2. Описание существующих сооружений очистки и подготовки воды
1) Город Челябинск
Очистные сооружения водопровода МУП "ПОВВ" включают в себя пять блоков очистных сооружений общей проектной производительностью 975 000 куб. м / сутки и представлены двумя схемами очистки: одноступенчатой и двухступенчатой.
Существующая принципиальная схема очистных сооружений водопровода приведена на рисунке 1.
На блоках N 1, 2, 3 водоподготовка осуществляется по двухступенчатой схеме: отстаивание и фильтрование на скорых фильтрах.
Для снижения биомассы водорослей в период цветения воды в Шершневском водохранилище вода проходит предварительную стадию водоподготовки - микрофильтры. После микрофильтров в воду подается коагулянт и хлорагент для первичного дохлорирования.
Блок N 1 производительностью 182 тыс. куб. м / сутки построен в 1932-1961 годах, состоит из четырех очередей.
Первая очередь производительностью 32 тыс. куб. м / сутки выведена из работы в 2006 году в связи с 100-процентным износом.
Состав 2, 3, 4 очередей: двухъярусные отстойники - по 3 шт. в каждой очереди, скорые фильтры - по 6 шт. в каждой очереди.
Чистая вода Блока N 1 после вторичного хлорирования поступает в резервуар чистой воды (далее - РЧВ) V = 750 куб. м, 1500 куб. м, 2200 куб. м.
Блок N 2 производительностью 200 тыс. куб. м / сутки построен в 1964 году, состоит из двух очередей, включающих в себя следующие сооружения: горизонтальные отстойники - 20 шт., скорые фильтры - 10 шт. Чистая вода Блока N 2 после вторичного хлорирования поступает в РЧВ V = 7000 куб. м - 2 шт.
Блок N 3 производительностью 250 тыс. куб. м / сутки построен в 1981 году, состоит из двух очередей, включающих в себя следующие сооружения: горизонтальные отстойники - 10 шт., скорые фильтры - 10 шт. Чистая вода Блока N 3 после вторичного хлорирования поступает в РЧВ V = 10 000 куб. м - 3 шт.
На Блоках N 4, 5 водоподготовка осуществляется по одноступенчатой схеме - контактные осветлители (далее - КО). Перед подачей на КО исходная вода проходит следующие стадии обработки: микрофильтры (круглогодично); контактные камеры для первичного хлорирования; смесители для ввода коагулянта; ввод флокулянта за 1 метр до очереди КО.
Блок N 4 производительностью 175 тыс. куб. м / сутки построен в 1993 году, состоит из двух очередей: первая очередь КО - 8 шт., вторая очередь КО - 12 шт. Чистая вода Блока N 4 после вторичного хлорирования поступает в РЧВ V = 10000 куб. м - 3 шт.
Блок N 5 производительностью 200 тыс. куб. м / сутки работает по принципу Блока N 4. Блок N 5 введен в эксплуатацию в 2011 году. Ввод Блока N 5 создал резерв мощности на перспективное строительство.
Промывка фильтров всех блоков производится водой из резервуаров чистой воды. Подача воды на промывку осуществляется насосами, установленными на насосных станциях второго подъема N 22, 23 и насосной станции N 93. В насосной станции N 93 установлены два насосных агрегата Д6300-27, производительностью 6500 куб. м / час для промывки фильтров.
Для водоподготовки используются следующие реагенты: коагулянт (сернокислый алюминий); оксихлорид алюминия "Бопак-Е"; известковое молоко; флокулянты (АN 905, FL-4540); перманганат калия.
Обеззараживание воды (первичное, вторичное) производится газообразным хлором в смеси с эжекционной водой.
В насосной станции N 21 установлено четыре насосных агрегата: 22НДС - 1 шт., производительностью 4 500 куб. м / час; 20Д6 - 1 шт., производительностью 1950 куб. м / час; Д2000-100 - 1 шт., производительностью 2000 куб. м / час; Д4000-95 - 1 шт., производительностью 4000 куб. м / час. РЧВ при насосной станции N 21:
V=1500 куб. м - 1 шт., V=750 куб. м - 1 шт., V=2200 куб. м - 1 шт.
В насосной станции N 22 установлено четыре насосных агрегата: 22НДС - 1 шт., производительностью 4 500 куб. м / час; Д4000-95 - 3 шт., производительностью 4000 куб. м / час. РЧВ при насосной станции N 22: V=7000 куб. м - 2 шт.
В насосной станции N 23 установлено шесть насосных агрегатов: Д6300-80 - 4 шт., производительностью 6300 куб. м / час; Д4000-95 - 2 шт., производительностью 4000 куб. м / час. РЧВ при насосной станции N 23: V=10000 куб. м - 3 шт.
Учет воды осуществляется с помощью коммерческих приборов учета US800 - 7 шт., установленных после насосных станций первых подъемов (подача воды потребителю - величина расчетная, измеряется вихревыми погружными счетчиками-расходомерами РЭВ-П "Фотон" - 7 шт., установленными на главных водоводах, их показания не принимаются к учету поданной воды).
Сооружения обработки промывных и шламовых вод. В процессе обработки воды на очистных сооружениях образуются следующие потоки: промывные воды скорых фильтров, контактных осветлителей и сеток микрофильтров (~50 100 куб. м / сутки); шламовые воды от продувки и промывки отстойников и воды, образующиеся на насосной станции N 38/I,I (~ 7 700 куб. м / сутки); прочие расходы (~ 36 200 куб. м / сутки).
Для приема промывных вод существуют насосные станции N 37, 38.
В состав насосной станции N 37 входят следующие сооружения: резервуар-усреднитель промывных вод V=3000 куб. м - 1 шт.; резервуар-накопитель шламовых вод V=1000 куб. м - 1 шт.; здание насосной станции N 37.
Промывная вода, поступающая на насосную станцию N 37, возвращается в "голову" очистных сооружений для повторной обработки либо сбрасывается в Шершневское водохранилище (согласно решения о предоставлении водного объекта (Шершневское водохранилище на р. Миасс) в пользование N 74-14.01.05.009-Х-РСБХ-С-2014-00821/00 от 31.12.2014 г. до 31.12.2019 г. и разрешения N 166 на сброс загрязняющих веществ в окружающую водную среду (водные объекты) от 31.12.2014 г. до 31.12.2019 г.).
В состав насосной станции N 38 входят следующие сооружения: песколовки; резервуары-отстойники V=600 куб. м - 8 шт.; насосные станции N 38/1, 38/2.
Насосная станция N 38 работает совместно с блоками N 4, 5, где осветленные (отстоянные) промывные воды перекачиваются в "голову" сооружений для повторной обработки.
Шламовые воды насосных станций N 37, 38 перекачиваются на очистные сооружения канализации города Челябинска (далее - ОСК) через канализационную насосную станцию N 16.
Рисунок 1
Принципиальная схема очистных сооружений водопровода города Челябинска
2) пос. Смолино
Вода из скважины N 78-64а подается в резервуар объемом 500 куб. м и, далее, насосами второго подъема направляется потребителю.
Сооружения обеззараживания воды отсутствуют.
В 2013 году ООО "СтандартПроект" выполнен рабочий проект 74.66.13 "Установка системы обеззараживания воды в насосной станции II подъема пос. Смолино".
3) пос. Аэропорт
Площадка очистных сооружений водоснабжения включает в себя скважинный водозабор, резервуары объемом 300 куб. м - 2 шт. и насосную станцию второго подъема. Перед подачей в резервуары вода хлорируется.
В 2012 году выполнена и согласована в Госэкспертизе проектно-сметная документация "Сооружения по умягчению и обеззараживанию воды пос. Аэропорт Металлургического района г. Челябинска".
3. Описание существующей системы транспортировки воды
С очистных сооружений водопровода насосными станциями второго подъема N 21, 22, 23 вода питьевого качества подается на водоснабжение города Челябинска по семи магистральным водоводам:
1) водовод N 1 - диаметр 600 мм (материал сталь, год строительства - 1932);
2) водовод N 2 - диаметр 900 мм (материал чугун, год строительства - 1939);
3) водовод N 3 - диаметр 900 мм (материал чугун, год строительства - 1956);
4) водовод N 4 - диаметр 1000 мм (материал сталь, год строительства - 1964);
5) водовод N 5 - диаметр 1200 мм (материал сталь, год строительства - 1971);
6) водовод N 6 - диаметр 1200 мм (материал сталь, год строительства - 1975);
7) водовод N 7 - диаметр 1400 мм (материал сталь, год строительства - 1987).
Особенность водоснабжения города Челябинска состоит в достаточном удалении очистных сооружений водопровода от насосных станций третьего подъема и, как следствие, большой протяженности магистральных водоводов.