Полная версия

Главная arrow БЖД arrow Водоснабжение

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Идеология развития водоснабжения в XXI веке

(на примере Московского водопровода)

Новое тысячелетие требует определения государственной политики в водном хозяйстве страны. Об этом шла речь и на международном саммите, который проходил в 2002 г. в Йоханнесбурге и был организован Всемирным советом по воде. В итоговом документе саммита было отмечено, что первоочередной задачей каждого государства в XXI в. является определение национальной политики в водном хозяйстве и водоснабжении.

Для Москвы и Московской области основные направления концепции развития водопровода отражены в Генеральной схеме водоснабжения Москвы, разработанной в соответствии с Генеральным планом и Основными направлениями градостроительного развития города и области на период до 2010 г. Перспективы развития водохозяйственного баланса, вопросы развития водоисточников, организация централизованных систем водоснабжения решены в Генеральной схеме комплексно с учетом интересов обоих субъектов Федерации. Суть новой идеологии в том, что старая концепция непрерывного наращивания мощностей водопроводных сооружений заменена концепцией экономии и рационального использования водных ресурсов, создания независимого источника водоснабжения на базе подземных вод, внедрения современных технологий водоподготовки и повышения уровня надежности всей системы. Все это необходимо для обеспечения высокого качества питьевой воды, что является залогом здоровья нации.

Бесспорно, в успешной работе Московского водопровода, в стабильной эксплуатации, наращивании мощностей и освоении новых технологий большая заслуга руководителя — генерального директора Мосводоканала Станислава Владимировича Храменкова, который возглавляет его более двух десятилетий.

В этот период ежегодно проводятся международные конференции по основным проблемам водоснабжения и канализации, по новым эффективным технологиям. Обмен опытом с их участниками — коллегами из Франции, Германии, Канады, США, Нидерландов и других стран — позволяет быть в курсе всего нового, что появляется в отрасли, не отставать от требований времени.

Для сокращения непроизводительных расходов воды в системах водоснабжения предлагается комплекс мероприятий, в их числе:

  • • введение систем оборотного водоснабжения на водопроводных станциях;
  • • модернизация городской водопроводной сети, улучшающая гидравлические параметры ее работы.

Обследование систем водоснабжения в жилищном фонде позволило определить причины повышенного расхода водных ресурсов:

  • • завышенное давление в сетях, прежде всего на вводах в жилые дома;
  • • несоблюдение температурного режима в системе горячего водоснабжения;
  • • утечки в изношенных сетях и прохудившихся трубопроводах, а также в сантехнических устройствах жилых домов;
  • • неучтенные водопотребители из-за огромной миграции и большого числа проживающих в городах без прописки и регистрации.

Учитывая важность сокращения непроизводительных потерь воды, разработан комплекс водосберегающих мероприятий в жилфонде:

  • • реконструкция и наладка систем холодного и горячего водоснабжения в жилых домах;
  • • установка преобразователей частоты на насосах холодного и горячего водоснабжения;
  • • установка современной сантехнической арматуры в квартирах;
  • • установка водосчетчиков на каждом вводе в жилые дома.

Реализация этих мер, например в Москве, позволила с 1998

по 2003 г. сократить в муниципальном жилфонде на 40 л суточный расход воды на человека.

Создание независимого, защищенного от антропогенного воздействия источника водоснабжения на базе подземных вод позволит комплексно решать вопросы повышения надежности системы водоснабжения и улучшения качества питьевой воды.

В Москве существующая система водоснабжения базируется на двух поверхностных источниках — реках Волга и Москва и их притоках. Водоподготовку выполняют 4 водопроводные станции. В дополнение к этому, учитывая сказанное, по заказу правительства Москвы и Московской области разработано техникоэкономическое обоснование Южной системы водоснабжения на базе подземных вод московского артезианского бассейна. В настоящее время оно прошло экологическую и государственную экспертизы и утверждено приказом Госстроя России.

Урбанистические нагрузки на поверхностные источники все более увеличиваются по мере роста населения городов и застройки берегов рек коттеджами без инженерного обустройства территорий.

Загрязнение поверхностных источников требует все более эффективных средств и методов водоочистки. Естественно, ведется поиск новых технологических процессов, улучшающих качество питьевой воды.

В целях совершенствования классической технологии водоподготовки (реагентная обработка воды, отстаивание, фильтрование) на водопроводных станциях внедряются принципиально новые методы обработки воды — это прежде всего озонирование, озоносорбция, мембранное фильтрование и др. Осваиваются более эффективные технологии, например водовоздушная промывка фильтров. Активно внедряются новые реагенты, позволяющие оптимизировать процесс очистки в зависимости от состава загрязнений исходной воды: полимерный флокулянт для улучшения процесса коагулирования; оксихлорид алюминия, который более эффективен, чем обычно применяемый сульфат алюминия, особенно в зимнее время. Постоянно проводятся лабораторные и пилотные эксперименты по оценке возможности применения того или иного реагента или материала: двуокиси хлора, нескольких десятков коагулирующих реагентов, порошкообразных углей и т.д.

28 октября 2004 г. исполнилось 200 лет Московскому водопроводу. Значимым событием в юбилейном году было начало строительства крупного уникального объекта — Юго- Западной водопроводной станции (ЮЗВС). Новая станция нужна не для увеличения мощностей подачи воды, а для освоения самых современных технологий водоочистки и реализации проекта реконструкции соседней, Западной водопроводной станции, а в дальнейшем — и всех действующих станций Московского водопровода (Рублевской, Восточной и Северной).

Учитывая социальную значимость проекта и трудности с бюджетным финансированием, правительство РФ приняло решение о строительстве ЮЗВС с привлечением иностранных инвестиций. Технологическая схема очистки воды на строящейся станции кроме традиционных стадий осветления и обеззараживания будет включать озоносорбцию и мембранное фильтрование, что исключит попадание в питьевую воду токсичных органических соединений и обеспечит ее полную дезодорацию. Никакие природные аномалии не будут влиять на качество полученной чистой и вкусной питьевой воды.

Решая главную задачу, необходимо помнить об экологических аспектах. Жидкий хлор, поставляемый на водопроводные станции, — источник постоянной опасности. Замена его на газообразный хлор, концентрация которого в 400 раз меньше, или на гипохлорит натрия позволит снизить во много раз опасность транспортировки хлора. Также с целью увеличения безопасности работы вместо аммиака используется его водный раствор — аммиачная вода.

Остается наиважнейшим делом дальнейшая автоматизация в системах водоснабжения. Автоматизируются водовоздушная промывка фильтров, дозирование хлора, аммиака, коагулянтов и других реагентов, работа насосной станции II подъема, а также вся система информации по технологическим вопросам. Чтобы проиллюстрировать эффект автоматизации, приведем один пример: автоматизация дозирования коагулянта на Северной водопроводной станции Москвы сберегает 5 % ценного реагента. За год это миллионы рублей!

Прежде достаточно трудоемкой операцией была промывка фильтров. Теперь фильтр-операторы определяют состояние фильтра и загрузочного материала по приборам и принимают соответствующие технологические решения.

Одним из важнейших элементов системы водоснабжения города, выполняющих функцию подачи и распределения воды, являются водопроводные сети. Без них вода не придет в наши квартиры. Это, по сути, — кровеносные сосуды системы водоснабжения, их значение трудно переоценить. Учитывая, что в России износ коммунальных сетей составляет 50—60 %, следует сказать, что сети — самое узкое и уязвимое место всей системы водоснабжения.

Например, Московский водопровод насчитывает более 10 тыс. км трубопроводов, большую их часть — 71 % составляют стальные трубы, 27 % — чугунные, на остальные — железобетонные, полиэтиленовые, поливинилхлоридные — приходится лишь 2 %. Средний срок службы стальных труб — 33—35 лет, чугунных — 71 год. Более половины всех трубопроводов отслужили амортизационный срок. Конечно, при таком износе аварии неизбежны. Повышению долговечности и снижению аварийности сетей водоснабжения способствуют:

  • • применение труб из коррозионно-стойких материалов;
  • • использование новых конструкций запорно-регулиру- ющей арматуры;
  • • создание математической модели управления системой водоснабжения.

Необходимо обеспечить не только надежность функционирования водопроводной сети, но и не допустить вторичного загрязнения воды, а это требует постоянного контроля внутреннего состояния трубопроводов. Концепция модернизации водопроводной сети предусматривает большой комплекс мер:

  • • применение труб из высокопрочного чугуна с эффективной внутренней и наружной изоляцией;
  • • снижение избыточных напоров в распределительной сети;
  • • обеспечение необходимого водовоздушного режима работы водопроводной сети;
  • • внедрение новых технологий и оборудования для безаварийного водоснабжения;
  • • применение перспективных технологий восстановления водопроводных сетей и магистралей;
  • • использование информационных технологий.

С учетом достижений научно-технического прогресса предлагается использовать трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в кристаллической решетке (ВЧШГ). Эти трубы отвечают международным стандартам качества, соединяя в себе коррозионную стойкость чугуна с механическими свойствами стали.

Надежность системы водоснабжения повышают также с помощью сетевых регуляторов давления, которые стабилизируют давление в зонах с низкими геодезическими отметками земли.

Ряд проблем в эксплуатации трубопроводов создает скопление в повышенных точках нерастворенного воздуха (до 4 %), содержащегося в питьевой воде. Негативное воздействие этого явления сводится к следующему:

  • • существенно увеличивается гидравлическое сопротивление в трубопроводах, что приводит к дополнительным затратам электроэнергии при подаче воды потребителю;
  • • создается потенциальная опасность возникновения гидравлического удара;
  • • ускоряется процесс коррозии внутренней поверхности трубопроводов и оборудования.

В связи с этим особую важность приобретает обеспечение оптимального водовоздушного режима в водопроводной сети, что создается с помощью вантузов рычажного типа. Их использование снижает потери напора в сетях и дает значительную экономию электроэнергии.

Применение новых методов проведения аварийно-восстановительных и профилактических работ на сетях позволяет существенно сократить трудозатраты. В частности, этому способствуют установка серийно выпускаемых муфт ПФРК (патрубок — фланец — раструб компенсаторный) и ДРК (двойной раструб компенсаторный), ремонт раструбных соединений с помощью стандартных ремкомплектов, а также восстановление герметичности раструбных соединений методом бандажирования и др.

Внутренняя коррозия и обрастание отложениями стенок стальных и чугунных трубопроводов снижают их пропускную способность, нарушая режим подачи и ухудшая качество воды, при этом существенно возрастают удельные затраты электроэнергии на ее транспортирование и подачу потребителям.

Существуют оригинальные технологии бестраншейного ремонта трубопроводов, нашедшие широкое распространение как у нас в стране, так и за рубежом. Они являются альтернативой традиционным раскопкам, которые сопровождаются вскрытием дорожного полотна, что многократно увеличивает трудоемкость, а также стоимость работ и сроки ликвидации повреждений.

Нанесение цементно-песчаных покрытий, использование полимерных рукавов, протаскивание в ремонтный трубопровод труб меньшего диаметра — эти методы восстановления внутренней поверхности трубопроводов (санацию) применяют все шире.

В последние годы при нарушении герметичности раструбных соединений используется метод бандажирования. Перечисленные методы позволяют восстановить утратившие работоспособность трубопроводы, обеспечить им стабильную (на 50 лет и более) пропускную способность при сохранении высокого качества транспортируемой воды.

Современные технологии модернизации водопроводной сети существенно снизили число повреждений и аварий на трубопроводах.

Активное внедрение информационных технологий в практику эксплуатации водопроводных сетей также способствует повышению надежности их работы. Диагностическое обследование трубопроводов позволяет объективно оценить состояние водопроводной сети, а формирование базы данных способствует выяснению причин и характера аварий, а также дестабилизирующих факторов.

Следует учитывать, что повреждения трубопроводов имеют как вероятностный, так и прогнозируемый характер, в связи с чем проводимые работы могут быть двух типов:

  • • аварийно-восстановительные (при вероятностном характере);
  • • планово-предупредительные (при прогнозируемом).

Улучшение качества профилактических работ и переориентация эксплуатационных служб с аварийно-восстановительного режима на режим профилактического обслуживания — также необходимое условие снижения аварийности на сетях. Для реализации этой задачи требуется создать базу данных по инвентаризации с заключениями инспекторов технического надзора, а также по профилактическим и аварийно-восстановительным работам. База данных служит для определения регламента работ.

В перспективе при корреляции информационных баз данных по эксплуатации трубопроводов появится возможность долгосрочного планирования развития и реконструкции системы подачи и распределения воды.

В заключение отметим, что развитие и дальнейшее совершенствование системы водоснабжения — гарантия качественной питьевой воды, которая является составляющей здоровья и долголетия наших соотечественников.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>