Глава 5. Комплексное развитие системы водоотведения

Глава 5. Комплексное развитие системы водоотведения

§14. Анализ существующей организации систем водоотведения, выявление проблем функционирования

Водоотведение МО - г. Курган представляет собой сложный комплекс инженерных сооружений и процессов, условно разделенных на три составляющие:

1) сбор и транспортировка сточных вод по коллекторам;

2) перекачка сточных вод (канализационные насосные станции - КНС);

3) очистка поступивших сточных вод на очистных сооружениях.

В МО - г. Курган существует общесплавная система канализации. Отведение производственно-бытовых сточных вод осуществляется самотечными сетями на канализационные насосные станции (КНС), расположенные в пониженных местах рельефа, от которых напорными трубопроводами подаются на ГКНС и далее на очистные сооружения ОСК.

Основные технологические стадии:

- сбор сточных вод;

- механическая очистка и перекачка КНС;

- транспортировка сточных вод на очистные сооружения;

- механическая и биологическая очистка сточных вод на ОСК.

Прием сточных вод от жилого сектора и промышленной зоны города осуществляется централизованной системой канализации, стоки проходят процесс механической, биологической очистки и обеззараживания на городских очистных сооружениях канализации, после чего сточные воды выводятся в озеро Черное, затем в реку Тобол. Для обеспечения безаварийной и безопасной работы сетей и сооружений канализации, снижения негативного влияния сточных вод города Кургана на поверхностные водные объекты, введены нормативы допустимых промышленных сбросов в систему канализации по качеству и объемам. Ограничения обусловлены технологическими проектными параметрами очистных сооружений, параметрами эксплуатации канализационных сетей с учетом предотвращения заиливания, зажиривания, закупорки труб, агрессивного влияния на материал труб, колодцев, оборудования.

Протяженность канализационных сетей города составляет 389,13 км, в том числе:

- сети до 5 лет эксплуатации 15,43 км;

- сети до 10 лет эксплуатации 22,0 км;

- сети до 15 лет эксплуатации 15,5 км;

- сети до 20 лет эксплуатации 109,9 км;

- сети более 20 лет эксплуатации 226,3 км.

Количество перекачивающих канализационных насосных станций - 53.

Стоки города Кургана собираются коллекторами в главные насосные станции КНС-3, ГНС, СГНС и далее подаются напорными коллекторами в приемную камеру очистных сооружений.

В связи с дефицитом собственных финансовых средств у ОАО "Курганводоканал" сложилась неблагоприятная ситуация в работе объектов системы водоснабжения и водоотведения.

Прогнозируемая численность населения, получающего услугу водоотведения в 2012 г. - 233-296 человек.

10. Характеристика и техническое состояние очистных сооружений канализации г. Курган, пос. Керамзитный, пос. Утяк

Очистные сооружения строились в несколько этапов. Изначально была запущена механическая очистка, пуск которой состоялся в 1958 году и находились очистные сооружения по ул. Лазо, 2. Первая очередь биологической очистки сточных вод заработала в 1968 году уже на новых сооружениях по ул. Омской, 152. Вторая очередь биологической очистки сточных вод была запущена в 1984 году, с тех пор она эксплуатируется без капитального ремонта. Вторая очередь механической очистки сточных вод была запущена в 1987 году. К настоящему времени оборудование морально и физически устарело. Износ объектов очистных сооружений канализации (ОСК) составляет более 50%. Производительность очистных составляет 180 тыс. м3/сут.

Следует отметить проблему превышения часовых поступлений сточных вод от расчетной мощности сооружений вследствие внезапных залповых сбросов. Также этот фактор влияет на качество поступающих сточных вод. Имеет место попадание производственных сточных вод от промышленных предприятий в систему водоотведения не соответствующих нормативам, ввиду отсутствия локальных очистных сооружений.

В систему канализации города Кургана поступают хозяйственно-бытовые стоки от населения, производственные стоки от промышленных предприятий, а также, в связи с недостаточным развитием системы ливневой канализации, частично дождевые воды.

В 2005 году были приняты в хозяйственное ведение очистные сооружения канализации на ст. Утяк, от ОАО "РЖД". Производительность данных очистных сооружений 600 м3/сут.

В 2009 году были приняты очистные сооружения канализации пос. Керамзитный, производительностью 700 м3/сут. На данные очистные сооружения поступают хозяйственно-бытовые стоки от населения.

ОСК "Керамзитный" были приняты в аварийном состоянии, на данных очистных сооружениях отсутствовала механическая очистка сточных вод.

Вывоз жидких бытовых отходов из районов города с нецентрализованной системой канализации, осуществляется спецтранспортом, с помощью которого сточные воды доставляются на точку слива и далее стоки по системе канализации поступают на очистные сооружения.

Точка слива определена по адресу г. Курган, ул. Омская, 179. Данная точка слива располагается на самотечном канализационном коллекторе d-1500 мм. Сточные воды, поступившие в данный коллектор, самотеком поступают в приемное отделение канализационной насосной станции N 3. Из приемного отделения центробежными канализационными насосами хозфекальные воды подаются в два напорных канализационных коллектора d-800 мм протяженностью 1480 метров. После чего стоки поступают в приемную камеру очистных сооружений канализации. На ОСК хозфекальные воды проходят процесс механической, биологической очистки и обеззараживания, и далее выводятся в озеро Черное, затем в реку Тобол.

Прием сточных вод от спецтранспорта непосредственно на очистные сооружения канализации невозможен, так как при этом не происходит перемешивания жидких бытовых отходов со сточной водой из канализационного коллектора с целью уменьшения предельно-допустимой концентрации.

Для обеспечения безаварийной и безопасной работы очистных сооружений канализации, снижения негативного влияния сточных вод города Кургана на поверхностные водные объекты введены нормативы допустимых промышленных сбросов в систему водоотведения по качеству и объему. Ограничения обусловлены технологическими проектными параметрами очистных сооружений канализации.

11. Фактическая и требуемая производительность канализационных очистных сооружений. Эффективность очистки

К настоящему времени оборудование ОСК морально и физически устарело. Износ объектов очистных сооружений составляет более 70%. Ввиду физического износа требует замены значительная часть насосного оборудования.

Для достижения нормативов допустимых сбросов, а также для внедрения УФ-обеззараживания сточных вод требуется проектирование и строительство блока доочистки. Для обработки осадков требуется строительство цеха механического обезвоживания осадка. Причем необходима переработка не только вновь образующихся осадков, но и тех, которые накоплены на временных иловых картах за период с 1984 года.

Канализационные очистные сооружения МО - г. Курган в значительной степени отстают от темпов развития градостроительства, качество сбрасываемых сточных вод не соответствует требованиям по предельно допустимому сбросу по содержанию биогенных веществ. Это обстоятельство определяет один из приоритетов развития канализационного хозяйства МО - г. Курган - повышение качества очистки стоков и приведение содержания загрязнений в сбрасываемой в р. Черная воде к нормативным показателям путем модернизации существующей системы очистки стоков, подразумевающей строительство новых ОСК с современной технологической схемой очистки сточных вод.

Проблема утилизации активного ила и снижения негативного воздействия на экологию может быть решена путем внедрения в технологическую цепочку цикла по обезвоживанию осадка.

Обезвоживание осадка позволяет существенно сократить площади иловых площадок и сроки осушения осадка, уменьшает затраты на транспортировку осадка в 2 - 2,5 раза, а также продлевает сроки использования иловых площадок (или позволяет совсем отказаться от них при внедрении дополнительных этапов обработки).

Контроль за эффективностью работы канализационных очистных сооружений, качеством сбрасываемых вод, влиянием выпуска в водоем выполняется в полном объеме в соответствии с согласованными графиками и объемами производственного контроля лабораторией очистных сооружений.

Требуемые мероприятия:

- строительство новых очистных сооружений производительностью 180 тыс. куб. м/сут.

- строительство узла обработки осадка сточных вод;

- переход на ультрафиолетовое обеззараживание сточных вод;

- модернизация существующих КНС с заменой насосного оборудования на энергоэффективное;

- поэтапная модернизация сетей водоотведения, имеющих большой процент износа, с целью стабилизации уровня износа и аварийности сетей;

- проведение исследования технического состояния канализационных сетей с целью выявления наиболее аварийно опасных участков;

- модернизация канализационных очистных сооружений.

12. Эффективность работы очистных сооружений (за 2011 г.)

Годовое нормативное количество проб на системах коммунальной инфраструктуры водоотведения - 338. Прогнозируемое количество проб, соответствующих нормативным актам - 320.

Прогнозируемое наличие контроля качества услуг водоотведения и очистки сточных вод - 100%.

Прогнозируемое годовое количество часов предоставления услуги водоотведения - 8 760 часов.

Прогнозируемая продолжительность (бесперебойность) поставки услуг водоотведения и очистки сточных вод - 24,0 часа в сутки.

Прогнозируемое годовое количество аварий на системах коммунальной инфраструктуры водоотведения и очистки сточных вод в 2012 г. - 0,1 авария на 1 км инженерных сетей.

Таблица 8. Характеристика оборудования очистных сооружений

N п/п	Показатели	Ед. изм.	2010 г.	2011 г.	Темп роста, 2011/2010 гг, %
1.	Одиночное протяжение главных коллекторов	км	29,04	29,04	0
2.	в т.ч. нуждающихся в замене	км	16,2	16,2	0
3.	Доля сетей, нуждающихся в замене, в одиночном протяжении главных коллекторов	%	55,8	55,8	0
4.	Одиночное протяжение уличной канализационной сети	км	152,16	163,66	7,6
5.	в т.ч. нуждающихся в замене		143,2	160,16	11,8
6.	Доля сетей, нуждающихся в замене, в одиночном протяжении уличной канализационной сети	%	94,11	97,9	4,0
7.	Одиночное протяжение внутриквартальной и внутридворовой сети	км	185,8	196,44	5,7
8.	в т.ч. нуждающихся в замене		159,79	159,84	0
9.	Доля сетей, нуждающихся в замене, в одиночном протяжении внутриквартальной и внутридворовой сети	%	86	81,4	-5,7
10.	Общая протяженность канализационной сети	км	367	389,14	6,0
11.	в т.ч. нуждающихся в замене	км	319,2	336,2	5,3
12.	Доля сетей, нуждающихся в замене, в общей протяженности канализационной сети	%	86,9	86,4	-0,5

13. Характеристика и техническое состояние очистных сооружений канализации пос. Увал

В пос. Увал действует централизованная система канализации. Посредством самотечных коллекторов хозяйственно-бытовые стоки от объектов Курганского пограничного института поступают в канализационную насосную станцию. Кроме того, сюда же поступают сточные воды от четырех многоквартирных жилых домов и прочих потребителей пос. Увал. Далее КНС в автоматическом режиме перекачивает сточные воды на очистные сооружения канализации, расположенные на территории пограничного института.

По самотечному коллектору диаметром 200 мм сточные воды поступают в приемный резервуар канализационной насосной станции объемом 3 м3 откуда в автоматическом режиме насосами (1 рабочий, 1 в резерве) по напорному стальному коллектору диаметром 100 мм подаются на очистные сооружения канализации.

Очистные сооружения канализации пос. Увал построены ЗАО "СПИНОКС" г. Тюмень в 2003 году. В 2004 году проведены пуско-наладочные работы и в сентябре 2004 года сооружения введены в эксплуатацию. Проектная мощность очистных сооружений канализации составляет 700,0 м3/сутки сточных вод. В 2004 - 2005 годах новые очистные сооружения принимали сточные воды только от пограничного института. Сточные воды от жилых домов и прочих потребителей поступали на старые канализационные сооружения механической очистки. Полностью весь объем сточных вод на сооружения биологической очистки был направлен в конце 2005 года и старые ОСК прекратили работу.

На очистных сооружениях канализации сточные воды проходят поэтапно механическую очистку, биологическую очистку, обеззараживаются и сбрасываются в болото Полой. Болото Полой является водоемом рыбохозяйственного значения 2-ой категории.

Очистные сооружения канализации расположены в производственном утепленном здании арочного типа шириной 13 метров, длиной 45 метров. На очистные сооружения пос. Увал поступают сточные воды, представляющие собой смесь хозяйственно-бытовых и производственных стоков. При этом хозяйственно-бытовые сточные воды, поступающие от населения, казарм и учебных корпусов института составляют 85% от общего объема сточных вод, а стоки от котельной, бани и прачечной (производственные стоки) - 15%.

Очистные сооружения канализации пос. Увал представляют собой комплекс сооружений, рассчитанных на полную биологическую очистку. Согласно проекту очистных сооружений, поступающие сточные воды на входе должны содержать взвешенных веществ до 130 мг/л, органических загрязнений по БПКполн - до 120 мг/л. Проектные показатели очистки по взвешенным веществам - до 10 мг/л, по БПК|ШЛМ - до 6,0 мг/л на выходе с очистных сооружений.

Полностью отсутствует процесс удаления аммоний-иона, фосфатов. Существует проблема неравномерности поступления сточных вод на сооружения, периодически наблюдается повышенный вынос взвешенных веществ, вплоть до полного самопроизвольного удаления активного ила из системы.

Значительную сложность в эксплуатации и обслуживании данных сооружений представляет отсутствие резервных емкостей (2-ой нитки), которые можно использовать при проведении работ.

Кроме того, проблемой при эксплуатации сооружений является отсутствие иловых карт и недостаточный объем осадкоуплотнителей для выведения из системы избыточного активного ила, а также осадков из песколовок и биореактора.

Предусмотренное проектом УФ-обеззараживание в настоящий момент не проводится, оборудование не работает.

В состав сооружений согласно проекта входят:

1) процеживатели (механические решетки) - 2 шт. (1 рабочий, 1 - резервный). Диаметр барабана - 900 мм, ширина барабана - 800 мм. Ширина прозоров - 3 мм;

2) тангенциальные песколовки - 2 шт. Диаметр песколовки 550 мм. Высота конусной части - 450 мм. Удаление песка - 1 раз в сутки;

3) первичный вертикальный отстойник с плоскостной загрузкой;

4) биореактор с иммобилизованной на загрузке микрофлорой. Период обработки стоков - 2,4 часа. Площадь загрузки - 640 м2. Загрузка - плоские листы синтетического пористого материала, закрепленные на жестком каркасе;

5) аэротенк-нитрификатор. Тип - смеситель с иммобилизованной на загрузке микрофлорой. Объем аэротенка - 511 м3. Период аэрации - 7,2 часа. Система аэрации насосно-эжекторная. Количество эжекторов - 18 шт. Загрузка - плоские листы синтетического пористого материала, закрепленные на жестком каркасе;

6) илоотделитель с тонкослойным модулем. Ширина тонкослойного модуля 6 м, высота - 1 м;

7) вторичный отстойник с тонкослойным модулем;

8) обеззараживающая установка ОС-5А - 3 шт. Тип обеззараживания - УФ-излучение. Производительность 30 м3/час;

9) осадкоуплотнители - 2 шт. диаметром 2,5 м, объемом 13 м, время уплотнения осадка - 5 часов;

10) вакуум-фильтр марки БОП - 5. Количество обезвоженного осадка (80% влажности), выгружаемого в бункер - 1,23 м3/сутки;

11) бункер осадка объемом 4,4 м3.

Насосное оборудование - циркуляционно-аэрационные насосы марки СМ 150-125-400а/ 4 - 3 шт., циркуляционные насосы марки Wilo TP 65 F 109/22 - 2 шт., насосы технической воды марки ЛM 32-6,3/20 - 2 шт., насосы чистой воды марки СМ 80-50-200а - 2 шт., иловые насосы марки СМ 80-50-2006 - 3 шт., насосы подачи осадка па обезвоживание марки СМ 80-50-200/4 - 2 шт., вакуум-насосы марки ВВН-3 - 2 шт.

14. Материальный баланс системы (фактический)

Материальный баланс позволяет оценить фактическую нагрузку, приходящуюся на систему водоотведения и очистные сооружения. Структура материального баланса системы водоотведения по факту 2011 г. оценивается следующим образом - прием сточных вод от потребителей составил:

население - Q = 37 239,0 куб. м/сут.

прочие потребители - Q = 20 491,0 куб. м/сут.

§15. Программа развития водоотведения. Основные направления модернизации системы водоотведения

Мероприятия программы предусматривают, в первую очередь, обеспечение нормативной степени очистки. Это достигается за счет модернизации очистных сооружений канализации, поэтапной замены сетей водоотведения с прогрессирующим процентом износа. При этом главной задачей является качественное улучшение показателей очищенных сточных вод при сбросе в водоем за счет применения современных технологий и оборудования.

Модернизация системы водоотведения обеспечивается выполнением следующих мероприятий:

1) техническое перевооружение муниципальных очистных сооружений, что позволит повысить технические и экологические показатели их работы, снизит отрицательное влияние на окружающую среду;

2) модернизация КНС с заменой насосного оборудования;

3) внедрение системы телемеханики и автоматизированной системы управления технологическими процессами с реконструкцией КИПиА насосных станций;

4) поэтапная модернизация сетей водоотведения, имеющих большой процент износа, с использованием современных бестраншейных технологий.

Для выполнения целевых показателей разработаны следующие основные мероприятия:

1) модернизация канализационных очистных сооружений:

- увеличение эффективности по снятию биогенных загрязнений;

- строительство нового узла обработки осадков сточных вод.

2) модернизация и строительство канализационных насосных станций с заменой насосного оборудования;

3) модернизация и строительство канализационных коллекторов.

§16. Обоснование финансовой потребности

Финансовые потребности, необходимые для реализации Программы в части водоотведения, обеспечиваются за счет платы за подключение и составят за период реализации Программы 1 097,48 млн. руб.

§17. Эффект от реализации мероприятий по совершенствованию системы водоотведения и ожидаемые результаты программы

Основными ожидаемыми результатами работы системы водоотведения с учетом перечня мероприятий на 2015 год являются:

1) экономия электроэнергии за счет замены насосов на КНС и на ОСК, а также установки более экономичных воздуходувок в совокупности с эффективными системами аэрации;

2) сокращение удельного водопотребления в результате водосберегающих мероприятий, уменьшение объема стоков, собираемых в систему водоотведения;

3) регулярная санация канализационных коллекторов с применением ТВ инспекции, а также своевременный ремонт сетей малого диаметра приведет к уменьшению инфильтрационной воды, попадающей через негерметичные стенки;

4) сокращение количества инфильтрационной, ливневой и прочей условно-чистой воды, попадающей в канализацию;

5) применение бестраншейных способов реновации сетей, труб из современных материалов приведет к удешевлению стоимости ремонта, увеличению срока службы и повышению надежности сетей;

6) модернизация сооружений по обработке осадка позволит решить проблему утилизации и ухудшения качества иловой воды, приведет к снижению нагрузки на иловые площадки;

7) целесообразно строительство локальных очистных сооружений на промышленных предприятиях с целью доведения состава стока до уровня бытового, что позволит использовать илы КОС в сельском хозяйстве.

При проведении мероприятий модернизации системы водоотведения прогнозируется повышение надежности функционирования системы водоотведения, складывающееся из показателей, характеризующих работу в целом.

Ожидаемыми результатами реализации Программы в части водоотведения является:

- износ основных сооружений и оборудования не должен превысить 15% с учетом строительства новых объектов водоотведения.

- износ сетей не должен превышать 30% от общей протяженности канализационных сетей.

Организационно-технические мероприятия по совершенствованию работы системы водоотведения МО - г. Курган приведены в приложении 4.