Проектирование и строительство станций УФ-обеззараживания на сооружениях МП «Самараводоканал»

Аннотация

Рассмотрены преимущества технологии ультрафиолетового обеззараживания природных и сточных вод по сравнению с хлорированием и озонированием. По результатам технологических исследований и опытно-промышленных испытаний установлено, что применение УФ-облучения на этапе первичного обеззараживания позволит создать условия для корректировки технологической схемы хлорирования с уменьшением доз применяемого хлора. Специалистами МП «Самараводоканал» совместно с сотрудниками кафедры «Водоснабжение и водоотведение» СГАСУ и ООО НПФ «ЭКОС» разработана проектная документация для строительства станций УФ-обеззараживания на двух наиболее крупных объектах водоснабжения и водоотведения г. Самары – насосно-фильтровальных станциях.

Ключевые слова

сточные воды , ультрафиолетовое обеззараживание , насосно-фильтровальная станция , природные воды

Скачать статью в журнальной верстке (PDF)

Процесс обеззараживания воды является обязательным элементом в технологических схемах подготовки воды для хозяйственно-питьевых и производственных нужд, а также очистки сточных вод. В начале 1990-х годов российские и зарубежные специалисты стали уделять больше внимания технологиям ультрафиолетового облучения для обеззараживания природных и сточных вод, поскольку при применении традиционного метода хлорирования воды образуются токсичные хлорорганические соединения [1].

Технология УФ-облучения имеет следующие преимущества по сравнению с хлорированием и озонированием:

отсутствие образования вторичных токсикантов;
отсутствие складов и установок для приготовления дезинфицирующих реагентов, требующих соблюдения специальных мер гигиенической и экологической безопасности;
отсутствие опасности передозировки токсичных обеззараживающих реагентов;
отсутствие контактных резервуаров;
простота обслуживания и безопасность эксплуатации.

Одной из ведущих организаций в России по внедрению технологии УФ-облучения и производству установок для УФ-обеззараживания воды является НПО «Лаборатория импульсной техники» («ЛИТ»), Москва.

В Самарской области первые установки УФ-обеззараживания серийного производства НПО «ЛИТ» были запущены в эксплуатацию в 1996 г. на очистных сооружениях водопровода Волжского автомобильного завода в г. Тольятти. Позднее были построены станции обеззараживания питьевых и сточных вод с установками УФ-облучения производства НПО «ЛИТ» по проектам, разработанным ООО НПФ «ЭКОС», в Сызрани, Жигулевске, Отрадном, Новокуйбышевске, поселках Прибрежный, Береза, Солнечная Поляна, Восточный.

На предприятиях МП «Самараводоканал» внедрение УФ-технологии началось в 1998 г. на городских очистных канализационных сооружениях (ГОКС) с проведения опытно-промышленных испытаний по обеззараживанию очищенных сточных вод УФ-облучением на установке УДВ 250/144 производительностью 6000 м³/сут производства НПО «ЛИТ». Результаты опытно-промышленных испытаний установок УФ-облучения на ГОКС показали высокую эффективность и стабильность обеззараживания [2].

В 1999 г. был разработан проект «Станция УФ-обеззараживания очищенных сточных вод ГОКС г. Самары» производительностью 1 млн. м³/сут. Для разработки проектной документации была привлечена фирма «ЭКОС», имеющая большой опыт проектирования таких объектов не только в Самарской области, но и в Ульяновской, Рязанской и Нижегородской областях. По проекту на ГОКС г. Самары предусматривалось строительство здания станции УФ-обеззараживания с размещением 20 установок УФ-облучения марки У-1536 (19 рабочих, одна резервная). В 2000 г. была построена и введена в эксплуатацию часть первой очереди станции УФ-обеззараживания производительностью 60 тыс. м³/сут.

В связи с усовершенствованием установок УФ-облучения, изменением их конструкции и увеличением пропускной способности по заданию МП «Самараводоканал» в 2009 г. ООО НПФ «ЭКОС» был разработан новый проект станции УФ-обеззараживания очищенных сточных вод ГОКС с применением 11 новых установок марки УДВ-468А350-Г-1200Т (10 рабочих, одна резервная).

Принципиальная схема обеззараживания очищенных сточных вод на ГОКС г. Самары по новому проекту представлена на рис. 1.

Проектом станции УФ-обеззараживания в условиях действующих предприятий было предусмотрено строительство следующих основных сооружений:

новая камера выпуска № 2, выполненная в виде канала сечением 5000Ч5700 (h) мм, два перехватывающих коллектора диаметром 2500 мм для отвода очищенных сточных вод после вторичных отстойников;
подводящий канал с возможностью подключения в перспективе сооружений доочистки;
новая станция УФ-обеззараживания на месте демонтируемых контактных резервуаров и ранее построенного здания первой очереди станции УФ-обеззараживания;
отводящий канал и новая камера выпуска № 3, из которой предусмотрено устройство новых выпусков в семь существующих коллекторов очищенных сточных вод диаметром 1400 мм.

На сооружениях подготовки питьевой воды МП «Самараводоканал» к внедрению технологии УФ-облучения приступили в 2005 г.: на насосно-фильтровальной станции НФС-2 НПО «ЛИТ» совместно с ООО НПФ «ЭКОС» были проведены технологические исследования и опытно-промышленные испытания по УФ-обеззараживанию речной воды. По результатам исследований установлено, что применение УФ-облучения на этапе первичного обеззараживания позволит создать условия для корректировки технологической схемы хлорирования с уменьшением доз применяемого хлора [2].

В 2006 г. ООО НПФ «ЭКОС» был разработан рабочий проект станции УФ-обеззараживания на НФС-2.Принципиальная схема первичного обеззараживания речной воды на НФС-2 представлена на рис. 2.

С учетом стесненных условий на площадке НФС-2 и малого располагаемого перепада уровней воды между существующими сооружениями, где должна разместиться станция УФ-обеззараживания, проектом предусмотрено строительство двух однотипных, отдельно стоящих зданий станций УФ-обеззараживания. Эти блоки запроектированы между зданием микрофильтров и зданием контактных осветлителей. В каждом блоке размещается по 5 установок УФ-обеззараживания марки УДВ-216А350-10Г-1000Т (4 рабочих, одна резервная). Проектная производительность каждого блока станции УФ-обеззараживания составляет 225 тыс. м³/сут, общая производительность – 450 тыс. м³/сут.

Подача воды в каждый блок станции УФ-обеззараживания предусматривается под гидростатическим напором по двум трубопроводам диаметром 1400 мм, прокладываемым от сборного канала после микрофильтров. В здании УФ-обеззараживания вода поступает в распределительный канал, откуда по трубопроводам диаметром 1000 мм подается на установки УФ-облучения. После установок обработанная вода отводится по трубопроводам диаметром 1000 мм в сборный канал, откуда по проектируемому трубопроводу диаметром 1400 мм, подключаемому к существующему трубопроводу 1400 мм, подается на смесители, расположенные в здании контактных осветлителей. На выходе из сборного канала предусмотрена подпорная стенка, предназначенная для поддержания минимального уровня воды в канале с целью обеспечения постоянного заполнения водой корпусов установок УФ-обеззараживания.

В 2011 г. завершены строительство и подготовительные работы к запуску станции УФ-обеззараживания на НФС-2 (рис. 3 и 4).

Выводы

МП «Самараводоканал» совместно с сотрудниками кафедры «Водоснабжение и водоотведение» СГАСУ и ООО НПФ «ЭКОС» осуществлен комплекс работ по подготовке проектной документации для строительства станций УФ-обеззараживания на двух наиболее крупных объектах водоснабжения и водоотведения г. Самары. При внедрении технологии УФ-обеззараживания на действующих станциях подготовки воды и очистки сточных вод, независимо от пропускной способности объекта, наиболее сложной является разработка технических решений по размещению и подключению установок УФ-облучения с сохранением существующей высотной схемы движения воды.

Список цитируемой литературы

Костюченко С. В., Волков С. В., Якименко А. В. и др. Технологические особенности выбора оборудования для обеззараживания воды УФ-излучением // Водоснабжение и сан. техника. 2003. № 3.
Кирсанов А. А., Колчев В. Н, Быкова П. Г., Зайцева С. Г. Внедрение технологии УФ-обеззараживания на предприятиях коммунального хозяйства г. Самары // Водоснабжение и сан. техника. 2006. № 9.