ЗАО «СИСТЕМЫ ВОДООЧИСТКИ»
КОНТЕЙНЕРНАЯ СТАНЦИЯ ВОДОПОДГОТОВКИ Инновационное решение в области водоснабжения городских и сельских поселений
Цели и задачи проекта Целью настоящего проекта является обеспечение городских и сельских поселений качественной питьевой водой из природных поверхностных источников посредством серийно выпускаемых быстровозводимых контейнерных станций водоподготовки. Для достижения вышеуказанной цели решены следующие задачи: –исследована эффективность процессов очистки поверхностных природных вод от различного вида примесей; –разработана новая отечественная высокоэффективная и ресурсосберегающая технология двухступенчатой очистки питьевой воды, реализованная в виде оборудования адаптированном к расположению в контейнерных станциях быстрого возведения; –рассчитано, спроектировано, изготовлено, испытано, сертифицировано и внедрено в практику водоснабжения конструктивно-технологическое инновационное решение—контейнерная станция водоподготовки.
Основные предпосылки создания контейнерных станций 1. Проблема обеспеченности городских и сельских поселений качественной питьевой водой, обусловленная применением устаревших технологий и изношенностью оборудования водоподготовки. 2. Улучшение качества поставляемой воды как основной фактор улучшения качества жизни населения. 3. Рациональное использование водных ресурсов. Повышение эффективности использования воды. 4. Отсутствие доступной, высокоэффективной, быстровозводимой техники для получения питьевой воды из поверхностных природных источников. 5. Финансовый кризис и тенденция импортозамещения, как катализаторы создания контейнерных станций водоподготовки соответствующих требованиям рынка. 6. Накопленный двухсторонний опыт: ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» имея огромный практический опыт в вопросах водоподготовки–заказчик и инициатор создания Контейнерных станций. ЗАО «Системы Водоочистки» г. Ульяновск имеющие большой опыт в области разработки и производства высокоэффективных систем очистки больших объемов водных технологических жидкостей, природных, трансграничных и оборотных вод – исполнитель.
3
4
Этапы создания контейнерной станции Экспериментальные исследования и технико-экономическая оценка возможности использования новой двухступенчатой технологии в процессе подготовки питьевой воды на объектах ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»
Научно-исследовательская работа
2011–2012гг.
Опытно-конструкторская работа
«Проектирование, монтаж и пуско-наладка Контейнерной станции очистки и бактери-цидной обработки питьевой воды производительностью 1200 м3/сутки», Контейнерная станция находится в г. Кронштадт
Опытно-технологическая работа Инжиниринг
2013–2015гг.
Проект Изготовление Монтаж, пуско-наладка, апробация Сертификация
2015г.
Результатом проведения с 2011 по 2015 г. всех стадий НИР, ОКР и ОТР явились следующие инновационные конструкторско-технологические решения: Мешалка пропеллерная
Созревание флокул
Блок обработки реагентами, коагулянтом, флокулянтом и балластерным микропеском
Вертикальные осадительные ламели. Касакадно-вихревое оmстаивание.
Контактно-вихревой осадитель
Батареи фильтровальных ламелей.
Система промывных штанг.
Намывное ламельное фильтрование.
Промывка ламелей.
Фильтр ламельный намывной
Фильтр ламельный намывной
5
Схема системы управления (визуализация технологических процессов)
Данные решения были реализованы в основных узлах Контейнерной станции, созданной на основе двухступенчатой технологии очистки воды Мелкозернистый песок Коагулянт
Флокулянт
ВОДА Быстрое перемешивание
Хлопья гидроксида
Медленное перемешивание
Осаждение
Утяжелённые песком
макрохлопья
Ввод микропеска—инновационное технологическое решение.
Первая ступень очистки—обработка воды реагентами, ввод микро-песка для утяжеления взвесей, осаждение взвесей в каскадном контактно-вихревом осадителе.
Проведение процесса осаждения в условиях: 1—только коагулянт; 2—с добавкой флокулянта; 3—то же с микропеском.
1
2 через 3 сек.
3
1
2
3
через 2 мин.
Оформлены следующие заявки на изобретения: – заявка на изобретение № 2015 118793 «Способ очистки питьевой воды и станция для его реализации»; – заявка на изобретение № 2013 147302 «Устройство тонкослойной очистки жидкостей» – заявка на изобретение № 2013 147303 «Устройство тонкослойной очистки жидкостей» – заявка на изобретение № 2013 147304 «Намывной ламельный фильтр» – заявка на изобретение № 2013 147305 «Намывной ламельный фильтр»
7
Установка каскадного контактно-вихревого осаждения Установка каскадного контактно-вихревого осаждения Сток с осадком
Коагулянт
I
Сток с осадком и микропеском
Флокулянт М
Микропесок
М
Микропесок
М
М Созревание флокул
Исходная вода
Осветлённая вода
Осветлённая вода
Камера введения Камера введения раствора коагулянта раствора флокулянта
Камера созревания флокул
II
Насос
Камера контактно-вихревого осаждения
Вторая ступень очистки—фильтрование в намывном ламельном фильтре Процесс фильтрования
Процесс промывки
I Очищаемая вода
Привод кассетной промывки штанг
Полость фильтра
Промывная вода Перелив
Перелив
Пневмоцилиндр Кассета промывных штанг
II Фильтрат Пакет фильтровальных ламелей
Сопла промывной штанги
Осадок
8
Осадок
Вода самотеком (I) поступает в камеру обработки раствором коагулянта—сернокислого алюминия и далее перетекает в камеру обработки флокулянтом. В эту же камеру подается балластный микропесок. Затем обработанная вода поступает в камеру созревания флокул, в которой происходит образование плотных агрегатов размером до 1–2 мм. Вода с созревшими агрегатами перетекает самотеком через вертикальный канал в следующую камеру, где подвергается осветлению осаждением при прохождении через вертикальные ламели. Осветленная вода (II) подается насосами далее на фильтрование. – Экономичность и эффективность конструкции – Высокая скорость осаждения – Простота эксплуатации и обслуживания
Фильтрование воды (I) производится в намывном ламельном фильтре через ламели с предварительном намытым фильтровальным слоем. Профильтрованная через намывной слой вода из внутренней полости ламелей поступает (II) в лучевой смеситель и далее в резервуар чистой воды. После загрязнения намывного фильтровального слоя последний удаляется водо-воздушными струями, подаваемыми через сопла в промывных штангах. Достоинства – Экономичность конструкции – Высокая скорость и эффективность фильтрации – Автоматическая промывка ламелей
9
Блок-схема Контейнерной станции
Базовое оборудование
1 2 3 4
2 2 2 1
5
1
6 7
1 1
Дополнительное оборудование 1. Резервуар РЧВ (материал) 2. Станция насосная 1-го подъёма 3. Модуль водозаборный выносной 4. Модуль мембранной доочистки АИСТ 5. Модуль адсорбционной доочистки 6. Модуль адсорбционно-каталитической доочистки
10
В автоматическом режиме работы для обслуживания контейнерной станции требуется один оператор.
Структура затрат на производство 1м3 питьевой воды, полученной на Контейнерной Станции (производительность Q = 1200 м3/ сутки) 2,3%
16,1% Амортизация оборудования 16,1%
Материалы Заработная плата персонала Электроэнергия Общеэксплуатационные
11,5% Прочие экспл. расходы 50,8%
3,2% Стоимость 1м3 очищенной воды = 15,49 руб.
Показатели качества исходной и очищенной воды
pH
—
0,6–0,8
0,6
0,6
—
>2,0
1,2
0,15
0,5
15-40 2,0-15
4,0 6,5
3,6 6,5
5,0 6,5
Линейка Контейнерных станций 3
1200 2400 4800 9600
11
Описание работы Контейнерной станции
На этапе подготовки сырая вода, поступающая от насосной станции первого подъема через сетчатый фильтр, подвергается обработке коагулянтом и флокулянтом. Вводится микропесок.
В технологический процесс заложено двухступенчатое осветление воды осаждением каскадном контактно-вихревом осадителе и фильтрованием в намывном ламельном фильтре. 12
Осветленная вода подвергается бактерицидной обработке гипо-хлоритом натрия и сульфатом аммония, подвергается обработке УФ-излучением, а затем поступает в резервуар чистой воды—РЧВ, откуда подается потребителям.
Замутненные промывочные воды обрабатываются флокулянтом и подвергаются осветлению осаждением. Осадок шнековым конвейером транспортируется в декантер, где обезвоживается и утилизируется. 13
Потребительские ценности Контейнерной станции
Высокая производительность и универсальность при малых габаритах; Срок службы более 25 лет; Низкие эксплуатационные затраты, обеспеченные применение инновационных методов водоподготовки; Полная заводская готовность; Высокое качество изготовления и сборки; Отсутствие необходимости в капитальном строительстве зданий и сооружений; Максимально сжатые сроки монтажных и пуско-наладочных работ за счёт применяемых типовых решений; Высокая автономность; Компактность оборудования; Возможность быстрого запуска и остановки станции; Надежность и универсальность, обусловленные использованием отечественных комплектующих; Высокое качество получаемой воды, за счёт применения отработанных двух- и трехступенчатых инновационных технологических процессов; Эффективная методика подготовки обслуживающего персонала, основанная на применении отработанных типовых решений.
Доступность в реализации
Станция собирается из транспортно совместимых контейнеров с размещенным внутри них технологическим оборудованием, изготавливаемым и монтируемым в условиях серийного производства на специализированном предприятии. Технология обладает гибкостью и легко адаптируется к различному составу поверхностных вод. Станция монтируется в короткие сроки (1-2 недели). Монтаж КС достаточно прост и выполняется в предельно сжатые сроки в следующей последовательности: 1. Укладка основания—фундаментной плиты и рамы основания подведения коммуникации. 2. Установка контейнеров. 3. Укладка сандвич панелей стен и крыш устройство кровли. 4. Подключение модулей. Соединение с коммуникациями. 5. Пуско-наладка. Проверка герметичности стыков. Проверка гидравлики и пневматики. 6. Ввод в постоянную эксплуатацию.
14
Участники проекта Инициатор проекта Государственное унитарное предприятие «Водоканал Санкт-Петербурга»
Исполнитель проекта ЗАО «Системы водоочистки» Ядро коллектива имеет более чем 30-летний опыт работы в области очистки жидкостей, что делает данное предприятие одним из самых опытных на постсоветском пространстве. На территории Российской Федерации реализовано более 70 проектов разной степени сложности.
15
Для заметок и комментариев
17
Для заметок и комментариев
18
ЗАО «Системы водоочистки» 432063 г. Ульяновск, ул. Гончарова, 32А тел: (8422) 65-50-78 факс: (8422) 65-50-82 e-mail: ecovita05@mail.ru www.ochistka-voda.ru