CC BY
101
© В.И. Шипика, В.Н. Рямаев, В.В. Мосейкин, 2006
В.И. Шипика, В.Н. Рямаев, В.В. Мосейкин
ОЧИСТКА ВОДОЕМОВ ПОДМОСКОВЬЯ ОТ ТЕХНОГЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННЫМ СПОСОБОМ
У^азвитие Московского мегаполиса в последние годы обу-
-ЛГ словило разработку нового Генплана столицы, и, соответственно, новой генеральной схемы московской канализации (до 2020 г.), которые утверждены правительством города в 2004 г. Эти документы окончательно закрепили отказ от строительства новых дополнительных мощностей так называемых локальных очистных сооружений в районах за МКАД. Важнейшими причинами этого решения являются:
• Высокие затраты на строительство и эксплуатацию очистных сооружений малой производительности, в том числе на подводящие и отводящие коммуникации;
• Широкомасштабное частное строительство в ближнем Подмосковье в зонах возможного размещения очистных сооружений;
• Опасная экологическая обстановка, сложившаяся в ряде районов ближнего Подмосковья;
Для улучшения экологической обстановки в Московском регионе, МГП «Мосводоканал» принято решение о поэтапном прекращении эксплуатации иловых площадок и прудов-накопителей водопроводных станций [1].
В мировой практике широко применяются два основных направления обработки водопроводного осадка (ВО): Первое - обезвоживание на месте образования; Второе - сброс в канализацию, транспортировка и обработка совместно с городскими сточными водами и их осадками.
Обезвоживание на месте образования. За последнее десятилетие МГП «Мосводоканал» произвел масштабную модернизацию сооружений механического обезвоживания [2]. Модернизация коснулась как обезвоживающих аппаратов (камерные фильтр - прессы), так и способа подачи осадка на обезвоживание. Сооружения механического обезвоживания, располагавшиеся на территории КСА в 2002 г. были
выведены из города в новые цеха расположенные в Подмосковье рядом с иловыми площадками. В настоящее время перевозка осадка по городу не производится, а жидкий ВО подается в цеха по системе трубопроводов и насосных станций.
Сброс в канализацию, транспортировка гидромеханизированным способом и обработка совместно с городскими сточныгми водами.
Хозяйственно-питьевое водоснабжение сопровождается образованием промышленных стоков, главными из которых являются осадок, выпадающий в отстойниках, и промывные воды фильтров. Промывные воды фильтров содержат взвешенные вещества (аналогичные по составу осадку отстойников), и при наличии на водопроводной станции водоподготовки системы оборотного водоснабжения подвергаются отстаиванию. В результате на водопроводных станциях формируется единый отход производства хозяйственно-питьевой воды -водопроводный осадок, образующийся в результате очистки природных поверхностных вод алюмосодержащими коагулянтами из расчета 5-7 мг/л и накапливающийся в отстойниках в течение 15-30 суток в зависимости от качества воды, температуры и седиментационных свойств осадка. Из отстойников осадок выводится в иловые резервуары, откуда перекачивается на иловые карты, в пруды накопители или городскую канализационную сеть. Ежегодно на водопроводных станциях г. Москвы образуется более 30000 т осадка в пересчете на сухое вещество.
Расположение водопроводных станций г. Москвы позволяет осуществлять сброс ВО Рублевской водопроводной станции (РВС) и Западной водопроводной станции (ЗВС) в канализационную сеть Курьяновской станции аэрации (КСА), а осадков Северной и Восточной водопроводных станций (СВС) и (ВВС) - в канализационную сеть Люберецкой станции аэрации (ЛбСА).
Экологическая ситуация, сложившаяся в Ближнем Подмосковье на Мазуринском озере, р. Чернявке, Вишняковском и Графском прудах, Захарковском карьере, затоне р. Москвы и ряде других водоемов в результате хозяйственной деятельности ВВС и РВС, близка к критической, в связи с практически полным их заилением и выносом ВО в речную сеть.
Важнейшими направлениями улучшения экологической обстановки Московского региона в настоящее время являются:
1. Очистка площадей, занимаемых существующими иловыми картами;
2. Ликвидация последствий загрязнения ВО Захарковского карьера, затона р. Москвы, Мазуринского озера, Вишняковского пруда и др.;
3. Полное исключение сброса стоков от водопроводных станций в природные водоемы путем их полного канализирования.
Причем два последних направления тесно взаимоувязаны и должны решаться совместно, но их выполнение в настоящее время разорвано во времени. Все направления в различных объемах используют гидромеханизированные технологии или их звенья для очистки водоемов Подмосковья от техногенных отложений.
Например, гидромеханизированный способ очистки водоема от техногенных отложений в круглогодичном режиме реализован для Захарковского карьера. Карьер, с примыкающим к нему затоном р. Москвы и соединяющей их протокой, расположен вблизи д. Гольево Красногорского района области в 1-ом км от пересечения р. Москвой МКАД. Емкость карьера с 1979 г. использовалась для осветления промстоков РВС. В 2003 г. карьер был полностью заполнен ВО - же-леподобным материалом с малым содержанием частиц минерального грунта. Параметры карьера: площадь акватории - 34 га, объем водоема - 2061 тыс. м3, средняя мощность осадка - 9,7 м. Столб воды в карьере от поверхности до осадка в среднем - 15 см.
Очистка Захарковского карьера от техногенных отложений гидромеханизированным способом начата в 2004 г. Выемка отложений первого слоя из карьера осуществляется землесосным снарядом 200-50БК с установленным на нем землесосом 400-20. Пульпа подается, по магистральным плавучему и береговому пульпопроводам 0 300 мм, к насосным станциям перекачки №1 и №2 с грунтовыми насосами ГРУ400-20 и ГРУ 400-40. Для выделения песчаных фракций крупностью свыше 0,07 мм, составляющих 1012 % от массы сухого вещества осадка в поступающей от земснаряда пульпе, сооружены две гидросортировки. Отмытый песок после гидросортировки укладывается в штабели. От насосной станции на берегу р. Москвы, осуществляется переход пульпопровода по дну реки с помощью существующего дюкера и далее он на территории РВС подключается к системе канализации города с последующей отработкой отложений на действующих сооружениях КСА. В соответствии с схемой утилизации производственных сточных вод РВС в городскую канализацию расход пульпы, подаваемой из Захарковского карьера, не должен превышать 0,12 м3/сек или 432
м3/час. Технологическая схема очистки карьера от иловых отложений в круглогодичном режиме характеризуется рядом новых технических решений. Работы по очистке поочередно Захарковского карьера, протоки и затона р. Москвы рассчитаны на срок - 12 лет.
Другой пример, эколого-технологическая ситуация на ВВС. Очистные сооружения ВВС предназначены для очистки и последующей подачи питьевой воды населению восточных и северо-восточных районов г. Москвы, городов Реутов и Балашиха. Производственные сточные воды отводятся по двум самотечным коллекторам в Ъ - образный отстойник-накопитель (площадь 1,7га, объем - 79 тыс. м3), который расположен в 3-х км от площадки ВВС. Осадок, образующийся здесь в процессе отстаивания, влажностью 98-99 %, земснарядом перекачивается на иловые карты (количество карт - 6, общая площадь - 13,29 га, общий и рабочий объемы, соответственно - 840,7 и 707,8 тыс. м3). Обезвоженный и уплотненный осадок вывозится с иловых карт в места его депонирования.
Осветленная в процессе отстаивания вода поступает в оз. Мазу-ринское (площадь - 32,22 га, объем - 1130,5 тыс. м3) и далее в естественный водоем р. Чернявка. Общая площадь системы: Ъ-образный отстойник-накопитель - 6 иловых карт - оз. Мазуринское составляет 85,3 га. Из-за низкой эффективности отстаивания производственных сточных вод ВВС в Ъ - образном отстойнике-накопителе, отводимая в водные объекты осветленная вода, содержит значительное количество взвешенных веществ. В результате этого, из полностью замытого иловыми отложениями оз. Мазуринское, ВО выносится в р. Ченявку и далее Вишняковский пруд, где под слоем воды изысканиями 2004 г. повсеместно выявлены техногенные отложения из естественного ила и водопроводного осадка. Общий объем отложений в пруду - 188 тыс. м3, технологическая влажность - 94 %.
В связи с этими обстоятельствами, ПИИ «Экопроект» в 2004 г. разработан проект по перекачке ВО из Ъ-образного отстойника-накопителя на существующие иловые карты ВВС с применением средств гидромеханизации. Для этого Ъ - накопитель был условно разделен на 3 участка. В настоящее время разработка илового осадка в Ъ - накопителе производится земснарядом 400/20 с подачей в карту № 6.
Для обеспечения выполнения необходимых объемов работ по разработке и подаче илового осадка, соблюдения технического регламента по заполнению иловых карт, своевременному освобождению
емкости Ъ - накопителя от илового осадка требуется круглогодичная трехсменная работа земснаряда. Срок продолжительности технологического цикла работ для каждой карты, от начала заполнения до вывозки, составляет - 11 лет.
В настоящее время процесс выноса ВО в оз. Мазуринское практически неуправляем, в связи с этим необходимо также рассмотреть вопрос создания дополнительных площадей и емкостей отстоя с возможностью регулирования процесса осаждения.
Выводы
Пионерный опыт по очистке иловых карт Люблинских полей фильтрации КСА с применением гидромеханизированной подачи осадка; внедренная гидромеханизированная технология по очистке от техногенных отложений Захарковского карьера; предложенный вариант очистки от ВО Ъ - образного отстойника-накопителя ВВС, следует признать успешными и рекомендовать применение способов и средств гидромеханизации для других аналогичных объектов в Московском регионе и их внедрение на объектах ЛбСА.
Применение в круглогодичном режиме гидромеханизированного способа очистки заиленных ВО и техногенными отложениями водоемов Подмосковья, в сочетании с длительностью производства работ, выдвигает его в разряд перспективных и долгосрочных производств.
----------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Загорский В.А., Штопоров В.Н., Пахомов А.Н. и др. Исследования и практическая реализация процесса обезвоживания осадков водопроводных стан-ций//Развитие московской канализации, Москва, 2003.
2. Храменков С.В., Загорский В.А., Пахомов А.Н., Данилович Д.А. Обработка и утилизация осадков на Московских станциях аэрации //Водоснабжение и санитарная техника, № 12, ч.1, 2002.
— Коротко об авторах -----------------------------------------------
Шипика В.И. - ТК «Люблино»,
Рямаев В.Н. - ПИИ «Экопроект»,
Мосейкин В.В. - Московский государственный горный университет.
