PROJEKT – Hala odwodniania osadu stacji uzdatniania wody „Zaovrazhnoe”
ZAMAWIAJĄCY – SA „Vodokanal” miasto Czeboksary
OBIEKT – stacja uzdatniania wody „Zaovrazhnoe”
URUCHOMIENIE – styczeń 2017 r.
Wstęp
Źródłem zaopatrzenia w wodę miasta Czeboksary jest zbiornik Czeboksary nad Wołgą, zlokalizowany w górnym basenie stacji hydroelektrycznej Czeboksary. Urządzenia do poboru wody to głowice typu jeziornego z liniami grawitacyjnymi ułożonymi do przepompowni 1 oraz 2 znajdujących się na brzegu.
Na stacji uzdatniania wody „Zaovrazhnoe” przyjęto dwa modele oczyszczania wody za pomocą koagulacji:
1) Dwustopniowy schemat z wykorzystaniem sedymentacji i filtracji (blok oczyszczania nr 1, 2, 3), w którym zapewniono wstępne klarowanie wody w celu zatrzymania fito-zooplanktonu na sześciu mikrofiltrach MFM 3 × 4,5.
2) Schemat jednostopniowy (blok nr 4) z zastosowaniem osadników kontaktowych i wstępnego klarowania wody na trzech mikrofiltrach MFM 3 x 4,5 w celu zatrzymania fito-zooplanktonu, a także większych zanieczyszczeń, które mogą zatkać system drenażowy osadników.
Łączna wydajność projektowa oczyszczalni wynosi 340 tys. m3/dobę.
Według danych z 2016 roku rzeczywista wydajność stacji uzdatniania wynosiła między 125,0 a 131,2 tys. m3/dobę.
Podczas eksploatacji stacji uzdatniania wody „Zaovrazhnoe” wytwarzana jest woda płucząca powstała po płukaniu szybkich filtrów, osadników kontaktowych, zbiorników sedymentacyjnych, mikrofiltrów i zbiorników wody czystej. Wcześniejsza technologia nie pozwalała na rozwiązanie problemu recyklingu wody płuczącej i osadów powstających w osadnikach i strukturach sedymentacyjnych, przez co część ścieków technologicznych odprowadzano do rzeki Wołgi.
Biorąc pod uwagę, że ilość wody płuczącej wynosi od 6 do 10% całkowitej wydajności stacji uzdatniania wody, zrzut takiej ilości przyczynia się do znacznego zanieczyszczenia środowiska.
W celu wizualnej oceny poziomu wpływu na środowisko i obciążeń finansowych wynikających z tego dla SA «Vodokanal” poniższa tabela obrazuje ilości zrzucanych ścieków, masę zanieczyszczeń i płatności za negatywny wpływ na środowisko w poszczególnych latach:
| Rok | Objętość zrzutu, [tysiąc m3]. | Masa zanieczyszczeń, [tony] | Kwota płatności za negatywny wpływ na środowisko, [tys. rubli] |
|---|---|---|---|
| 2015 | 1695,34 | 359,0 | 1563 |
| 2014 | 2111,66 | 399,5 | 1903 |
| 2013 | 2311,72 | 487,1 | 2156 |
| ... | |||
| 2010 | 4391,80 | 1287,0 | 4282 |
Realizacja projektu
W celu rozwiązania zidentyfikowanego problemu, Instytut Badawczy opracował „Przepisy dotyczące projektowania systemu utylizacji wody do płukania i technologii odwadniania osadów stacji uzdatniania wody „Zaovrazhnoe”, na podstawie których w 2008 r. „Vodoprojekt” (St. Petersburg, Rosja) opracował projekt roboczy o nazwie „Kompleks zakładów przetwarzania osadów stacji uzdatniania wody „Zaovrazhnoe ”.
Schemat technologiczny przyjęty przez projekt obejmuje:
- radialne zagęszczacze osadu;
- uśrednianie wody do płukania;
- halę mechanicznego odwadniania osadu;
- urządzenia do ponownego wykorzystania wody do płukania szybkich filtrów.
Budowa obiektu rozpoczęła się w 2014 roku. Głównym dostawcą urządzeń (zagęszczacz osadu SG- 22-2, 2 szt., prasa taśmowa filtracyjna PL-16K – 2 szt. itp.) była Grupa Przemysłowa EKOTON.
W styczniu 2017 roku oddano kompleks obróbki osadów, w wyniku czego całkowicie wstrzymano zrzut wód płuczących do rzeki.
Wdrożono następujący schemat kompleksu: osad z poziomych zbiorników sedymentacyjnych o wilgotności około 99,7% dostarczany jest pod ciśnieniem hydrostatycznym do radialnych zagęszczaczy D = 15 m. Osad zagęszcza się przez 6-8 godzin z powolnym mieszaniem z użyciem roztworu flokulantu (Besfloc 4045K). Zagęszczacze osadów wyposażone zostały w mieszadła łopatkowo-pionowe (zgarniacz osadu serii IRPO (IRPO 000.00.00 RE)).
Sklarowana woda z zagęszczaczy odprowadzana jest do zbiornika uśredniającego.
Osad zagęszczony do 99,5% wilgotności na zagęszczaczach radialnych poprzez pompy zamontowane w przepompowni podawany jest do hali mechanicznego odwadniania osadu.
Do odwadniania osadu wybrany został kompleks urządzeń na bazie zagęszczaczy osadu SG-22 oraz pras taśmowych filtracyjnych PL-16K wyprodukowanych przez Grupę Przemysłową EKOTON.
Początkowo osad miesza się z flokulantem (Besfloc 4045K), a następnie podawany jest na zagęszczacz taśmowy, który wykorzystany jest jako dodatkowa strefa odwodnienia grawitacyjnego. Po zagęszczeniu osad o wilgotności 95–96% zbiera się w zbiorniku pośrednim, skąd pompowany jest do taśmowej prasy filtracyjnej PL- 16K.
W celu przygotowania i dozowania roztworu flokulanta o wymaganym stężeniu zastosowano stację przygotowania flokulantu „MX7300-2000” Q = 2000 l/h.
W przeciwieństwie do odwadniania osadów ściekowych, w dziedzinie, w której doświadczenie jest szeroko rozpowszechnione w Rosji, nie znaleziono firmy, która mogłaby zaoferować usługi w zakresie odwadniania osadów w zakładach uzdatniania wody. Proces ten jest bardzo specyficzny i indywidualny, w wysokim stopniu zależy od składu chemicznego i biologicznego wody pochodzącej ze źródła, jakości urządzeń używanych do odwadniania osadu oraz zastosowanych chemikaliów do zagęszczania osadu.
Zagęszczacze i prasy filtracyjne EKOTON wykazały wysoką wydajność. Zwrócono uwagę na niezawodność wzmocnionych wałów, zespołów łożysk, płynną pracę systemu automatyki, pneumatyczną regulację i naciąg wału Festo oraz efektywny system mycia taśm firmy Stamm.
Przy osadzie pochodzącym z procesu uzdatniania wody bardzo trudno jest osiągnąć wilgotność, jaką uzyskuje się przy mechanicznym odwodnianiu osadów ściekowych. Jednakże stosując skuteczne prasy taśmowe filtracyjne EKOTON, specjalistom zakładu uzdatniania we współpracy z producentem udało się osiągnąć wilgotność placka na poziomie 80%, przy której osad może być transportowany, a następnie przetwarzany i wykorzystywany. Odwodniony do wilgotności 80% osad przenoszony jest za pomocą przenośnika ślimakowego KVE do kontenera skąd transportowany jest transportem drogowym do miejsc jego składowania.
Wyniki i wnioski
W wyniku zakończenia zrzutu udało się uzyskać poprawę wskaźników jakości wody, co korzystnie wpłynęło na pracę urządzeń ujęcia wody położonego poniżej rzeki Wołgi.
Przed uruchomieniem opisywanego kompleksu za spowodowane szkody w środowiskowe SA „Vodokanal” w Czeboksarach zapłacił grzywny w wysokości 15 milionów rubli.
Osad powstały podczas oczyszczania wody płuczącej na terenie kompleksu jest z powodzeniem wykorzystywany do kształtowania krajobrazu (V klasa zagrożenia odpadami potwierdzona przez akredytowany ośrodek badawczy). Od początku istnienia kompleksu mechanicznego odwadniania przetransportowano ponad 1500 tys. kg suchego osadu rocznie.
Należy zauważyć, że oprócz rozwiązania problemu zrzutu, uruchomienie kompleksu pozwoliło obniżyć koszty operacyjne (energia elektryczna, koszty koagulantu), poprawić jakość wody pitnej dostarczanej mieszkańcom miasta oraz zmniejszyć pobór wody surowej o 4%, bez obniżenia ogólnej wydajności oczyszczalni ścieków.
