Из графика видна тенденция к снижению объемов забора воды из Шершневского водохранилища.
Организационный план с перечнем основных мероприятий по развитию и модернизации объектов водоснабжения г. Челябинска на 2013 - 2024 гг. приведен в таблице 7.
Перечень мероприятий по развитию и модернизации объектов водоснабжения города Челябинска на 2013 - 2024 гг.
Таблица 7
Наименование мероприятий | Ед. изм. | Объемные показатели | Года реализации | Цели и задачи |
| Водоснабжение г. Челябинска, Челябинского промузла и городов-спутников | ||||
| 1. Разработка проекта зоны санитарной охраны источника водоснабжения | объект | 1 | 2015 | Повышение экологической безопасности водного объекта. |
| 2. Очистка ложа Шершневского водохранилища от донных отложений в районе водозабора (объем отложений - 169215 куб. м, толщина слоя - 1...2 м) | куб. м | 169215 | 2014 - 2015 | 1. Обеспечение нормативных условий забора воды для очистных сооружений водопровода.2. Улучшение качества воды в источнике водоснабжения.3. Исполнение Постановления Правительства Челябинской обл. от 27.07.2010 N 50-П "О водообеспечении Челябинского промышленного района". |
| 3. Проектирование и сооружение защитных дамб на берегу Шершневского водохранилища в районе п. Смолино | шт. | 2 | 2015 - 2017 | Защита водозабора от возможного аварийного пролива нефтепродуктов и др. опасных и токсичных грузов, перевозимых по ЮУЖД. |
| 4. Реконструкции и модернизации СП "ОСВ" проектной I очередь, в т.ч.: | объект | 1 | 2014 - 2018 | 1. Обновление основных фондов.2. Модернизация технологических процессов. |
| 4.1. Реконструкция и модернизация Блоков NN 2 - 4 ОСВ (оборудование, материалы, приборы, арматура АСУ ТП, строительные конструкции), в т.ч. следующих зданий и сооружений: - II очередь блока микрофильтров; | куб. м/ сут. | 550000 | 1. Повышение эффективности удаления фитопланктона, в результате чего: - снижается содержание хлорорганических соединений при первичном хлорировании, - улучшаются органолептические показатели качества воды.2. Повышение эффективности работы реагентов.3. Снижение доз реагентов.4. Повышение эффективности промывки фильтров.5. Увеличение грязеемкости сооружений.6. Снижение содержания хлорорганических соединений, остаточного алюминия, мутности и цветности в питьевой воде.7. Восстановление несущих строительных конструкций зданий и сооружений, восстановление гидроизоляционных, технологических и санитарных свойств зданий и сооружений блоков очистки. | |
шт. | 8 | 2014 - 2015 | ||
| - камера хлопьеобразования; | шт. | 30 | 2014 - 2017 | |
| - скорые фильтры; | шт. | 12 | 2014 - 2018 | |
| - отстойники | шт. | 30 | ||
| 4.2. Техническое перевооружение склада жидкого хлора СП "ОСВ" | куб. м/сут. | 550000 | 2014 | Приведение в соответствие требованиям ПБ 09-594-03. |
| 4.3. Строительство марганцевого хозяйства на насосной станции I подъема N 21 | объект | 1 | 2016 | 1. Окисление органических соединений в исходной воде.2. Снижение дозы хлора при первичном хлорировании.3. Снижение содержания хлорорганических соединений.4. Улучшение органолептических показателей качества воды. |
| 4.4. Реконструкция котельной | объект | 1 | 2017 | 1. Обновление основных фондов.2. Повышение энергоэффективности. |
| 4.5. Реконструкция насосной станции N 37 | объект | 1 | 2014 - 2015 | Оптимизация параллельной работы насосных станций пром. стоков, системы возврата промывной воды, безаварийной и в полном объеме перекачки шламовой воды на КНС N 16. |
| 4.6. Реконструкция насосной станции N 38 | объект | 1 | 2015 - 2017 | 1. Выведение из работы морально и физически устаревшего оборудования.2. Повышение надежности работы.3. Повышение энергоэффективности. |
| 4.7. Установка частотных преобразователей на НС N N 12, 22 СП "ОСВ" | объект | 2 | 2014 | 1. Сокращение потребления электроэнергии.2. Гибкая работа системы насос - сеть.3. Сокращение аварий в системе.4. Повышение энергоэффективности. |
| 4.8. Выполнение СМР по проекту рыбозащитной системы на водозаборе СП "ОСВ" | объект | 2 | 2014 | Исключение попадания рыбы в водозаборное сооружение. |
| 4.9. Модернизация энергетического хозяйства СП "ОСВ" I очередь (ЗРУ - 6 кВ, кабельных линий, АСУ ТП) | объект | 1 | 2015 - 2018 | Повышение надежности электроснабжения. |
| 5. Реконструкция и модернизация СП "ОСВ" II очередь, в т.ч.: | объект | 1 | 2018 - 2024 | 1. Обновление основных фондов.2. Модернизация технологических процессов. |
| 5.1. Строительство насосной станции II подъема N 21 проектной мощностью 4000 куб. м/ч с резервуарами чистой воды и коллектором d = 1000 мм с блока КО N 4 до коллектора новых резервуаров чистой воды | куб. м/ч | 4000 | 2015 | 1. Выведение из работы морально и физически устаревшей насосной станции.2. Повышение надежности обеспечения питьевой водой потребителей.3. Повышение энергоэффективности. |
| 5.2. Проект и СМР по модернизации блоков КО N 4 и N 5 | объект | 1 | 2015 - 2018 | Блоки не справляются с загрязнениями источника водоснабжения; в паводковый период и в цветение производительность снижается до 25 - 35 %. |
| 5.3. Проект и СМР по демонтажу блока фильтров N 1 | объект | 1 | 2017 - 2020 | Выведение из работы морально и физически устаревшего оборудования, зданий и сооружений. |
| 5.4. Строительство системы очистки воды с использованием ПАУ на территории СП "ОСВ" на время ликвидации техногенных аварий ограниченного масштаба | куб. м/сут. | 550000 | 2015 - 2016 | Повышение барьерных функций ОСВ по нефтепродуктам и запахам в период ухудшения качества воды в источнике во время техногенных аварий ограниченного масштаба. |
| 5.5. Выполнить ТЭО узла первичного УФ-обеззараживания воды | куб. м/сут. | 500000 | 2017 - 2018 | 1. Улучшение органолептических показателей качества воды. |
| 5.6. Строительство узла УФ-обеззараживания фильтрованной воды | куб. м/сут. | 500000 | 2017 - 2018 | 1. Обеспечение качества воды в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01, с использованием современного эффективного метода обеззараживания воды.2. Повышение устойчивости питьевой воды к вирусам и бактериям.3. Улучшение органолептических показателей качества воды. |
| 5.7. Внедрение автоматич. системы управления технологическими процессами, дистанционного мониторинга и управления (АСУ ТП) СП "ОСВ" | объект | 26 | 2014 - 2020 | 1. Повышение оперативности и качества управления технологическими процессами. 2. Сокращение затрат и времени на обнаружение и локализацию неисправностей и аварий в системе.3. Облегчение условий труда обслуживающего персонала.4. Повышение уровня эксплуатации ОСВ.5. Сокращение штатов. |
| 5.8. Модернизация энергетического хозяйства СП "ОСВ" II очередь (3-й независимый источник, кабельные линии, АСУ ТП) | объект | 1 | 2018 - 2020 | Повышение надежности электроснабжения. |
| 5.9. Проектирование и строительство узла приготовления и дозирования гипохлорита натрия | куб. м/сут. | 450000 | 2018 - 2024 | 1. Исключение образования хлорорганических соединений в питьевой воде.2. Повышение безопасности производства за счет вывода из работы хлораторной - опасного объекта.3. Улучшение органолептических показателей качества воды. |
| 5.10. Строительство сооружений очистки промывных вод и обработки осадков СП "ОСВ" | объект | 90000 | 2018 - 2021 | 1. Сокращение объемов забираемой из Шершневского водохранилища воды.2. Улучшение качества воды в источнике водоснабжения.3. Снижение нагрузки на сооружения по органическим загрязнениям.4. Исполнение Постановления Правительства Челябинской обл. от 27.07.2010 N 50-П "О водообеспечении Челябинского промышленного района". |
| 6. Утверждение запасов подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения города на случай чрезвычайных ситуаций | тыс. куб. м/сут. | 100 | 2024 | Обеспечение хозяйственно-питьевого водоснабжения города в случаях чрезвычайных ситуаций. |
| Водоснабжение п. Смолино | ||||
| 1. Строительство станции обеззараживания воды | куб. м/сут. | 600 | 2014 | Повышение устойчивости питьевой воды к вирусам и бактериям. |
| 2. Подключение к системе водоснабжения г. Челябинска | куб. м/сут. | 600 | 2020 | Обеспечение качества воды в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01. |
| Водоснабжение п. Аэропорт | ||||
| 1. Строительство сооружений по умягчению и обезжелезиванию воды | куб. м/сут. | 1000 | 2016 | Обеспечение качества воды в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01. |
| Сети водоснабжения | ||||
| 1. Проект и СМР по приведению рабочих характеристик н/агрегатов насосных станций второго и третьего подъемов к характеристике существующей водопроводной сети с учетом перспективы водопотребления (замена н/агрегатов, установка преобразователей частоты, обратные клапана, автоматические вантузы, индивидуальные приборы учета подачи воды н/агрегатами) | система | 1 | 2014 - 2018 | 1. Сокращение потребления электроэнергии.2. Гибкая работа системы насос - сеть.3. Сокращение аварий в системе.4. Повышение энергоэффективности. |
| 2. Проектирование второй очереди восьмого водовода до Западной н/станции и СМР в полном объеме | объект | 1 | 2015 - 2018 | Выведение из эксплуатации водоводов постройки 1932 - 1956 гг. (1, 2 и 3 водоводы). |
| 3. Санация магистральных водоводов | п. м | 102350 | 2014 - 2018 | Обеспечение качества воды в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01.Обеспечение устойчивого водоснабжения города. Снижение потерь воды питьевого качества. |
Сведения о развитии систем диспетчеризации, телемеханизации и систем управления режимами водоснабжения на объектах организаций, осуществляющих водоснабжение.
Внедрение автоматической системы управления технологическими процессами (АСУ ТП)
Управление технологическими процессами станции водоочистки должно осуществляться в соответствии с достигнутым высоким техническим уровнем нашего времени. Система контроля и управления станцией водоподготовки проектируется с учетом следующих принципов:
Система управления представляет собой сеть контроллеров с разделенной системой, элементы которой связаны между собой сетью с высокой скоростью коммуникации.
Центром системы управления является сеть, состоящая из ПК, обеспечивающих двухсторонний контакт между оператором и машиной. ПК подключены к сети коммуникации контроллеров. В центральной диспетчерской также предусмотрены мониторы для демонстрации большого количества технологических данных и графических изображений объектов.
Измерительные и регулирующие приборы
Режим работы станции водоподготовки, в основном, будет автоматическим, где задачу персонала, в первую очередь, составляют контроль и обслуживание оборудования. Работа машин и оборудования прослеживается по центральному компьютеру, на основании сигналов Контроллеров. Контроллеры, кроме включения и выключения машин, в некоторых случаях выполняют измерения и регулировки, связанные с результатом измерений. Измерительные контуры должны обеспечить следующие функции:
- контроль над потреблением тока;
- измерение расходов воды (растворов) и осадка;
- измерение уровня воды и реагентов, в камерах и емкостях;
- измерение давления воздуха в трубопроводах;
- автоматическое измерение некоторых показателей качества воды;
- измерение других технологических параметров (например, концентрация осадка, уровень осадка, температура, влажность, и т.д.);
- измерения количества поступающей сырой воды и выпускаемой очищенной воды (индуктивные датчики расхода), количества всех внутренних технологических потоков должны измеряться таким образом, чтобы за счет измерений можно было составлять баланс расхода материалов, а в случае реагентов можно было следить за остатками складских запасов.
Влияние отдельных ступеней водообработки на качество питьевой воды будет прослеживаться измерительными приборами, дающими непрерывные показания.
Непрерывно измеряются следующие показатели сырой воды:
- температура, концентрация растворенного кислорода, мутность, pH;
- цветность, Fe, Mn;
- УФ-абсорбируемость, содержание общего органического углерода.
После важнейших технологических ступеней измеряются следующие параметры воды:
- флотированная вода: мутность, цветность, pH;
- вода после песчаных фильтров: мутность, цветность;
- питьевая вода: температура, мутность, pH, цветность, проводимость, Fe, Mn, УФ-абсорбируемость, содержание общего органического углерода, содержание остаточных средств обеззараживания.
Автоматическая станция мониторинга, устанавливаемая в здании песчаных фильтров, ежечасно будет измерять вышеперечисленные параметры сырой и питьевой воды.
Автоматическая система управления схемы централизованного водоснабжения.
Система диспетчеризации системы водоснабжения построена на основе АСУ Интелекон и обеспечивает контроль параметров сети по диктующим точкам. АСУ позволяет контролировать параметры напора в 46 диктующих точках сети.
Дальнейшее развитие системы должно обеспечивать увеличение контрольных точек и увеличение контролируемых параметров.
Экологические аспекты мероприятий по строительству, реконструкции и модернизации объектов системы водоснабжения
Все мероприятия по развитию и модернизации объектов водоснабжения г. Челябинска, направленные на улучшение качества питьевой воды, могу быть отнесены к мероприятиям по охране окружающей среды и здоровья населения. Эффекты от внедрения данных мероприятий - улучшение здоровья и качества жизни населения, а также снижение воздействия на окружающую среду, в том числе на водный объект, улучшение экологической обстановки на территории г. Челябинска и городов-спутников, Шершневского водохранилища и р. Миасс.
Мероприятия по предотвращению вредного воздействия на водный бассейн предлагаемых к строительству и реконструкции объектов систем водоснабжения при сбросе промывных вод
Одним из постоянных источников загрязнения Шершневского водохранилища являются сбрасываемые практически без обработки воды, образующиеся в результате промывки песчаных фильтров и контактных осветлителей. Находящиеся в их составе взвешенные вещества и компоненты технологических материалов, а также бактериальные загрязнения, попадая в водоем, увеличивают мутность воды, сокращают доступ света на глубину, и, как следствие, снижают интенсивность фотосинтеза, что, в свою очередь, приводит к уменьшению сообщества, способствующего процессам самоочищения и увеличению донных отложений.
В настоящее время на ОСВ запланированы мероприятия, снижающие количество загрязняющих веществ и микроорганизмов при сбросе промывных вод в Шершневское водохранилище.
План мероприятий и достигаемый экологический эффект приведены в таблице 8.
Таблица 8
N | Наименование мероприятия | Данные о сбросах загрязняющих веществ и микроорганизмов | Достигаемый эффект, % | |
До | После | |||
1 | Монтаж медленных решеток в камерах хлопьеобразования отстойников Блока N 3 (Выпуск N 1) | Al3+0,742 мг/л 17,017 т/год | Al3+0,556 мг/л 12,751 т/год | 25 |
2 | Система транспортировки промывных вод обмыва сеток микрофильтров (выпуск N 1) | Al3+0,556 мг/л12,751 т/год | Al3+0,500 мг/л 11,194 т/год | 12 |
| Водоросли(октябрь - апрель)4938155 кл/л | Водоросли(октябрь - апрель) 4444339 кл/л | 10 | ||
| Водоросли(май - сентябрь) 71263071 кл/л | Водоросли(май - сентябрь)64136763 кл/л | 10 | ||
| Q пром. вод22933,8 тыс. куб. м/год | Q пром. вод22387,3 тыс. куб. м/год | 2,4 | ||
3 | Система сорбционной очистки на ОСВ, в т.ч.: | |||
| Выпуск N 1 | Mn2+0,057 мг/л1,276 т/год | Mn2+0,051 мг/л1,142 т/год | 10,5 | |
Выпуск N 2 | Mn2+0,02 мг/л0,092 т/год | Mn2+0,018 мг/л0,083 т/год | 10 | |
Сроки реализации мероприятий с 2014 г. по 2017 г.
Для предотвращения неблагоприятного воздействия на водоем в процессе водоподготовки необходимо использование ресурсосберегающей, природоохранной технологий повторного использования промывных вод.
Строительство сооружений очистки промывных вод и обработки осадков СП "ОСВ" необходимо реализовать в ближайшее время.
Очистка промывных вод на сооружениях позволит:
1. Сократить объемы забираемой из Шершневского водохранилища воды в связи возвратом очищенных промывных вод в "голову" ОСВ.
2. Улучшить качество воды в источнике водоснабжения в связи с исключением перекачки промывных вод в Шершневское водохранилище.
3. Снизить нагрузку на сооружения по органическим загрязнениям.
Мероприятия по предотвращению вредного воздействия на окружающую среду при снабжении и хранении химических реагентов, используемых при водоподготовке.
Основным недостатком метода обеззараживания воды хлорсодержащим агентом является образование в процессе водоподготовки высокотоксичных хлорорганических соединений. Галогеносодержащие соединения отличаются не только токсичными свойствами, но и способностью накапливаться в тканях организма. Поэтому даже малые концентрации хлорсодержащих веществ будут оказывать негативное воздействие на организм человека, потому что они будут концентрироваться в различных тканях.
В настоящее время хлор является основным и единственным обеззараживающим агентом на ОСВ. Существующий склад жидкого хлора относится к опасным объектам.