Эколого-экономическое обоснование использования инновационных технологий очистки воды (на материалах ОАО "ПО Водоканал г. Ростов-на-Дону")

Размещено на http://www.allbest.ru/

Эколого-экономическое обоснование использования инновационных технологий очистки воды (на материалах ОАО "ПО Водоканал г. Ростов-на-Дону")

Айдаркина Е.Е.

Двадцать первое столетие - век передовых технологий. И все более высокие требования предъявляются к эффективности инженерного оборудования и систем. Наиболее важным является формирование новых подходов в жилищно-коммунальном комплексе России в свете развития современных технологий. Новизна принципиальна для систем водоснабжения, отопления, пожаротушения - в технологии, в гарантии качества, легкости монтажа и, главное, в экономичности.

Желание сократить затраты на погашение штрафов и снизить издержку на очистку сбрасываемых вод заставляет водоканалы тратить огромное количество финансовых, интеллектуальных и материальных ресурсов на разработку или приобретение передовых технологий для очищения воды и очистных сооружений.

Развитие новой техники и инновационных технологий является одним из важнейших направлений деятельности современных водоканалов. Переход предприятия в 21 век ознаменовался в первую очередь внедрением современных технологий на станциях водоподготовки.

В настоящее время существует несколько инновационных способов очистки воды. Приморский водоканал запустил установку по производству гипохлорита натрия. Этот реагент позволит заменить используемый ранее жидкий хлор. Гипохлорит имеет пролонгированное действие и исключает возможность загрязнения воды в трубах. Жидкий хлор, используемый в большинстве стран мира на водоочистных сооружениях - вещество потенциально опасное. В отличие от него гипохлорит натрия нетоксичен, производится непосредственно на предприятии в нужном количестве и не образует опасных для здоровья соединений в воде. Получают гипохлорит из обычной поваренной соли прямо на месте. При этом вещество обладает столь же мощными дезинфицирующими свойствами, что и хлор.

Помимо того, что предприятие добилось улучшения качества ресурса, Приморскому водоканалу удалось снизить и собственные затраты: экономический эффект установки в полтора раза удешевил производство воды.

В Московском водоканале, в состав технологических сооружений впервые в истории российских централизованных систем водоснабжения была включена стадия мембранной ультрафильтрации. Использование новейших технологий в системе централизованного водоснабжения позволяет поддерживать качество питьевой воды, соответствующее нормам не только России, но наиболее развитых стран мира даже в условиях аварийных залповых загрязнений источников водоснабжения. Также водоканалом внедрены и используются современные технологии удаления азота и фосфора и внедрение систем ультрафиолетового обеззараживания. Сочетание этих двух технологий позволяет сегодня возвращать в природу воду, которая полностью соответствует отечественным санитарно-гигиеническим требованиям и европейским стандартам[1].

Некоторые водоканалы городов России используют другой, но не менее эффективный, способ очистки воды, а именно, биомембранный с использованием микрофильтрационных половолоконных мембран. Такой способ позволяет обеспечивает очень высокое качество очищенной воды и сокращение объемов сооружений и занимаемых площадей. При биомембранном методе, для доочистки сточных и очистки природных вод используется биосорбционный метод, который позволяет эффективно удалять загрязняющие вещества, оставшиеся после биомембранной очистки [2]. инновационный водоканал хлорирование

В последнее время наметилась тенденция к широкому применению метода ультрафиолетового обеззараживания воды вместо традиционного хлорирования. Это обусловлено как введением ужесточающих требований к качеству воды и выявлением негативного влияния побочных продуктов, образующихся при хлорировании, так и достижениями в области светотехники, сделавшими метод ультрафиолетовой обработки конкурентоспособным. Использование ультрафиолетового обеззараживания позволяет водоканалам получать очищенную воду без особых затрат и уменьшения площадей занимаемых очистными сооружениями, благодаря компактности прибора[3].

Остановимся подробнее на инновационных технологиях применяемых ОАО "ПО Водоканал" города Ростова-на-Дону. ОАО "ПО Водоканал г. Ростова-на-Дону" - одно из крупнейших коммунальных предприятий Юга России, эксплуатирует 2500 км сетей водопровода и свыше 1250 км сетей канализации, обеспечивает водой более 1,2 млн. человек в Ростове-на-Дону, Аксае, Батайске.

Основной деятельностью предприятия является обеспечение забора воды из реки Дон, очистки речной воды до питьевого качества, транспортировка и подача питьевой и технической воды населению, учреждениям и организациям, а также предприятиям различных отраслей промышленности и народного хозяйства городов Ростова-на-Дону, Батайска, Аксая и хутора Ковалевка.

В пределах Ростовской области качество воды реки Дон формируется под влиянием сбросов сточных вод городов Волгодонска, Константиновска, Семикаракорска, Ростова-на-Дону, Азова; основных притоков рек Северный Донец, Сал, Маныч, Аксай, Темерник и другие. Местоположение сбросов рассматриваемых сточных вод в реке Дон находится в пределах городской черты Ростова-на-Дону[4].

Положение области в степной зоне определяет слабое развитие гидрографической сети. Речная сеть развита недостаточно, озер и болот мало. Средний годовой сток по области составляет 30 км 3, из них 3,36 км 3 (11%) являются местным стоком, т.е. формируются на данной территории, и 26,6 км 3 притекает из соседних районов (Водные ресурсы, 1973) . Небольшая величина стока обусловлена относительно малым количеством атмосферных осадков, жарким сухим летом, равнинным рельефом сильной водопроницаемостью пород.

Вода Нижнего Дона и ряда притоков на большинстве контролируемых участков по ряду показателей качества не отвечает требованиям, предъявленным к водным объектам рыбохозяйственного значения. Качество воды в нижнем течении реки Дон (от нижнего бьефа Цимлянского гидроузла до устья) классифицируется как водный объект 3 класса, умеренно-загрязненный. Качество воды не соответствует рыбохозяйственным требованиям по содержанию железа общего, нефтепродуктов, величине БПК 5.

Достаточно сказать, что вода Нижнего Дона от границы с Волгоградской областью до города Константиновск относится к 3-ему классу качества (умеренно-загрязненная), а ниже Константиновска до устья Дона к 4-классу (загрязненная). По всем пограничным с Украиной и Ставропольским краем створам малых рек вода относится к 5-му (грязная) и 6-му (очень грязная) классам качества. Низкое качество вод поверхностных водных объектов обусловлено в первую очередь интенсивным антропогенным воздействием: сбросом недостаточно очищенных сточных вод предприятий химической, металлургической, строительной промышленности, жилищно-коммунального хозяйства городов Константиновск, Семикаракорск, Каменск-Шахтинский, Ростов-на-Дону, Азов; судоходством и маломерным флотом. Нормативной очистки достигают только около 20% от подлежащих очистке сточных вод области.

Водопользователи на территории Ростовской области, расположенной в нижнем течении реки Дон, вынуждены использовать воду, уже подвергшуюся антропогенной нагрузке в соседних областях России. Кроме того, в Дон попадают трансграничные загрязнения, поступающие с сопредельных территорий, в частности с Украины.

Все возрастающее негативное воздействие на состояние водных объектов оказывает поступление в них высокоминерализованных шахтных вод ликвидированных угольных предприятий Восточного Донбасса.

Такое катастрофическое положение экологической ситуации в реке Дон, а также штрафные санкции, примененные к ОАО "ПО Водоканал г. Ростова-на-Дону", в связи с превышением допустимой нормы выбросов вредных веществ в окружающую среду, делает особо актуальной проблемой для к ОАО "ПО Водоканал г. Ростова-на-Дону" внедрение инновационных и высокотехнологичных методов очистки воды[5].

Для предотвращения сложившейся ситуации на ОАО "ПО Водоканал г. Ростова-на-Дону" реализован целый комплекс мероприятий по внедрению инновационных технологий очистки. Было произведено строительство электролизной, которая предназначена для производства, подачи и ввода реагента для обеззараживания воды - гипохлорита натрия. Применение этого реагента позволит отказаться от использования жидкого хлора. Гипохлорит натрия является хлорсодержащим реагентом, обеспечивающим эффективное обеззараживание очищенной воды. Переход на использование гипохлорита натрия позволяет ликвидировать хлорное хозяйство в центре города, обеспечить экологическую и технологическую безопасность при производстве питьевой воды.

В основу работы электролизной положен принцип получения гипохлорита натрия из раствора поваренной соли путем электролиза. Внедренная на ростовском Водоканале технология - отечественного производства, разработана Новочеркасскими учеными и специалистами. Электролизная рассчитана на производство 750 кг эквивалентного хлора в сутки, что полностью покрывает потребности очистных сооружений в реагенте для обеззараживания воды. Автоматизированная система управления технологическим процессом обеспечивает работу электролизной установки полностью в автоматическом режиме.

В ОАО "ПО Водоканал г. Ростова-на-Дону" запущена установка по ультрафиолетовому обеззараживанию воды. Технология обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением является наиболее простой как в реализации, так и при обслуживании ультрафиолетового оборудования. При использовании этой технологии не требуется обеспечения специальных мер безопасности и привлечения специального обслуживающего персонала. Максимальное рабочее напряжение, используемое при эксплуатации такого оборудования, - 380 В.

Ультрафиолетовое облучение, в отличие от окислительных технологий, не меняет химический состав воды. Многочисленные исследования показали отсутствие вредных эффектов после облучения воды даже при дозах, намного превышавших практически необходимые. Ультрафиолетовое обеззараживание воды предотвращает повторный рост бактерий после очистки. Установка ультрафиолетового оборудования связано с минимальным объемом строительно-монтажных работ, благодаря компактности такого оборудования.

Для обеззараживания воды методом ультрафиолетового излучения характерны более низкие, чем при использовании других методов очистки, эксплуатационные расходы. Это связано:

· с незначительными затратами электроэнергии (в 3-5 раз меньшими, по сравнению с другими методами очистки);

· с отсутствием потребности в дорогостоящих (в настоящее время) реагентах: жидком хлоре, гипохлорите натрия или кальция;

· с простотой эксплуатации и отсутствием необходимости в специальном обслуживающем персонале и, как следствие, в затратах на его содержание;

· с отсутствием требований по организации специальных мер безопасности[6].

Все вышесказанное свидетельствует о том, что внедрение такой инновационной технологии ОАО "ПО Водоканал г. Ростова-на-Дону" позволило не только улучшить экологическое состояние воды в реке Дон, но и позволило существенно сократить издержки, связанные с очисткой воды.

Также Водоканал и городские власти ведут активную работу по замене старых труб на новые, для того чтобы полностью исключить возможность вторичного загрязнения в трубопроводах. Это связано с тем, что водопроводные сети имеющие высокую степень износа и низкую санитарную надёжность, приводят к вторичному загрязнению водопроводной воды. Те усилия и затраты, которые несут предприятия, эксплуатирующие водопроводы, на очистных сооружениях, окажутся не эффективными, если не будут приводиться в порядок водопроводные сети. Аварии на сетях, несвоевременное их устранение, и, что еще хуже, совпадение мест аварийных ситуаций на водопроводных и канализационных сетях приводят к загрязнению воды[7].

Использование комплекса перечисленных выше мер привело к тому, что Значительно повысилась эффективность использования ресурсов, проведена большая работа по сокращению затрат. Снижение электропотребления составило 9,4%. Уменьшение расхода электроэнергии в натуральном выражении только за первое полугодие 2010 года составило 15,32 млн. кВт в час, что позволило снизить расходы предприятия почти на 43,3 млн. рублей. Важно заметить, что эта сумма получилась только в результате снижения затрат на электроэнергию, если сосчитать экономический эффект, который будет получен, от экономии от покупки реагентов, отсутствия штрафов за нарушения экологического законодательства и устранения постоянных аварий на трубопроводах, эта сумма может стать на порядок выше.

Таким образом, можно сделать вывод, что использование современных инновационных технологий очистки воды в водоканалах, приводит не только к улучшению экологической ситуации и состояния водоемов, но и дает существенную экономическую выгоду, предприятиям, внедряющим такие технологии. В современном мире становится экономически выгодно использовать технологии направленные на усовершенствование экологической ситуации.

Литература

1. http://mag.center-kgh.ru/?chistvod-tehnologiy (дата просмотра 20 апреля 2012)

2. http://www.vodokanal.info/about/the_program_quot_clean_water_quot/ (дата просмотра 20 апреля 2012)

3. http://primamedia.ru/news/21.10.2010/137767/innovatsionnie-sistemi-ochistki-vodoprovodnoy-vodi-zarabotali-v-primore.html (дата просмотра 20 апреля 2012)

4. http://www.vodokanal.rnd.ru/ (дата просмотра 20 апреля 2012)

5. Аналитические материалы ОАО "ПО Водоканал г. Ростов-на-Дону"

6. http://www.waterland.ru/?doit=sfwp_dinpmo (дата просмотра 20 апреля 2012)

7. http://www.raww.ru/node/1064 (дата просмотра 20 апреля 2012)

Размещено на Allbest.ru