- •Санкт-Петербург
- •Учебные цели:
- •Расчет учебного времени
- •Литература:
- •Учебно-материальное обеспечение
- •Список используемых сокращений:
- •1. Южная водопроводная станция
- •1.1 Назначение и состав ювс
- •1.2 Функционирование объектов 1-го подъема ювс
- •1.3 Процессы водоподготовки на очистных сооружениях 2-го подъема ювс
- •1.3.1 Одноступенчатая схема очистки воды на бко
- •1.3.2 Двухступенчатая схема очистки воды на фос
- •1.3.3 Двухступенчатая схема очистки воды на к-6
- •Флокуляция
- •Осветление
- •1.4 Очистка промывной воды и обработка осадка (на к-6)
- •Очистка промывной воды
- •Реагентное хозяйство
- •Обработка осадка
- •1.5 Сбор, хранение и подача питьевой воды потребителям
- •Режим работы ювс в условиях резкого ухудшения качества воды водоисточника
- •1.6 Автоматизированная система контроля технологических параметров ювс
- •Главное меню
- •1.7 Система электроснабжения ювс
Реагентное хозяйство
Реагентное хозяйство объединено с блоком обработки промывной воды. Оно включает следующие помещения:
Емкость суточного хранения гипохлорита натрия (22,5 м3) и соответствующие насосы для его дозирования;
Емкость суточного хранения сульфата аммония (2х2 м3) и соответствующие насосы для его дозирования (1 рабочий и 1 резервный);
Три емкости (каждая эффективным объемом в 35 м3 со смесительным оборудованием) для приготовления сульфата алюминия и дозировочные насосы;
Оборудование для приготовления флоокулянта и дозировочные устройства.
Обработка осадка
В блоке («С») обработки осадка установлено оборудование (рис. 25), обеспечивающее выполнение следующих технологических процессов:
осаждение осадка в отстойниках блока «А» и блока «В»;
транспортировка осадка;
вторичное уплотнение осадка;
обезвоживание осадка на центрифугах;
транспортирование шламового кека и слив фугата;
Осаждение осадка в отстойниках
Осадок появляется в результате прохождения воды через полочные осветлители (главная технологическая линия и блок осветления воды обратной промывки). См. п.п. «Отстаивание».
Оседающие твердые частицы соскальзывают вдоль пластин вниз и равномерно собираются в нижней части осветлителя, откуда они периодически удаляются. Осветлитель объединен с уплотнителем осадка, который располагается под рядами пластинчатых панелей. Боковые и нижние поверхности уплотнителя осадка сконструированы таким образом, чтобы осадок собирался на дне. Для уплотнения и транспорта осадка к разгрузочной трубе, расположенной в центре резервуара, используется циркуляционный скребковый транспортер с приводом.
Транспортировка осадка
Избыточный осадок после первичных уплотнителей (главная технологическая линия и блоки осветления воды обратной промывки) подается специальными шламовыми насосами через соответствующие трубопроводы на вторичные уплотнители.
Вторичное уплотнение
На вторичных уплотнителях (2 установки) концентрация осадка доводится до 5 %. Надиловая жидкость из вторичного уплотнителя поступает самотеком в компенсационный резервуар грязной промывной воды и подвергается той же обработке, что и отработанная промывная вода фильтров. Имеется возможность слива надиловой жидкости в канализацию.
Обезвоживание осадка на центрифугах
Обезвоживание осадка осуществляется на 3 центрифугах «Flottwеg», которые обеспечивают доведение осадка до требуемой концентрации (твердого вещества 28 %). На выходе центрифуги получается шламовый кек и фугат.
Транспортирование шламового кека и слив фугата
П олученный в результате обезвоживания шламовый кек поднимается шнековыми транспортерами, укладывается в емкости и затем вывозится транспортными средствами. Рассматривается вопрос об использовании кека в строительстве. Слив фугата происходит в компенсационный резервуар грязной промывной воды или в канализацию.
Рис. 25 Экранная форма управления процессом обработки осадка (К-6)
1.5 Сбор, хранение и подача питьевой воды потребителям
Сбор и хранение питьевой воды в РЧВ
Резервуары чистой воды (РЧВ) предназначены для хранения запасов воды, сглаживания неравномерности режима работы насосных станций 1-го и 2-го подъемов. Вода из БКО-1, ФОС-1,2 и К-6 самотеком поступает в РЧВ № 2-9. РЧВ № 3 находится на реконструкции. Характеристика РЧВ приведена в таблице 6.
РЧВ |
Емкость по паспорту, м3 |
Год ввода в эксплуатацию |
Производс-твенная площадь,м2 |
Уровень воды в метрах |
||
H min |
H max по уровнемеру |
H max до перелива |
||||
№2 |
22000 |
2010 |
5940 |
1,0 |
4,80 |
4,5 |
№3 |
реконструкция |
1939 |
2106 |
1,5 |
3,45 |
4,3 |
№4 |
10000 |
1950 |
2666 |
1,5 |
4,10 |
4,4 |
№5 |
15000 |
1960 |
4650 |
1,5 |
4,10 |
4,5 |
№6 |
20000 |
2009 |
5940 |
1,0 |
4,80 |
4,5 |
№7 |
22000 |
2007 |
5940 |
1,0 |
4,80 |
4,5 |
№8 |
9000 |
1990 |
2304 |
0,9 |
3,80 |
3,96 |
№9 |
21000 |
1990 |
5184 |
0,9 |
3,80 |
3,96 |
Таблица 6
Уровень воды в РЧВ замеряется ультразвуковыми датчиками уровня ЭХО-5 и ДУЕ-1. Данные передаются на АРМ (автоматизированное рабочее место) ЦДП (Центральный диспетчерский пункт) и контролируются сменным персоналом (рис. 26).
Забор воды из РЧВ насосными агрегатами 2-го подъема
Машинные отделения 2-го подъема предназначены для обеспечения подачи питьевой воды потребителям с заданным давлением. В насосных станциях 2-го подъема размещены основное энергетическое и трубопроводное оборудование, механическое и вспомогательное оборудование, контрольно-измерительные приборы, электротехнические, а также противопожарные и санитарно-технические устройств а. Основное энергетическое оборудование – это насосы и их приводные двигатели.
Рис. 26. Основной экран программы контроля технологических параметров ЮВС (ЦДП)
Во втором машинном отделении (МО-2) (год ввода в эксплуатацию - 1933 г., год реконструкции – 1957 г.) установлено 4 электронасосных агрегата: № 1, 3, 4 – Д5000-50, № 2 – Д3200-53. Проектная производительность МО-2 – 220 тыс.м3/сут. МО-2 обеспечивает «высокую зону».
Таблица 7
№ |
Тип насоса |
Q м3/час |
Н м в.ст. |
Тип двигателя |
N кВт |
1 |
Д5000-50 |
5200 |
51 |
СДН-15-39-10 |
1000 |
2 |
Д3200-53 |
3600 |
52 |
АВ-62-2 |
630 |
3 |
Д5000-50 |
3200 |
51 |
АН-15-44-10 |
1000 |
4 |
Д5000-50 |
5200 |
51 |
МС-322-10 |
940 |
В третьем машинном отделении (МО-3) (год ввода в эксплуатацию – 1948 г., год реконструкции – 1959 г.) установлено 5 электронасосных агрегатов – № 1-5 – Д5000-50. Проектная производительность МО-3 – 350 тыс.м3/сут. МО-3 обеспечивает «среднюю и низкую зоны».
Таблица 8
№ |
Тип насоса |
Q м3/час |
Н м в.ст. |
Тип двигателя |
N кВт |
1 |
Д5000-50 |
5200 |
51 |
СДН-15-39-10 |
1000 |
2 |
Д5000-50 |
5200 |
51 |
СДН-15-39-10 |
1000 |
3 |
Д5000-50 |
5200 |
51 |
АН-15-44-10 |
1000 |
4 |
Д5000-50 |
5200 |
51 |
АН-15-44-10 |
1000 |
5 |
Д5000-50 |
5200 |
51 |
АН-15-44-10 |
1000 |
В четвертом машинном отделении (МО-4) (год ввода в эксплуатацию – 1971 г.) установлено 6 электронасосных агрегатов – № 1-6 – Д5000-50. Проектная производительность МО-4 – 430 тыс.м3/сут. МО-3 обеспечивает «среднюю и низкую зоны».
Таблица 9
№ |
Тип насоса |
Q м3/час |
Н м в.ст. |
Тип двигателя |
N кВт |
1 |
Д5000-50 |
5200 |
51 |
АН-15-44-10 |
1000 |
2 |
Д5000-50 |
5200 |
51 |
СДН-2-15-56-10УЗ |
1000 |
3 |
Д5000-50 |
5200 |
51 |
АН-15-44-10 |
1000 |
4 |
Д5000-50 |
5200 |
51 |
АН-15-39-10 |
1000 |
5 |
Д5000-50 |
5200 |
51 |
АН-15-44-10 |
1000 |
6 |
Д5000-50 |
5200 |
51 |
АН-15-39-10 |
900 |
В пятом машинном отделении (МО-5) (год ввода в эксплуатацию – 1991 г. ) установлено 6 электронасосных агрегата – № 1-6 – Д6300-80. Проектная производительность МО-5 – 550 тыс.м3/сут. МО-5 обеспечивает «высокую зону».
Таблица 10
№ |
Тип насоса |
Q м3/час |
Н м в.ст. |
Тип двигателя |
N кВт |
1 |
Д6300-80 |
5200 |
50 |
СДН-2-16-56-10УЗ |
1000 |
2 |
Д6300-80 |
5200 |
50 |
СДН-2-16-56-10УЗ |
1000 |
3 |
Д6300-80 |
5200 |
50 |
СДН-2-16-56-10УЗ |
1000 |
4 |
Д6300-80 |
5200 |
50 |
СДН-2-16-56-10УЗ |
1000 |
5 |
Д6300-80 |
5200 |
50 |
СДН-2-16-56-10УЗ |
1000 |
6 |
Д6300-80 |
5200 |
50 |
СДН-2-16-56-10УЗ |
1000 |
Промывная насосная станция БКО-1 и ФОС-2 (год ввода в эксплуатацию – 1965 г.) установлено 3 электронасосных агрегата – № 1 – Д5000-26, № 2-3 – Д6300-27. Проектная производительность – 550 тыс.м3/сут.
Таблица 11
№ |
Тип насоса |
Q м3/час |
Н м в.ст. |
Тип двигателя |
N кВт |
1 |
Д5000-26 |
4200 |
22 |
А-15-52-8У3 |
500 |
2 |
Д6300-27 |
6300 |
27 |
А-15-58-8 |
550 |
3 |
Д6300-27 |
6300 |
27 |
А4-45ОУ-8МУ3 |
550 |
Обеззараживание воды методом УФО
На выходе с машинных отделений №2 и №5 2-го подъема (которые обеспечивают «высокую зону») применяется вторая ступень обеззараживания на станциях УФО. Обеззараживание воды ультрафиолетовым облучением (УФО) – безреагентный метод обработки воды. Ультрафиолетовые лучи с длиной волны 254 нм обладают выраженным бактерицидным действием на различные микроорганизмы. Данное излучение хорошо проникает сквозь воду и стенку клетки переносимого водой микроорганизма и поглощается ДНК микроорганизмов, вызывая нарушение её структуры.
Станция УФО-2 предназначена для обеззараживания воды на выходе из МО-2. В ней находятся 12 установок УФО УДВ 36А350-10Г-400Т. Проектная производительность – 172,8 тыс. м3/сут.
Станция УФО-5 предназначена для обеззараживания воды на выходе из МО-5. В ней находятся 3 установки УФО УДВ 72А350-10Г-800Т (рис. 27). Проектная производительность – 100,8 тыс. м3/сут.
Обе станции УФО введены в эксплуатацию в 2007 году. Установки УФО обеспечивают дозу не менее 63 мДж/см2.
К аждая установка состоит из камеры обеззараживания, блоков ЭПРА, шкафа управления и системы контроля и сигнализации основных технологических параметров работы. В комплект установки входит блок промывки. Камера обеззараживания – это корпус из нержавеющей стали, установленный на раме.
Рис. 27. Экранная форма АСУ ТП установками УФО
Внутри корпуса горизонтально расположены бактерицидные лампы УФО, размещенные в кварцевых чехлах. Вода поступает в камеру обеззараживания через входной патрубок, обтекает кварцевые чехлы и под воздействием УФ излучения расположенных в них ламп обеззараживается. Вода, прошедшая УФ обработку, поступает в распределительную сеть города. Для контроля интенсивности УФ излучения имеется датчик интенсивности (Вт/м2). Промывка УФ установок производится раствором щавелевой кислоты.
Подача питьевой воды потребителям
После вторичного обеззараживания ультрафиолетовым облучением вода питьевого качества подается в городскую водопроводную сеть
в «высокую» зону:
по водоводам № 9 (d=800), № 10 (d=1000) со станции УФО-2;
по водоводу № 11 (d=1400) со станции УФО-5;
в «среднюю» зону:
по водоводам № 4 (d=900), № 5 (d=1000), № 8 (d=1200);
в «низкую» зону:
по водоводам № 1-3 (d=900), № 6,7 (d=1200).
Величина давления на выходах со станции регламентируется утвержденным графиком выходных давлений Администрацией ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» и измеряется по месту установки приборов. Информация о величине давления и расходе воды на напорных водоводах передается на ЦДП (рис. 12). В среднем объемы подачи воды потребителям составляют около 900 тыс.м3/сут.
Требуемые значения напоров на выходе 2-го подъема станции по часам суток и по дням представлены в таблице 12.
Таблица 12
|
Часы суток |
|||||||||||
Будние дни Выхоные дни |
0-1 |
1-6 1-8 |
6-7 8-10 |
7-10 10-14 |
10-18 14-18 |
18-24 |
||||||
|
мин |
макс |
мин |
макс |
мин |
макс |
мин |
макс |
мин |
макс |
мин |
макс |
Величина на-пора, м.в.ст. (МО-2, 5) |
38 |
40 41 |
36 |
40 |
38 |
42 |
39 |
43 |
39 |
43 |
40 39 |
43 |
Величины напоров на выходе МО-3, 4 должны составлять постоянно не менее 15 м.
Контроль выходного давления и расхода воды по каждому машинному отделению ЮВС дежурная смена осуществляет с помощью программы ССПОИ (рис. 28). Программа использует данные коммерческих приборов контроля воды.
Рис. 28. Экранная форма контроля выходного давления и расхода воды
П араметры технологического процесса
Параметры технологического процесса выбираются в зависимости от качества воды водоисточника и расхода питьевой воды, подаваемой в городскую сеть.
К управляющим параметрам технологического процесса относятся:
доза сульфата алюминия;
доза флокулянта;
доза гипохлорита натрия;
доза сульфата аммония;
доза УФ-облучения;
доза порошкообразного активированного угля;
скорость фильтрации воды через контактные осветлители и скорые фильтры.
Рис. 29. Экранная форма контроля давления в контрольных точках зоны влияния ЮВС |
К контролируемым параметрам технологического процесса относятся: скоростные режимы работы сооружений; дозы применяемых реагентов; качество исходной воды, фильтратов и питьевой воды на выходе со станции; дозы УФ облучения, давление и расходы воды на выходах в город.
Скоростные режимы на сооружениях
Скоростной режим на контактных осветлителях и скорых фильтрах устанавливается, исходя из требований обеспечения качества и количества воды, подаваемой в городскую водопроводную сеть, и качества воды водоисточника.
Выбираемый скоростной режим на контактном осветлителе и скором фильтре зависит от следующих параметров:
текущая фаза фильтроцикла (начало, середина, конец);
качество воды водоисточника;
гидравлическая нагрузка на очистное сооружение;
запас воды в резервуарах чистой воды;
состояние и конструкционные особенности барабанных сеток, контактных осветлителей, горизонтальных отстойников и скорых фильтров.
Производительность очистных сооружений регулируется открытием (закрытием) задвижек:
на входных трубопроводах на блоках ФОС;
на «приточных» трубопроводах барабанных сеток БКО.
На контактных осветлителях скорости фильтрации находятся в диапазоне 3,5-5,0 м/час. На скорых фильтрах скорости фильтрации находятся в пределах 5,0-8,5 м/час.
Технологический контроль процесса водоподготовки
Качество исходной воды и воды на выходе со станции контролируется по физико-химическим, микробиологическим показателям в соответствии с «Рабочей программой производственного контроля качества питьевой воды в Санкт-Петербурге», утвержденной Председателем комитета по энергетике и инженерному обеспечению и согласованной с ГУП «Водоканал СПб» и Главным Государственным санитарным врачом по Санкт-Петербургу силами ЗАО «ЦИКВ» и химико-бактериологической лаборатории ПУВ «Юг».
Качество исходной воды, фильтратов и на выходе с машинных отделений 2-го подъема и станций УФО контролируется также по физико-химическим, микробиологическим показателям ХБЛ в соответствии с «Графиком лабораторно-производственного контроля по этапам водоподготовки на очистных сооружениях ЮВС филиала «Водоснабжение Санкт-Петербурга» ГУП «Водоканал СПб».
Кроме того, на всех очистных сооружениях и машинных отделениях 2-го подъема работает автоматизированная система контроля качества воды с передачей показаний на ЦДП, в которую входят приборы:
Мутномер WTM 500;
рН-метр 9782Р;
Прибор контроля нефтепродуктов в исходной воде TD 4100;
Прибор контроля сине-зеленных водорослей Cyanowatch;
Анализаторы остаточного хлора:
АХПВ
Компактная система определения общего хлора ALLDOS
Анализатор остаточного хлора Dulcometr DMT