Полторацких Святослав

Пресная вода является самым ценным элементом жизни на Земле. Она крайне необходима для удовлетворения самых элементарных потребностей человека, здравоохранения, производства продуктов питания, выработки электроэнергии и поддержания региональных и глобальных экосистем. П о данным ЮНЕП, Россия обладает третьей частью всех мировых запасов пресной воды. Однако водные ресурсы распределены неравномерно: 80% населения России живет там, где сосредоточено всего 8 % воды. К тому же, с каждым годом обостряется дефицит экологически чистой воды, ухудшается ее качество. В этой работе описаны современные методы очистки воды, а так же другие современные экологичные методы в водоснабжении и водоотведении.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Современные экологичные технологии в водоснабжении и водоотведении.

Пресная вода является самым ценным элементом жизни на Земле. Она крайне необходима для удовлетворения самых элементарных потребностей человека, здравоохранения, производства продуктов питания, выработки электроэнергии и поддержания региональных и глобальных экосистем. Хотя 70 процентов поверхности Земли покрыто водой, лишь незначительная ее часть - 2,5 процента - это пресная вода, 70 процентов которой - это ледники. Остальная вода присутствует в качестве почвенной влаги. В результате, человек может пользоваться лишь менее 1 процента ресурсов пресной воды мира.

Россия обладает, по данным ЮНЕП, третьей частью всех мировых запасов пресной воды. Однако водные ресурсы распределены неравномерно: 80% населения России живет там, где сосредоточено всего 8 % воды. К тому же, с каждым годом обостряется дефицит экологически чистой воды, ухудшается ее качество.

Современная экологическая ситуация способствует более широкому использованию современные технологии в очистке воды.

К ним относятся:

1. озоносорбция - озонирования с последующей сорбционной очисткой на фильтрах с гранулированным активированным углем. Этот метод очистки показал значительное повышение эффективности очистки воды по органическим загрязнениям, снижение концентрации хлорорганических веществ, остаточного алюминия и запахов в питьевой воде.
2. мембранные технологии.

В мировой практике питьевого водоснабжения мембранные технологии в последние годы начинают занимать лидирующее положение благодаря универсальной способности повышать эффективность очистки по многим группам загрязнений, включая показатели эпидемической безопасности воды. Интерес к мембранным технологиям связан также с обеспечением максимальной компактности и автоматизации при минимуме вводимых в воду химических реагентов и гарантии высокой надежности функционирования сооружений.

Современные мембраны демонстрируют бесспорную эффективность и универсальность в очистке воды от различных видов загрязнений. Главной чертой современных мембранных технологий является их «экологическая» чистота - отсутствие потребляемых реагентов и, соответственно, опасных для окружающей среды сбросов и осадков, создающих проблему их утилизации.

Существуют технология нанофильтрации и ультрафильтрации .

Мембранные процессы ультрафильтрации и нанофильтрации давно привлекают внимание специалистов по водоснабжению благодаря своей «универсальности» - возможности одновременного удаления ряда загрязнений различной природы: биологических (бактерий и вирусов), органических (гуминовых кислот и др.), коллоидных, взвешенных, а также растворимых в ионном виде. Различия в мембранных процессах состоят в уровне очистки воды, зависящем от размера пор мембран.

Технология нанофильтрации которые известна достаточно давно и уже начинает применяться в питьевом водоснабжении благодаря эффективному снижению содержания органических соединений и железа, а также жесткости. Метод нанофильтрации уже широко применяется для очистки поверхностных и подземных вод, в том числе и на крупных городских сооружениях (например, на станциях в Париже - 10000 м 3 /ч и Нидерландах - 6000 м 3 /ч).

Однако применение ультрафильтрационных мембран (с размером пор 0,01-0,1 мкм) имеет весьма ограниченную область применения и не универсально при очистке вод различного состава. Поэтому в схемах очистки воды ультрафильтрация используется в сочетании с другими технологиями (коагуляционной и окислительно-сорбционной). Главными достоинствами ультрафильтрации является очень высокая удельная производительность и возможность проведения промывки мембран обратным током для удаления с мембран загрязнений.

Таким образом, пытаются создать тенологии, сочетающей эффективность нанофильтрации и простоту ультрафильтрации .

Для определения эксплуатационных характеристик мембранных схем с использованием аппаратов обратного осмоса и нанофильтрации разработана специальная компьютерная программа.

Описанные технологии применяются при разработке:

1. Систем очистки воды для централизованного водоснабжения.
2. Систем очистки воды для микрорайонов и комплексов промышленных и торговых зданий;
3. Систем улучшения качества водопроводной воды для отдельных жилых и офисных зданий;
4. Систем подготовки воды подпитки теплосетей и бойлеров жилых и промышленных зданий;
5. Систем улучшения качества питательной воды из технических водопроводов городских предприятий;

Бестраншейные методы ремонта и восстановления

Из-за неудовлетворительного состояния водоотводящих коммуникаций резко увеличилась потребность в модернизации и ремонте водоотводящих труб с акцентом на использование экономичных и оперативных бестраншейных технологий, а в условиях плотной городской застройки и заторов на дорогах экономически целесообразно применение бестраншейных методов ремонта и восстановления.

Последствиями негативных явлений на водоотводящих сетях является просачивание сточных вод в подземные горизонты, что приводит к загрязнению грунтовых вод, вымывание почв в затрубном пространстве и, как следствие, к провалам трубопроводов и других сооружений в образующиеся пустоты. В то же время, через имеющиеся дефекты в теле трубопровода могут проникать подземные воды, что отражается на увеличении общего расхода сточных вод, поступающих на очистные сооружения, и серьёзном нарушении режима их работы, что в конечном итоге ведёт к снижению эффективности очистки сточной жидкости.

Современные технология местного ремонта трубопроводов с использованием бестраншейных технологий, позволяют производить оперативный и эффективный ремонт трубопроводов в единичных и множественных местах нарушения стыков по трассе трубопровода, резко снижая потери транспортируемой жидкости.

На сегодняшний день применяются самые современные методы, в их числе:

• нанесение цементно-песчаного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода,
• протяжка сплошных полимерных рукавов,
• полиэтиленовых труб в существующий трубопровод,
• освоен метод ремонта трубопроводов большого диаметра "труба-в-трубе".

В качестве материалов для местного ремонта рекомендуется использовать отходы производства, в частности вышедшие из употребления изделия из полиэтилена, полипропилена, других полимеров, а также старые автомобильные покрышки.

Отходы подвергаются мелкому размолу и обработке связующими составами.

Эти технологии позволяет вернуть в активную эксплуатацию потерявшие работоспособность коммуникации, увеличить их срок службы минимум на 50 лет, увеличить пропускную способность, а для водопроводных сетей, что особенно важно, сохранить высокое качество транспортируемой воды, снизить количество аварий, минимизировать непроизводительные потери воды.

Современные технологии очистных сооружений

Основными направлениями развития канализационных очистных сооружений является их реконструкция с переходом на современные технологии удаления азота и фосфора и внедрение систем обеззараживания ультрафиолетом . Сочетание этих двух технологий позволяет сегодня возвращать в природу воду, которая полностью соответствует отечественным санитарно-гигиеническим требованиям и европейским стандартам.

Удаление биогенных элементов

Ультрафиолетовое обеззараживание сточных вод

Для анализа вышеперечисленного можно использовать ГИС

ГИС – географическая информационная система, основывается на базе данных характеристик качества в различных элементах пространственно-распределенной информации.

Например, используются ГИС для анализа качества питьевой воды, системы слежения за водой и стоком, оценки канализационных систем, для оценки текущих и будущих потребностей в водосточных и канализационных линиях. ГИС дает возможность каждой службе автоматически обновлять свои данные и поддерживать их целостность.

Водоканалы и ЖКХ применяют ГИС для идентификации коллекторов стока, насосных станций, напорных магистралей. После идентификации эти объекты и проекты картируются в единой системе.

ГИС помогают в идентификации и поиске мест повреждений сетей, возникших вследствие стихийных бедствий, например, землетрясения.

Мы ищем новые, в первую очередь нестандартные и эффективные подходы к решению проблем в отрасли водоснабжения и водоотведения. Такой подход позволяет нашим заказчикам оптимизировать затраты на устройство инженерных систем и сооружений водопроводно-канализационного хозяйства, минимизировать эксплуатационные затраты, решать сложные проблемные задачи.

Вот наш взгляд на некоторые из них:

ПРОБЛЕМА: существующие очистные сооружения не обеспечивают очистку сточных вод до требуемых нормативов качества, многочисленные мероприятия по наладке неэффективны, а средств на полноценную реконструкцию ОС нет .

ВОЗМОЖНОЕ РЕШЕНИЕ: мы разработали и предлагаем блочные и блочно-модульные установки физико-химической доочистки сточных вод полной (высокой) заводской готовности, созданные на базе серийных установок линейки ВКМ.Р. В подавляющем большинстве случаев применение установок доочистки в два и более раз дешевле реконструкции существующих очистных сооружений, в три-четыре раза быстрей по срокам реализации и может быть выполнено без остановки работы действующих ОС.

ПРОБЛЕМА: существующие сооружения очистки воды для хозяйственно-питьевых нужд, существующие очистные сооружения сточных вод или какое-либо пищевое производство загрязняет атмосферу, источает неприятные запахи, что, естественно, приводит к дальнейшим неприятным последствиям в виде штрафов и пр.

ВОЗМОЖНОЕ РЕШЕНИЕ: мы разработали и предлагаем блочные установки озоновой очистки и обеззараживания воздуха. Установки эффективны и безопасны в эксплуатации, имеют дублированную систему деструкции остаточного озона, систему контроля содержания озона в очищенном воздухе. И, что немаловажно, данное решение ДЁШЕВО в эксплуатации.

ПРОБЛЕМА: нет технической возможности отвода канализационных сточных вод от отдельного объекта, либо населенного пункта в крупную систему городской канализациии или на городские очистные сооружения ввиду либо значительной удаленности последних, либо ввиду неприемлемой расчетной стоимости такого мероприятия, а любые врианты локального сброса очищенных сточных вод блокируются жесткой позицией компетентных инстанций: "...либо "Рыбхоз", либо запрет!".

ВОЗМОЖНОЕ РЕШЕНИЕ: мы предлагаем блочные и блочно-модульные установки очистки хозяйственно-бытовых сточных вод линейки ВКМ.Р., комплектация которых предусматривает оборудование для физико-химической доочистки очищенных биологическим способом сточных вод. Установки обеспечивают выполнение самых жестких нормативов!

Подробно - см. раздел Установки биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, дополнительная информация в соответствующей статье на нашем сайте.

24.03.2016

ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» ведет системную работу по развитию экономики знаний на предприятии - увеличению доли применяемых инновационных технологий, продукции и материалов.

Развитие экономики знаний в ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» направлено на повышение эффективности деятельности предприятия с помощью внедрения экономически целесообразных и инновационных решений. Такая деятельность позволяет получать экономический эффект за счет использования новых знаний, оптимизации потребления энергоресурсов, сокращения трудозатрат, а также повышения эффективности работы сооружений.

Системный подход ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» к развитию экономики знаний заключается в том, что охватывается весь цикл внедрения инноваций на предприятии: поиск, апробация, оценка и применение в производственной деятельности.

Одним из примеров внедрения инновационной технологии на производстве Водоканала может служить вакуумная канализация. Ее применение позволяет эффективно и экономически выгодно решать одну из серьезных проблем Санкт-Петербурга - наличие неохваченных централизованными системами водоснабжения и водоотведения территорий.

В 2015 году было получено техническое свидетельство о пригодности применения данной технологии в России, непосредственная поддержка была оказана Комитетом по энергетике и инженерному обеспечению и институтом Ленгипроинжпроекта.

Выполненные работы по проектированию сетей водоотведения хозяйственно-бытовых стоков в ряде населенных пунктов Санкт-Петербурга показали, что при использовании традиционной напорно-самотечной системы канализации на строительство потребуются существенные затраты. Это связано, прежде всего, с преобладающим равнинным рельефом местности и, соответственно, необходимостью строительства большого количества насосных станций. Например, только для поселка Лисий Нос понадобилось бы строительство 17 канализационных насосных станций.

Технология вакуумной канализации имеет целый ряд преимуществ по сравнению с традиционной напорно-самотечной системой: меньшая стоимость строительно-монтажных работ (на 30-50 %) - за счет применения труб меньшего диаметра, меньшая глубины их заложения, отсутствие смотровых колодцев; более короткий срок выполнения строительно-монтажных работ; гибкость трассировки (возможность обхода препятствий); исключение возможности попадания в атмосферу запахов и выхода сточных вод на поверхность при засорах участков трубопроводов.

Для внедрения технологии вакуумной канализации в России в январе 2015 года Министерство строительства выдало техническое свидетельство №4461-15, подтверждающее пригодность вакуумной канализации для применения в строительстве. В настоящий момент разрабатываются проекты канализования пос. Торики и пос. Лисий Нос с внедрением вакуумной канализации. Сметная стоимость этих проектов значительно ниже проектов, предполагающих использование традиционной системы канализации.

В рамках развития экономики знаний Водоканалом также ведется активная работа в направлении поиска новых эффективных технологий по доочистке и обеззараживанию очищенных сточных вод для внедрения на всех канализационных сооружениях Петербурга.

Эта работа ведется в соответствии с водным и санитарно-эпидемиологическим законодательством, по которому запрещается сброс в водные объекты сточных вод, не подвергшихся санитарной очистке и обезвреживанию, а также сточных вод, в которых содержатся возбудители инфекционных заболеваний.

В данный момент для выполнения этих требований на новых и реконструируемых сооружениях города применяется технология ультрафиолетового обеззараживания (УФО).

Однако для повышения надежности и эффективности процессов обеззараживания необходимо внедрение новых систем доочистки сточных вод. С 2009 года ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» проводит апробацию различных технологий по доочистке и обеззараживанию на пилотных установках в действующих условиях эксплуатации сооружений предприятия.

Также в рамках развития экономики знаний Водоканал постоянно ведет работу по поиску инновационных решений, внедрение которых позволит повысить качество услуг населению по водоснабжению и водоотведению, а также снизить негативное воздействие на окружающую среду.

Например, в последние годы ведутся работы по тестированию технологий предотвращения распространения неприятных запахов от объектов водоотведения, очистки поверхностного стока, внедрению мембран в систему водоподготовки и очистки сточных вод.

Большое внимание уделяется поиску технологий использования полезных качеств осадка сточных вод, а также золы, которая образуется в процессе сжигания осадка сточных вод.

Ведется активная работа по поиску и апробации новых экологически безопасных реагентов, а также материалов, например, песка для печей сжигания осадка сточных вод.

Одно из новых эффективных решений, уже внедренных в условиях Санкт-Петербурга - это использование микротрубчатой канализации в системе водоотведения. При этой технологии уже проложенные сети водоотведения используются для прокладки в них оптоволоконных сетей связи. В условиях плотной городской застройки это решение позволяет экономить средства и не нарушать целостность дорожных покрытий (не нужно вести земляные работы и прокладывать новые траншеи для систем связи), а значит и не доставлять неудобств жителям Петербурга.

Уважаемые коллеги! В конце каждого года мы с Вами традиционно подводим итоги деятельности Российской ассоциации водоснабжения и водоотведения, анализируем результаты и достижения профессионального сообщества в развитии водопроводно-канализационного хозяйства.

Уходящий 2019 год получился важным для отрасли, так как мы приступили к реализации нацпроекта «Экология», три федеральных проекта которого напрямую касаются сферы водоснабжения и водоотведения.

Новогоднее обращение исполнительного директора РАВВ Елены Довлатовой к отраслевому сообществу

«Сегодня в отдельных случаях, когда, например, действительно существуют определённые водопроводные станции ниже должного технико-экономического уровня, повышать (тарифы - прим. ред) можно, но только с разрешения Правительства и ФАС. Кроме того, сейчас будут устанавливаться долгосрочные тарифы - на срок 5-10-15 лет. Нет никакого смысла каждый год устанавливать новые 43 тыс. тарифов, что мы делаем с региональными комиссиями»

Игорь Артемьев, руководитель Федеральной антимонопольной службы

«Основная наша цель - обеспечить россиянам доступные и качественные жилищные и коммунальные услуги. Для этого нами предложено два сценария развития отрасли, базовый и целевой. После того, как мы окончательно доработаем проект документа с учетом предложений коллег из других федеральных органов власти, Правительством Российской Федерации будет принято решение о том по какому сценарию будет развиваться отрасль ближайшие 15 лет. Многое в этом вопросе, конечно, зависит от финансирования, привлечения инвестиций и бюджетной поддержки»

«В бюджете должно быть уделено внимание модернизации жилищно-коммунальной инфраструктуры. Мы продолжаем работу по полной или частичной замене изношенного оборудования, из-за которого в основном все аварии и случаются. Чтобы регионам было проще найти деньги на это, дополнительную поддержку оказываем за счёт средств Фонда содействия реформированию ЖКХ. С этого года возобновили программу поддержки обновления систем тепло- и водоснабжения, распространив её на города с населением до 500 тысяч жителей».

Дмитрий Медведев, Председатель Правительства Российской Федерации

«Существующее в стране тарифное регулирование - в этом кроется основная проблема, почему бизнес не так активно инвестирует в жилищно-коммунальное хозяйство. Позиция министерства заключается в том, что при сегодняшней системе тарифного регулирования мы должны опираться на бюджетную поддержку»

Владимир Якушев, Министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации

«Министерству экономического развития Российской Федерации совместно с Министерством строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации при участии органов государственной власти заинтересованных субъектов Российской Федерации обеспечить принятие мер по совершенствованию механизма привлечения иностранных инвестиций в сферу водоснабжения и водоотведения»

Владимир Путин, Президент Российской Федерации

«Может быть, нам стоит подумать о создании некоего органа - я сам до конца не понимаю его функционального направления деятельности - который занимался бы чистотой воды во всех ее аспектах на постоянной основе, а не один раз в год на конгрессе»

Сергей Иванов, Специальный представитель президента РФ по вопросам природоохранной деятельности, экологии и транспорта

Проекты отраслевых НПА

Проект ФЗ о стандартизированных ставках на подключение

Постановление Правительства об утверждении основных принципов и порядка применения в сфере водоснабжения и водоотведения метода сравнения аналогов с использованием эталонных значений затрат при передачи электрической энергии и транспортировки газа

О внесении изменений в приказы Минстроя России по вопросам совершенствования порядка проведения технического обследования отдельных объектов коммунальной инфраструктуры

Мосводоканал – одно из основных предприятий города, оказывающих положительное влияние на оздоровление окружающей среды. Московская канализация – это надежный экологический щит столицы, обеспечивающий санитарное и экологическое благополучие мегаполиса. В соответствии с реализацией принятых Правительством Москвы программ по развитию системы водоснабжения и канализации на период до 2020 года, осуществляется коренная реконструкция системы канализации.

В условиях экономии воды и ежегодного сокращения объемов водопотребления и водоотведения приоритетными направлениями развития являются повышение качества водоочистки и повышение надежности работы сетей и сооружений.

Основными задачами развития водопроводно-канализационного хозяйства любого города являются:

• ускоренная модернизация сетевого хозяйства – как в водоснабжении, так и в канализации.
• повышение качества подготовки питьевой и очистки сточной воды,
• повышение надежности и эффективности водопроводно-канализационного хозяйства города.

Принцип работы, заключающийся в проведении восстановительных работ, когда произошла авария, так называемая тактика «пожарной команды», на сегодняшний день бесперспективен. Ускоренная модернизация сетевого хозяйства с использованием передовых методов и инновационных технологий - основная мера предупреждения аварийных ситуаций.

Реконструкция сооружений сетевого хозяйства города в стесненных условиях городской застройки представляет серьезную проблему. Оптимальным выходом стало использование бестраншейных технологий , по которым сейчас выполняется около 80% общего объема реконструкции сетей.

Применительно к канализации, в последние годы, в дополнение к освоенным в 90-е годы технологиям реконструкции трубопроводов малого и среднего диаметра, взяты на вооружение самые современные методы восстановления канализационных коллекторов и каналов большого диаметра. Освоена технология восстановления каналов сложной формы с помощью составных модулей.

Благодаря использованию современных материалов и технологий при восстановлении и замене ветхих самотечных сетей и напорных канализационных трубопроводов в последние годы удалось не допустить возникновения крупных аварий на канализационных сетях и насосных станциях, а тенденция аварий неуклонно снижается из года в год.

В соответствии с ужесточением требований к качеству очистки сточных вод на московских очистных сооружениях, специалистами АО «Мосводоканал» постоянно проводятся мероприятия по поиску, разработке и внедрению современных наилучших доступных технологий.

Удаление биогенных элементов

Ультрафиолетовое обеззараживание сточных вод

Основными направлениями развития столичных канализационных очистных сооружений является их реконструкция с переходом на современные технологии удаления азота и фосфора и внедрение систем обеззараживания ультрафиолетом . Сочетание этих двух технологий позволяет сегодня возвращать в природу воду, которая полностью соответствует отечественным санитарно-гигиеническим требованиям и европейским стандартам.

Еще одним немаловажным на сегодняшний день направлением развития очистных сооружений является получение электроэнергии от альтернативных источников . Подобным источником на очистных сооружениях является образующийся в процессе сбраживания осадка сточных вод биогаз. Преобразование биогаза с выработкой электро- и теплоэнергии происходит на мини-ТЭС. Подобного рода сооружения, работающие на биотопливе, позволяют повысить надежность энергоснабжения очистных сооружений, что является залогом недопущения сброса неочищенных сточных вод в водоприемники в периоды отключения внешних источников электроэнергии.