности системы.

Сложности реконструкции

Процесс переустройства и модернизации старого очистного комплекса гораздо сложнее по сравнению с возведением нового объекта. Конструкторы должны внести в проект реконструкции очистных сооружений новые узлы (фильтры, электрические двигатели, необходимые коммуникации и проч.), предусмотреть возможность выполнения всех очистных операций в правильной последовательности, не забыть об антикоррозийных мерах и т.д.

При этом вероятны конструктивные изменения в системе, потому что какие-то этапы очистных работ упраздняются, другие вводятся заново, третьи становятся большими по объему и т.д.

Строительство технологических емкостей, то есть усреднителей, отстойников, аэротэнков и проч. обходится дорого. При этом не всегда бывает удобно использовать специальную технику на выделенных под строительство площадках. Поэтому часто процесс реконструкции очистных сооружений не предусматривает замену этих емкостей. Но тут следует все грамотно просчитать, потому что иногда новые технологии исключают возможность использования старых элементов.

Современные методы реконструкции

Что касается степени износа ныне действующих крупных очистных комплексов, то независимые эксперты называют цифру в 68 %. Нормы выброса в последнее время существенно ужесточились, а между тем во многих местах стоки очищают при помощи уже запрещенных к применению коагулянтов и препаратов.

При реконструкции городских и иных очистных сооружений следует принимать во внимание технологические возможности конкретного объекта. Вот какие работы можно провести:

• установка современного компрессорного оборудования для обеспечения подачи воздуха в очистной комплекс;
• установка новейших систем, предназначенных для обеззараживания сточных вод и стабилизированного жидкого осадка;
• монтаж специального оборудования для переработки осадка (термообработки и обеззараживания);
• использование специальных насосов, в которых реализована перемалывающая и режущая функции.

Слабое место большинства систем очистки сточных вод – это металлические и бетонные элементы, подвергающиеся коррозии.

Причина – постоянный контакт с агрессивной средой. Не стоит забывать и о том, что в старых системах чаще применялись анаэробные способы очистки сточных вод, а это ускоряло процесс коррозии. Так что реконструкция очистных сооружений в первую очередь подразумевает принятие мер по борьбе с коррозией саркофагов.

Что это за меры? Ситуацию спасают специальные современные материалы, благодаря которым срок службы саркофага существенно продлевается. Если корпус изношен не так уж сильно, достаточно изоляции из полиуретана (одно- или двухкомпонентной). Но если повреждения существенные и есть риск, что емкость не выдержит нагрузок, то вкладыш делают из гомогенного пропилена нужной толщины (она бывает разной).

В 2020-м году используются и иные современные методы реконструкции очистных сооружений:

• полная замена систем аэрации с раскладкой аэраторов;
• внедрение нитрификации;
• монтаж оборудования, осуществляющего подачу воздуха в реакторы и контролирующего количество этого воздуха;
• новые современные технологии по очистке сточных вод;
• обновление оборудования, отвечающего за удаление азота. Это позволяет экономить до 50 % электричества и воздуха на процессах денитрификации и нитрификации;
• применение биологического способа очистки для удаления фосфора и азота (подразумевает индивидуальную настройку оборудования).

Реконструкция очистных сооружений не осуществляется, если старый объект практически разрушен или его восстановление нецелесообразно.

Основные этапы работ по реконструкции очистных сооружений

Для начала необходимо оценить, что имеется в наличии, а затем разработать проект реконструкции очистных сооружений. Тут же следует просчитать бюджет и выработать схему предстоящего переустройства объекта.

Следующий шаг – составление технологического проекта. Здесь нужно подробно описать все предстоящие операции по строительству и монтажу. Это сложный этап работы, который следует поручить профессионалам. Обязательно должны быть учтены особенности местности, на которой расположен объект и предполагаемые нагрузки на систему.

Если ожидается, что объемы сточных вод станут больше, то придется увеличить число резервуаров. Подготовленная документация подлежит обязательному утверждению, после чего можно приступать к строительству и монтажу металлических и бетонных элементов системы.

После проведения всех запланированных работ система запускается в действие. На данном этапе следует проверить, корректно ли работают основные узлы и соблюдена ли в полной мере технология всех этапов очистки стоков.

Как уже говорилось, реконструкция канализационных очистных сооружений не всегда имеет смысл с точки зрения эффективности и предстоящих затрат. В таких случаях старые элементы объекта демонтируются, и на их место устанавливаются новые.

В специальных справочниках можно посмотреть базовые расценки на работы по реконструкции очистных сооружений. Здесь учитывается производительность комплекса и то, какие именно узлы предстоит переделать. Но все же, чтобы более точно определить, во сколько обойдется переустройство системы, лучше в каждом конкретном случае отталкиваться от технического задания. В нем изложен фактический объем предстоящих действий, а это позволяет наглядно сравнить предложения исполнителей по выполнению необходимых работ и объемам трудозатрат.

Разница между реконструкцией и модернизацией очистных сооружений

Под реконструкцией очистных сооружений понимается переустройство уже имеющихся старых элементов объекта. По сути это ремонтные работы по восстановлению существующих узлов системы. В процессе высчитываются показатели и коэффициенты, при которых комплекс после реконструкции сможет нормально функционировать. Расходы на проведение реконструкции по возможности сводятся к минимуму. Результатом становится полноценная работа объекта очистки и одновременное снижение энергопотребления.

Процесс модернизации представляет собой добавление к старой уже существующей системе современных технологических узлов и элементов. К примеру, новых насосов, биофильтров. Что это дает? Во-первых, установка в целом становится более надежной. А во-вторых, с новым оборудованием значительно снижается объем потребляемой электроэнергии, то есть расходы на эксплуатацию. При этом имейте в виду, что модернизация – процесс достаточно сложный, к нему следует подходить со знанием дела и существующих в данной сфере современных возможностей.

Как понять в каждом конкретном случае, что окажется уместнее и эффективнее: реконструкция очистных сооружений или же их модернизация? Тут, собственно, многое упирается в имеющийся бюджет. Для обновления и усовершенствования очистного комплекса самые подходящие методы – это реконструкция либо модернизация, однако последняя обойдется значительно дороже.

В целом можно сказать, что современные технологии дают возможность с минимальными затратами реконструировать и модернизировать устаревшие системы очистки сточных вод. При этом эффективность их работы существенно возрастает, а эксплуатационные расходы в значительной мере снижаются, что тоже немаловажно.

Источник