Результатом этого этапа является подготовка экспертного заключения по эффективности работы системы водоснабжения, в том числе водоочистной станции, ее техническому состоянию (включая коммуникации, трубопроводы, арматуру и оборудование станции).
В тех случаях, когда очистные сооружения работают с перегрузкой, необходимо выявить их оптимальную производительность и подготовить рекомендации по уменьшению фактической производительности за счет различных мероприятий: уменьшения непредвиденных расходов и утечек, сокращения подачи воды питьевого качества промышленным предприятиям и т. п.
При невозможности обеспечения качества воды, установленного СанПиНом, выполняются работы третьего этапа.
На третьем этапе проводятся технологические исследования (в случае необходимости) по основным технологическим процессам и методам очистки воды, принятым на станции. На основании полученных данных разрабатываются предложения по совершенствованию технологии и повышению эффективности очистки воды в отношении нормируемых показателей.
По результатам работы этого этапа подготавливается план мероприятий по переводу водоочистной станции на работу в соответствие с требованиями СанПиНа, который включает рекомендации по применению реагентов, переоборудованию или реконструкции отдельных сооружений, переоснащению лабораторий, обучению персонала всех подразделений и цехов работе в новых условиях, получению необходимых лицензий, свидетельств об аттестации и т. п.
Четвертый этап посвящен разработке, привязке и уточнению для каждой станции параметров новых технологических методов очистки воды, применение которых позволит во всех случаях обеспечить выполнение требований СанПиНа. Этот этап проводится только на тех станциях, для которых характерны повышенные концентрации органических и неорганических загрязнений природного или антропогенного происхождения, а также повышенная бактериальная загрязненность. К таким методам относятся, в частности, озонирование, сорбция и их сочетание с другими процессами очистки воды. На основании таких исследований, охватывающих все периоды года, устанавливается эффективность использования новых процессов очистки воды, разрабатывается регламент на их применение и подготавливаются рекомендации по реконструкции и техническому перевооружению станций.
Составляются план мероприятий и бизнес-план по дальнейшему использованию предлагаемых рекомендаций, включающие все последующие этапы работ (проектирование, приобретение оборудования, строительно-монтажные работы и пуск в эксплуатацию новых блоков очистных сооружений), с приведением всех необходимых финансовых затрат, а также обеспечения финансирования данного проекта.
Указанная в данном разделе этапность проведения работ является условной. Она, безусловно, должна определяться исходя из конкретных условий на каждом объекте, для которого должны быть определены виды проводимых работ, их объем и последовательность.
Для каждой станции намечается план всех необходимых мероприятий и устанавливаются сроки выполнения отдельных этапов с указанием ориентировочных финансовых затрат на их реализацию. Например, работы первого и второго этапов могут быть выполнены в течение 3—6 мес. в зависимости от конкретных условий, а работы третьего и четвертого этапов — в течение 6—10 мес.
2. ПЕРВООЧЕРЕДНЫЕ ЗАДАЧИ
При подготовке водоочистных станций к выполнению требований СанПиН следует иметь в виду два основополагающих направления, связанных с улучшением существующей ситуации и каждое из которых в той или иной степени сможет оказать влияние на эффективность работы водоочистных, станций.
2.1. Охрана водоисточников от загрязнения
Комплекс экологических проблем, непосредственно влияющих на качество питьевой воды, должен решаться с выполнением следующих мероприятий:
- поэтапное прекращение сброса в водоисточник промышленных сточных вод и достижение соответствующего режима природопользования в зонах санитарной охраны (утверждение и реализация территориальных экологических программ, установление более жестких требований к качеству сбрасываемой воды, экологическое стимулирование прекращения сброса сточных вод, включая совершенствование налоговой системы и пр.). Повсеместное строительство на промышленных предприятиях локальных систем очистки и канализационных очистных сооружений и соответственно уменьшение концентрации вредных химических веществ в производственных стоках;
- внедрение на промышленных предприятиях оборотных систем водоснабжения, что позволит значительно сократить расход питьевой воды;
- исключение сброса в водоисточник неочищенных или недостаточно очищенных хозяйственно-бытовых сточных вод городов и поселков. Повсеместное повышение эффективности работы городских очистных канализационных сооружений путем глубокой очистки и доочистки сточных вод;
- исключение попадания в водоисточники, в том числе и во впадающие в них речки и ручьи, сточных вод от животноводческих ферм и комплексов, птицефабрик, многие из которых практически не имеют очистных сооружений, что существенно уменьшит загрязнение воды соединениями азота, фосфора и калия, а также бактериальными загрязнениями;
- решение проблемы поверхностного стока, в значительной мере загрязняющего воду в водоемах;
- внедрение автоматизированных систем контроля качества воды поверхностных водоемов и введение принципиально новой системы управления водными ресурсами;
- обеспечение государственного контроля и надзора за состоянием источников питьевого водоснабжения, водоохранной деятельностью промышленных предприятий, сбрасывающих сточные воды в систему коммунальной канализации.
Указанный выше комплекс мероприятий должен выполняться в рамках общей программы охраны окружающей среды данного региона с учетом требований нормативных документов по охране окружающей среды.
2.2. Использование подземных вод
Особое внимание следует уделять преимущественному использованию подземных вод для питьевого и хозяйственно-бытового централизованного водоснабжения города (переработка имеющихся схем и проектов водоснабжения, разведка и утверждение эксплуатационных запасов подземных вод).
Неоспоримым преимуществом подземных водоисточников является их защищенность от загрязнений природного и антропогенного происхождения. При этом в большинстве случаев не требуется проведения очистки воды и применения реагентов. При наличии в воде железа, наиболее характерного загрязнителя для подземных вод, его удаление достигается доступными методами, несложными в эксплуатации.
Эффективным является использование метода искусственного пополнения запасов подземных вод, широко применяемого в Западно-Сибирском регионе. При этом следует установить возможность его применения, имея в виду качество воды поверхностного водоисточника, характеристику грунтовых условий и другие факторы.
3. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ДЕЙСТВУЮЩИХ ВОДООЧИСТНЫХ СТАНЦИЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДОИСТОЧНИКОВ
На основании анализа отечественного и зарубежного опыта эксплуатации водоочистных станций и оценки эффективности работы существующих водоочистных сооружений, а также многолетних работ, выполненных НИИ КВОВ, ГНЦ РФ НИИ ВОДГЕО и другими организациями России, предлагается применение следующих дополнительных методов очистки или конструктивных решений, требующих соответствующей реконструкции водоочистных сооружений и их отдельных элементов и направленных на повышение эффективности очистки воды, а также улучшение качества питьевой воды.
Предложения даны в последовательности осуществления технологических процессов очистки воды на водоочистных станциях.
3.1. Реагентное хозяйство, коагулирование воды, смесители
- В настоящее время предлагаются к применению новые типы эффективных реагентов (коагулянтов и флокулянтов) отечественного и зарубежного производства, в том числе оксихлорид алюминия (ОХА), выпускаемый различными производителями; основной сульфат алюминия (ОСА), флокулянт ВПК-402, коагулянты и флокулянты производства США, Германии, Финляндии и многие другие.
В связи с расширенным ассортиментом реагентов, предложенных к использованию, целесообразно на каждом объекте на основании сравнения различных коагулянтов и флокулянтов с традиционными сульфат алюминия и ПАА осуществить выбор наиболее эффективных реагентов для данных условий.
Оптимальный подбор реагентов позволит наряду с существенным повышением эффективности процесса коагуляции улучшить также качество питьевой воды.
- Одним из важных моментов является система дозирования коагулянта. Для повышения надежности реагентной обработки воды и облегчения эксплуатации и контроля за процессом дозирования можно предложить:
- замену системы объемного или эжекционного дозирования коагулянта (что часто имеет место на практике) на автоматизированные системы дозирования с помощью насосов-дозаторов требуемой производительности ;
- в случае применения порошкообразных и гранулированных реагентов использовать метод сухого дозирования. При этом следует применять специальное оборудование и соблюдать необходимые условия растворения реагентов (подогрев воды, механическое смешение и пр.).
- Эффективность процесса коагуляции в значительной степени зависит от условий смешения коагулянта с обрабатываемой водой.
В связи с этим рекомендуется:
- в существующих смесителях вихревого типа предусмотреть дробное (фракционированное) введение коагулянта в нескольких точках по высоте, что позволит обеспечить более равномерное его распределение;
- для обеспечения быстрого и равномерного смешения коагулянта с водой может быть также использовано специальное распределительное устройство подачи коагулянта, устанавливаемое в нижней части смесителя или на трубопроводе, подающем воду на смеситель.