Основы управления водоснабжением и водоотведением в городском коммунальном хозяйстве

 

На 1 января 2006 года в городе зарегистрированы 19325 хозяйствующих субъекта, в том числе по видам деятельности и занятости населения:

 

- сельское хозяйство, охота и лесное хозяйство - 179 (0,5%);

 

- добыча полезных ископаемых - 85 (2,8%);

 

- обрабатывающие производства - 1858 (18,6%);

 

- производство и распределение электроэнергии, газа и воды - 50 (5,7%);

 

- строительство - 2159 (4,2%);

 

- оптовая и розничная торговля, ремонт автотранспортых средств, мотоциклов, бытовых изделий и предметов личного пользования - 8407 (7,4%);

 

- гостиницы и рестораны - 280 (0,8%);

 

- транспорт и связь - 835 (9,1%);

 

- финансовая деятельность - 428 (2,8%);

 

- операции с недвижимым имуществом, аренда и предоставление услуг - 2635 (7,2%);

 

- государственное управление и обеспечение военной безопасности, обязательное социальное обеспечение - 212 (11,7%);

 

- образование - 533 (13,6%);

 

- здравоохранение и предоставление социальных услуг - 320 (12,6%);

 

- предоставление прочих коммунальных, социальных и персональных услуг - 1263 (3,2%).

 

Город развивается в соответствии с утвержденным генеральным планом и ежегодно утверждаемыми планами социально-экономического развития

 

Город Кемерово - крупный административный и промышленный центр, второй по численности город Кемеровской области.

 

Площадь в современных границах составляет - 279 кв. км.

 

Город объединяет 5 внутригородских районов:

 

* Заводский,

 

* Центральный,

 

* Ленинский,

 

* Рудничный,

 

* Кировский.

 

Пять жилых районов, исторически сложившихся на месте разработки угольных месторождений:

 

* Боровой,

 

* Ягуновский,

 

* Кедровка,

 

* Промышленновский,

 

* Пионер.

 

Первые промышленные разработки Кемеровского рудника начались в 1892 году.

 

Главное полезное ископаемое - уголь.

 

Наличие сырья в виде угольных месторождений, запасов огнеупорной глины, диабара известняка, бутового камня, гравия, леса, удобной промышленной площадки, река, железнодорожная связь - все это обусловило создание мощного энергохимического комплекса.

 

Ведущие отрасли - химическая, электроэнергетика, угольная, коксохимическая.

 

2.2 Современное состояние системы водоснабжения г. Кемерово

 

Основным источником питьевой воды г. Кемерово является р. Томь. ОАО «КемВод» - основной поставщик воды в г. Кемерово. Подготовка воды питьевого качества осуществляется на НФС-2 по традиционной двухступенчатой схеме: горизонтальные отстойники - скорые фильтры. Для улучшения качества питьевой воды на НФС-2 проведена реконструкция технологических сооружений с внедрением передовых разработок. Внедрены новые, высокоэффективные реагенты, используемые в процессе водоподготовки: оксихлорид алюминия, ВПК-402.

 

Для обеззараживания воды впервые в России на крупных водоподготовительных сооружений был использован вместо традиционного жидкого хлора технический гипохлорит натрия. Внедрение новой технологии обеззараживания воды позволило: повысить экологическую и гигиеническую безопасность, культуру производства, улучшить качество питьевой воды, снизить скорость коррозии оборудования и трубопроводов, повысить экономичность производства.

 

Для повышения надежности водоснабжения города планируется строительство водозаборных сооружений из подземных источников. В настоящее время находятся в эксплуатации 10 скважин Пугачевского водозабора, обеспечивающих подачу 27 тыс.м3/сут. Общая производительность сооружений НФС-2 - 250 тыс.м3/сут.

 

Разработка и апробация новых технологических решений осуществляется технологической лабораторией на экспериментальных моделях и пилотной установке фирмы PREUSSAG (Германия). Оборудование пилотной установки позволяет проводить исследования новейших технологий на современном уровне.

 

В ОАО «КемВод» работают специалисты высокой квалификации, в том числе 8 кандидатов наук и доктор технических наук в качестве научного консультанта.

 

В связи с неблагоприятной экологической обстановкой в регионе и более жесткими требованиями органов охраны окружающей среды к качественным показателям сбрасываемых сточных вод важной задачей является развитие системы канализации города. Очистка 250 тыс. м³/сут. сточных вод осуществляется на городских очистных сооружениях канализации (ГОСК) по традиционной технологической схеме: песколовки - первичные отстойники - аэротенки - вторичные отстойники. Проведенные на ГОСК исследования показали, что обеззараживание воды хлорсодержащими реагентами ухудшает экологию р. Томи, куда сбрасываются очищенные сточные воды. Поэтому в настоящее время обеззараживание воды хлором не производится.

 

Основной проблемой является обезвоживание и утилизация осадка. В перспективе планируется строительство цеха мехобезвоживания и сооружений утилизации биогаза, что позволит решить проблему утилизации осадка и получить необходимую электрическую и тепловую энергию.

 

Система водоснабжения и водоотведения г. Кемерово включает 850 км. водопроводных и 365 км. канализационных сетей, а также насосные станции подкачки воды и перекачки сточных вод. Обеспечением работы сетей и насосных станций занимается аварийно - техническая служба (АТС).

 

Для сокращения времени на устранение аварий в распоряжении АТС находится вся необходимая техника и современное оборудование. На насосных станциях перекачки сточных вод установлены высокоэффективные насосы фирмы FLYGT.

 

Управление системой водоснабжения и канализации осуществляется центральной диспетчерской службой (ЦДС). В распоряжении ЦДС имеются компьютеризированные планшеты г. Кемерово с точным нанесением всех сетей, коммуникаций и объектов города, что позволяет наиболее эффективно решать инженерные задачи и сократить время устранения аварий. Для оперативного управления основной насосной станцией зоны «А» внедрена система дистанционного управления с компьютера ЦДС. Развитием диспетчеризации и автоматизации занимаются службы АСУ и КИП.

 

Качество питьевой воды, а также сбрасываемых сточных вод контролируется центральной лабораторией (ЦЛ). В настоящее время создается централизованная лабораторная служба, в планах которой контроль качества питьевой воды по показателям СанПиН не только систем г. Кемерово, но и некоторых городов Кузбасса.

 

Реконструкция, ремонт и строительство сооружений водопроводно-канализационного хозяйства г. Кемерово невозможно без высокоразвитых вспомогательных служб.

 

Современное оснащение ремонтно-механического цеха (РМЦ) позволило увеличить объем и повысить качество работ по ремонту и изготовлению технологического оборудования. В настоящее время РМЦ выполняет работы по ремонту и ревизии запорной арматуры, насосов, изготовлению емкостного и другого оборудования практически любой сложности.

 

Электроцех производит работы по ремонту, ревизии и наладки электротехнического оборудования всех служб и подразделений ОАО «КемВод».

 

Около 280 единиц техники, обеспечивающей выполнение аварийно- технических и строительно-монтажных работ, находятся на вооружении автотранспортного цеха. Цех также выполняет все ремонтные и технические работы автотранспорта. Заправочные станции ОАО «КемВод» сокращают время и затраты на обеспечение ГСМ всего транспортного хозяйства предприятия.

 

Ремонтно-строительное управление имеет в своем распоряжении современное оборудование и технику, позволяющие производить строительно-монтажные работы «под ключ».

 

Отдел капитального строительства располагает высококвалифицированными специалистами, выполняющими проектные работы в объеме, необходимом для строительства объекта без привлечения других организаций.

 

Таким образом, в ОАО «КемВод» имеются все необходимые службы и подразделения для осуществления основной задачи - надежного водоснабжения и водоотведения г. Кемерово.

 

Автоматизированная система управления объектами водоснабжения и водоотведения предназначена для автоматизации процесса сбора и обработки информации о работе канализационных насосных станций (КНС), водонасосных станций (ВНС) и других объектов сети водоснабжения и водоотведения, а также для решения задач централизованного управления объектами водоснабжения и водоотведения с централизованного диспетчерского пункта (ЦДП).

 

АСУ состоит из 2-х уровней: верхнего и нижнего (рис 1). В состав оборудования ЦДП (верхний уровень) входят контроллер SIMATIC S7-300 и компьютер операторской станции на котором установлена система WinCC.

 

Рис. 1. Структура системы управления

 

Нижний уровень включает в себя три насосные станции:

 

- ВНС зоны «А»;

 

- ВНС зоны «Б»;

 

- водозабор и НФС поселка шахты «Ягуновская».

 

На каждой станции установлены контроллеры, выполняющие следующие функции:

 

- сбор информации с датчиков;

 

- управление технологическими агрегатами станции;

 

- диагностика неисправностей станций;

 

- контроль проникновения на станцию и срабатывания пожарной сигнализации;

 

- расчет статистических параметров.

 

На ВНС зоны «А» локальная система управления была реализована на базе контролера SIMATIC S5. В 2001 г. Для включения зоны «А» в общую систему управления на станции дополнительно был установлен контроллер SIMATIC S7-300 для связи с контроллером SIMATIC S5 и ЦДП.

 

На ВНС зоны «Б» установлена текстовая панель оператора ОР17, предназначенная для процесса контроля оборудования ВНС персоналом станции.

 

Водозабор и НФС поселка шахты «Ягуновская» состоит из 7 территориально разнесенных станций:

 

- 5 скважин водозабора;

 

- насосная станция (НС) II подъема;

 

- диспетчерский пункт (ДП) п. Ягуновский, расположенный в помещении НФС.

 

Управление оборудованием станций п. Ягуновка выполняется с ДП п. Ягуновка, для чего на ДП установлена графическая панель оператора ОР27. На ЦДП информация о процессе работы станций п. Ягуновка только отображается для контроля процесса работы станций главным диспетчером.

 

Контроллер SIMATIC S7-300, установленный на ДП п. Ягуновка выполняет управление оборудованием НФС, а также обеспечивает обмен данными с контроллерами скважин, II подъема и ЦДП. Связь с контроллерами скважин осуществляется по выделенной линии с использованием модемов SINAUT MD125. Связь с контроллером II подъема осуществляется по встроенному в контроллеры интерфейсу MPI.

 

Связь между контроллерами ЦДП, ВНС зоны «А», ВНС зоны «Б» и ДП п. Ягуновка осуществляется по радиоканалу посредством радиомодемов «ЗАРЯ».

 

Коллектив ОАО «КемВод» успешно работает над улучшением качества питьевой воды. Именно в Кемерово впервые в России разработана и внедрена технология обеззараживания воды гипохлоритом натрия вместо традиционного хлора, что позволило улучшить качество питьевой воды, снизив содержание галогенорганических соединений, обладающих канцерогенными свойствами. Сегодня эту технологию взяли на вооружение водоочистные станции Сибири, Санкт-Петербурга, Поволжья. Особенно успешно стали решаться многие проблемы, когда управляющей компанией стала СКЭК и значительно увеличились инвестиции.

 

В 2003 г. на водоочистных сооружениях г. Кемерово внедрена технология аммонизации воды с применением технического аммиака, что позволило улучшить бактерицидные и органолептические свойства воды и, что особенно важно, полностью исключить образование канцерогенных галогенорганических соединений. В 2004 -- 2005 гг. внедрены высокоэффективные флокулянт «Праестол» и коагулянт оксихлорид алюминия, что позволило обеспечить высокую степень очистки воды, в том числе и в период паводка.

 

В период паводка вводится в работу стадия углевания, т. е. очистка с использованием порошкообразного активного угля. Это дает возможность очистить воду р. Томи от фенолов, органических соединений, нефтепродуктов, что особенно важно в период паводка. В этот период увеличивается и доза химических реагентов.

 

Для повышения надежности водоснабжения и качества питьевой воды построены и пущены в эксплуатацию 16 скважин Пугачевского водозабора, дающих около 20% общей производительности водоочистных сооружений. Воду подземных источников отличает очень высокое качество, т. к. известно, что подземные воды не подвержены антропогенному загрязнению.

 

Качество воды проверяется по 48 показателям. В 2006 г. были аккредитованы все пять лабораторий ОАО «КемВод», в том числе и на техническую компетентность по 48 показателям качества воды.

 

Все сказанное позволяет с уверенностью утверждать, что город обеспечивается качественной питьевой водой. Данные о концентрации загрязняющих веществ в реке Томь, сбросе загрязняющих веществ со сточными водами, динамике водопотребления и водоотведения представлены в таблицах 1- 3.

 

Таблица 1- Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ на постах контроля р. Томь, выше и ниже г. Кемерово, доли ПДК

Наименование  ПДК мг/л  2002  2003  2004  2005  2006  2007

 

Азот аммония, выше

 

ниже

0,4  

 

0,60

 

0,78

 

 

0,43

 

0,48

 

 

0,3

 

0,5

 

 

0,2

 

0,23

 

 

0,1

 

0,15

 

 

0,1

 

0,15

 

Азот нитритный

 

выше

 

ниже

0,02  

 

0,40

 

0,50

 

 

0,35

 

0,45

 

 

0,35

 

0,45

 

 

0,3

 

0,35

 

 

0,3

 

0,3

 

 

0,25

 

0,25

 

ХПК

 

выше

 

ниже

15,0  

 

0,80

 

0,88

 

 

0,67

 

0,77

 

 

0,55

 

0,68

 

 

0,79

 

0,81

 

 

0,91

 

0,97

 

 

0,72

 

0,77

 

Фенол

 

выше

 

ниже

0,001  

 

5,0

 

6,0

 

 

5,0

 

5,0

 

 

4,0

 

6,0

 

 

2,0

 

4,0

 

 

2,0

 

3,0

 

 

2,0

 

2,0

 

Нефтепродукты

 

выше

 

ниже

0,05  

 

2,6

 

3,8

 

 

2,4

 

2,6

 

 

2,0

 

2,4

 

 

2,4

 

2,6

 

 

2,0

 

2,6

 

 

1,8

 

2,4

 

БПК5

 

выше

 

ниже

2,0  

 

1,14

 

1,18

 

 

0,94

 

1,06

 

 

1,02

 

1,25

 

 

1,15

 

1,12

 

 

1,08

 

1,24

 

 

1,06

 

1,17

УКИЗВ*       

 

1,74

 

2,03

 

 

1,55