НОВЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

1 жовтня 2019 р.
 

Александр Полквой

Вопрос качества централизованного питьевого водоснабжения – это вопрос в первую очередь инфраструктурный. Его невозможно решить без крупных инвестиций, направленных, как на реконструкцию существующих и создание новых водопроводных сетей, так и на модернизацию устаревших технологий водоподготовки.

В Украине инфраструктура централизованного питьевого водоснабжения изношена и нуждается в модернизации и замене. Она устарела не только физически (50-60 лет – очень солидный срок для любого активно использующегося технического комплекса, а именно таков средний возраст наших водоканалов), но и морально.

Традиционная технология подготовки питьевой воды (коагуляция – отстаивание – фильтрование – обеззараживание), которая применяется на водопроводных станциях с речными водозаборами, рассчитана на доведение природной воды до требований питьевой согласно действующему ГСанПин 2.2.4-171-10 («Гигиенические требования к воде питьевой, предназначенной для потребления человеком») лишь при условии общей низкой загрязненности воды и прежде всего – токсичными элементами. В условиях высокой антропогенной и техногенной нагрузки на водоемы очистные сооружения водопроводных станций не всегда в состоянии довести качество питьевой воды до требований ГСанПин.

Кроме того, в процессе технологической подготовки питьевой воды из поверхностных водоемов при применении различных реагентов, могут образовываться продукты деструкции химических соединений, зачастую более токсичные, чем первичные загрязнители. В частности, повсеместное применение элементарного хлора в технологии подготовки питьевой воды на речных водопроводах, приводит к образованию опасных хлорорганических соединений, которые имеют канцерогенные и мутагенные свойства [1].

Подземные источники, использующиеся для получения питьевой воды, в большинстве регионов Украины также характеризуются превышением нормативных показателей, таких как содержание ионов жесткости, железа, марганца, сероводорода, аммиака и других. Эта вода, в свою очередь, требует дополнительной обработки на пути к потребителю.

К счастью, в последние годы наметилась тенденция на внедрение новых технологических решений для подготовки и очистки воды и модернизацию существующих водоканалов, поскольку для этого появилось финансирование, как со стороны зарубежных партнеров Украины, так и со стороны государственного и местных бюджетов.

Например, в Киевской области реализуется программа «Питна вода Київщини на 2017-2020 роки», в рамках которой на модернизацию системы питьевого водоснабжения должно быть выделено 798 млн грн [2].

КП «Горводоканал» г. Сумы совместно с НЕФКО планирует реализацию проекта «Модернизация и реконструкция системы водоотведения в г. Сумы». Бюджет проекта – более 2 млн евро. Это один из этапов полной реконструкции очистных сооружений, стоимость которой предварительно оценена в 700 млн грн [3].

Четыре объекта Днепровской области (Аульский водовод, водоканалы в Желтых Водах, Верхнеднепровске и Марганце) получат инвестиции для модернизации и развития от Государственного банка Германии. Общая сумма – 50 млн евро (более 1,3 млрд грн) рассчитана на 2019-2021 годы. Предусмотрена возможность увеличения инвестиций в случае возникновения такой потребности в ходе реализации проектов [4].

В Луцке КП «Луцкводоканал» при поддержке Европейского инвестиционного банка планирует реализацию проекта модернизации очистных сооружений стоимостью 400 млн грн [5].

И, наконец, Киев начинает реализацию одного из самых масштабных инфраструктурных проектов в Украине – реконструкцию Бортнической станции аэрации. Для его реализации ЧАО «АК «Киевводоканал» должен получить финансирование за счет кредита Японии (Японское агентство международного сотрудничества JICA) на 108,193 млрд японских иен (около 970 млн долларов) [6].

Какие же решения предлагают на рынке производители и инжиниринговые компании? Какие технологии наиболее перспективны и востребованы?

Например, для водоканалов, питающихся водой из подземных источников с повышенным содержанием ионов жесткости, железа и марганца, хорошим решением может быть использование фильтров-обезжелезивателей с различного рода загрузками (Birm, Pyrolox, Ferromix, Ecomix) и их сочетанием. Для эффективного удаления примесей загрузка должна подбираться индивидуально под конкретные показатели исходной воды.

К сожалению, как показывает опыт, простое использование песчаных загрузок в сочетании с принудительной аэрацией на напорных фильтрах оказывается недостаточным для получения качественной питьевой воды, соответствующей нормам ГСанПин. Использование подобной схемы позволяет окислить и убрать растворенное двухвалентное железо, но не работает в случае превышения показателей по марганцу. Подтверждением этому служат неоднократные жалобы, поступающие от потребителей в населенных пунктах Киевской области, где в ходе недавней модернизации была внедрена подобная технология.

Специалисты компании НПО «Экософт» имеют положительный опыт реализации аналогичных проектов. Так, с 2015 года успешно работает система очистки воды от железа и марганца для нужд Центрального водоканала г. Владимир-Волынский производительностью 240 м3/час. Были реализованы следующие технические решения:

  • фильтр механической очистки Amiad 4” L Filter для очистки воды от нерастворимых примесей (песок, грязь, ржавчина, взвешенные вещества);
  • установка обезжелезивания Eсosoft FPВ 6386 для удаления железа и марганца (загрузка на основе BIRM).

В 2016 году запущена в эксплуатацию система по удалению растворимых форм железа и марганца, а также сероводорода, выполненная для нужд центрального водоканала г. Брусилов Житомирской области производительностью 18 м3/час.

Были реализованы следующие технические решения:

  • фильтр механической очистки Arkal 2» Dual Filter для очистки воды от нерастворимых примесей (песок, грязь, ржавчина, взвеси);
  • установка обезжелезивания Ecosoft FPP+ 2472 для удаления растворимых форм железа и марганца, а также сероводорода (загрузка на базе Pyrolox).

Аналогичная задача была решена для водоканала г. Кагарлык Киевской области в 2016 году. Применение технологии на базе загрузок для каталитического удаления железа позволило справиться с превышением допустимых значений содержания железа в скважинной воде в 2,5 раза, а марганца – в 3 раза.

В частности, было реализовано следующее решение:

  • резервуар для обеспечения запаса исходной воды с системой душирования (распыления), индивидуально спроектированный и изготовленный на НПО «Экософт». Система душирования позволила минимизировать расход гипохлорита и дополнительно окислить железо за счет естественного насыщения воды кислородом;
  • фильтры механической очистки для удаления грубых примесей (песок, грязь, ржавчина, взвеси);
  • станция пропорционального дозирования гипохлорита натрия для дополнительного окисления железа и обеззараживания исходной воды. Контроль дозы гипохлорита в очищенной воде осуществляется в он-лайн режиме;
  • фильтры-обезжелезиватели с каталитическим фильтрующим материалом Ferromix, специально разработанным специалистами НПО «Экософт» с применением высококлассных компонентов Clack Corp. (USA) для удаления повышенного содержания железа, марганца и сероводорода в одну ступень;
  • резервуар для хранения очищенной воды. Данная ёмкость также была изготовлена на предприятии «Экософт» из полипропилена пищевого класса с учетом габаритных возможностей заказчика.

В каждом из приведенных примеров был применен индивидуальный подход к выбору технологии и фильтрующего материала, позволивший получить необходимый результат с оптимальными показателями по капитальным и эксплуатационным затратам.

В случае, если источником исходной воды являются поверхностные воды, мы сталкиваемся с другими проблемами: органические соединения, взвешенные вещества, возбудители вирусных и инфекционных заболеваний.

Очевидно, что здесь необходимы другие подходы, в том числе отказ от традиционного использования жидкого хлора, как единственного источника окисления и обеззараживания в пользу таких соединений, как гипохлорит натрия и диоксид хлора.

В частности, в настоящий момент ЧАО «АК «Киевводоканал» на Днепровской станции реализует первый проект по переходу от использования жидкого хлора к диоксиду хлора. Последний обладает пролонгированным обеззараживающим действием, предотвращает образование биопленки в трубопроводах и практически полностью исключает образование токсичных хлорпроизводных органических соединений.

Примером еще одной перспективной технологии доведения качества воды из поверхностных источников до уровня питьевой может служить проект, который был реализован специалистами НПО «Экософт» для жителей посёлка Ижевское (Казахстан), производительностью до 2000 м3/ сутки.

Для получения воды необходимого качества была разработана схема, которая включает следующие стадии и оборудование:

  • окисление (озонирование);
  • дозировку коагулянта;
  • фильтрацию на самопромывных механических фильтрах;
  • ультрафильтрацию;
  • обеззараживание хлором;
  • угольную фильтрацию;
  • обезвоживание осадка промывных вод на фильтр-прессах.

Предложенное оборудование было установлено и успешно введено в эксплуатацию в 2015 году.

В настоящий момент технические специалисты НПО «Экософт» ведут разработку модульных установок комплексной очистки воды производительностью до 100 м3/час на базе 40-футовых контейнеров, предназначенных для получения питьевой воды, полностью соответствующей требованиям ГСанПин 2.2.4-171-10.

Предлагаемое решение может быть универсальным, и, с небольшими модификациями, применимым, как для поверхностных, так и подземных источников водоснабжения.

Применение модульных установок водоочистки позволяет снизить затраты на капитальное строительство, сократить сроки на проектирование и ввод в эксплуатацию, что может иметь важное значение для конечного заказчика.

В компании «Экософт» убедились в этом в 2014 году, когда решали экстренную задачу по обеспечению питьевой водой г. Курахово Донецкой области и близлежащих поселков.

Исторически, город Курахово пользуется водой, которую подаёт насосная станция из канала Северский Донец – Донбасс. В 2014 г. насосная станция вышла из строя в результате боевых действий. Сложилась критическая ситуация с обеспечением питьевой водой населения г. Курахово и соседних поселков. Городские власти, при поддержке компании «ДТЭК», приняли решение об установке мобильного комплекса для водоподготовки. В качестве исходной предполагалось использовать воду из Кураховского водохранилища и других поверхностных источников.

Предложенным решением было использование системы очистки воды с помощью обратного осмоса в 40-футовом контейнере с утеплением и электрообогревом. Результатом стал успешный запуск в эксплуатацию установки получения питьевой воды производительностью 24 м3/час путём очистки исходной воды от органических загрязнений, хлоридов, сульфатов, натрия, солей жёсткости и других примесей.

В данный момент централизованное водоснабжение восстановлено. Контейнерная система водоподготовки служит резервным источником питьевой воды в аварийных ситуациях.

Задача получения питьевой воды для нужд рабочих поселков горно-обогатительного комбината в Туркменистане производительностью 15 м3/час была успешно решена в 2010 году.

Специалисты НПО «Экософт» спроектировали, изготовили, поставили и ввели в эксплуатацию модульную установку очистки и деминерализации воды. В данном случае источником воды была скважина.

Была применена следующая технология:

  • предварительная мультимедийная фильтрация с применением материала Filter Ag;
  • деминерализация на обратноосмотических мембранных элементах Filmtec (Dow Chemical, США);
  • ультрафиолетовое обеззараживание. Важными преимуществами предложенного решения для заказчика, в данном случае, оказались:
  • полностью автоматизированная технология водоподготовки;
  • готовность к работе в любых климатических условиях (утепленная конструкция модуля и внутренняя система кондиционирования);
  • отсутствие капитальных затрат на строительство;
  • быстрый монтаж и запуск – от 10 до 48 часов;
  • высокая мобильность, позволяющая транспортировать и использовать установку в любом месте по выбору заказчика.

Аналогичная задача – получения питьевой воды для нужд рабочих поселка строителей ГЭС – была решена уже на совсем другом континенте – в Гвинее, Африка.

Полностью автоматизированная модульная установка очистки и деминерализации воды была введена в эксплуатацию в 2016 году. В данном случае источником воды также была скважина.

Была применена следующая технология: обеззараживание воды и окисление с помощью автоматической установки получения и дозирования гипохлорита натрия, предварительная мультимедийная фильтрация с применением материала Filter Ag; умягчение на ионообменных фильтрах с использованием загрузки ECOMIX, далее часть воды (12 м3/час) направляется для использования в хозяйственнобытовых целях, другая часть –на установку обратного осмоса (15 м3/сутки) на обратноосмотических мембранных элементах Filmtec (Dow Chemical, США) для получение воды питьевого качества; и через накопительную емкость и ультрафиолетовое обеззараживание – к потребителю.

Заказчик высоко оценил качество и эксплуатационные свойства установки.

Все приведенные выше примеры решений разработаны специалистами компании «НПО «Экософт», смонтированы квалифицированным инженерным персоналом на собственном современном высокотехнологичном производстве, сертифицированном на соответствие требованиям системы качества ISO 9001-2015.

Итак, несмотря на серьезные вызовы, стоящие перед отечественной системой водоснабжения, мы видим, Сведения об авторе: Александр Полквой – руководитель Промышленного Департамента ООО «НПО «Екософт». что существуют ответы. В Украине есть специалисты и компании, способные успешно реализовывать проекты и внедрять самые передовые решения мирового уровня, не только у нас, но и в любой точке земного шара.

Вопрос качества питьевой воды неразрывно связан с повышением качества жизни в Украине – очень важно, чтобы и в дальнейшем данному вопросу уделялось повышенное внимание. 

ПЕРЕЧЕНЬ ИСТОЧНИКОВ:

1. Современная децентрализованная водоподготовка. Часть 1. Актуальные водные проблемы. Сборник статей под редакцией д.т.н. Митченко Т.Е. Киев, 2018.

2. kievvlast.com.ua

3. http://www.vodokanal.sumy.ua/

4. http://www.jovtivody.tv

5. http://www.vd.lutsk.ua

6. https://www.epravda.com.ua

Коментарі

Дивись також
 
Популярні