Современные технологии водоподготовки и водоснабжения
Наши технологии направлены на удешевление процесса водоочистки.
- Самая дешёвая система водоподготовки для артезианской воды.
- Модернизация очистных сооружений. Современные технологии. Снижение стоимости очистки.
На сегодняшний момент большинство водоканалов сталкиваются с основной проблемой в своей деятельностью. «Социально ориентированный» тариф на воду. Тариф, который не является обременительным для населения, но который не покрывает все расходы водоканала на свою деятельность, в следствии чего ресурсоснабжающая компания хронически накапливает долги. Одним из методов решения данной проблемы является применение передовых методов водоподготовки, позволяющих сократить затраты на водоподготовку и подачу воды в город.
Самая дешёвая система водоподготовки для артезианской воды
На сегодняшний день из всех основных методов очистки воды из артезианских скважин наиболее дешёвым является метод основанный на физическом воздействии на молекулу воды без применения химических реагентов. Развитие данных технологий привело к тому, что в большинстве стран ЕС на сегодняшний день строятся станции водоподготовки с гидродинамическим методом очистки. В основу данной технологии положен метод контактного окисления железа, стронция, марганца кислородом в биореакторе и последующего фильтрования. Существуют множество вариаций данной технологий, но наши специалисты сделали выбор в пользу 4-ступенчатой системы очистки на базе фильтрующей колонны с гидророботом. Для максимально эффективного окисления мы применяем реактор создающий вакуум до - 98 кПа, что практически приближено к абсолютному вакууму. В дальнейшем окисленный поток пропускается через биофильтр переменной плотности.
Этот метод обеспечивает работу станции в широком диапазоне состава обрабатываемой воды в связи с возможностью удаления растворенных газов (диоксида углерода, сероводорода, метана, фтора и др.) снижения цветности и аммиака, стронция.
Почему самый дешевый?
- Минимум электрической энергии. Для работы установки нужно обеспечить давление воды на входе в установку 3,5-4 Бар. Этого достаточно для создания вакуума, работы эжекторов и работы фильтров переменной плотности. В дальнейшем чистая вода из бака самотеком поступает в РЧВ. Для очистки не требуется дополнительных потребителей электрической энергии (ультрафиолетовых ламп, дополнительных насосов, компрессоров и т.п.). Применив формулу расчета мощности потребляемую центробежным насосом NП=ρ×g×Q×H/η мы получаем, что на очистку 1 м3 воды тратится 0,13 кВт электрической энергии.
- Простота конструкции и простота обслуживания. Конструкция модульных фильтров очень простая и не требует постоянного обслуживания. Процесс самопромывки происходит без насосов и автоматики, за счёт физических процессов внутри фильтров. Т.е. вы не тратитесь на обслуживание и периодическую замену насосов, компрессоров, автоматики.
- Отсутствие деталей подверженных коррозии. Более 95% всех деталей системы монтируется из полипропилена и поливинилхлорида. Они обладают достаточной прочностью и при этом не коррозируют при контакте с кислородом. Расчётный срок службы данных установок 20+ лет.
- Минимум расходов на персонал. Процесс работы системы очистки не требует присутствия оператора. ВЗУ с применением гидродинамической системы очистки воды позволяет эксплуатировать объект водоснабжения в автономном режиме (при наличии системы диспетчеризации).
Технология водоподготовки гидродинамическими методами
Насос первого подъёма подаёт исходную воду на эжективную колонну, где происходит интенсивное насыщение воды атмосферным воздухом с созданием глубокого вакуума и эффекта кавитации жидкости. В этот момент происходит окисление двухвалентного железа и дегазация воды. Вода попадает в распределитель, фильтруется через фильтрующую плавающую загрузку, поступает в надфильтровую ёмкость, откуда через патрубок самотёком переливается в ёмкость для чистой воды. При заполнении ёмкости для чистой воды автоматически включается насос второго подъёма и производится откачка очищенной воды на потребление. По мере загрязнения фильтрующей загрузки увеличивается её гидравлическое сопротивление, повышается уровень воды в гидророботе и в восходящей трубе промывного сифона до перелива исходной воды в гидрозатвор. Фильтрующий материал внутри распределителя обрастает бактериями в течении нескольких недель после запуска установки и при прохождении воды через фильтр переменной плотности происходит доочистка воды в условиях биофильтрации.
Модернизация очистных сооружений. Современные технологии. Снижение стоимости очистки.
При модернизации очистных сооружений наиболее остро стоит вопрос по выбору технологии водоочистки. Разработки советских инженеров не предполагали обширного использования населением бытовой химии, поверхностно активных веществ (ПАВ) и при модернизации очистных сооружений остро встаёт вопрос изменения технологии очистки или дополнения технологии к уже существующей.
Специалисты НПЛ «ЭНЕРГОСИТ» предлагают во главу угла ставить вопрос себестоимости очистки воды, так как зачастую современные методы очистки требуют большого количества дорогостоящего оборудования и химических реагентов, что является неокупаемым при низких тарифах на водоотведение. Данный подход позволит предприятию функционировать без аккумуляции долгов в связи с высокой стоимостью процессов очистки воды.
Пример : В качестве примера приведу современные очистные сооружения построенные в ближнем Подмосковье в 2017 году с производительностью 2000 м3 в сутки. Очистные сооружения готовые принять бытовые и частично промышленные стоки. Технология включает в себя классический биологический метод с осаждением активного ила во вторичных отстойниках с блоками доочистки. В процессе доочистки применяются коагулянты и флокулянты, а также блок обеззараживания реагентами (гиперхлоридом) и зона обеззараживания ультрафиолетом. Очистные сооружения построены в 3-х этажном здании и имеют высокую механооснащенность в том числе: конвееры для удаления мусора, центрифуги для обезвоживания ила, упаковочные и прессовальные машины.
Большая часть оборудования импортного производства и требует постоянного квалифицированного обслуживания, что привело к разрастанию штата предприятия. Кроме того технология требует постоянного использования химических реагентов, а отсутствие иловых картов привело к тому что вывоз отходов производится еженедельно.
Как результата применения данной технологи себестоимость очистки воды составляет более 60 руб/м3 сточных вод. Данный пример приведен нами, чтобы показать что процесс очистки сточных вод технологически сложный и может быть крайне затратным. В условиях низких тарифов ресурсоснабжающие организации должны четко понимать стоимость эксплуатации при применении той или иной технологии.
Какие технологии предлагает НПЛ «ЭНЕРГОСИТ» при модернизации очистных сооружений.
При формировании себестоимости очистки воды основными статьями затрат являются:
- Зарплата персонала;
- Стоимость электрической энергии;
- Стоимость амортизации технологического оборудования;
- Стоимость обслуживания оборудования;
- Стоимость хим.реагентов.
Исходя из Специалисты НПЛ «ЭНЕРГОСИТ» выбирают технологии позволяющие сократить затраты по данным статьям.
Примеры мероприятий сокращающих себестоимость очистки воды
Мы снижаем затраты на электрическую энергию за счет:
- Применения мелкопузырчатой аэрации и общего сокращения объема воздуха подаваемого на аэраторы;
- Применения воздуходувок с возможностью регулирования подачи количества воздуха в зависимости от объемов поступающих стоков;
- Автоматизации процессов очистки;
- Мы подбираем энергоэффективное насосное оборудование;
А как еще НПЛ «ЭНЕРГОСИТ» старается сократить стоимость очистки?
- Мы не применяем технологии требующие флокулянтов и коагулянтов;
- Мы автоматизируем процессы для сокращения количества операторов;
- Мы применяем материалы стойкие к воздействию агрессивной среды.
Применение мелкопузырчатой аэрации.
Насыщение воды кислородом для окисления веществ в составе сточных вод, а также для поддержания жизнедеятельности бактерий один из важных процессов при биологической очистке сточных вод. При этом для насыщения кислородом воды желательно подавать воздух в виде пузырьков малого диаметра. Это позволяет растворять кислород в воде без подачи избыточного количества воды. Для этого мы применяем аэрационные элементы трубчатого типа с мембраной ввиде рукавов с точечной перфорацией. Применение аэраторов данного типа позволяет добиться следующих показателей.
Расход воздуха на единицу длины аэрационного элемента в час (QL), м3/м·ч макс.: | 10 |
Рекомендуемый расход воздуха на единицу длины аэрационного элемента в час (QL), м3/м·ч: | 2-5 |
Степень растворения кислорода на затраченную эл.энергию (E+), кг O 2/кВт· ч: | 3-5 |
Процент использования кислорода при стандартных условиях на метр погружения элемента (Ea), %/м: | 5-6 |
Потеря давления на аэрационном элементе, кПа:> | 4-8 |
Наружный диаметр аэрационного элемента, мм: | 65 |
Длина аэрационного элемента (L), м макс.: | 50 |
Минимальное аксиальное расстояние аэрационных элементов, мм: | 200 |
Применение регулируемых воздуходувок
Одной из особенностей процесса водоочистки является неравномерность притока сточных вод на очистные сооружения. Усреднительные емкости не могут компенсировать суточную неравномерность сброса воды и объем стоков поступает на очистные сооружения с разной интенсивностью. При этом в зависимости от притока жидкости необходимо регулировать и количество воздуха, подаваемого для аэрации потоков воды. Коэффициент неравномерности сброса для малых населённых пунктов может быть кратным 5-ти , а значит и подбор воздуходувного оборудования должен соответствовать данным критериям. Для отслеживания основных параметров управления воздуходувками устанавливается шкаф управления с выносными датчиками. При этом в первую очередь нужно правильно подобрать тип воздуходувки относительно её режимов работы на конкретных очистных сооружениях. В качестве примера можно привести самые распространенные воздуходувки в России - это воздуходувки серии ТВ. Данный вид лопастных агрегатов относится к компрессорам низкого давления. По принципу работы - это динамические машины с несколькими рабочими колесами, а нагнетание давления происходит за счет перетока воздушных масс с выхода одного колеса на вход последующего. Данные агрегаты при правильной настройке и регулярном обслуживании имеют очень высокий рабочий ресурс, но конструктивно эти устройства не могут регулироваться по производительности. Регулировка производительности турбовоздуходувок происходит за счет снижения количества оборотов вращения электрического двигателя, что для воздуходувок серии ТВ приводит к перегреву агрегата и выводу его из строя. Т.е. при для реализация мероприятий по оптимизации количества подаваемого воздуха на очистные сооружения нужно предусмотреть правильный выбор конструкции и производительности воздуходувных машин.