Geum.ru

Проблемы повышения эффективности и качества питьевого водоснабжения малых городов

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
Проблемы повышения эффективности и качества питьевого водоснабжения малых городов.

Ю.П. Седлухо, доктор технических наук, профессор БНТУ, Минск, Беларусь.

С.А. Иванов, директор УП «Полимерконструкция», Витебск, Беларусь.

Если водоснабжение крупных городов России осуществляется преимущественно с использованием поверхностных источников, то малые города в своём большинстве используют подземные воды. Исключением из этого правила является Беларусь, где, кроме Минска, частично использующего поверхностные воды, повсеместно источниками водоснабжения служат подземные воды.

Проблемы развития и состояния систем водоснабжения малых городов и сельских населений типичны для России, Беларуси и большинства стран постсоветского пространства. Они Обусловлены определённой стихийностью развития этих систем и недостаточным вниманием к их эффективности и качеству предоставляемых услуг.

Как правило, по мере развития населённого пункта бурились дополнительные скважины вблизи зоны его расширения, которые подключались к существующей водопроводной сети. В результате сформировались централизованные системы водоснабжения с децентрализованными источниками питания, в которых одна или группа скважин обеспечивает водой определённую зону. Это минимизирует транзитные потоки и диаметры водопроводных сетей и, как следствие, снижает стоимость и обеспечивает возможность поэтапности развития всей системы. Однако при этом существенно снижается надёжность системы, что и наблюдается в малых городах при выходе из строя даже одной или группы локальных скважин, так как подача воды из соседних зон с обеспечением требуемых напоров часто практически невозможна ввиду заниженных диаметров магистральных водоводов.

При строительстве таких систем мало внимания уделялось качеству подаваемой воды. Используя ссылки нормативных документов на возможность более, чем трёхкратного повышения нормативного содержания железа и ряда других веществ в воде, подаваемой из подземных источников, в таких системах практически повсеместно не предусматривалось строительство станций водоподготовки. Вместе с тем, в подавляющем большинстве случаев подземные воды содержат концентрации железа, многократно превышающие установленные нормы (0,3 мг/л), а во многих регионах наблюдаются значительные превышения норм по марганцу, сероводороду, аммонию, окисляемости, цветности и ряду других показателей.

Таким образом, при совершенствовании систем водоснабжения малых городов, использующих подземные источники, необходимо комплексное решение двух основных проблем:

- первая - оптимизация всей системы с целью повышения её экономичности, гидравлической устойчивости и надёжности;

- вторая - повышение качества питьевой воды путём строительства станций водоподготовки.

Необходимость такого комплексного подхода вызвана тем обстоятельством, что повышение качества питьевой воды возможно путём строительства одной централизованной станции водоподготовки или множества локальных станций на каждой скважине, что технически и экономически нецелесообразно, а, в ряде случаев, практически невозможно. В первом случае возникает необходимость коренной реконструкции водопроводной сети в условиях сложившейся городской застройки, ликвидация большинства действующих скважин и строительство централизованного водозабора; во втором- строительство множество станций обезжелезивания с резервуарами и насосными станциями второго подъёма.

Уникальность каждой системы водоснабжения требует индивидуального подхода, тщательной подготовки и анализа исходных данных, выполнения достаточно сложных технико-экономических расчётов. В результате достигается минимизация капитальных и эксплуатационных затрат на реконструкцию системы водоснабжения за счёт её оптимизации по критерию энергопотребления, сокращения объёмов работ по строительству новых сетей, резервуаров, скважин и станций обезжелезивания. Важным обстоятельством при этом является возможность поэтапной реконструкции системы рассредоточения финансовых затрат во времени.

В период советского строительства, повышение качества подземных вод решалось применением типовых проектов станций обезжелезивания, которые основывались практически на единственном методе упрощённой аэрации в напорном или безнапорном варианте. Ограниченность его применения связана с наличием в обработанной воде веществ, кроме железа, концентрации которых также превышали установленные нормы или нарушали процесс обезжелезивания, не позволяла во многих случаях получить воду высокого качества даже там, где такие станции построены.

Уникальность практически каждого водозабора как по составу воды, так и по его обустройству, требуют применения нестандартных технологических и конструктивных решений. Во многих случаях такие решения могут быть приняты только по результатам предварительных технологических изысканий, выполненных непосредственно на воде источника водоснабжения. Как показывает опыт, понесённые при этом затраты многократны, но окупаются за счёт оптимизации технологии и оборудования станции водоподготовки.

Такой подход возможен только в том случае, если разработчик технологии и производитель оборудования выступают в одном лице. В большинстве случаев в конкурсах на поставку оборудования принимают участие фирмы-посредники, которые предлагают конкретное оборудование, реализующее определённую технологию без учёта особенностей состава и свойств обрабатываемой воды. Выдвигаемый при этом тезис: «фирма гарантирует», как раз и не гарантирует не только оптимальность предлагаемых технологических и конструктивных решений, но часто и саму работоспособности предлагаемого оборудования. Используемые при этом «мультимедийные» и другие фильтрующие загрузки, «космические» и нанотехнологии (как без них?) в большинстве случаев представляют собой чисто коммерческий продукт, имеющий весьма отдаленное отношение к существу требуемых технологий.

Опыт разработки, изготовления, наладки и сервисного обслуживание более 300 станций водоподготовки в Беларуси и России показывает, что тиражирование какой-либо одной технологии или комплекта оборудования только его производительности бесперспективно. Практически каждая станция разрабатывается и изготовляется индивидуально. Диктующим фактором при этом является состав и свойства исходной воды, а такие местные условия. Это позволяет оптимальным образом решить проблему очистки даже весьма сложных по составу подземных вод. При этом приоритет всегда отдаётся наиболее простым безреагентным методам, как наиболее легко автоматизируемым и дешёвым в эксплуатации. Весьма широко используются методы удаления железа, марганца, сероводорода и других соединений, применение которых в Беларуси началось в начале 90-х годов прошлого века.

В настоящее время завод водоочистного оборудования УП «Полимерконструкция» разрабатывается и выпускается около 10 модификаций станций водоподготовки подземных вод в напорном, безнапорном и контейнерном исполнении из металла с усиленным полимерным антикоррозийном покрытием или из конструкционных, полимерных материалов. В них реализуется целый ряд технологических процессов, необходимых для удаления тех или иных загрязнений (железа, марганца, углекислоты, сероводорода, цветности и т. п.). Основными их них являются процессы аэрации-дегазации, физико-химического или биологического окисления, фильтрования с применением тяжёлых загрузок. Их параметры и сочетания определяются индивидуально для каждого объекта.

Введённая в июне 2011 г. станция водоподготовки в г. Краснодаре производительностью 6,0 тыс. м3/сут. обеспечивает снижение содержания железе до нормативных требований и практически полное удаление марганца при его исходном содержании 0,6-0,8 мг/л. Аналогичная по конструкции, но с некоторыми технологическими изменениями, в завершающей станции строительства находится станция обезжелезивания в г. Великий Устюг (Вологодская обл.) Её производительность 6,8 тыс.м3/сут. Особенность её технологии обусловлена специфичным составом и исходной воды, имеющей значительную цветность и низкие органолептические свойства (запахи и привкусы 2-3 балла).