В связи с тем, что в течение последних 20 лет в России и в мире существенно увеличилось производство материалов и продуктов, которые зачастую бездумно сбрасываются людьми в системы канализации, характеристика и состав канализационных стоков существенно изменились. В стоках появилось огромное количество нетканого волокна (тряпок, салфеток, палочек, изделий личной гигиены), пластика, жестяных изделий. Все это вместе взятое в итоге попадает на насосные станции систем канализации, и подлежит последующей транспортировке на очистные сооружения. Именно по этой причине производители насосного оборудования задумались об усовершенствовании систем защиты канализационных насосов, которые уже с трудом справляются с резко возросшей нагрузкой от современных продуктов жизнедеятельностичеловека. Неприспособленные к повышенной нагрузке, насосы регулярно забиваются, рабочие колеса «зарастают» и, как следствие, существенно повышается энергопотребление, потребность в сервисе и время на простой систем.
Концепция применения насосов с самоочищающимися рабочими колесами в условиях России позволяет существенно экономить на оборудовании и применять дробилки только в случае расходов насосной станции более 125 м3/ч, и то после соответствующей оценки специалистами.
В повседневной работе по разработке комплексных узлов механической очистки сточных вод мы часто сталкиваемся с тем, что поставленные перед проектировщиками задачи требуют нестандартного подхода, применения разнопланового оборудования, оптимизации существующих систем и зданий. В данной статье хотелось бы поделиться наработанным опытом оптимизации и решениями некоторых технологических ситуаций.
Время не стоит на месте, и в свете необходимости экономить не только электроэнергию, но и пространства, зарубежные технологи разработали более компактные схемы для реализации биологической очистки без потери качества сточных вод на выпуске. Сегодня в мировой практике строительства очистных сооружений все чаще можно встретить метод биологической очистки сточных вод (хозяйственно-бытовых и промышленных), основанный на использовании в цепочке технологических резервуаров КОС реакторов последовательного действия, известных как Sequence Batch Reactors (далее – SBR). На фоне внедрения технологии SBR в практику проектирования и эксплуатации КОС все большей популярностью в мире начинают пользоваться компактные системы биологической очистки, известные под аббревиатурой ICEAS (Intermittent Cycle Extended Aeration System или Усовершенствованная Аэрационная Система Последовательного Цикла). Технология ICEAS - это наисовременнейшая система биологической очистки муниципальных и промышленных стоков, которая является усовершенствованным вариантом технологии SBR.
Большое количество осадков круглый год – явление обычное для большинства жителей европейской части нашей страны. Мы привыкли к дождям, обильным снегопадам, сменяющимся затяжным периодом таяния, привыкли и к тому, что большую часть нашей жизни приспосабливаемся к природе. Обилие болотистых и илистых участков, плавучесть грунтов и другие особенности умеренного климата заставляют искать пути избавления от излишней влаги как профессионалов-строителей, так и обывателей.
Современная техника помогает человеку обеспечить определенную степень жизненного комфорта. Однако, не все приборы, которые нас окружают, оказываются не столь простыми и понятными в эксплуатации, как может показаться на первый взгляд. Касается и это «невидимых» бойцов водоснабжения и водоотведения – насосных агрегатов, без которых решение задач, связанных с подачей воды, оказываются практически не решаемыми.
C необходимостью очистки воды от нежелательных включений мы сталкиваемся во многих сферах нашей повседневной жизни: питьевая вода, вода из-под крана, вода для полива растений, очистка сточных вод, аквапарки и бассейны, рыбное хозяйство и аквариумы, и т.д. Каким же образом можно дезинфицировать воду без нанесения вреда не только здоровью человека, но окружающей среде?
Сточные воды на промышленных предприятиях содержат отходы производства, мусор, песок, ил и другие виды осадка различных размеров и веса. Перед тем, как выпустить воду в систему канализации или отправить ее на дальнейшую ступень очистки с целью обеспечения нормальной работы сооружений необходимо избавиться от содержащихся в стоках крупных включений. Для этого в системах водоотведения промышленных предприятий и очистных сооружений применяется оборудование для очистки стоков от механических примесей.
Городские канализационные насосные станции —важнейшие элементы городской инфраструктуры,обеспечивающие жизнедеятельность канализационной системы, которые обладают своей спецификой,энергоёмкостью, идеологией и технологической оснащённостью.Исторически проектирование таких станций в нашей стране было основано на советских стандартах и имеющемся в распоряжении проектировщиков оборудовании отечественного производства. Существующий в мире опыт решения подобных сложных задач позволяет многое успешно решать и оптимизировать затраты.
На сегодняшний день насосные станции являются важнейшим элементом системы водоснабжения и водоотведения городов. Современное насосное оборудование постоянно обновляется и совершенствуется, что требует пересмотра методов проектирования и реконструкции насосных станций. В условиях современного города насосная станция должна обеспечивать надежность, бесперебойность, высокую энергоэффективность и гибкость работы системы; простоту и удобство эксплуатации; минимум обслуживающего персонала; отсутствие павильона для обслуживания; работоспособность системы в нештатных режимах.
Достигнуть всех вышеперечисленных параметров возможно только с помощью применения высокотехнологического специализированного оборудования и применения новых современных методов расчета и моделирования.
Снег зимой - это, безусловно, красиво. Но попробуйте объяснить это горожанам, спешащим по тротуарам к метро, на остановку или на работу. Попробуйте объяснить это автомобилистам в больших городах и на загруженных загородных трассах. Именно поэтому снег, лежащий на улицах и тротуарах зимой, испокон веков убирается и вывозится городскими коммунальными службами. Задумывались ли вы когда-нибудь, а что происходит дальше со всем вывозимым снегом? Попробуем разобраться в этом вопросе. Раньше снег вывозился на специальные площадки, находящиеся за городом, лежал там до самой весны и таял естественным путем с приходом устоявшейся среднесуточной положительной температуры. Практика конца нулевых нового тысячелетия показала, что данный способ становится всё более неэффективным в больших городах, так как города всё больше расширяются и трафик также увеличивается с каждым годом. Площадки для снега начали появляться в городской черте и даже в самом центре, но данные меры не сильно выправляют ситуацию, так как однажды заполненная площадка для снега не способна принять новые поступления. А как известно, погода людям неподвластна, и новые объемы снега становятся проблемой для коммунальных служб. Для того, чтобы решить данную проблему коренным образом и изменить принципиальный подход к утилизации снега, убираемого с улиц, в поддержку коммунальным службам в крупных городах России были разработаны и построены специальные снегоплавильные комплексы, расположенные в разных городских районах.
Процент мирового энергопотребления, приходящийся на насосные системы различного типа, довольно велик. В связи с этим в рамках курса на экономию энергетических и природных ресурсов имеется существенная необходимость снижения данной доли. Контроль потока, сокращение утечек, уменьшение расходов на аварийные ремонты, избежание гидроудара, экономия тепла в системах горячего водоснабжения, регулирование подачи насосной станции в пиковые периоды и часы минимального потребления – вот лишь некоторые аспекты, которые необходимо решить при создании насосной системы. Рассмотрим базовые аспекты, которые помогут принять правильное решение о целесообразности применении ЧП на отдельно взятом объекте.
В прошлых номерах журнала мы рассказывали об особенностях проектирования насосных станций, а также осветили несколько интересных, на наш взгляд, проектов глубоких насосных станций Франции. В данной статье мы бы хотели осуществить обзор проектов насосных станций, расположенных в Лондоне (Великобритания) и Стокгольме (Швеция).
На фоне ухудшающейся экологической обстановки метод безнапорной фильтрации сегодня является одним из основных технологических процессов водоподготовки и доочистки сточных вод, призванным снизить показатели загрязняющих веществ в стоках, прошедших стадию биологической очистки, и достичь регламентируемых нормативов по сбросу. Метод безнапорной фильтрации заключается в пропускании воды через пористую среду (фильтрующую загрузку), которая задерживает остаточные взвешенные загрязняющие вещества. В современной практике применяются различные способы организации фильтрации – на основе однокамерных и двухкамерных устройств различной конструкции. В статье показано, что основная разница между ними заключается в способах реализации обратной промывки. Это оказывает существенное влияние на результаты очистки фильтрующей загрузки, что, в свою очередь, влияет на рабочий цикл и качество осветленных стоков. Рассмотрены конструкции и особенности устройств, проведен анализ достоинств, недостатков и границ применимости.
Анализ уже эксплуатирующихся объектов с применением метода безнапорной фильтрации в различных точках мира показывает, что наметилась устойчивая тенденция реконструкции устаревших дренажных систем на основе однокамерных устройств с их последующей заменой на двухкамерные. При создании подобных проектов реконструкции необходимо учесть много факторов, таких, как, например, создание и обеспечение адекватной системы обратной промывки, которая, однако, основывается на уже существующей системе, или ее полном отсутствии, выбор правильной конфигурации подводящего канала обратной промывки, возможность вместить весь комплекс оборудования в уже имеющуюся глубину и форму резервуара фильтра, проанализировать оптимальность использования той или иной фильтрующей среды.
Эффективная работа насосных станций и очистных сооружений в немалой степени зависит от степени переработки твердых отходов, попадающих в сточные воды. С учетом этого предъявляются достаточно высокие требования к решеткам-дробилкам, предназначенным для измельчения твердых фрагментов и частиц. На сегодняшний день на рынке представлено большое количество оборудования от разных производителей. Основными критериями выбора решетки-дробилки, равно как и другого оборудования, являются цена, простота и надежность эксплуатации. Но при этом не стоит забывать о качестве технической поддержки российских представительств того или другого производителя, а также не упускать из виду мелочи, которые могут потом обернуться непредвиденными авариями и другими неприятностями как для монтажной и эксплуатирующей организации, так и для конечных пользователей объектов канализации.
Один из вопросов, задаваемых иностранцами, посещающими Россию, связан с тем, а можно ли пить воду из-под крана, безопасно ли это для здоровья. Действительно, во многих странах мира использование водопроводной воды для потребления в пищу без дополнительной обработки в домашних условиях является вполне себе обыденной процедурой. В России же в большинстве случаев население привыкло проводить дополнительную очистку воды различными способами в зависимости от финансовых возможностей и полета фантазии.
В Европе, например, с качеством воды, в основном, проблем нет. В чем же секрет? Суть в том, что в Европе, где безопасно пить воду из-под крана практически везде,<на водозаборах, в том числе региональных, секрет качества воды заключается в использовании комплексных систем кларификации, основанных на т.н. технологии DAF (Dissolved Air Flotation, далее – DAF) – флотации растворенного воздуха.
В одной из прошлых статей, посвященной погружным мешалкам, были рассмотрены основные критерии их выбора и позиционирования. К сожалению, сжатый формат не позволил подробно осветить некоторые детали, поэтому, принимая во внимание тот факт, что геометрия резервуара является одним из важнейших факторов, определяющих гидродинамику перемешивания, а также тип и количество устанавливаемого оборудования (что в итоге влияет на объем инвестиционных и эксплуатационных затрат), считаем необходимым рассмотреть данный аспект поподробнее.
Эффективная работа очистных сооружений и промышленных предприятий часто зависит от качественной переработки твердых отходов, попадающих в сточные воды. Пластмасса, ветошь, дерево, песок и другие твердые частицы могут вызвать серьезные проблемы для эксплуатации оборудования, установленного на системах канализации. Современные решетки-дробилки при грамотной установке успешно решают данные проблемы. Как часть современной системы механической очистки КОС, они эффективно измельчают твердые включения при подготовке сточных вод, подаваемых на очистку, при обработке осадка, промышленной переработке отходов целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности, сельскохозяйственных объектов. Одновременно с этим комплексные решения по очистке сточных вод помогают существенно снизить эксплуатационные проблемы в технологических процессах, где требуется подготовка стока.
Аквапарки (или комплексы, в которых имеются развлечения, основанные на использовании больших объемов воды) – любимые места отдыха для людей всех возрастов. Брызги, захватывающая дух скорость, положительные эмоции – вот то, что привлекает посетителей. Но мало кто задумывается над тем, каким же образом огромные потоки воды приводятся в движение, какая инженерная идея лежит в основе каждого аттракциона. По сути сердцем любого аквапарка является система технологических перекачек на базе насосного оборудования. Без насосов невозможно ни создать поток, ни перекачать большие объемы воды на существенные расстояния как по горизонтали, так и по вертикали. Основные типы технологического оборудования, которые можно встретить здесь, – это большие промышленные дренажные насосы, центробежные канализационные насосы, рециркуляционные пропеллерные насосы для создания горизонтального потока, вертикальные пропеллерные насосы для перекачки больших объемов воды при низком напоре.
Очистные сооружения Центральной Станции Аэрации (ЦСА), расположенные на о. Белый в Санкт-Петербурге, являются старейшими в городе и принимают бытовые, промышленные и поверхностные сточные воды из более, чем 5 районов. В среднем объем очищаемых на ЦСА стоков составляет 2,6 млн. м3/сут. В 2005-2007 годах в ходе российско-финского экологического проекта «Чистое море» была проведена реконструкция ЦСА: внедрена технология глубокого удаления биогенов (азота и фосфора) из сточных вод в соответствии с нормативами ХЕЛКОМ, увеличена общая эффективность и надежность работы станции, снижены расходы на электроэнергию и техническое обслуживание. Также, поскольку для целей биологической очистки ЦСА оборудована 12-ю аэротенками (два блока по шесть секций и каждый состоит из трех коридоров длиной 192 м, шириной 8.3 м и глубиной 5.85 м), в рамках этой же программы модернизации был поднят вопрос о реконструкции системы аэротенков - перестройки существующих и установки в них эффективного перемешивающего оборудования. В 2009-2010 годах началась разработка проектной документации, а в 2011-2012 годах была реконструирована и запущена в работу секция № 4. Завершение реализация реконструкции оставшихся 11 секций планируется в 2013-2015 годах.
Поскольку для России реконструкция ЦСА является одним из первых современных крупных проектов реализации технологии биологической очистки по схеме JHB-процесса на базе вертикальных мешалок (и этот опыт будет распространен на Северную Станцию Аэрации (ССА) в 2013 году), то рассмотрим данный вид оборудования подробнее.
Ухудшающаяся экологическая обстановка, особенно в промышленно развитых регионах, заставляет разрабатывать и вводить все более жесткие нормативы очистки сточных вод, выпускаемых с канализационных очистных сооружений (КОС) в водоемы. В связи с этим, прошедшие биологическую обработку стоки должны подвергаться доочистке с целью дальнейшего снижения показателей загрязняющих веществ и достижения регламентируемых нормативов на сброс. На все эти изменения рынок технологического оборудования отвечает появлением новых и/или усовершенствованных систем доочистки сточных вод, в которых наиболее широкое применение находят технологии безнапорной скорой песчано-гравийной фильтрации.
Истощение невозобновляемых энергоресурсов биогенного происхождения (нефти, газа и угля) – одна из глобальных экологических проблем человечества, которая с каждым годом приобретает все большую актуальность. Хотя запасы данных природных ресурсов пока достаточно велики, на фоне их интенсивно увеличивающегося потребления также встает вопрос о том, что останется будущим поколениям.
С проблемой исчерпания ресурсов неразрывно связана и проблема отходов. Неиспользованные остатки сырья, материалов, полуфабрикатов и т.д., образующиеся в процессе производства и потребления продукции, требуют усилий по утилизации, которая не всегда положительно влияет на экологическую обстановку в мире. В одной из прошлых статей мы писали о биогазе, как одном из видов альтернативного топлива, получаемого из отходов канализации, сельского хозяйства и мусоропереработки. В этой статье речь пойдет о пеллетах – топливных гранулах из отходов древесины, мировая практика производства которых началась в 70-х годах прошлого века.
Неблагоприятная экологическая ситуация в современном мире (иссякающие запасы сырья и природных ресурсов, парниковый эффект, рост объема отходов жизнедеятельности пропорционально росту населения), возрастающие потребности человечества в тепле и энергии, заставляют искать новые решения и оптимизировать существующие. В 1997 году был подписан Киотский протокол — международное соглашение, принятое в дополнение к Рамочной конвенции ООН об изменении климата, которое обязывает страны мира сократить или стабилизировать выбросы парниковых газов и как следствие, рационально использовать и обрабатывать имеющиеся в распоряжении ресурсы в т.ч. рассматривать их в качестве альтернативных источников энергии. В мировой практике на сегодняшний день накоплен достаточный опыт использования возобновляемых источников энергии, и одним из наиболее перспективных видов альтернативного топлива является биогаз, который сегодня все чаще используют в качестве замены традиционных источников энергии, поскольку это достаточно выгодно и экологически эффективно.
Россия, несмотря на то что определённая её часть находится в относительно тёплых и комфортных для проживания широтах, в сознании многих людей прежде всего ассоциируется с долгими и холодными зимами, короткими периодами тепла, извечными проблемами в сфере ЖКХ, связанными с отсутствием отопления и горячей воды в помещениях. Проблема грамотного проектирования систем отопления и горячего водоснабжения с целью обеспечения их бесперебойного и экономичного функционирования — одна из наиболее актуальных в современной России. А поскольку надёжность и экономичность этих систем напрямую зависит от установленного оборудования, то оно должно быть максимально надёжным и отвечать всем требованиям по безопасной эксплуатации. Особая роль в системе теплоснабжения принадлежит насосному оборудованию, простои которого по причине поломок могут обернуться неприятными последствиями для тех, кто нуждается в тепле.
Наступили долгожданные теплые дни. Для кого-то не за горами новые впечатления, открытия, беззаботный отдых, а для кого-то приход весны означает необходимость возобновления дачных хлопот: продолжение строительства, обновление систем обеспечения комфортного проживания, борьба с талыми водами и другими проблемами. Каждый из нас сталкивается с ними, и каждому рано или поздно нужно будет отправиться в специализированные магазины или обратиться в профильные компании за оборудованием для систем водоснабжения и водоотведения, в частности – насосами.
Проектирование или реконструкция городских канализационных очистных сооружений с учетом современных экологических требований - задача, с которой так или иначе сталкиваются проектные организации, работающие в сфере водоснабжения и водоотведения. Как правильно выбрать технологию очистки? С помощью какого оборудования обеспечить ее выполнение?
Как будет работать выбранная схема на практике? Будут ли достигнуты жесткие государственные требования к очистке сточных вод и энергосбережению? Это лишь некоторые вопросы, которые могут задавать себе специалисты, приступая к проектированию канализационных очистных сооружений (КОС) или, как сказано выше, эффективных КОС.
В ряде проектов по реконструкции и созданию новых объектов ЖКХ часто возникает необходимость в комплексном подходе к насосным станциям, предназначенным для перекачки больших объемов сточных вод. Сегодня существуют различные методологические подходы, но практически все они упираются в одни и те же проблемы, многие из которых можно решить на уже стадии проектирования.
Системы аэрации современных КОС требуют обеспечения продолжительной подачи воздуха необходимого объема, гибкого регулирования под различные нагрузки на сооружение в зависимости от времени года и суток.
Аэрация — сложный технологический процесс, потребляющий 50–90% от общей мощности КОС, при котором избыточное количество поступающего воздуха требует дополнительных энергоресурсов, а недостаточное влияет на качество технологического процесса очистки.
Читайте подробнее о воздуходувках, предлагаемых нашей компанией. Подобрать воздуходувки для промышленных предприятий можно в нашем каталоге.
На некоторых стадиях процесса обработки сточных вод на очистных сооружениях требуется обеспечение эффективного перемешивания жидкостей в технологических резервуарах. Для решения подобных задач, например, в накопительных и иловых емкостях, аэротенках, применяются высокооборотные и низкооборотные погружные мешалки.
При разработке проектов технологических перекачек иногда возникают затруднения с определением четких требований к системе управления насосным и перемешивающим оборудованием. Надежда на стандартные решения, внедренные по принципу «дайте что-нибудь», может привести к проблемам и неудобству на практике. А ведь именно продуманная система управления, позволяющая оперативно получить исчерпывающую и превентивную информацию о состоянии оборудования на объекте и работе всей системы, – залог комфортной, надежной и экономичной эксплуатации.
Ограниченность площадей земельных участков под застройку, дороговизна строительных работ, повышенные требования к экологии и качеству очищенных стоков требуют оптимизации систем водоотведения. Одной из доступных на современном рынке технологий является решение задач локального водоотведения зданий и сооружений с помощью стеклопластиковых резервуаров.
На современном рынке представлены разнообразные аэрационные системы. Но поскольку аэрация – процесс энергозатратный и потребляет 50–90% от общей мощности КОС, то к выбору эффективного и удобного оборудования необходим тщательный подход.
Сегодня в России предъявляются самые жесткие требования к качеству очищенной воды. Поэтому технологии биологической очистки и доочистки требуют современных научно-технических разработок процессов и надежного высокоэффективного оборудования.
Новые канализационные очистные сооружения г. Электросталь являются объектом, на котором будет применена современная технология удаления азота и фосфора, доочистка на биореакторах и механическое обезвоживания осадка. В ходе проектирования были задействованы самые передовые европейские подходы и методики, применяемые для проектирования объектов подобного типа, в том числе математическое моделирование.
Уже несколько десятилетий пропеллерные насосы широко применяются в самых разных сферах: ливневые станции и очистные сооружения, осушение и ирригация, рыбные хозяйства и электростанции, судостроительные заводы – везде, где требуется перекачка больших объемов воды.
Повсеместно используются пропеллерные насосы и в аквапарках. Какими же рекомендациями стоит руководствоваться специалистам-проектировщикам при создании водных аттракционов?
Достаточно часто правильность решений и расчетов, заложенных в проекты гидравлических сооружений, создаваемых специалистами-проектировщиками в области водоснабжения и водоотведения, можно проверить уже после того, как проект реализован на практике: построены все здания, установлено оборудование и произошел запуск системы. Для обретения уверенности в принятых решениях для такой переменчивой среды, как вода, имеется возможность проверить проекты с помощью анализа, известного в мировой практике как CFD: Computational Fluid Dynamics или компьютерное гидравлическое моделирование.
Для жителей мегаполисов дом за чертой города – это мечта, к которой стремятся многие. Но горожанам, избалованным городским комфортом, хочется, чтобы и загородный дом обладал всеми удобствами городской квартиры: горячее и холодное водоснабжение, душ, наличие стиральной и посудомоечной машины и прочие блага цивилизации. Все эти потребности заставят подбирать энергоэффективное, маломощное и компактное оборудование, которое бы не занимало много места, и искать решения для оптимизации энергопотребления всей системы.
При проектировании инженерных систем могут возникать сложности с оценкой экономической эффективности системы с различными типами оборудования. Каким же образом можно максимально точно оценить финансовую эффективность проектируемого объекта и грамотно подобрать оборудование для каждой отдельно взятой системы?
В концепции проекта объединен передовой опыт и самые современные технологические решения, представленные ведущими подразделениями крупнейшего в мире производителя оборудования для водоснабжения и водоотведения – компании ITT INDUSTRIES (США), а также европейских и российский производителей оборудования для очистных сооружений.