О выставке "Aquatec" и объектах водопроводно-канализационного хозяйства Нидерландов, посещенных в конце 2011 г.

Березин C., ген. директор ЗАО «ВИВ»,

Данилович Д., зам. исполнительного директора РАВВ, главный технолог «МосводоканалНИИпроект»

«Неделя Воды в Амстердаме» в ноябре 2011 г, прошедшая рамках выставки AQUATEC, представила посетителям более 800 экспонентов и многочисленные мероприятия, организованные Международной Водной Ассоциацией (IWA) и Нидерландским Водным Партнерством. В программе недели приняли участие 50 делегаций из различных стран. В состав делегации Российской Ассоциации Водоснабжения и Водоотведения входило около 30 специалистов.

Из российских компаний на AQUATEC был представлен стенд «ЛИТ — Россия» (рис. 1), занимающая 3-ю позицию в мировом «табеле о рангах» в области обработки воды ультрафиолетом, реализующая масштабные проекты во многих развитых странах. На стенде «ЛИТ» всегда было много посетителей. Всего на выставке были представлены 72 компании, работающие в области УФ обеззараживания.

При посещении самой внушительной экспозиции выставки, представленной Pentair — Nijhuis, мы узнали, что, по заявлению представителей компании, 9 % мирового населения, потребляющих воду после мембранной обработки, получают эту воду от установок фирмы Norit. Не меньшую гордость компании Pentair, приобретшей недавно Norit, доставляет тот факт, что 40 % крупнейших станций обработки воды используют мембраны марки Norit (Рис. 2). Это подвигло одного из членов нашей делегации прийти к решению о пересмотре проекта новой водоочистной станции с использованием мембранных технологий.

Хорошо зарекомендовавшие себя в России насосы Nijhuis отличаются от конкурентных аналогов превосходящими величинами КПД (рис. 2).

В рамках выставки состоялась презентация погружной мешалки ABS-SULZER типа XSB, обладающей рекордным на сегодня значением тяги 6499 Н (у ближайшего конкурента 4952 Н), и потому самой экономичной (856 Н / кВт). Мешалка XSB (рис.3) c КПД электродвигателя 90,4 % позволяет сократить энергопотребление на 25 %, по сравнению с лучшими аналогами.

Весьма познавательна диаграмма (рис. 4) величин тяги погружных мешалок, представленная ABS Sulzer

Среди экспонентов выставки (Рис. 5) было немало фирм, поставляющих оборудование в Россию. Например, компания из КНР Johnson Valve, производящая запорно-регилирующую арматуру диаметром от 50 до 1600 мм, экспортирует в Западную Европу до 90 % своей продукции. Недавно она отгрузила Магнитогорскому металлургическому комбинату несколько сотен задвижек и клапанов.

Явный интерес к своим самовсасывающим насосам вызвала малоизвестная в РФ компания «ВВА» (Нидерланды). Симпатичного вида компактные установки на колесном ходу способны перекачивать до 10 тыс. м3 / час (рис. 6), с глубины 7–8 м.

На выставке было представлено универсальное механическое оборудование, которое можно использовать как для аэрации, так и для перемешивания ила в аэротенках. Так, например низкооборотные (20–40 об. / мин.) погружные аэраторы бельгийской компании Aquasystems Int. NV, выполняемые как с погружным, так и с сухим исполнением мотор-редуктора, способны обеспечи-вать подачу от 350 до 3250 м3 / ч воздуха, обеспечивая (по информации компании) для резервуаров глубиной 6 м до 2,2 кг растворенного кислорода на 1 кВт-ч. При перекрытии потока воздуха аэраторы работают как мешалки. Компания производит более 10 разновидностей малоизвестного в России механического аэрирующего и перемешивания оборудования.

Известная голландская компания DHV впервые выставила на всеобщее обозрение революционную биотехнологию аэробной очистки, позволяющую получать гранулированный активный ил (рис. 7). Технология получила название Nereda. Данная технология, ранее известная только исследователям, сочетает в себе принцип циклического реактора (SBR) и восходящего потока сточной воды в реакторе. В наружном слое гранул размещаются гетеротрофные бактерии, окисляющие органические загрязнения, а также нитрификаторы. Внутри гранул развиваются денитрификаторы и фосфат-аккумулирующие бактерии. Гранулы обладают превосходными седиментационными свойствами, позволяя работать с концентрацией до 12 г / л. После быстрого отстаивания ил имеет концентрацию 3–4 %. Процесс может быть использован как для промышленных, так и для муниципальных сточных вод. Таким образом, данный процесс является по своим возможностям и времени обработки полным аналогом мембранного биореактора (МБР), за тем отличием, что не нуждается в мембранных модулях. Один из авторов статьи с удовлетворением отмечает, что его прогноз о почти безграничных возможностях союза природы и инженера-исследователя и возможной конкуренции для МБР со стороны технологии с гранулированным илом, высказанный 3,5 года назад [1], начинает сбываться.

Но пока что оборудование для мембранной очистки вообще и МБР, в частности, прогрессирует стремительно. А для водоподготовки мембранное оборудование уже способно самостоятельно решать самые сложные задачи, что существенно упрощает технологии.

Как и можно было ожидать, появление на рынке мембранного оборудования китайских производителей начинает стремительно менять ситуацию. Компания Litree предлагала в Ам-стердаме большой выбор как погружных мембранных модулей из волоконных мембран из ПВХ и ПВДФ, имеющие площадь поверхности до 910 и 650 м2 , соответственно. Принцип конструкции модулей — стандартный, с верхним и нижним закреплением мембранных волокон. Данное оборудование уже находит применение в КНР на ряде крупных промышленных объектов на расходах сточных вод до 10 тыс. м3 / сутки. Для водоподготовки компания предлагает цилиндрические модули площадью поверхности до 40 м2 . Такими модулями еще в 2007 г. была оснащена станция Kaohsiung в Тайване, имеющая производительность 300 тыс. м3 / сутки, являвшаяся на то время крупнейшей установкой такого типа в мире. В 2009 г. была запущена первая станция водоподготовки на погружных мембранах, адаптированных к такому применению.

Пластинчатые мембраны из ПВДФ для МБР предлагаются китайской компанией SINAP. Крупнейшая из них имеет единичные размеры 1750 х 0,49 м (1,5 м2 ) и обеспечивает рас-ход 0,6–0,8 м3 / сутки. Крупнейший модуль на основе таких мембран имеет площадь фильтрую-щей поверхности 300 м2 и стандартную производительность 150 м3 / сутки. Модуль занимает площадь не более 2 м2 . Компания имеет десятки реализованных объектов, как на промпредприятиях, так и на небольших муниципальных станциях, преимущественно в КНР. Сообщается о поставке в 2010 г. 3-х установок в Россию

В целом анализ данных по внедрению подобного оборудования китайского производства показывает стремительное развитие водоохраной отрасли в КНР. Сравнение с отечественной си-туацией еще раз подтверждает расхождение реалий с проводимой Минприроды РФ в по-следние 20 лет водоохраной политикой, основанной на недостигаемых, жестких нормативах (подробнее на темы российского водоохранного законодательства — [2]).

Японская компания Metawater предлагает весьма впечатляющую технологию мембранной водоподготовки на воде поверхностных водоисточников, в которой керамические мембраны используются вместо отстойников и фильтров (рис. 8). Вода, обработанная реагентами, подается непосредственно на мембранные модули, работающие по принципу тупиковой фильтрации. Промышленные элементы представляют собой цилиндры длиной 1,5 м диаметром 18 см, с внутренним диметром канальцев 2,5 мм и порами 1 мкм. Каждый такой элемент имеет имеют площадь 25 м2 . Мембраны высокоустойчивы к давлению, теплу, всем видам коррозии и имеют высокий срок службы. Производительность одного такого модуля на поверхностной воде составляет около 2 м3 / ч. К концу цикла фильтрации в канальцах модулей накапливается загрязненная суспензия, которая вымывается оттуда импульсом сжатого воздуха или традиционной обратной водяной промывкой.

Компания поставила более 100 установок, как малых, так и достаточно крупных. Предлагаются комплектные сверхкомпактные станции водоподготовки единичной производительностью от 75 до 650 м3 / сутки, занимающие площадь от 10 до 13 м2 (включая узел приготовления и дозирования реагента). Крупнейшая станция, сооружаемая компанией (запуск в 2014 г.) в Канагава (Япония) будет иметь производительность 170 тыс. м3 / сутки.

Данная мембранная технология может применяться как в вышеописанном простейшем варианте, так и с предварительными опциями, обеспечивающими окисление железа и марганца, а также сорбционную очистку (с добавлением суперизмельченного порошкообразного активиро-ванного угля) с микронными размерами. Промывная вода легко осветляется с отделением хорошо уплотняющегося осадка, с подачей в оборот свыше 99 % ее объема.

Немецкая компания Vogelsang предлагала на выставке процесс электрокинетической дезинтеграции твердого вещества осадка BioCrack, заключающийся в обработке жидкого осадка высоковольтным электрическим полем и оборудование для его реализации (рис. 9). Цель такой обработки — повышение эффективности распада органического вещества осадка при сбраживании и соот-ветствующего увеличения выхода биогаза. Процесс характеризуется чрезвычайно малым энерго-потреблением. Так, установка производительностью до 40 м3 имеет потребляемую мощность 35 Вт (это не опечатка — Ватт!), при рабочем напряжении на входе 220 В. Модуль представляет собой отрезок трубы с помещенным внутрь ее электродом. Компания декларирует увеличение выхода биогаза до 18 %, а также существенное снижение вязкости обработанного осадка, снижающее до 30 % энергозатраты на его перекачку и перемешивание. Данный метод представляет большой интерес, но, безусловно, требует апробации.

Программа визита была полезно наполнена знакомством с объектами водоснабжения и водоотведения в регионе.

Крупнейший в Голландии оператор ВК систем, компания Evides (рис. 10) работает в направлениях подготовки и поставки потребителям питьевой воды, технической воды (в том числе деминерализованной), очистки сточных вод. Evides гармонично сочетает в себе функции инвестиционной и эксплуатирующей организации. Штат сотрудников компании — 550 человек.

Поразила величина выручки в Evides на одного человека — порядка 1 млн евро. Так, подразделение Промышленной (технической) воды зарабатывает 100 млн евро в год при 93 работающих, а подразделение Питьевой воды (230 чел.) — 200 млн евро, с прибылью в 30 млн евро, обслуживая 2,5 млн населения. Особенно удивительно, что столь внушительные доходы достигаются при относительно низких тарифах (1,3–1,8 евро за 1 / м3 воды) и реальном водопотреблении — 135 л / чел. в сутки. Средняя голландская семья из 3 человек платит в год 260 евро за питьевую (холодную) воду и 270 евроза канализацию, что эквивалентно примерно 1840 руб. в месяц на семью. Таким образом, при существенно более высоких доходах голландская семья тратит на услуги ВКХ вдвое больше, чем российская

Значительная часть вырученных средств в Evides направляется на развитие и инновации. В Нидерландах ВК операторы обязаны понижать тарифы, если прибыль по предыдущему году окажется выше утвержденной администрацией муниципалитета или провинции. Последние, при этом, являются акционерами Evides, наряду с руководителями компаний и другими миноритариями.

В первый же день визита мы посетили построенные в 2006 г. сооружения биологической очистки сточных вод города и промышленного района Роттердам. Максимальная производительность станции Harnaschpolder (в ливень) составляет 38 тыс м3 / час, в сухой период — менее 10 тыс. м3 / ч. Эти сооружения были построены путем объединения финансовых усилий компании Evides и Veolia. Общий объем инвестиций составил 450 млн евро. Сооружения были построены всего за 2,5 года. На них применена классическая современная схема: механическая очистка (в том числе радиальные первичные отстойники), аэротенки с биологическим удалением азота и фосфора, вторичные отстойники. Осадок первичных отстойников подвергается гравитационному уплотнению, избыточный активный ил — сгущению в центрифугах. Смесь осадков сбраживается в классических метантенках с мезофильным режимом сбраживания, перемешиваемых биогазом. Все емкостные сооружения механической очистки, уплотнители осадка, аэротенки перекрыты (рис. 11) стеклопластиковыми, либо алюминиевыми конструкциями. Вентиляционные выбросы (180 тыс. м3 / ч) подвергаются двухступенчатой очистке: первая ступень — биофильтр, доочистка — гранулированным активированным углем. Загрузки меняют без регенерации: уголь раз в год, загрузку биофильтра — раз в 4 года.

Очищенные сточные воды перекачиваются в море по многокилометровым водоводам, которые, во избежание гидроударов, присоединены (Рис. 12) к башенным пневмогидроаккумуляторам.

Компания Evides планирует дополнить основные сооружения станции Harnaschpolder установкой по производству «восстановленной воды» (глубокой многоступенчатой доочисткой). С этой целью сооружена опытно-промышленная станция, на которой параллельно отрабатываются 3 технологии доочистки от взвешенных веществ, БПК, аммонийного и нитратного азота и фосфатов

Станция водоподготовки Berenplaat (рис. 13), снабжающая питьевой водой г. Роттердам, также работает эффективно и надежно. Базовая технология, используемая с 60-х годов, включает в себя барабанные фильтры, обработку железосодержащим коагулянтом, осветлители со взвешенным слоем, фильтры.

Позднее были добавлены (рис. 14) угольные адсорберы (напорные фильтры) и обеззараживание ультрафиолетом (в Голландии хлор для обеззараживания, в том числе на сетях, уже не используют). По признанию директора станции, она занимает слишком большую территорию, так как построена по проекту 1960-х гг., и сейчас он применил бы технологию с использованием мембран, значительно сократив размеры сооружений и инвестиций.

Еще один продемонстрированный нам объект компании Evides — станция (рис. 15) по производству деминерализованной воды Botlek. Эта вода подается на многочисленные энергетические мощности нефтеперерабатывающих заводов промышленной зоны Роттердама, позволяя им не иметь своих сооружений химводоподготовки ТЭС и котельных.

Программа поездки была насыщенной, и каждый участник нашей делегации, посетивший выставку, объекты извлек для себя и своих предприятий определенную пользу