Раздел 1. Существующее положение в сфере водоотведения городского округа

Раздел 1. Существующее положение в сфере водоотведения городского округа

1.1 Описание структуры системы сбора, очистки и отведения сточных вод на территории городского округа и деление территории городского округа на эксплуатационные зоны

В систему внешнего водоотведения г. Иваново входят:

Очистные сооружения канализации (ОСК) м. Богданиха;

Главные насосные станции (ГНС-1 и ГНС-2) ул. Смирнова;

Перекачивающие канализационные насосные станции (КНС).(46 шт. на балансе ОАО "Водоканал"-24 шт.)

Проектная мощность очистных сооружений канализации (м. Богданиха)-320 т.м3/сут. ОСК были введены в эксплуатацию в 1978 г. с недоделками и отклонениями от проекта - без цеха обработки осадка, с резервным количеством иловых площадок 4,8 Га

"Технологическая система очистки сточных вод на ОСК г. Иваново"

Описание технологического процесса.

Для биологической очистки сточных вод г. Иваново была построена специальная станция аэрации, проектной мощностью 220 тыс. куб. м. в сутки. На станции имеется сложная технологическая линия, обеспечивающая все последовательные этапы обработки сточной воды.

Очистные сооружения канализации состоят из двух частей - сооружения механической и биологической очистки.

Сточная жидкость, поступающая из канализационной сети города, вначале попадает на механическую очистку, где происходит удаление механических загрязнений (бумага, дерево, ткань, камни, песок и т.д.). Для этого используются следующие устройства (сооружения):

1. Решетки с прозором 5 мм задерживают крупные отбросы, попавшие в канализацию. Задержанные отбросы направляются шнековым транспортером в шнеково-промывочный пресс SWP 30-60 и к системе противодавления CPS 30-250. После промывки и прессования при помощи системы LONGOPAK производится упаковка обработанных отходов.

2. Канализационная насосная станция предназначена для перекачки сточных вод на основные сооружения очистки сточной воды. Высота подъема сточной жидкости составляет - 15 метров.

3. Песколовки, удаляют из воды тяжелые минеральные примеси, главным образом песок. Скорость движения воды подбирается такой, чтобы эти примеси выпадали в осадок, а более мелкие органические частицы не успевали осесть.

4. Первичные отстойники представляют собой резервуары, в которых при малой скорости передвижения сточной жидкости (1,5-2 часа отстаивания) оседают крупные органические частицы и всплывает легкая фракция загрязнений. Обе эти фракции сгребаются специальными приспособлениями и в дальнейшем отправляются на обработку.

5. Насосная сырого осадка - содержит оборудование (насосы), необходимое для откачки осадка и плавающих веществ, образующихся на первичных отстойниках, подачи рабочей воды на гидроэлеваторы песколовок, опорожнения отстойников.

После механической очистки, сточная вода, содержащая в основном растворенные органические соединения и мелкие взвешенные вещества, то есть субстраты, которые могут быть усвоены организмами активного ила, поступает на биологическую очистку, где обработка ее продолжается в аэротенках.

6. Аэротенки - (прямоугольный) железобетонный резервуар, по которому медленно протекает сточная жидкость, смешанная с активным илом. Атмосферный воздух, подаваемый с помощью пневматических устройств (аэраторов), перемешивает обрабатываемую жидкость с активным илом и насыщает ее кислородом необходимым для жизнедеятельности бактерий. Большая насыщенность сточной воды активным илом и непрерывное поступление кислорода, обеспечивает интенсивное биохимическое окисление органических веществ.

7. Вторичные отстойники - резервуары, в которых после очистки в аэротенках очищаемая вода отделяется от активного ила. Ил оседает на дно, а осветленная вода переливается через зубчатые водосливы, обеспечивающие равномерный перелив по окружности сборных лотков отстойников в отводящие лотки. После вторичных отстойников очищенная вода сбрасывается в р. Уводь.

8. Во время окисления биомасса активного ила нарастает очень быстро, поэтому осевший ил разделяется на две части. Одна из них, так называемый возвратный (циркулирующий) ил, перекачивается осевыми насосами обратно в аэротенки, другая - избыточный ил - становится отходом производства и направляется в 1-й коридор 1-й секции аэротенков для смешения с сырым осадком.

9. Иловая насосная станция - содержит оборудование (насосы), необходимое для откачки избыточного ила, опорожнения сооружений участка биологической очистки, промывки трубопроводов и сооружений технической водой.

10. Воздуходувная станция - содержит оборудование (5 нагнетателей), предназначенное для подачи воздуха на технологические нужды.

11. Здание механического обезвоживания осадков - содержит основное и вспомогательное оборудование, предназначенное для обезвоживания смеси осадков. Во время очистки сточной воды на ОСК образуется 1200 - 1500 м3 осадков в сутки. Для уменьшения объемов образующихся осадков они направляются на оборудование механического обезвоживания.

12. Иловые поля. Избыточный активный ил, сырой осадок (или их смесь), а также плавающие, собранные с первичных отстойников, откачиваются на поля.

На очистных сооружениях две очереди иловых полей: ближние с полезной площадью 4,8 га и дальние с полезной площадью 12 га.

Деление территории городского округа на эксплуатационные зоны указано в п. 3.2

Информация об изменениях:

Постановлением Администрации г. Иванова от 16 сентября 2016 г. N 1705 в подраздел 1.2 раздела 1 настоящего приложения внесены изменения

См. текст подраздела в предыдущей редакции

1.2 Описание результатов технического обследования централизованной системы водоотведения

Одиночное протяжение уличной канализационной сети составляет около 802,4 км. Канализационные сети имеют большой физический износ. Со 100% износом эксплуатируются 33,41 км главных коллекторов, что составляет 95,32% от общего количества этого вида коллекторов.

Отсутствие второй нитки главного коллектора Д-3000 мм может привести:

- к прекращению водоснабжения города Иванова и города Кохмы Ивановского района;

- к затоплению пойменных районов застройки, в том числе микрорайонов N 1, 3 и Сухово-Дерябихского;

- к нарушению санитарно-эпидемиологической обстановки в городе Иванове и пригородах.

Восточный коллектор- Протяженность - 4,6 км, Д=800 мм.

Канализационный коллектор построен открытым способом из сборных железобетонных труб и был введен в эксплуатацию в 1969 году, глубина заложения коллектора до 6.5 м. Коллектор обеспечивает прием и транспортирование хозяйственно-фекальных стоков со всей площади промышленной и жилой застройки города в районе м. Соснево, Сластиха в самотечном безнапорном режиме в главный коллектор Д=3000 м. Состояние канализационного коллектора признано аварийным. Стальные и железобетонные трубы под воздействием агрессивной среды и газовой коррозии подвергаются очень быстрому разрушению. Газовая коррозия сетей канализации - серьезная проблема. На всем протяжении коллектора толщина стенки труб составляет 0,5-1 см. Необходимо экстренно принимать меры по проведению ремонтно-восстановительных работ с полной заменой железобетонных и стальных труб на полиэтиленовые, которые обладают высокой прочностью к внешним и внутренним воздействиям. Конструктивные особенности труб позволяют выдерживать достаточно сильные внешние воздействия без разрыва. Кроме того, они имеют высокую химическую стойкость и низкий вес и позволяют увеличить срок эксплуатации.

Главный напорный коллектор и его продолжение в районе ул. Домостроителей г. Иваново. Длина 2х0.6 км, материал ж/б.

Коллектор канализационной сети от главной насосной станции введен в эксплуатацию в 1958 г. диаметром 1200 мм. Коллектор проходит по неровному рельефу вдоль реки Уводь. Закрепление трассы на местности выполнено не основательно. Техническое обслуживание коммуникации затруднено, особенно осложняется в зимний период. Трасса коллектора в плане представляет собой практически прямую линию, проходящую параллельно территории домостроительной компании.

В последнее время наблюдается тенденция к росту числа аварий на коммуникациях. Это связано с перегруженностью системы водоотведения, её высокой физической и моральной изношенностью.

1.2.1 Описание результатов технологического обследования существующих канализационных очистных сооружений

Существующие очистные сооружения канализации мощностью 320 тыс. куб.м/сутки, 1978 года пуска, в местечке Богданиха изношены, ряд элементов технологической схемы очистки требует замены или реконструкции. Неудовлетворительная работа морально устаревшего оборудования существующих очистных сооружений приводит к принятию срочных мер по замене на новое и реконструкцию существующих очистных. Поэтому принято решение о реконструкции очистных сооружений с применением более совершенного сооружения.

С этой целью рассматривается вариант применения сооружения для сбраживания осадков-метантенки. В настоящее время метантенки широко применяются в отечественной и зарубежной практике. Основная задача метантенков-переработка отходов. Но, в отличие от тех же мусоросжигательных заводов, метантенки дают на выходе полезный продукт - биогаз, который можно впоследствии использовать для промышленных и коммунальных нужд. Биогаз - газ, получаемый метановым брожением биомассы. Как следствие, предотвращается выброс метана в атмосферу, который, являясь парниковым газом, способствует глобальному потеплению. Метантенки могут быть использованы как самостоятельный объект или как звено в цепочке водоочистных сооружений. В метантенки подается обычно смесь сырого (свежего) осадка из первичных отстойников и избыточный активный ил из вторичных отстойников после аэротенков. Активный ил создается из взвешенных частиц в сточной жидкости, не задержанных первичным отстойником, и адсорбируемых коллоидных веществ с размножающимися на них микроорганизмами. Для поддержания требуемого режима сбраживания надлежит предусматривать загрузку осадка в метантенки, как правило, равномерную в течение суток. Одним из наиболее важных параметров, определяющих скорость процесса и производительность анаэробных реакторов, является температура.

Реконструкцию канализационных очистных сооружений г. Иваново проектной производительностью 320000 м3/сутки предполагается производить в два этапа:

I этап:

- строительство узла метантенков для сбраживания осадков сточных вод, образующихся в процессе очистки;

- реконструкция сооружений биологической очистки с организацией процессов глубокой очистки сточных вод от соединений азота и фосфора на производительность 200000 м3/сут

II этап:

Модернизация и реконструкция сооружений биологической очистки с доочисткой и обеззараживанием сточных вод до производительности 320000 м3/сутки.

В настоящем проекте разработаны мероприятия по реконструкции очистных сооружений в объеме предусмотренном I-ым этапом.

В состав работ I-ого этапа входят:

1. Реконструкция сооружений механической и биологической очистки в составе работ:

- реконструкция аэротенков с переоборудованием в аэротенки с организацией процессов нитри-денитрификации и дефосфотации;

- замена насосов возвратного активного ила в эрлифтных колодцах;

- замена скребкового оборудования и водосливов в первичных и вторичных отстойниках;

- строительство нового здания воздуходувной станции взамен существующего здания, находящегося в аварийном состоянии;

- модульная установка для хранения и дозирования коагулянта для улучшения очистки сточных вод по фосфору.

2. Реконструкция сооружений обработки осадка в составе работ:

- строительство узла метантенков с необходимыми вспомогательными зданиями и газовым хозяйством, с установкой оборудования для переработки газа для получения электроэнергии и тепловой энергии для снабжения всей площадки КОС.

Показатели	2012 год	2013 год
Износ систем коммунальной инфраструктуры (%), в том числе:	81,63%	79,20%
- оборудование транспортировки стоков	75,76%	77,14%
- оборудование системы очистки стоков	87,50%	81,25%

1.2.2 Оценка соответствия применяемой технологической схемы очистки сточных вод требованиям обеспечения нормативов качества очистки сточных вод

Существующая схема очистки сточных вод не обеспечивает очистку сточных вод до ПДК установленная для рыбохозяйственных водоемов по следующим ингредиентам: БПКполн, Аммоний-ион (NH4+), Нитрит-ион (NО2-), Нитрат-ион (NО3-), Фосфат-ион (Р), Железо общ., Медь (Сu2+), Цинк (Zn2+), ХПК.

1.2.3 Определение существующего дефицита (резерва) мощностей сооружений

Показатель	2011 год	2012 год	2013 год
Резерв мощности системы водоотведения и (или) объекта сточных вод - м. Богданиха, тыс.м3/сут. (расчетный)	130,2	125,3	178,7

С учетом фактического износа существующее оборудование работает в предельном режиме.

1.3 Описание технологических зон водоотведения, зон централизованного и нецентрализованного водоотведения и перечень централизованных систем водоотведения

Канализационные насосные станции (46 шт) предназначены для перекачки промышленных и хозяйственных бытовых сточных вод.

Перекачивающие насосные станции работают по двум вариантам:

- перекачивают сточную жидкость по напорным коллекторам в камеру гашения самотечного коллектора на очистные сооружения.

- перекачивают сточную жидкость по напорным коллекторам в камеру гашения самотечного коллектора на ГНС -1,2.

Деление городского округа на зоны представлено в 1.1

1.4 Описание технологической возможности утилизации осадков сточных вод на очистных сооружениях существующей централизованной системы водоотведения

Утилизация осадков сточных вод на очистных сооружениях существующей централизованной системы водоотведения осуществляется в специально оборудованный карьер.

1.5 Описание состояния и функционирования канализационных коллекторов и сетей, сооружений на них, включая оценку их износа и определение возможности обеспечения отвода и очистки сточных вод на существующих объектах централизованной системы водоотведения

Показатели	2012 год	2013 год
Аварийность систем коммунальной инфраструктуры (ед./км)	0,0660	0,0801
Количество аварий на системах коммунальной инфраструктуры (ед.)	37	45
Протяженность сетей (всех видов в однотрубном представлении), (км)	560,80	561,80
Протяженность напорных сетей (км)	39,70	39,71
Справочно: диаметр до 500 мм (км)	35,70	35,76
диаметр от 500 мм до 1000 мм (км)	0,00	0,00
диаметр от 1000 мм (км)	4,00	3,95
Протяженность безнапорных(самотечных) сетей (км):	521,10	522,09
Справочно: диаметр до 500 мм или сопоставимое сечение (км)	377,40	377,96
диаметр от 500 мм до 1000 мм или сопоставимое сечение (км)	109,60	109,98
диаметр от 1000 мм или сопоставимое сечение (км)	34,10	34,15
Износ систем коммунальной инфраструктуры (%)	82,73	79,20%

1.6 Оценка безопасности и надежности объектов централизованной системы водоотведения и их управляемости

Централизованная система водоотведения представляет собой сложную систему инженерных сооружений, надежная и эффективная работа которых является одной из важнейших составляющих благополучия города. По системе, состоящей из трубопроводов, коллекторов общей протяженностью 561,80 км отводятся на очистку все городские сточные воды, образующиеся на территории города Иванова. В условиях экономии воды и ежегодного сокращения объемов водопотребления и водоотведения приоритетными направлениями развития системы водоотведения являются повышение качества очистки воды и надежности работы сетей и сооружений. Практика показывает, что трубопроводные сети являются не только наиболее функционально значимым элементом системы канализации, но и наиболее уязвимым с точки зрения надежности. По-прежнему острой остается проблема износа канализационной сети. Поэтому в последние годы особое внимание уделяется ее реконструкции и модернизации.

При эксплуатации биологических очистных сооружений канализации наиболее чувствительными к различным дестабилизирующим факторам являются аэротенки. Основные причины, приводящие к нарушению биохимических процессов при эксплуатации канализационных очистных сооружений: поступление токсичных веществ, ингибирующих процесс биологической очистки.

Опыт эксплуатации сооружений в различных условиях позволяет оценить воздействие вышеперечисленных факторов и принять меры, обеспечивающие надежность работы очистных сооружений. Важным способом повышения надежности очистных сооружений (особенно в условиях экономии энергоресурсов) является внедрение автоматического регулирования технологического процесса.

Реализуя комплекс мероприятий, направленных на повышение надежности системы водоотведения, обеспечивается устойчивая работа системы канализации города.

Показатели	2010	2011	2012	2013
Аварийность на сетях водоотведения (ед.)	71	57	37	45
Количество поданных и зарегистрированных заявок на подключение к системе водоотведения и объекту очистки сточных вод	369	501	431	503
Количество исполненных заявок на подключение к системе водоотведения и объекту очистки сточных вод	319	501	431	503
Количество часов предоставления услуг за отчетный период часов	8760	8760	8784	8760
Продолжительность (бесперебойность) поставки товаров и услуг, час. / день	24	24	24	24

1.7 Оценка воздействия сбросов сточных вод через централизованную систему водоотведения на окружающую среду

Наименование ингредиента	Единицы измерения	Контрольный створ 500м выше выпуска в р. Уводь ОСК, д. Богданиха в 2013г.	Контрольный створ 500м ниже выпуска в р. Уводь ОСК, д. Богдагниха в 2013г.	ПДК р.х.
рН	ед. рН	8,01	7,93	-
Взвешенные вещества	мг/дм3	9,0	9,5	13,4
Сухой остаток	-"-	296	373	1000
ХПК	мгО2/ дм3	26,1	31,3	30,0
БПКполн.	мгО2/ дм3	3,31	5,12	3,0
Хлорид-ионы	мг/дм3	23,0	38,0	300
Сульфид-ионы	- "-	н/о	н/о	0,005
Сульфат-ионы	-"-	23,8	34,2	100
Нефтепродукты	-"-	0,047	0,029	0,05
ПАВ неионогенные	-"-	н/о	н/о	0,25
ПАВ ионогенные	-"-	0,0252	0,0285	0,5
Железо	-"-	0,713	0,644	0,10
Медь	-"-	0,0055	0,0064	0,001
Цинк	-"-	0,0282	0,0314	0,010
Кадмий	-"-	н/о	н/о	0,005
Никель	-"-	н/о	н/о	0,01
Хром 3+	-"-	н/о	н/о	0,07
Хром 6+	-"-	н/о	н/о	0,02
Ионы аммония	-"-	0,36	0,5	0,5
Нитрат-ион	-"-	5,23	13,7	40,0
Нитрит-ион	-"-	0,077	0,098	0,08
Фосфат-ион	-"-	0,073	0,417	0,2

1.8 Описание территорий муниципального образования, не охваченных централизованной системой водоотведения

Описание территорий муниципального образования, не охваченных централизованной системой водоотведения представлена на схеме канализации города Иванова с разбивкой по бассейнам канализования (п. 3.2).

1.9 Описание существующих технических и технологических проблем системы водоотведения городского округа

Техническое состояние инженерных сетей и сооружений водоотведения характеризуется высоким уровнем износа - 82,73 %, ежегодно возрастающей аварийностью и низким КПД мощностей.

ОСК д. Богданиха

1. Отсутствие современных методов обеззараживания сточных вод на очистных канализационных сооружениях.

2. Несоответствие состава сточных вод технологии очистки городских очистных сооружений, присутствие тяжелых металлов и других токсичных веществ.

3. Не соответствие современным требованиям системы обезвоживания и утилизации осадка на ОСК.

4. Отсутствие технологии с организацией процессов глубокой очистки сточных вод от соединений азота и фосфора.

5. Значительный износ строительных конструкций системы биологической очистки.

6. Проектная производительность очистных сооружений значительно превышает фактический объём отводимых и очищаемых вод, ввиду сокращения притока сточных вод. Следствием этому установленные мощности энергоемкого воздуходувного оборудование повышают удельные нормы расхода электроэнергии.

7. Неэффективная система подачи воздуха в сооружения биологической очистки сточных вод, включая аэраторы, разводящие системы и турбовоздуходувные агрегаты.

В настоящее время в городе действует централизованная система хозяйственно-бытовой канализации, находящаяся в ведении ОАО "Водоканал". Удельный вес канализованного жилого фонда - 92 %.

На начало 2013 года общая протяженность сетей водоотведения города Иваново, состоящих на балансе ОАО "Водоканал" - 560 км. Количество колодцев на ней - 18616 штук.

Технические проблемы городской сети водоотведения заключаются в следующем:

1) изношенные трубопроводы и колодцы требуют скорейшей замены или санации;

2) на многих участках сети необходимо увеличение диаметров из-за перегрузки:

3) самотечные сети водоотведения некоторых районов и объектов города проложены с нулевыми или отрицательными уклонами, что не обеспечивает самоочищения сети;

4) сети, проходящие в водонасыщенных грунтах в большинстве своем не герметичны;

5) напорные линии от отдельных канализационных насосных станций не имеют второй резервной линии;

6) главный коллектор Д=3000 мм постройки 1972-1976 г.г., транспортирующий сточную воду от города до очистных сооружений и проходящий вдоль русла реки Уводь, не имеет второй резервной нитки и уложен по поверхности земли в обваловке.

7) система канализации города - раздельного типа, однако, большинство коллекторов магистральных, уличных и дворовых сетей работают в режиме общесплавной канализации;

8) поступление дождевых стоков и грунтовых вод в канализационную сеть ведет не только к перегрузке системы, но и нарушению технологического процесса на очистных сооружениях канализации.

9) часть железобетонных колодцев и коллекторы проложенные из железобетонных труб имеют газовую коррозию.