Коммунальный комплекс России

Николай Белов, 

начальник отдела – главный технолог Управления канализации АО «Мосводоканал»

Сергей Забровский,
директор ПУ ВКХ Троицкого и Новомосковского административных округов г. Москвы АО «Мосводоканал»

Александр Зинченко,
ведущий инженер отдела главного технолога Управления канализации АО

С 1 июля 2012 г. границы Москвы официально были расширены в юго-западном направлении, к городу были присоединены новые территории, увеличившие площадь города более чем вдвое.

В Перечень муниципальных образований, переданных городу Москве вошли два городских округа: Городской округ Троицк и Городской округ Щербинка, а также 19 городских и сельских поселений на территории Ленинского муниципального района, Наро-Фоминского муниципального района и Подольского муниципального района, часть Одинцовского и Красногорского районов. Новые территории разделили на два административных округа – Новомосковский и Троицкий.

В общей сложности включена территория площадью более 140 тыс. га, 51% из которых занимают лесные угодья, 47 рек, 121 ручей и более  250 прудов. Самыми крупными водотоками являются реки Пахра, Десна, Моча, Незнайка. Эти реки в свою очередь имеют множество притоков и ручьев, которые и формируют их сток. 

Расширение границ дало ощутимый дополнительный стимул строительству, так как передаваемые городу областные территории имеют значительный потенциал для городского развития и резкого роста темпов строительства жилых зон и транспортной инфраструктуры, а также развития водопроводно-канализационного хозяйства на данных территориях.

С момента включения территорий в состав города было принято решение о передаче ключевых объектов водопроводно-канализационного хозяйства в аренду АО «Мосводоканал» (тогда – МГУП «Мосводоканал»).

На сегодняшний день в аренде Общества находится 80 канализационных насосных станций, 532,41 км канализационных сетей, в том числе самотечных сетей – 351,8 км, напорных трубопроводов – 180,61 км,  18 канализационных очистных сооружений проектной  производительностью от 0,5 до 25 тыс. м3 в сутки.

Общая производительность сооружений – 51,3 тыс. м3 в сутки.

При получении объектов в аренду были проведены комплексная инвентаризация и обследование их технического состояния.

По результатам данных мероприятий было выявлено, что большая часть канализационных очистных сооружений ТиНАО построена в 60–80-е годы прошлого века:

• применяемая на очистных со­оружениях технология очистки сточных вод морально устарела и не обеспечивает качества очистки, соответствующего современным нормативным требованиям;
• емкостные сооружения, механическое и энергетическое оборудование, запорно-регулирующая арматура сильно изношены, системы автоматизации технологических процессов практически отсутствуют;
• часть сооружений (40%) работают с гидравлической нагрузкой, превышающей проектную в 1,5–2 раза, из-за чего нарушается технологический процесс очистки;
• негативное влияние на технологические процессы очистки воды оказывает залповый характер поступления стоков от промышленных предприятий (в первую очередь пищевой промышленности).

За время эксплуатации очистных сооружений АО «Моводоканал» в плановом режиме проведены ремонтные работы действующих емкостных сооружений и оборудования, ремонт и замена воздуходувного и насосного оборудования, работы по восстановлению дренажных систем иловых площадок, реконструкция аэрационных систем, замена запорно-регулирующей арматуры, ремонт технологических трубопроводов, произведен частичный ремонт производственных зданий. Проведена наладка и оптимизация технологических режимов очистки воды и обработки осадка.

Однако данных мероприятий недостаточно, так как применяемые на объектах технологии морально и физически устарели, не способны обеспечивать очистку в соответствии с нормативами. Для обеспечения выполнения нормативных показателей необходима комплексная реконструкция канализационных очистных сооружений с переводом на современные технологии водоочистки. Также в условиях развития территорий ТиНАО возникла необходимость увеличения производительности ряда очистных сооружений за счет реконструкции. Для решения этих вопросов АО «Мосводоканал» была принята «Программа реконструкции очистных сооружений, расположенных в Троицком и Новомосковском административных округах» (далее – Программа), рассчитанная на реализацию до 2025 г.

Высокие требования к качеству очищенной воды, дефицит площадей существующих промышленных площадок очистных сооружений, близость жилья потребовали включения в проекты реконструкции очистных сооружений достаточно сложных технических и технологических решений. Концепция реконструкции очистных сооружений ТиНАО включала в себя:

• использование комбинированных установок механической очистки и отказ от первичного отстаивания сточных вод;
• использование резервуаров-усреднителей, так как приток сточных вод характеризуется высокой неравномерностью, в том числе за счет притока поверхностных вод;
• технологии глубокой биологической очистки сточных вод с удалением биогенных элементов (азота
  и фосфора);
• для сооружений производительностью до 1000 м3 в сутки и дефицитом свободных площадей – схемы очистки сточных вод с мембранным илоразделением, позволяющие отказаться от сооружений доочистки, сократить количество стадий очистки;
• для сооружений производительностью свыше 1000 м3 в сутки – классические схемы биологической очистки с внедрением современных методов доочистки (включая мембранные технологии);
• ультрафиолетовое обеззараживание;
• механическое обезвоживание осадка (избыточного ила), в качестве альтернативы естественной сушки на иловых картах;
• компактное размещение всех основных технологических узлов в едином производственном здании и применение систем очистки вентиляционных выбросов в целях экономии площади, а также устранения канализационных запахов;
• использование тепла очищенных сточных вод для отопления производственных зданий за счет внедрения тепловых насосных установок;
• использование современного энергоэффективного оборудования и систем автоматизации технологических процессов;
• использование резервных источников электроснабжения (дизель-генераторов) на полную мощность сооружений, для обеспечения надежной эксплуатации объектов.

Первые и успешные

Первым проектом стала реконструкция очистных сооружений в пос. Минзаг. Сооружения расположены на территории подсобного хозяйства поселка и были построены по типовому проекту в 70-х годах прошлого века. В состав сооружений входили: приемная камера с решеткой ручной очистки, песколовки горизонтальные с камерой ручной очистки, двухъярусные отстойники, биофильтры, вторичный отстойник, контактный аэрируемый резервуар. Сооружения и оборудование находились в аварийном состоянии, отстойники и контактный резервуар являлись источником вторичного загрязнения, отсутствовали сооружения обработки осадка и возможность осуществлять выгрузку осадка из сооружений, приток сточных вод на сооружения значительно превышал проектный. Требовалось срочно осуществить реконструкцию сооружений с переводом на современные технологии очистки и увеличением производительности.

В сентябре 2015 г. работы по объекту «Система очистки сточных вод блочно-модульной компоновки в поселке подсобного хозяйства Минзаг» производительностью 500 м³/сут. были завершены.

На сооружениях впервые в Московском регионе была внедрена современная технология очистки сточных вод с удалением биогенных элементов в мембранном биореакторе (технологическая схема приведена на рис. 2). В отличие от классических систем аэротенк-вторичный отстойник, где концентрация активного ила в аэротенках, как правило, находится в пределах 2–4 г/л, в системе с мембранным илоразделением концентрация активного ила может находиться в диапазоне 8–15 г/л, при этом риск выноса ила с очищенной водой отсутствует.

Благодаря этому применение мембранной технологии позволило значительно сократить используемые под сооружения площади, то есть обеспечить глубокую очистку сточных вод без увеличения объемов сооружений, что немаловажно в условиях высокой стоимости городских земельных площадей. Было достигнуто стабильно высокое качество очистки, соответствующее рыбохозяйственным нормативам, в том числе по биогенным элементам.

Технологическое оборудование, примененное на ОС пос. Минзаг, в основном отечественного производства. Это узел механической очистки – комбинированная установка, состоящая из решетки тонкой очистки и песколовки; аэрационная система с дисковыми мембранными мелкопузырчатыми аэраторами; роторные воздуходувные агрегаты с автоматическим регулированием подачи воздуха, в зависимости от заданной концентрации растворенного кислорода; мембранный биореактор с мембранными кассетами (совместного производства Россия–Германия), узел обеззараживания с применением ультрафиолетового излучения; узел обработки осадка с применением шнекового фильтр-пресса (совместного производства Россия–Япония).

Для обеспечения комфортных условий проживания населения реализован комплекс мероприятий по удалению запахов канализации. Все технологические узлы механической очистки и обработки осадка расположены в едином производственном здании. Производственные помещения и технологические резервуары оснащены системой вытяжной вентиляции с очисткой вентвыбросов.

Качество очищенной воды на ОС Минзаг и качество воды в реке-водоприемнике приведено в табл. 1 .

Следующим реализованным проектом стала реконструкция ОС пос. Щапово. Сооружения были построены по типовому проекту в 1978 г.,
в состав сооружений входили: приемная камера с ручной решеткой и песколовкой, биологическая очистка в аэротенках – вторичных отстойниках, доочистка в биологических прудах. Сооружения и оборудование имели сильный износ и фактически находились в неработоспособном состоянии, ряд емкостных сооружений и металлических конструкций имели значительный износ, в результате чего происходила инфильтрация и излив сточной жидкости, неоднократно отмечался срыв процессов биологической очистки в результате сброса промышленных сточных вод (предположительно от пищевой промышленности), биологические пруды являлись источником вторичного загрязнения ввиду отсутствия выгрузки осадка. На объекте также находились недостроенные и неиспользуемые емкостные сооружения, состояние которых оценивалось как неудовлетворительное.

Работы по реализации проекта «Реконструкция очистных сооружений в пос. Щапово», производительностью 2000 м³/сут., были завершены в 4 квартале 2017 г. Проектными решениями также предусмотрено использование мембранных технологий, однако в данном случае мембранные технологии использованы в качестве сооружений доочистки. Основное технологическое оборудование, примененное на ОС Щапово, унифицировано с ОС Минзаг, также в основном отечественного производства.

Сооружения введены в эксплуатацию и обеспечивают высокое качество очистки в соответствии с рыбохозяйственными нормативами. Кроме того, благодаря применению шнековых обезвоживателей избыточного ила были ликвидированы иловые площадки, что позволило не только обеспечить площадку под строительство новых сооружений, но и улучшить экологическую обстановку. Также на сооружениях реализован комплекс мероприятий по удалению запахов: сооружения механической очистки воды и обработки избыточного ила выполнены закрытыми с системой сбора и очистки вентвыбросов. Таким образом, в результате реконструкции обеспечен экологический эффект как по очистке воды, так и по атмосферному воздуху, что не менее важно, учитывая близкую расположенность к очистным сооружениям жилья и социальных объектов.

С прицелом на перспективу

Также в настоящее время в рамках Программы ведутся работы по реконструкции очистных сооружений:

• пос. Марушкино, производительностью 3700 м³/сут. (за счет городского бюджета, заказчик – Департамент развития новых территорий г. Москвы);
• пос. Курилово, производитель­ностью 2000 м³/сут.;
• пос. Рогово, производитель­ностью 1000 м³/сут.

Завершить работы по реконструкции указанных объектов и ввести сооружения в работу планируется в 2018 г.
Ведется разработка проектов реконструкции очистных сооружений:

• пос. Птичное, производительностью 12 000 м³/сут. – работы по реконструкции планируются в 2018–2020 гг.;
• пос. Рассудово, производительностью 500 м³/сут. – работы по реконструкции планируются в 2019 г.

Начаты работы по разработке проектов реконструкции очистных сооружений:

• пос. Кокошкино, производительностью 12 000 м³/сут. – работы по реконструкции планируются в 2019–2020 гг.;
• пос. Красное, производитель­ностью 500 м³/сут., с внедрением технологии ГРАИЛ (SBR-реакторы с гранулированным активным илом) – работы по реконструкции планируются в 2019–2020 гг.

В ближайшей перспективе планируется вывод из эксплуатации очистных сооружений в пос. Московский с перекачкой стоков в бассейн канализования Курьяновских очистных сооружений (реализация планируется в 2022 г.), в пос. Первомайское с перекачкой стоков в бассейн канализования очистных сооружений пос. Птичное (реализация в 2018–2019 гг.), в пос. Власово и пос. Крекшино с перекачкой стоков в бассейн канализования очистных сооружений пос. Кокошкино (реализация в 2019–2020 гг.).

Реконструкцию оставшихся пяти объектов (в пос. Кленово, Яковлево, Шишкин лес, МВТ и г. Троицк) планируется реализовать в период с 2021 по 2025 гг.

Все без исключения очистные сооружения будут реконструироваться с применением наилучших доступных технологий водоочистки, технологий удаления биогенных элементов и систем УФ-обеззараживания очищенных сточных вод. Сооружения будут оснащены современным энергоэффективным оборудованием и системой автоматизации, компактное размещение всех основных технологических узлов в едином производственном здании позволит значительно сократить площади, а также решить проблему канализационных запахов. Сточные воды будут проходить полный цикл механической, биологической очистки и доочистки.

Таким образом, в ходе реконструкции очистных сооружений решаются следующие основные задачи.

• Перевод сооружений на современные технологии очистки сточных вод с глубоким удалением биогенных элементов (азота и фосфора).
• Выполнение санитарных требований к качеству очищенной воды за счет внедрения технологии обеззараживания УФ-облучением.
• Внедрение современного энергоэффективного оборудования и систем автоматизации технологических процессов.
• Оснащение очистных сооружений системами очистки вентиляционных выбросов.

В последние годы АО «Мосводоканал» активно занимается модернизацией, техническим перевооружением и реконструкцией очистных сооружений. Все технологические инновации осуществляются в соответствии с рекомендациями технического справочника по наилучшим доступным технологиям ИТС 10-2015 «Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов».

До последнего времени АО «Мосводоканал» строил и эксплуатировал сооружения большой производительности. Первый опыт АО «Мосводоканал» реконструкции и строительства малых очистных сооружений оказался достаточно успешным. Сооружения обеспечили высокое качество очистки, соответствующее рыбохозяйственным нормативам. Проектирование и строительство объектов осуществлялось силами отечественных проектных и строительных организаций. Опыт эксплуатации показал, что стабильная высокоэффективная работа малых очистных сооружений канализации может быть обеспечена за счет надежного оборудования и высокой степени автоматизации. При этом необходимо отметить, что установленные для столь малых очистных сооружений рыбохозяйственные нормативы представляются неоправданно жесткими. Их выполнение влечет за собой усложнение технологии, увеличение объемов и стоимости сооружений. Опыт эксплуатации малых очистных сооружений, обеспечивающих качество, соответствующее рыбохозяйственным нормативам, показал, что себестоимость очистки сточных вод на таких сооружениях превышает установленный тариф.

С 01.01.2019 планируются существенные изменения законодательства в сфере системы нормирования качества очищенных сточных вод, сбрасываемых в водоприемники, для организаций, осуществляющих эксплуатацию централизованных систем водоотведения. Так, вступает в силу введенная Законом № 225-ФЗ в Закон № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» норма о том, что для объектов централизованных систем водоотведения поселений и городских округов, отнесенных к объектам I категории, комплексным экологическим разрешением устанавливаются технологические нормативы на основе технологических показателей наилучших доступных технологий (НДТ) в сфере очистки сточных вод, установленных Правительством РФ на основе информационно-технического справочника НДТ с учетом мощности очистных сооружений и категорий водных объектов, являющихся водоприемниками. Эти изменения можно приветствовать, так как это положительным образом скажется на проектировании, строительстве и эксплуатации канализационных очистных сооружений и позволит оптимизировать капитальные и эксплуатационные затраты.

Уже сегодня сброс в водоприемники очищенных сточных вод от реконструированных с использованием НДТ сооружений улучшает экологическую ситуацию и способствует биоразно­образию водоемов.

Свою миссию АО «Мосводоканал» видит в том, чтобы, используя прогрессивные энерго- и ресурсосберегающие технологии, сделать жизнь москвичей комфортной, а услуги доступными. Предприятие уверенно внедряет технологии XXI века, вводит в эксплуатацию новые, уникальные сооружения с использованием инновационных технологий и оборудования.