Приложение 3

Приложение 3
к постановлению
от 27.12.2021 N 284-пк

2.2. Водоотведение

В городе Тюмени используется раздельная система водоотведения. Хозяйственно-бытовые и ливневые сточные воды отводятся по отдельным системам.

Централизованная система водоотведения (канализации) города Тюмени относится к централизованной системе водоотведения городского округа город Тюмень.

Система хозяйственно-бытового водоотведения городского округа город Тюмень эксплуатируется с 1965 года по состоянию на 01.01.2020 в систему водоотведения входят:

1 станция очистки сточных вод

86 канализационных насосных станций

898,31 км канализационных сетей.

Перечисленные объекты находятся на обслуживании гарантирующей организации.

Сточные воды формируются в основном хозяйственно-бытовыми стоками. Объем промышленных стоков составляет около 25% от общего объема водоотведения. В связи с недостаточным развитием системы ливневой канализации возможно частичное попадание дождевых стоков на очистные сооружения. Процент обеспеченности населения города Тюмени централизованной услугой водоотведения составляет 82%.

Канализационные очистные сооружения

Канализационные очистные сооружения расположены на правом берегу реки Туры ниже города Тюмени по течению. Площадь территории - 50 га.

Первая очередь производительностью 130 тыс. м3/сут. введена в эксплуатацию в 1973 году. Вторая очередь производительностью 90 тыс. м3/сут. введена в эксплуатацию в 2004 году. Общая проектная производительность 220 тыс. м3/сут. Режим работы очистных сооружений канализации круглосуточный, круглогодичный.

Состав сооружений 1 и 2 очереди:

сооружения механической очистки: решётки, песколовки, первичные отстойники, насосная станция сырого осадка;

сооружения биологической очистки: аэротенки, вторичные отстойники, насосно-воздуходувные станции 1 и 2 очереди;

сооружения обеззараживания: хлораторные 1 и 2 очереди с контактными резервуарами (недействующие), станция УФ-обеззараживания;

сооружения обработки осадка: метантенки (недействующие), цех механического обезвоживания осадка, иловые площадки.

На территории очистных сооружений канализации также находятся: административно-бытовой корпус, лаборатория, котельная, гараж, материальный склад.

Фактическая производительность 173,5 тыс. м3/сут. (по данным за 2019 год). По проектным данным, среднесуточный расход составляет 220 000 м3/сут. при Кобщ. = 1.45. Сооружения на данный момент не перегружены, а фактический коэффициент неравномерности превышает проектный.

Произведённое в 2004 году увеличение производительности городских очистных сооружений с 130 до 220 тыс. м3/сут, позволяет на сегодняшний день осуществлять очистку городских стоков в объёме 220 тыс. м3/сут. Смесь производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод города Тюмени по напорным трубопроводам поступает в приемную камеру городских очистных сооружений, откуда пройдя грубую механическую очистку на механизированных решетках, самотеком поступает в песколовки - горизонтальные с круговым движением воды и аэрируемые песколовки, где происходит выделение из стоков крупных загрязнений минерального происхождения. Далее стоки попадают в распределительную чашу первичных отстойников.

Осветленные в первичных отстойниках стоки отводятся в распределительный канал аэротенков коридорного типа, где смешиваются с активным илом. Дальше иловая смесь поступает во вторичный отстойник, где происходит разделение иловой смеси на активный ил и очищенную воду.

Часть ила возвращается в регенератор аэротенка (циркуляционный активный ил) при помощи погружных насосов ABS и рециркуляционной насосной станции, а часть направляется в первичные отстойники для биокоагуляции.

Избыточный ил и сырой осадок из первичных отстойников направляется в цех механического обезвоживания и в дальнейшем вывозятся машинами на иловые поля.

После вторичных отстойников вода поступает на станцию УФО для обеззараживания, а затем сбрасывается в озеро Осиновое и далее в реку Тура.

В процессе очистки стоков образуется смесь осадка первичных отстойников и избыточного активного ила, которая удаляется насосами на обезвоживание в цех механического обезвоживания. Обезвоженный осадок вывозится на складирование на существующие иловые площадки.

Контроль над качественным составом стоков, поступающих на очистные сооружения, осуществляется центральной аналитической лабораторией ООО "Тюмень Водоканал".

Работу очистных сооружений, запроектированных в соответствии с нормативами 70-х годов прошлого века, учитывая используемую технологию очистки сточной воды, следует признать удовлетворительной.

При увеличении производительности станции необходима реконструкция УФ обеззараживания с увеличением производительности до 260 тыс. м3/сут.

В системе водоотведения производственных сточных вод очистные сооружения отсутствуют. Это негативно сказывается на экологической обстановке города. Выпуск осуществляется непосредственно в р. Туру через 16 выпусков и в овражно-балочную сеть через 27 выпусков.

Состояние основных технологических сооружений определялось на основании технологического обследования, проведенного АО "Институт МосводоканалНИИпроект" в 2015 году, и обследования технического состояния строительных конструкций ОАО "ЭПРИС" в 2007 году.

Приёмная камера

Подача сточной воды в камеру осуществляется напорным способом по трубопроводам Д = 200-1000 мм.

Состояние:

строительных конструкций - ограниченно работоспособное;

металлических конструкций - исправное;

щитовых затворов - исправное;

подводящие трубопроводы - аварийное.

В настоящее время сооружение работает удовлетворительно. Требуются ремонтные работы по восстановлению строительных конструкций. Учитывая невозможность остановки данного сооружения, целесообразно строительство новой приёмной камеры большего размера, с учётом увеличения поступления сточных вод на перспективу.

Здание решёток

Здание решеток одноэтажное, размером в плане 12х30 м.

В здании размещаются механизированные решетки для извлечения крупных примесей и отбросов из сточной воды - 5 шт.

Состояние:

строительных конструкций - ограниченно работоспособное (ограничение работоспособности связано с трещинами в кирпичных стенах коррозионными явлениями стен и покрытий каналов);

металлических конструкций - исправное, в то же время наблюдается коррозия элементов основного технологического оборудования (решеток);

щитовых затворов - исправное.

Сооружение, в настоящее время, работает удовлетворительно. Требуются ремонтные работы по восстановлению строительных конструкций. Целесообразна замена решеток на новое оборудование в коррозионностойком исполнении.

Песколовки

Песколовки 1 очереди - песколовки с круговым движением воды диаметром 5,5 м.

Количество - 4 шт.

Состояние:

строительных конструкций - работоспособное;

металлических конструкций и щитовых затворов - ограниченно работоспособное.

Песколовка 2 очереди - горизонтальная аэрируемая, трёхкоридорная.

Состояние:

строительных конструкций - ограниченно работоспособное;

металлических конструкций - ограниченно работоспособное;

щитовых затворов - исправное;

технологические трубопроводы - на части трубопроводов (песчаной пульпы, технической воды) наблюдается интенсивная коррозия.

Работа песколовок по задержанию песка неудовлетворительна, наличие песка в осадке первичных отстойников негативно сказывается на ресурсе оборудования блока механического обезвоживания осадка - абразивный износ рабочих частей винтовых насосов подачи осадка и центрифуг, а также вынос песчинок и залегания их в аэротенках.

Необходима реконструкция, включающая в себя восстановление несущей способности строительных конструкций, замену металлических конструкций и трубопроводов на изделия из коррозионностойких материалов.

Наличие большого количества песка крупностью менее 0,1 мм в сточной воде требует изменения технологических параметров работы данных сооружений. Одним из способов решения данной проблемы является увеличение объёма песколовок с целью повышения продолжительности пребывания в сооружениях до 12-15 мин. Целесообразно рассмотреть вопрос о реконструкции песколовок с учетом увеличения пропускной способности до 260 000 м.3/сут в расчёте на диаметр удаляемых частиц песка dн 0,1 мм. Для данного размера частиц песка гидравлическая крупность при Т= 15°С составит U0 = 5,9 мм/сек, что существенно отличается от значений, заложенных в СНиП 2.04.03-85 "Канализация. Наружные сети и сооружения".

Первичные отстойники

Диаметр отстойников 40 м. Глубина - 4,5 м.

Количество - 4 шт.

Состояние:

строительных и металлических конструкций отстойника N 2 - ограниченно работоспособное;

подводящих каналов - строительных конструкций отстойника и щитовых затворов - ограниченно работоспособное, наблюдается разрушение защитного слоя бетона, коррозия металлических конструкций и арматуры.

Отмечена неравномерность гидравлической нагрузки на отстойники, что выражается в подтоплении водосливов первичных отстойников 1 очереди.

Необходимо продолжить капитальный ремонт первичных отстойников с целью восстановления строительных конструкций и замены металлических конструкций (илоскребы, затворы, зубчатые водосливы и т.п.) на аналогичные из коррозионностойкой стали.

Кроме того, требуется наладить гидравлический режим работы отстойников путём обеспечения равномерного распределения сточной воды, а также выравнивания отметок ребра водослива водосборных лотков.

Аэротенки

Аэротенки - сооружения биологической очистки сточной воды.

Аэротенки 1 очереди - трехкоридорные аэротенки-смесители, построены по типовому проекту 4-18-848. Размер одного аэротенка 18 x 84 x 5 (h) м.

Аэротенки 2 очереди - четырехкоридорные аэротенки-смесители, размером 36 x 84 x 5 (h) м.

Состояние:

строительных конструкций - ограниченно работоспособное, наблюдается разрушение защитного слоя бетона с оголением арматуры и коррозией арматуры;

металлических конструкций - ограниченно работоспособное (наблюдается отчётливая коррозия металлических конструкций, перил, площадок обслуживания);

щитовых затворов - ограниченно работоспособное, из-за повышенной коррозии;

технологические трубопроводы - удовлетворительное.

Технологический процесс биологической очистки в аэротенках в настоящее время не обеспечивает удаления биогенных элементов (азота, фосфора) до современных нормативов сброса. Кроме того, размещение аэраторов, выполненное в ходе замены устаревшей аэрационной системы на 2-ой очереди очистных сооружений, не обеспечивает равномерного распределения воздуха по площади аэротенка, и, как следствие, наблюдается отложение осадка в придонном слое. Аэрационная система подачи воздуха работает в неэкономичном режиме, отсутствует автоматическое регулирование подачи воздуха в зависимости от технологических параметров очистки (например, растворённого кислорода), что ведёт либо к перерасходу электроэнергии, либо к недостаточному качеству очистки.

Аэротенки нуждаются в капитальном ремонте с целью восстановления несущей способности строительных конструкций и антикоррозионной защиты данных конструкций.

Металлические конструкции, подвергшиеся коррозии, целесообразно выполнить из коррозионностойких материалов.

Технологический режим аэротенков в ходе реконструкции необходимо перевести на работу в режим нитри-денитрификации, т.е. глубокого удаления биогенных элементов из сточной воды. В основе технологии биологического удаления азота и фосфора лежит схема UCT (процесс Университета КейпТауна) - процесс реализуется в трех технологических зонах, выделяемых в объеме аэротенка: анаэробной, аноксидной и аэробной. В основе биологического удаления азота и фосфора лежат основные биохимические процессы:

окисление части органического вещества сточных вод аэробными гетеротрофными микроорганизмами с образованием углекислого газа и воды;

окисление аммонийного азота аэробными автотрофными микроорганизмами (нитрификаторами) с образованием нитратов;

восстановление нитратов в бескислородных (аноксидных) условиях до атмосферного азота гетеротрофными микроорганизмами (денитрификаторами), с потреблением органического вещества сточных вод;

избыточное поглощение фосфатов активным илом со связыванием их в виде полифосфатных соединений.

С целью повышения энергоэффективности процесса биологической очистки целесообразно в системе автоматизированной системе управления технологическим процессом предусмотреть возможность регулирования подачи воздуха как на аэротенки в целом, так и на каждое сооружение в отдельности.

Вторичные отстойники

Диаметр отстойников 40 м. Глубина - 4,5 м.

Количество - 6 шт.

Состояние:

строительных и металлических конструкций отстойника - ограниченно работоспособное, наблюдается разрушение защитного слоя бетона, коррозия металлических конструкций;

распределительной камеры и подводящих каналов - строительных конструкций отстойника и щитовых затворов - ограниченно работоспособное, наблюдается разрушение защитного слоя бетона, коррозия металлических конструкций и арматуры.

Необходимо продолжить капитальный ремонт вторичных отстойников с целью восстановления строительных конструкций и замены подвергшихся коррозии металлических конструкций и оборудования (илоскребы, щитовые затворы).

Здание ультра-фиолетового - обеззараживания.

Состояние строительных конструкций - работоспособное. Состояние технологического оборудования - работоспособное

При увеличении производительности очистных сооружений необходима реконструкция здания УФ - обеззараживания с учетом увеличения пропускной способности.

Цех механического обезвоживания осадка

В цехе механического обезвоживания осадка (ЦМОО) производится обработка поступающей смеси сырого осадка первичных отстойников и избыточного активного ила.

Основное оборудование для обезвоживания осадка:

декантеры АД2040 фирмы "Вестфалия" (Германия) - 2 шт. со вспомогательным оборудованием;

ленточные фильтр-прессы ПЛ-20 производства НПО "Экотон" (Россия) - 2 шт. со вспомогательным оборудованием.

Осадок обезвоживается с использованием флокулянта ЗЕТАГ, доза флокулянта составляет 3,5-4 кг/т сухого вещества. Влажность обезвоженного осадка находится в пределах 74-82%.

Обезвоженный осадок вывозится автотранспортом на существующие иловые площадки.

Оборудование, в особенности один из декантеров 2001 года выпуска, требует постоянного профилактического ремонта в связи с его физическим износом. Относительно высокая влажность обезвоженного осадка вызывает дополнительные сложности при его транспортировке.

Строительные конструкции здания находятся в работоспособном состоянии. Требуется капитальный ремонт внутренней поверхности стен и полов.

Имеется значительный физический износ обезвоживающего оборудования, прежде всего декантеров. С целью надежности эксплуатации целесообразна замена существующего оборудования на обезвоживающее оборудование одного типа. Применение ленточных фильтр-прессов имеет ряд преимуществ перед центрифугами:

1. Экономичность. Линия обработки осадка производительностью 2 т/час (по сухому веществу) потребляет электроэнергии:

центрифуга 1 UFC 466 - 41 кВт (при 100% загрузке);

центрифуга 2 AD 2040 - 95 кВТ (при 100% загрузке);

ленточный фильтр-пресс - 12 кВт.

2. Расход реагентов. Для достижения влажности обезвоженного осадка 74-82%, как показывает практика, расход реагентов на ленточных установках (сгуститель-фильтр-пресс) 3,5-4 кг/тСВ против 3,5-5 кг/тСВ для центрифуг.

С целью интенсификации процесса обезвоживания и снижения конечной влажности осадка необходимо лабораторным путём выполнить подбор типа флокулянта и его оптимальной дозы.

Метантенки

Метантенки предназначены для сбраживания сырого осадка первичных отстойников и избыточного активного ила с целью получения биогаза и дегельминтизации осадка (при термофильном режиме +53°С). Количество метантенков - 2 шт. Данные сооружения находятся в нерабочем состоянии, технологическое оборудование отсутствует.

Воздуходувные станции

В составе сооружений имеются 2 здания воздуходувок - 1 и 2 очереди, ВНС-1 и ВНС-2 соответственно.

Воздуходувками марки ТВ воздух через воздухоприемники засасывается и подается в напорный воздуховод. Регулирование производительности воздуходувки осуществляется задвижкой на напорном трубопроводе. Транспортирование воздуха к отдельным сооружениям осуществляется по системе воздуховодов, прокладываемых на опорах. Для регулировки подачи воздуха к отдельным сооружениям и аэраторам на воздуховодах установлены задвижки.

Для измерения расходов подаваемого воздуха на воздуховодах установлены счетчики - расходомеры РЭВ-П "Фотон":

на выходе ВНС-1 и ВНС-2;

на 7 и 8 воздуховодах аэротенки.

ВНС-1

Марка и характеристика установленных в здании ВНС-1 воздуходувок: ТВ-175-1.6 - 4 шт., Q = 10 000 м3/ч, Н = 6 м. в. ст. Электродвигатель N = 250 квт, n = 3 000 об/мин.

Состояние строительных конструкций - ограниченно работоспособное, требуется ремонт.

Состояние технологического оборудования - работоспособное.

ВНС-2

Марка и характеристика установленных в здании ВНС-2 воздуходувок: ТВ-300-1.6 - 4 шт., Q = 18 000 м3/ч, Н = 6 м. в. ст. Электродвигатель N = 400 квт, n = 3 000 об/мин

Состояние строительных конструкций - ограниченно работоспособное, требуется ремонт.

Состояние технологического оборудования - работоспособное.

Оборудование воздуходувных станций находится в работоспособном состоянии, но вместе с тем устарело и не соответствует современным требованиям. Эксплуатацию данного оборудования усложняет необходимость эксплуатации масляного хозяйства воздуходувок.

В настоящее время отсутствует возможность регулирования подачи воздуха на аэротенки в зависимости от технологических показателей, передаваемых по системе АСУ ТП. При реконструкции воздуходувных станций целесообразно применение современных воздуходувок, без масляного хозяйства, с возможностью регулирования при помощи частотного привода электродвигателя или угла наклона рабочих лопаток агрегата.

Также необходим ремонт строительных конструкций зданий НВС для восстановления их несущей способности.

Иловая насосная станция

Здание одноэтажное, с подземной частью, размеры в плане 6,5х10,5 м. В здании размещаются насосы для подачи технической воды (КМ 165-200; количество - 2 шт.), насосы откачки сырого осадка из отстойников, насосы опорожнения (марки НП 50; количество - 3 шт.).

Состояние:

строительных конструкций - работоспособное, кроме стен, состояние которых ограниченно работоспособное (ограничение работоспособности связано с трещинами в кирпичных стенах, и как следствие промерзанием кладки);

металлических конструкций - исправное;

насосов, технологического оборудования - работоспособное, но требуется замена насосов в связи с физическим износом.

Утилизация осадков сточных вод на очистных сооружениях существующей централизованной системы водоотведения

Согласно данным действующего технологического регламента обработки осадков сточных вод ОСК в процессе очистки сточных вод на очистных сооружениях канализации образуются следующие виды осадка:

песок из песколовок;

сырой осадок первичных отстойников;

избыточный активный ил после вторичных отстойников.

За 2019 год было обработано 12775 тонн по сухому веществу.

Песчаная пульпа из песколовок отводится гидроэлеватором и складируется на песковых площадках.

Песковые площадки - специализированные сооружения для обезвоживания пескопульпы. В настоящий момент эксплуатируется 2 песковые площадки на бетонном основании с вертикальным дренажом. Расчетный объем песка из песколовок составляет 1 950 кг/сут.

Избыточный активный ил из вторичных отстойников удаляется из нижней части отстойников насосными станциями в объеме 4 500 м3/сут с влажностью 99,5%.

Технология обработки осадка происходит в несколько стадий:

процеживание на решетках с удалением наиболее крупных фракций;

обезвоживание осадка на декантерах, откачка фугата;

транспортировка кека влажностью 65-70% к месту выгрузки транспортером, вывоз на иловые карты.

С декабря 2010 года обезвоженный осадок вывозился с иловых карт первой очереди в рамках проекта по рекультивации территорий для расширения КОС.

Необходима реконструкция цеха механического обезвоживания осадка, в том числе строительство системы уплотнения избыточного активного ила.

Состояние и функционирование канализационных коллекторов и сетей, сооружений на них

В системе водоотведения города Тюмени 86 насосных станций водоотведения, находящихся на обслуживании гарантирующей организации ООО "Тюмень Водоканал". Наиболее крупными по производительности являются:

КНС-2 (Q = 58 тыс. м3/сут), подающая сточные воды левобережья;

КНС-6 (Q = 42 тыс. м3/сут);

КНС-7 (Q = 70 тыс. м3/сут);

КНС-8 (Q = 120 тыс. м3/сут).

Общая проектная производительность указанных сооружений составляет 290 тыс. м3/сут, а фактическая только 180 тыс. м3/сут.

На сегодняшний день стоит проблема неравномерного распределения сточных вод между узловыми КНС-7 и КНС-8. Основной объем сточных вод в связи со строительством канализационного коллектора d1500 мм по ул. Герцена - Республики был перенаправлен на КНС-7. Ее фактическая производительность превышает проектную, особенно при попадании в систему хозяйственно-бытовой канализации ливневых стоков в период интенсивного выпадения осадков. Согласно проведенным замерам в 2016 г, производительность станции составила 7 308 м3/ч. Кроме того, в перспективе нагрузка на КНС увеличится после подключения площадок перспективной застройки. Таким образом, необходима реконструкция насосной станции с увеличением производительности (согласно расчетам, производительность на максимальный час составит 9 253 м3/час).

За 2019 год было перекачано 63313 т. куб. м сточных вод. При этом удельное потребление электроэнергии на перекачку стоков за 2019 год составило 0,181 (11479 т. кВт*ч).

На основных КНС (2,6,8) насосные агрегаты работают свыше 35 лет. Установка современного насосного оборудования поможет снизить потребление электроэнергии и оптимизировать гидравлический режим работы насосных станций.

Для предотвращения подтопления территорий в центральной части города функционируют 5 насосных станций.Основные показатели работы системы водоотведения представлены в таблице 2.2.1.

Таблица 2.2.1

Показатели	Ед. изм.	2012	2013	2014	2015	2016
Принято очистными сооружениями сточных вод	тыс. м3	75 662	66 203	65 731	67 343	66 905
Принято стоков от потребителей, охваченных договорными отношениями	тыс. м3	57 762	52 670	51 143	51 104	50 072
Объем сточных вод от неохваченных договорными отношениями потребителей	тыс. м3	19 900	13 533	14 588	16 239	16 833
Аварийность на сетях	ед.	25	25	62	-	-
Доля неучтенных сточных вод	%	26,3	20,4	22,2	23,9	25,0
Доля населения, обеспеченного централизованным водоотведением	%	76,1	72,4	80,6	79,8	80,8

Согласно отчетным данным, на 01.01.2020 обеспечены услугами централизованной системы водоотведения 671 тыс. чел., или 82% от общего числа жителей, проживающих на территории городского округа.

На сегодняшний день порядка 10 тыс. га площади территории г. Тюмень обеспечено сетями ливневой канализации. Это порядка 40% от общей площади застроенной части города.

В связи с низким уровнем развития системы ливневой канализации, в отдельных частях города во время сильных дождей в некоторых районах города наблюдается подтопление улиц.

Анализ существующего положения выявил следующие особенности системы водоотведения:

высокая степень износа сооружений и сетей системы водоотведения;

средний износ сооружений и оборудования первой очереди составляет свыше 50%.

Учитывая длительный срок эксплуатации и фактическое состояние строительных конструкций, подвергшихся за это время значительной коррозии, необходима реконструкция строительных конструкций большинства сооружений.

Требуется восстановление гидравлического режима работы первичных отстойников.

Состояние технологического оборудования очистных сооружений требует значительных объемов текущих ремонтных работ по замене насосного оборудования и запорной арматуры.

Реконструкция аэротенков должна включать в себя:

перевод работы аэротенков в режим нитри-денитрификации;

замену аэрационных систем;

создание системы регулирования подачи воздуха на сооружения в зависимости от расхода и качества сточной воды.

Необходима работа по подбору оптимального флокулянта в качестве первоочередной задачи для обезвоживающего оборудования цеха механического обезвоживания. С учетом перспективы развития очистных сооружений необходима замена установок для обезвоживания осадка на более производительное однотипное оборудование.

Необходимо решение вопроса с утилизацией осадка после его механического обезвоживания.

В очищенной воде имеется превышение показателей нормативов сброса по азоту, фосфору, взвешенным веществам, нефтепродуктам.

Необходимо произвести полное обследование коллекторов системы хозяйственно-бытовой канализации методом телеинспекции с целью определения состояния сети и выявления бесхозяйных объектов системы.

Для повышения надежности системы водоотведения необходима реализация следующих мероприятий:

разработка и внедрение программно-вычислительного комплекса для расчета режимов и управления технологическими процессами подачи и распределения воды с автоматическим анализом расчетного режима;

повышение уровня автоматизации технологических процессов;

установка устройств плавного пуска и частотных преобразователей;

замена устаревшего оборудования на современное и энергоэффективное;

установка дробилок на удаленных канализационных насосных станциях.

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