Типы документов
Реклама
Партнеры
Постановление администрации города Магнитогорска Челябинской области от 31.12.2013 N 18171-П "Об утверждении Схем водоснабжения и водоотведения города Магнитогорска на период 2013 - 2025 гг."
АДМИНИСТРАЦИЯ ГОРОДА МАГНИТОГОРСКА
ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ
ПОСТАНОВЛЕНИЕ
от 31 декабря 2013 г. № 18171-П
Об утверждении Схем водоснабжения и водоотведения
города Магнитогорска на период 2013 - 2025 гг.
В соответствии с Федеральным законом "Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации", Федеральным законом "О водоснабжении и водоотведении", постановлением Правительства Российской Федерации от 5 сентября 2013 года № 782 "О схемах водоснабжения и водоотведения", постановлением администрации города от 26.12.2013 № 17841-П "О результатах публичных слушаний по проектам Схем водоснабжения и водоотведения города Магнитогорска на период 2013 - 2025 гг.", руководствуясь Уставом города Магнитогорска,
ПОСТАНОВЛЯЮ:
1. Утвердить прилагаемые Схемы водоснабжения и водоотведения города Магнитогорска на период 2013 - 2025 гг. (приложение).
2. Управлению жилищно-коммунального хозяйства администрации города (Кузнецов П.А.) разместить Схемы водоснабжения и водоотведения города Магнитогорска на период 2013 - 2025 гг. в полном объеме на официальном сайте администрации города в течение 15 календарных дней со дня подписания настоящего постановления.
3. Службе внешних связей и молодежной политики администрации города (Рязанова О.М.) опубликовать настоящее постановление и информацию о размещении Схем водоснабжения и водоотведения города Магнитогорска на период 2013 - 2025 гг. на официальном сайте в средствах массовой информации.
4. Настоящее постановление вступает в силу со дня его подписания.
5. Контроль исполнения настоящего постановления возложить на заместителя главы города Грищенко О.В.
Глава города Магнитогорска
Челябинской области
Е.Н.ТЕФТЕЛЕВ
Утверждены
постановлением
администрации
города Магнитогорска
Челябинской области
от 31 декабря 2013 г. № 18171-П
Схемы
водоснабжения и водоотведения города
Магнитогорска на период 2013 - 2025 гг.
ИТЦ 2013-108
ВВЕДЕНИЕ
Настоящая схема водоснабжения и водоотведения города Магнитогорска на период 2013 - 2025 гг. разработана в целях реализации государственной политики в сфере водоснабжения и водоотведения, направленной на обеспечение охраны здоровья населения и улучшения качества жизни населения путем обеспечения бесперебойного и качественного водоснабжения и водоотведения; повышения энергетической эффективности путем экономного потребления воды; снижения негативного воздействия на водные объекты путем повышения качества очистки сточных вод; обеспечения доступности водоснабжения и водоотведения для абонентов; обеспечения развития централизованных систем холодного водоснабжения и водоотведения путем развития эффективных форм управления этими системами, привлечения инвестиций.
Реализация мероприятий, предлагаемых в данной схеме водоснабжения и водоотведения, позволит обеспечить:
- бесперебойное снабжение города питьевой водой, отвечающей требованиям новых нормативов качества;
- повышение надежности работы систем водоснабжения и водоотведения и удовлетворение потребностей абонентов (по объему и качеству услуг);
- модернизацию и инженерно-техническую оптимизацию систем водоснабжения и водоотведения с учетом современных требований;
- обеспечение экологической безопасности сбрасываемых в водные объекты сточных вод и уменьшение техногенного воздействия на окружающую среду;
- подключение новых абонентов на территориях перспективной застройки.
Разработка схем водоснабжения и водоотведения городов представляет собой комплексную задачу, от правильного решения которой во многом зависят масштабы необходимых капитальных вложений в эти системы. Решение данной задачи основано на прогнозировании развития города, в первую очередь его градостроительной деятельности, определенной генеральным планом.
Схемы разрабатываются на основе анализа фактических нагрузок потребителей по водоснабжению и водоотведению с учетом перспективного развития на 12 лет, структуры баланса водопотребления и водоотведения города, оценки существующего состояния системы водоснабжения и водоотведения, рассмотрения вопросов надежности, экономичности.
Обоснование решений (рекомендаций) при разработке схем водоснабжения и водоотведения осуществляется на основе технико-экономического сопоставления вариантов развития систем водоснабжения и водоотведения в целом и отдельных их частей путем оценки их сравнительной эффективности.
Схемы на период с 2013 - 2025 гг. разработаны в соответствии с:
- Федеральным законом Российской Федерации № 416 от 07.12.2011 "О водоснабжении и водоотведении";
- Постановлением Правительства РФ от 05.09.2013 № 782 "О схемах водоснабжения и водоотведения";
- нормативными документами: актуализированные редакции СНиПов, СП, ГОСТы и др.;
- скорректированным Планом развития города Магнитогорска на 2006 - 2025 гг., разработанным ЗАО "Ленпромстройпроект", утвержденным Решением Магнитогорского городского Собрания депутатов № 95 от 25.06.2008;
Технической базой разработки являются:
- скорректированный План развития города Магнитогорска на 2006 - 2025 г., разработанный ЗАО "Ленпромстройпроект";
- проекты планировок территорий южной, западной и юго-западной частей г. Магнитогорска.
Глава "СХЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ"
1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ Г. МАГНИТОГОРСКА
а) описание системы и структуры водоснабжения города Магнитогорска и деление территории города на эксплуатационные зоны
В городе Магнитогорске действуют две отдельные системы водоснабжения:
- централизованная система хозяйственно-питьевого водоснабжения, объединенная с противопожарной системой;
- система поливочного водопровода (техническое водоснабжение).
Источником питьевого и противопожарного водоснабжения города являются подземные воды. Поливочный водопровод снабжается водой из поверхностного источника (р. Урал).
Централизованным холодным водоснабжением охвачено 99,22 % населения.
Система централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения находится в муниципальной собственности и передана в хозяйственное ведение муниципального предприятия трест "Водоканал" муниципального образования г. Магнитогорск (МП трест "Водоканал").
МП трест "Водоканал" - организация, осуществляющая холодное водоснабжение жителям Магнитогорского городского округа, а также объектам социального назначения, промышленным и пищевым предприятиям.
Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений, предназначенных для снабжения потребителей водой в необходимых объемах, требуемого качества и необходимого напора.
На территории города функционирует один муниципальный хозяйственно-питьевой водопровод, объединенный с противопожарным, обслуживаемый МП трест "Водоканал". Потребителями являются: население, бюджетные организации, промышленные предприятия.
Схема сетей водоснабжения города - кольцевая.
Общая протяженность сетей - 1025 км; из них магистральных и уличных сетей - 650 км.
Трубопроводы выполнены из стали, чугуна и полиэтилена;
насосных станций I подъема - 59 шт.;
насосных станций II подъема - 13 шт.;
резервуаров запаса воды - 16 шт.
Существующая схема водопровода развита хорошо и соответствует требованиям СП.31.13330.2012 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84*".
Структура системы водоснабжения города Магнитогорска показана на рисунке 1.
Со скважин водозаборов вода подается в резервуары чистой воды, в которых осуществляется обеззараживание жидким хлором, затем из резервуаров чистой воды насосными станциями второго подъема вода подается потребителям по водопроводным сетям, на которых установлены подкачивающие водопроводные насосные станции для обеспечения давления в соответствующих точках.
Структура системы водоснабжения г. Магнитогорска
1 - водоисточник; 2 - водозаборное сооружение; 3 - насосная
станция I подъема; 4 - резервуар чистой воды; 5 - насосная
станция II подъема; 6 - напорные водоводы;
7 - распределительная сеть; 8 - водопотребитель;
9 - резервуар запаса воды
Рисунок 1 - Структура системы водоснабжения г. Магнитогорска
Существующее централизованное хозяйственно-питьевое водоснабжение города базируется на четырех водозаборах, приуроченных к месторождениям подземных вод:
- Мало-Кизильский водозабор;
- Верхне-Кизильский водозабор;
- Янгельский водозабор;
- Куйбасовский водозабор.
Все водозаборные сооружения инфильтрационного типа, на Мало-Кизильском и Верхне-Кизильском водозаборах имеются сооружения по искусственному восполнению запасов подземных вод.
Водоотбор подземных вод осуществляется МП трест "Водоканал" в объемах ежегодно устанавливаемых лимитов на основании лицензии на водоотбор.
Общие утвержденные запасы подземных вод составляют 226,85 тыс. куб. м/сут. (по состоянию на 2012 г.) и 212,65 тыс. куб. м/сут. (по состоянию на 2013 г.). Фактический среднесуточный суммарный объем забора воды составляет 152,15 тыс. куб. м/сут.
Суммарный утвержденный водоотбор с четырех месторождений покрывает необходимый. Однако при сохранении существующей схемы водоотбора, водозаборы будут работать на пределе производительности. Кроме того, в настоящее время наблюдается недоотбор воды относительно установленных запасов на Верхне-Кизильском водозаборе. Причины недоотбора - особенности геологического строения водовмещающих пород водозабора, приводящие к снижению производительности скважин.
Также в многолетнем разрезе нестабилен статический уровень подземных вод Янгельского месторождения. Утвержденные в 1961 г. запасы подземных вод в объеме 60,5 тыс. куб. м/сутки были исчислены на 25 лет, но уже с 1975 г. производительность водозабора не превышала 32 тыс. куб. м/сут., поэтому в 1977 г. запасы воды были пересмотрены и переутверждены до 40 тыс. куб. м/сутки (1977 г.). Снижение водоотбора, а также благоприятные погодные условия привели к восстановлению статического уровня подземных вод, что в 1994 г. послужило возвратом к первоначальной цифре утвержденных запасов - 60,5 тыс. куб. м/сутки. В 90-х годах были сделаны попытки увеличить добычу до 50 тыс. куб. м/сутки, что привело к развитию карстово-суффозионных процессов (провалы, воронки), сопровождавшихся резким ухудшением качества воды и реальной возможностью вывода из строя водозабора. В 2013 г. была произведена переоценка запасов воды Янгельского водозабора, утвержденный запас воды составил - 46,3 тыс. куб. м/сутки.
Фактические объемы забора воды подземных вод по отдельным водозаборам сведены в таблице 1.
Таблица 1 - водоотбор подземных вод
Водозабор
Утвержденные запасы подземных вод, тыс. куб. м/сутки
Фактический забор воды, тыс. куб. м/сутки
2011 г.
2012 г.
Мало-Кизильский
96,00
84,70
87,90
Верхне-Кизильский
70,00
35,80
33,00
Янгельский
46,30
32,70
31,20
п. Куйбас
0,35
-
0,05
Всего
212,65
153,2
152,15
Мало-Кизильский водозабор
Мало-Кизильское месторождение подземных вод является основным источником водоснабжения города, обеспечивающее до 55 % общей потребности города в питьевой воде. Данное месторождение эксплуатируется с 1934 г.
На территории Мало-Кизильского водозабора расположено 18 водозаборных скважин. Источник водоснабжения - подземные воды. Эксплуатационные запасы подземных вод составляют 96 тыс. куб. м/сут.
Фактический среднесуточный объем забора воды - 87,9 тыс. куб. м/сут. (2012 г.)
Мало-Кизильский водозабор является водозабором инфильтрационного типа. Для искусственного восполнения запасов подземных вод на реке Малый Кизил создана плотина высотой 3,2 м.
Подача питьевой воды с Мало-Кизильского водозабора осуществляется в правобережную и в левобережную части города по четырем магистральным водоводам: двум водоводам диаметром 500 мм, водоводу диаметром 700 мм и диаметром 1000 мм.
Качество воды Мало-Кизильского водоисточника отвечает требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01. Показатели качества воды, согласно данным лаборатории, приведены в таблице 3 и на рисунках 2, 3.
Таблица 3 - Показатели качества воды Мало-Кизильского водоисточника (2012 г.)
Показатели
Ед. изм.
СанПиН 2.1.4.1074-01
Результаты исследований
2008 г.
2009 г.
2010 г.
2011 г.
2012 г.
Органолептические показатели
Цветность
градусы
20
3,35
4,53
3
3
3
Мутность
ЕМФ мг/куб. дм
1,5
< 0,5
< 0,5
< 0,5
< 0,5
< 0,5
Бактериологические
Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ)
КОЕ в 100 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
Общие колиформные бактерии (ОКБ)
КОЕ в 100 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
Общее микробное число (ОМЧ)
КОЕ в 1 мл
не более 50
0
0
0
0
0
вирусологические
Колифаги
БОЕ в 1 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
Рисунок 2 - Колебание цветности воды
Мало-Кизильского водозабора
Рисунок 3 - Колебание мутности воды
Мало-Кизильского водозабора
Верхне-Кизильский водозабор
На территории Верхне-Кизильского водозабора расположена 31 скважина. Источник водоснабжения - подземные воды. Данные о водозаборных скважинах представлены в таблице 4 (не приводится).
Эксплуатационные запасы подземных вод составляют 70 тыс. куб. м/сут.
Фактический среднесуточный объем забора воды - 33 тыс. куб. м/сут. (2012 г.).
Верхне-Кизильский водозабор является водозабором инфильтрационного типа. Для искусственного восполнения запасов подземных вод на территории Верхне-Кизильского месторождения построена система дамб и каналов.
Подача питьевой воды с Верхне-Кизильского водозабора осуществляется в левобережную часть города по двум магистральным водоводам диаметром 600 мм и диаметром 700 мм.
В воде Верхне-Кизильского водоисточника отмечается природное превышение ПДК по содержанию железа и марганца. Показатели качества воды, согласно данным лаборатории, приведены в таблице 5 и на рисунках 4 - 7.
Рисунок 4 - Колебание цветности воды
Верхне-Кизильского водозабора
Рисунок 5 - Колебание мутности воды
Верхне-Кизильского водозабора
Рисунок 6 - Колебание общего железа воды
Верхне-Кизильского водозабора
Рисунок 7 - Колебание марганца в воде
Верхне-Кизильского водозабора
Таблица 5 - Показатели качества воды Верхне-Кизильского водоисточника (скв. № 2/20)
Показатели
Ед. изм.
СанПиН 2.1.4.1074-01
Результаты исследований
2008 г.
2009 г.
2010 г.
2011 г.
2012 г.
1
2
3
4
5
6
7
8
Органолептические показатели
Цветность
градусы
20
14
13
15
8
12
Мутность
ЕМФ мг/куб. дм
1,5
1,94
0,97
2,23
1,94
0,94
Микробиологические
бактериологические
Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ)
КОЕ в 100 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
Общие колиформные бактерии (ОКБ)
КОЕ в 100 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
Общее микробное число (ОМЧ)
КОЕ в 1 мл
не более 50
0
0
0
0
0
вирусологические
Колифаги
БОЕ в 1 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
Янгельский водозабор
На территории Янгельского водозабора расположено 8 скважин. Источник водоснабжения - подземные воды. Эксплуатационные запасы подземных вод составляют 46,3 тыс. куб. м/сут.
Фактический среднесуточный объем забора воды - 31,2 тыс. куб. м/сут. (2012 г.).
Подача питьевой воды осуществляется в правобережную часть города по двум магистральным водоводам диаметром 800 мм и диаметром 1000 мм.
В Янгельском водоисточнике по отдельным скважинам наблюдается превышение норм СанПиН 2.1.4.1074-01 по общей жесткости. Показатели качества воды, согласно данным лаборатории, приведены в таблице 7 и на рисунках 8 - 10.
Таблица 7 - Показатели качества воды Янгельского водоисточника
Показатели
Ед. изм.
СанПиН 2.1.4.1074-01
Результаты исследований
2008 г.
2009 г.
2010 г.
2011 г.
2012 г.
1
2
3
4
5
6
7
8
Органолептические показатели
Цветность
градусы
20
3,35
4,53
3
3
3,6
Мутность
ЕМФ мг/куб. дм
1,5
< 0,5
< 0,5
< 0,5
< 0,5
< 0,5
Микробиологические
бактериологические
Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ)
КОЕ в 100 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
Общие колиформные бактерии (ОКБ)
КОЕ в 100 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
Общее микробное число (ОМЧ)
КОЕ в 1 мл
не более 50
0
0
0
0
0
вирусологические
Колифаги
БОЕ в 1 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
Рисунок 8 - Колебание цветности воды Янгельского водозабора
Рисунок 9 - Колебание мутности воды Янгельского водозабора
Рисунок 10 - Колебание жесткости воды Янгельского водозабора
Куйбасовский водозабор
На территории Куйбасовского водозабора расположены 2 скважины. Источник водоснабжения - подземные воды. Суммарная производительность скважин - 760 куб. м/сут.
Фактический среднесуточный объем забора воды - 0,05 тыс. куб. м/сут.
Добываемая подземная вода используется для хозяйственно-питьевого водоснабжения п. Куйбас.
Качество воды Куйбасовского водоисточника отвечает требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01. Показатели качества воды, согласно данным лаборатории, приведены в таблицах 9, 10 и на рисунках 11, 12.
Таблица 9 - Данные контроля качества подземных вод по Куйбасовскому водозабору, скважина № 1 (2012 г.)
Показатели
Ед. изм.
СанПиН 2.1.4.1074-01
Результаты исследований
Дата 24.01.2012
Дата 17.04.2012
Дата 18.07.2012
Дата 17.10.2012
1
2
3
4
5
6
7
Органолептические показатели
Цветность
градусы
20
7
2
5
2
Мутность
ЕМФ мг/куб. дм
1,5
1,94
0,56
0,78
5,58
Микробиологические
бактериологические
Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ)
КОЕ в 100 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
Общие колиформные бактерии (ОКБ)
КОЕ в 100 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
Общее микробное число (ОМЧ)
КОЕ в 1 мл
не более 50
0
0
0
0
вирусологические
Колифаги
БОЕ в 1 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
Таблица 10 - Данные контроля качества подземных вод по Куйбасовскому водозабору, скважина № 1А (2012 г.)
Показатели
Ед. изм.
СанПиН 2.1.4.1074-01
Результаты исследований
Дата 24.01.2012
Дата 17.04.2012
Дата 18.07.2012
Дата 17.10.2012
1
2
3
4
5
6
7
Органолептические показатели
Цветность
градусы
20
7
2
5
4
Мутность
ЕМФ мг/куб. дм
1,5
9,32
0,91
0,78
0,67
бактериологические
Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ)
КОЕ в 100 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
Общие колиформные бактерии (ОКБ)
КОЕ в 100 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
Общее микробное число (ОМЧ)
КОЕ в 1 мл
не более 50
0
0
0
0
вирусологические
Колифаги
БОЕ в 1 мл
отсутствие
н/о
н/о
н/о
н/о
Рисунок 11 - Колебание цветности воды
Куйбасовского водозабора (скв. № 1А)
Рисунок 12 - Колебание мутности воды
Куйбасовского водозабора (скв. № 1А)
Характеристика всех эксплуатируемых месторождений подземных вод приведена в таблице 11.
Водоочистные сооружения в городе отсутствуют, т.к. качество воды, получаемой из скважин после обеззараживания жидким хлором, соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества".
Качество воды Мало-Кизильского водоисточника отвечает требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01. Показатели качества воды после обеззараживания жидким хлором приведены в таблице 12.
Таблица 11 - Характеристика эксплуатируемых месторождений подземных вод
Показатели
Наименование месторождения
Мало-Кизильское
Верхне-Кизильское
Янгельское
Куйбасовское
Водовмещающие породы
Закарстованные известняки нижнего карбона
Осадочные вулканогенные породы алеозоя: туфолавы, порфириты
Закарстованные известняки нижнего карбона
Порфириты диабазы
Количество скважин
18
31
8
2
Глубина скважин, м
46 - 90
68 - 96
50 - 92
70
Дебит скважин, куб. м/час
255 - 1472,0
100,8 - 324
126,4 - 462,5
40
Год начала эксплуатации
1934
1963
1970
2011
Сведения об
утвержденных
запасах
подземных вод,
тыс. куб. м/
сутки
---------------
год утверждения
В воде Верхне-Кизильского водоисточника отмечается природное превышение ПДК по содержанию железа и марганца в отдельных скважинах водозабора и в определенные сезоны года. После смешивания воды в резервуарах концентрация железа составляет от 0,25 до 0,41 мг/куб. дм (среднегодовая - 0,31 мг/куб. дм) и марганца от 0,019 до 0,096 мг/куб. дм.
Растворенные формы железа окисляются присутствующими в воде кислородом и хлором и отлагаются в трубопроводах. Кроме того, растворенное железо используется железобактериями в процессе своей жизнедеятельности с формированием характерных отложений на внутренних поверхностях трубопроводов. При изменении характеристик потока (скорости движения воды и окислительно-восстановительного потенциала) происходит взмучивание железосодержащих отложений с резким ухудшением качества воды по органолептическим показателям (прозрачность, запах, вкус, содержание взвешенных веществ). Показатели качества воды после обеззараживания жидким хлором приведены в таблице 13.
В Янгельском водоисточнике по отдельным скважинам наблюдается превышение норм СанПиН 2.1.4.1074-01 по общей жесткости, которые достигают максимального значения в 9,0 мг.-экв./куб. дм. На насосной станции II подъема уровень общей жесткости составляет от 6,7 до 7,0 мг.-экв./куб. дм, при среднегодовой 6,9 мг.-экв./куб. дм. Показатели качества воды после обеззараживания жидким хлором приведены в таблице 14.
Качество воды Куйбасовского водоисточника отвечает требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01. Показатели качества воды после обеззараживания ультрафиолетом приведены в таблице 15.
Таблица 12 - Показатели качества воды после обеззараживания по Мало-Кизильскому водозабору (2012 г.)
Показатели
Ед. измер.
Концентрация
1 кварт.
2 кварт.
3 кварт.
4 кварт.
мин.
макс.
ср. годовые
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Цветность
град.
3
2
2
4
2
4
2,75
Мутность
мг/куб. дм
< 0,5
0,66
< 0,5
< 0,5
< 0,5
0,66
< 0,5
Остаточный хлор общий
мг/куб. дм
0,74
0,80
0,96
1,00
0,74
1,00
0,88
Остаточный хлор свободный
мг/куб. дм
0,74
0,8
0,83
1,00
0,74
1,00
0,84
Таблица 13 - Показатели качества воды после обеззараживания по Верхне-Кизильскому водозабору (2012 г.)
Показатели
Ед. измер.
Концентрация
1 кварт.
2 кварт.
3 кварт.
4 кварт.
мин.
макс.
ср. годовые
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Цветность
град.
7
4
5
5
4
7
5
Мутность
мг/куб. дм
1,0
0,81
0,70
0,52
0,52
1,0
0,76
Остаточный хлор общий
мг/куб. дм
1,18
1,49
1,10
1,12
1,10
1,49
1,22
Остаточный хлор свободный
мг/куб. дм
1,12
1,32
0,83
0,96
0,83
1,32
1,06
Таблица 14 - Показатели качества воды после обеззараживания по Янгельскому водозабору (2012 г.)
Показатели
Ед. измер.
Концентрация
1 кварт.
2 кварт.
3 кварт.
4 кварт.
мин.
макс.
ср. годовые
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Цветность
град.
3
4
4
4
3
4
3,5
Мутность
мг/куб. дм
1,78
1,78
< 0,5
0,65
< 0,5
1,78
< 0,5
Остаточный хлор общий
мг/куб. дм
1,19
1,17
1,00
1,10
1,00
1,19
1,12
Остаточный хлор свободный
мг/куб. дм
1,19
1,17
0,96
1,04
0,96
1,19
1,09
Таблица 15 - Показатели качества воды после обеззараживания ультрафиолетом по Куйбасовскому водозабору (резервуар)
Показатели
Ед. изм.
СанПиН 2.1.4.1074-01
Результаты исследований
Дата 24.01.2012
Дата 17.04.2012
Дата 18.07.2012
Дата 17.10.2012
1
2
3
4
5
6
7
Органолептические показатели
Цветность
градусы
20
4
4
5
2
Мутность
ЕМФ мг/куб. дм
1,5
0,93
0,53
0,84
1,42
На сегодняшний день главной проблемой водоподготовки является применяемая технология обеззараживания воды жидким хлором. Данная технология является химически опасной, оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую среду и людей. Данная технология морально устарела, поэтому планируется использовать более совершенную технологию обеззараживания воды раствором гипохлорита натрия. В настоящее время МП трест "Водоканал" подготовлена проектно-сметная документация реконструкции хлорного хозяйства Верхне-Кизильского водозабора, где предусмотрено строительство электролизной установки получения гипохлорита натрия.
Также на Верхне-Кизильском питьевом водозаборе предполагается строительство установки по обезжелезиванию воды. Данные мероприятия позволят подавать потребителям воду необходимого качества, отвечающую требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества".
На других водозаборах, кроме Куйбасовского, также предлагается переход на систему обеззараживания с помощью гипохлорита натрия.
Поливочный водопровод (техническое водоснабжение)
На балансе МП трест "Водоканал" состоит 37,07 км поливочного водопровода (по данным на 01.01.2013).
Вопрос о развитии систем поливочного водопровода в городе остается нерешенным. Дефицит поливочной воды в городе на 2012 год составляет до 30 тыс. куб. м в сутки. Слабое развитие систем поливочного водопровода в городе отрицательно влияет на режим работы системы пожарно-питьевого водоснабжения, создает перебои в подаче питьевой воды населению города, в связи с чем появляются жалобы от населения частного сектора. Особенно тяжелое положение с развитием поливочного водопровода создалось в левобережном районе города, что в значительной степени ухудшает положение с пожарно-питьевым водоснабжением в летний период.
В свое время решением Магнитогорского горисполкома за № 108 от 25.06.1984 за предприятиями города были закреплены поселки с целью выполнения проектных и строительных работ по развитию систем поливочного водопровода в поселках города, но работы велись неудовлетворительно, выполнена только часть намеченных проектных работ поливочного водопровода в поселках города.
Климат магнитогорского городского округа предполагает полив зеленых насаждений и территории города в летний период. Источником воды, идущей на полив зеленых насаждений и орошение территории, являются поверхностные воды Магнитогорского водохранилища.
От сети городского поливочного водопровода предусматривается поливка территорий парков, садов, скверов, бульваров, улиц, площадей, внутриквартальной зелени, зон санитарного разрыва между промышленными и жилыми кварталами.
В районах, где отсутствует сеть поливочного водопровода, полив внутригородских зеленых насаждений осуществляют поливомоечные машины.
Таблица 16 - Перечень поливочных насосных станций МП трест "Водоканал" по состоянию на 01.01.2013
№ насосной станции
Установленная производительность, тыс. куб. м/сутки
Количество/объем резервуаров (шт./куб. м)
13
37
-
17
6
2/1500
В садоводческих товариществах существуют частные поливочные системы. Подсчета общего расхода воды на поливочные нужды города не ведется. МП трест "Водоканал" ведет учет подачи поливочной воды по производительности насосов. У населения водомеры установлены у 50 %, остальным расход предъявляется из расчета 8 л/м кв. на один полив. Распределение поливочных расходов по месяцам года представлено в таблице 17.
Таблица 17 - Распределение поливочных расходов по месяцам года
Ед. изм.
май
июнь
июль
август
сентябрь
IV квартал
Итого 2012 год
Добыча
тыс. куб. м
66,75
82,76
105,35
88,91
43,70
-
387,47
б) описание территорий г. Магнитогорска, не охваченных централизованными системами водоснабжения
Жилая застройка, не подключенная к системе централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, обеспечивается водой из водоразборных колонок или скважин. Количество водоразборных колонок, содержащихся на балансе МП трест "Водоканал", составляет 135 шт. (2012 г.).
Система централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения охватывает весь жилфонд Правобережья и Левобережья города, за исключением индивидуальных домов следующих поселков: часть пос. Коммунальный, северной части пос. Первооктябрьский, часть пос. Приуральский, части пос. Старая Магнитка, часть Западный-1 и Западный-2.
Зоны, неохваченные централизованным водоснабжением, представлены на рисунке 13.
Рисунок 13 - Зоны, неохваченные централизованным
водоснабжением
Система горячего водоснабжения
Тепловые сети (в т.ч. сети горячего водоснабжения) г. Магнитогорска находятся в хозяйственном ведении муниципального предприятия трест "Теплофикация" (МП трест "Теплофикация).
Система теплоснабжения города Магнитогорска закрытая, она предполагает приготовление горячей воды в водоводяных подогревателях, установленных в центральных (ЦТП) или индивидуальных тепловых пунктах (ИТП).
Система централизованного горячего водоснабжения охватывает жилфонд Правобережья города и район Левобережья, теплоснабжение которого осуществляется от Центральной котельной и котельной "Железнодорожников".
В поселках в основном централизованное горячее водоснабжение отсутствует (рисунок 14).
К тепловым сетям МП трест "Теплофикация" подключена 741 бойлерная (из них 326 находятся в хоз. ведении МП трест "Теплофикация"), которые снабжают горячей водой 3463 здания.
Рисунок 14 - Зоны, неохваченные централизованным горячим
водоснабжением
в) описание технологических зон водоснабжения, зон централизованного и нецентрализованного водоснабжения и перечень централизованных систем водоснабжения
В г. Магнитогорске действует одна технологическая зона водоснабжения, обслуживаемая МП трест "Водоканал". Схема подачи воды на всех водозаборах идентична: со скважин водозаборов вода подается в резервуары чистой воды, куда для обеззараживания дозируется жидкий хлор, и далее по напорным магистральным водоводам поступает в город.
По водоводу диаметром 1000 мм Мало-Кизильского водозабора вода поступает на Янгельские резервуары, по водоводу диаметром 700 мм, а затем по двум водоводам диаметром 500 мм каждый - в резервуары насосной станции № 17 и в разводящую сеть правобережной части города. Два водовода диаметром 500 мм подают воду в Левобережную часть города, через территорию ОАО "ММК" к резервуарам НС № 21 и в разводящую сеть. От насосной станции № 18 вода Верхне-Кизильского водозабора по водоводам диаметром 600 и 700 мм поступает в разводящую сеть левобережной части города и в его резервуары. Янгельский водозабор обеспечивает водой питьевого качества правобережную часть города и Янгельские резервуары. От насосной станции № 19 вода подается в разводящую сеть по двум магистральным водоводам диаметром 800 и 1000 мм.
Принципиальная схема холодного водоснабжения г. Магнитогорска представлена на рисунке 15. На которой видно, что основные водозаборные сооружения объединены в общую систему, что обеспечивает высокое резервирование и надежность системы. Тем на менее каждый водозабор имеет свою зону обслуживания, что приводит к некоторым различиям показателей качества подаваемой воды.
На территории города функционирует один муниципальный хозяйственно-питьевой водопровод, объединенный с противопожарным, обслуживаемый МП трест "Водоканал". Схема сетей водоснабжения города - кольцевая, что также обеспечивает необходимую степень надежности системы. Существующая схема водопровода развита хорошо и соответствует требованиям СП 31.13330.2012 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84*".
Рисунок 15 - Принципиальная схема холодного водоснабжения
г. Магнитогорска
г) описание результатов технического обследования централизованных систем водоснабжения
Техническому обследованию подвергались следующие элементы системы водоснабжения: источники водоснабжения и водозаборные сооружения, насосные станции, линейные объекты.
Источники водоснабжения и водозаборные сооружения
Качество воды Мало-Кизильского водоисточника отвечает требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01.
В воде Верхне-Кизильского водоисточника отмечается природное превышение ПДК по содержанию железа и марганца в отдельных скважинах водозабора и в определенные сезоны года. После смешивания воды в резервуарах концентрация железа составляет от 0,25 до 0,41 мг/куб. дм (среднегодовая - 0,31 мг/куб. дм) и марганца от 0,019 до 0,096 мг/куб. дм.
Снижение железа в воде Верхне-Кизильского водозабора до норматива достигается за счет смешения с водой других скважин водозабора, характеризующихся нормативным содержанием железа.
В Янгельском водоисточнике по отдельным скважинам наблюдается превышение норм СанПиН 2.1.4.1074-01 по общей жесткости, которые достигают максимального значения в 9,0 мг.-экв./куб. дм. На насосной станции II подъема уровень общей жесткости составляет от 6,7 до 7,0 мг.-экв./куб. дм, при среднегодовой 6,9 мг.-экв./куб. дм.
Качество воды Куйбасовского водоисточника отвечает требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01.
Существующие сооружения очистки и подготовки воды
Водоочистные сооружения в городе отсутствуют, т.к. качество воды, получаемой из скважин после обеззараживания жидким хлором, соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества".
Обеззараживание воды на трех водозаборах производится жидким хлором и соответствует классу водоисточника. На Куйбасовском водозаборе применяется современная технология ультрафиолетового обеззараживания.
Контроль качества подаваемой воды ежедневно ведется аккредитованной водной лабораторией МП трест "Водоканал".
Существующие насосные станции и оценка
энергоэффективности подачи воды
МП трест "Водоканал" обслуживает 13 подкачивающих водопроводных насосных станций и 16 резервуаров чистой воды.
Подкачивающие насосные станции предназначены для бесперебойного обеспечения водой потребителей. Резервуары чистой воды служат для обеспечения требуемого расхода воды в часы максимального водопотребления, а также в аварийных ситуациях на водопроводных сетях.
Перечни водопроводных насосных станций и резервуаров чистой воды МП трест "Водоканал" представлены в таблицах 18, 19.
На сегодняшний день амортизационный износ насосного оборудования составляет 37 %. На отдельных агрегатах насосных станций № 2, 7, 21, п. Западный-1 установлены преобразователи частоты.
Подкачивающие насосные станции (ПНС) бесперебойно обеспечивают водой потребителей в требуемом объеме в соответствии с реальным режимом водопотребления. Для ПНС установлены эксплуатационные режимы для бесперебойной подачи воды при соблюдении заданного напора в контрольных точках в соответствии с реальным режимом водопотребления.
Производительность подкачивающих водопроводных насосных станций от 0,43 до 105 куб. м/сут.
Год ввода в эксплуатацию водопроводных насосных станций - 1953 - 2012 гг.
Таблица 18 - Перечень водопроводных насосных станций МП трест "Водоканал"
№ н/ст
Кол-во резервуаров, шт.
Установленная производительность, тыс. куб. м/сутки
Фактическая нагрузка 2012 г., тыс. куб. м/сутки
10
2
105
87,90
18
2
36
33,00
19
2
45
31,20
2
-
7
2,00
6
2
6
0,72
7
-
6
31,00
17
5
56,2
8,50
21
2
91
11,00
Х/б 30
15
2,00
Гагарина
3
1,00
ш. Западный-1
-
5
12,00
п. Куйбас
-
0,43
2,00
х/б
-
-
-
Таблица 19 - Перечень резервуаров чистой воды МП трест "Водоканал"
Резервуары
Количество, шт.
Насосной станции № 10 (Мало-Кизильский водозабор)
2
Насосной станции № 18 (Верхне-Кизильский водозабор)
2
Насосной станции № 19 (Янгельский водозабор)
2
Итого на водозаборах
6
Насосной станции № 17
2
3
Янгельские резервуары
2
Итого на правом берегу
7
Насосной станции № 21
2
Резервуары п. Карадыр
2
Резервуары п. Березки
1
Резервуары п. Ново-Северный
2
Резервуары 12 участок
2
Итого по левому берегу
9
Всего по городу
16
Характеристика насосного оборудования, установленного на существующих подкачивающих водопроводных насосных станциях, приведена в таблице 20 (не приводится).
Экономия электроэнергии при подаче воды в систему водоснабжения г. Магнитогорска зависит от энергоэффективной работы насосных агрегатов на городских водозаборах.
Электроснабжение Мало-Кизильского водозабора осуществляется по двум ВЛ-35 кВ: по фидеру 60-09 подстанции № 60 ОАО "ММК" и фидеру 98-87 подстанции № 98 МП "ГЭС".
Две линии электроснабжения (фидеры 60-09 и 98-87 напряжением 35 кВ) заходят на подстанцию № 21А, которая состоит из 9 ячеек с масляными выключателями напряжением 35 кВ. На подстанции имеются два масляных трансформатора мощностью 6300 кВа 35/6 кВ, от которых запитано все основное электрооборудование насосной станции II подъема № 10А и 18-ти скважин.
После трансформаторов 6300 кВа напряжение поступает в ЗРУ-6 кВ, состоящее из 30-ти ячеек типа КМ-1Ф с масляными выключателями. Для электроснабжения низковольтных нагрузок и собственных нужд служат два сухих трансформатора напряжением 6/0,4 кВ мощностью 1000 кВА. Для работы защит и собственных нужд подстанции служат два трансформатора 6/0,4 кВ мощностью 160 кВА. Для подачи пожарно-питьевой воды в город служат 10 насосных агрегатов на насосной станции II подъема № 10А. Из них 6 агрегатов мощностью 630 кВт, напряжением 6 кВ и 4 агрегата имеют электродвигатели мощностью 400 кВт напряжением 6 кВ.
Для обеспечения бесперебойной и безаварийной работы электрооборудования Мало-Кизильского Водозабора и повышения его энергоэффективности необходимо выполнить следующие мероприятия:
- на скважинах № 6, 7, 9, 12, 13, 15 - 20 заменить шкафы управления, погружные насосные агрегаты с электродвигателями мощностью 250 кВт, напряжением 3 кВ на более энергоэффективные насосные агрегаты фирмы KSB с электродвигателями напряжением 0,4 кВ, масляные трансформаторы 630 кВА 6/3 кВ на сухие трансформаторы фирмы АВВ 6/0,4 кВ с применением устройств плавного пуска АВВ. Срок 2014 - 2021 гг.;
- на скважинах № 8, 14, 10, 11 заменить электрооборудование и систему автоматизации, масляные трансформаторы на сухие трансформаторы в связи с переходом с высоковольтных электродвигателей на низковольтные с напряжением 6 кВ и мощностью 250 кВт, заменить погружные насосные агрегаты с электродвигателями мощностью 250 кВт, напряжением 3 кВ на более энергоэффективные насосные агрегаты фирмы KSB с электродвигателями напряжением 0,4 кВ. Срок 2014 - 2021 гг.;
- замена существующих насосных агрегатов с электродвигателями 6 кВ мощностью 630 и 400 кВт на электродвигатели 0,4 кВ с установкой сухих трансформаторов 6/0,4 кВ с применением преобразователей частоты и системой автоматизации. Срок 2017 - 2020 гг.;
- установка устройств для компенсации реактивной мощности. Срок 2019 - 2020 гг.
Электроснабжение Верхне-Кизильского водозабора осуществляется по двум кабельно-воздушным линиям напряжением 10 кВ от подстанции № 60 ОАО "ММК". Питающие кабели приходят в ЗРУ-10 кВ на две секции шин, от которых отходят четыре ВЛ-10 кВ для электроснабжения скважин и одна ВЛ-10 кВ для электроснабжения насосной станции переброски. Для электроснабжения электродвигателей насосных агрегатов служат два масляных трансформатора мощностью по 2500 кВА каждый, преобразующие напряжение 10 кВ в 6 кВ и два трансформатора собственных нужд мощностью по 400 кВА каждый 10/0,4 кВ для питания остальных потребителей.
На территории Верхне-Кизильского водозабора расположено 36 артезианских скважин, из которых в работе обычно от 24 до 28 скважин. На насосной станции № 18 второго подъема находится 6 насосных агрегатов с электродвигателями напряжением 6 кВ мощностью 630 кВт - 4 шт. и 400 кВт - 2 шт.
Для бесперебойной и безаварийной работы электрооборудования скважин и насосной станции второго подъема № 18 и повышения его энергоэффективности, повышения безопасности обслуживания оборудования, повышения качества пожарно-питьевой воды необходимо выполнить следующие мероприятия:
- на 12-ти скважинах заменить существующие распределительные устройства 10 кВ с масляными выключателями и трансформаторами, отслужившими нормативный срок службы и физически исчерпавшими свой ресурс на комплектные распредустройства Schneider Electric с вакуумными выключателями и сухими трансформаторами. На ВЛ-10 кВ, питающих скважины, установить вакуумные реклоузеры напряжением 10 кВ для повышения оперативности при дистанционных переключениях. Срок 2015 - 2019 гг.;
- на 10-ти скважинах заменить существующие шкафы управления погружными насосными агрегатами и насосные агрегаты на менее энергоемкие фирмы KSB с применением преобразователей частоты для поддержания уровня воды в скважинах и давления в выходных трубопроводах в заданных пределах. Заменить систему автоматизации. Срок 2014 - 2017 гг.;
- на насосной станции второго подъема заменить существующие 6 насосных агрегатов на 4 более энергоэффективные с применением преобразователей частоты, перейдя с напряжения 6 кВ на 0,4 кВ с заменой существующих масляных трансформаторов 2500 кВА 10/6 кВ на сухие 10/0,4 кВ и заменой масляных трансформаторов собственных нужд 400 кВА на сухие 10/0,4 кВ. Также необходимо установить новый щит 0,4 кВ для электроснабжения электродвигателей 0,4 кВ вновь устанавливаемых насосных агрегатов. Заменить систему автоматизации. Срок 2016 - 2020 гг.;
- выполнить монтаж быстродействующего автоматического включения резерва на секциях ЗРУ-10 кВ с заменой существующих масляных выключателей вводов и секционного масляного выключателя на вакуумные. Быстродействующее АВР позволит предотвратить остановку скважин при снятии напряжения с одного из вводов 10 кВ. Срок 2014 г.;
- установка устройств для компенсации реактивной мощности. Срок 2019 - 2020 г.
Электроснабжение Янгельского водозабора осуществляется по двум воздушным вводам U = 35 кВ по фидеру 16 и 17 подстанции № 42 ОАО "ММК". Основными трансформаторами для электроснабжения электродвигателей насосной станции II подъема являются трансформаторы 4000 кВА 35/6 кВ № 1 и № 2. Ячейки РУ 6 кВ оборудованы масляными и вакуумными выключателями. На насосной станции II подъема установлено 6 насосных агрегатов напряжением 6 кВ мощностью 630 кВт и 400 кВт. Подача воды в резервуары насосной станции II подъема Янгельского водозабора осуществляется из 8-ми скважин I подъема. Для снабжения потребителей по 0,4 кВ служат два трансформатора собственных нужд 400 кВА 6/0,4 кВ. Для повышения надежности электроснабжения потребителей насосной станции II подъема и скважин выполнено устройство автоматического включения резерва по 6 кВ. При исчезновении напряжения на какой-либо из секций РУ-6 кВ устройством АВР данная секция отключается и включается секционный выключатель.
Для бесперебойной и безаварийной работы электрооборудования Янгельского водозабора и повышения его энергоэффективности необходимо выполнить следующие мероприятия:
- замена двух существующих масляных выключателей напряжением 35 кВ на вакуумные реклоузеры с установкой ограничителей перенапряжения ОПН-35 кВ. Срок 2014 - 2015 гг.;
- замена существующих масляных выключателей и аппаратуры релейной защиты, выполненной на электромеханических реле, на вакуумные выключатели и современную, более надежную микропроцессорную защиту, выполненную на базе Sepam1000+. Срок 2015 - 2016 гг.;
- установка RC-гасителей для защиты высоковольтных электродвигателей от коммутационных перенапряжений. Срок 2014 г.;
- замена щита 0,4 кВ, мнемощита управления скважинами и мнемощита управления, сигнализации и защиты ОРУ-35 кВ. Срок 2015 - 2016 гг.;
- замена электрооборудования РУ-6 кВ, существующих агрегатов скважин № 1, 4, 6, 8, давно исчерпавших нормативный срок службы, на насосные агрегаты фирмы KSB с применением преобразователей частоты для повышения энергоэффективности и надежности работы оборудования. Срок 2017 - 2020 гг.;
- установка устройств компенсации реактивной мощности. Срок 2019 - 2020 гг.;
- установка оборудования быстродействующего АВР в РУ-6 кВ. Срок 2016 г.
Описание состояния и функционирования водопроводных
сетей системы водоснабжения
Снабжение абонентов холодной водой надлежащего качества осуществляется через централизованную систему сетей водопровода. Данные сети на территории города являются кольцевыми, что соответствует требованиям СНиП 2.04.01-84* "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения".
Общая протяженность сетей хозяйственно-питьевого водоснабжения составляет 1025 км, в том числе магистральных и уличных сетей - 650 км. Протяженность сетей, находящихся в хозяйственном ведении МП трест "Водоканал", составляет 915,067 км (на 01.01.2013).
Диаметр водопроводов варьируется от диаметра 50 до 1000 мм. Сети выполнены из стали, чугуна и полиэтилена.
На сегодняшний день амортизационный износ сети хозяйственно-питьевого водопровода составляет 57 %.
С конца 1990-х гг. ведется замена изношенных существующих и строительство новых водопроводов из полиэтилена ПЭ80-100 SDR 11-17.
Современные материалы трубопроводов имеют значительно больший срок службы и более качественные технические и эксплуатационные характеристики. Благодаря их относительно малой массе и достаточной гибкости можно проводить замены старых трубопроводов полиэтиленовыми трубами бестраншейными способами.
Функционирование и эксплуатация водопроводных сетей систем централизованного водоснабжения осуществляется на основании Правил технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации. Для обеспечения качества воды в процессе ее транспортировки МП трест "Водоканал" ведет постоянный мониторинг на соответствие требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества".
Качество воды из разводящих сетей водопровода
На протяжении последних лет отмечается снижение отклонений качества питьевой воды по санитарно-химическим показателям (рисунок 16). Отклонение качества питьевой воды в левобережной части города (железо, мутность, цветность, марганец) связано с отсутствием системы очистки воды Верхне-Кизильского водоисточника от железа и марганца. В южном районе правобережной части города старый водовод диаметром 800 мм, находящийся в эксплуатации с 1970 г. и имеющий большие отложения окислов железа, приводит к периодическому повышению мутности и цветности в водопроводных сетях после их ремонтов и временных отключений.
Рисунок 16 - Удельный вес проб из разводящей сети
водопровода, не отвечающих нормативам
по санитарно-химическим и микробиологическим показателям
Система централизованного горячего водоснабжения
Система централизованного горячего водоснабжения выполнена преимущественно из стальных трубопроводов. Сети горячего водоснабжения прокладываются в одном канале с сетями отопления, поэтому при капитальных ремонтах тепловых сетей, как правило, проводится одновременная замена тепловых сетей и сетей горячего водоснабжения.
В течение многих лет теплоснабжение в районах массовой застройки осуществляется от источника через центральные тепловые пункты (ЦТП), обеспечивающие подачу тепла и горячей воды на несколько домов или целый микрорайон. Поскольку ЦТП расположен на некотором удалении от отапливаемого здания, то происходит утечка тепловой энергии. Стальные трубопроводы горячего водоснабжения из-за быстрой коррозии имеют малый срок службы, так как при нагреве пожарно-питьевой воды происходит ускоренный процесс отложения солей жесткости на стенках труб. При плановых ремонтах производится замена стальных трубопроводов горячего водоснабжения на полипропиленовые, а также с целью сокращения расхода питьевой воды прокладываются циркуляционные участки в местах их отсутствия.
Начиная с 2003 года в городе Магнитогорске ведется проектирование и строительство жилых домов с индивидуальными тепловыми пунктами (ИТП). Данное решение позволяет отказаться от распределительных сетей горячего водоснабжения, а также снизить потери тепла при транспортировке и расход электроэнергии на перекачку горячей воды.
Основные проблемы, выявленные в ходе эксплуатации
водозаборных сооружений
1. Основные водозаборы эксплуатируются более 50 лет, наблюдается деформация стволов скважин. Амортизационный износ водозаборных сооружений составил 53 %.
2. Фактический объем забираемой воды на Верхне-Кизильском месторождении не соответствует утвержденному (45 лет назад). Необходима переоценка запасов воды.
3. В отдельных пробах воды Верхне-Кизильского водозабора зафиксировано превышение установленных нормативов по содержанию железа и марганца. При транспортировке воды происходит отложение соединений железа на стенках труб, что приводит к уменьшению их живого сечения и отклонению качества воды по мутности и цветности у потребителей левобережной части города при изменении гидравлических режимов.
4. На Янгельском водозаборе в отдельные периоды года наблюдается превышение нормативных характеристик по жесткости.
5. Применяемая технология обеззараживания воды жидким хлором является химически опасной, требуется ее замена на современную более безопасную технологию обработки раствором гипохлорита натрия.
6. Отсутствуют ограждения зон санитарной охраны водозаборных сооружений.
7. Существенное понижение уровня воды в водозаборных скважинах в засушливые годы.
Основные проблемы, связанные с эксплуатацией
водопроводных сетей
1. Неудовлетворительное техническое состояние сетей: амортизационный износ стальных трубопроводов на 01.01.2012 составил 70 %. Вследствие износа труб потери воды составляют около 30 % от общего количества добываемой воды, что превышает нормативные значения.
2. Затруднено строительство новых камер учета и диспетчерской информации по транспортированию воды в жилых массивах города из-за его развитой инфраструктуры.
3. Моральный и физический износ запорно-регулирующей арматуры.
4. Нарушение нормативных расстояний от объектов городской застройки до сетей.
5. Неразвитость системы учета расхода и давления питьевой воды в узловых точках системы.
Основные проблемы, связанные с эксплуатацией
поливочного водопровода
1. Система поливочного водопровода не охватывает всю территорию г. Магнитогорска.
2. Значительный износ трубопроводов и запорной арматуры.
3. Учет расхода воды на поливочные нужды ведется не во всех районах города.
4. Сети поливочного водопровода принадлежат в основном (за исключением сети Ленинского района) различным садоводствам, что затрудняет учет расходов воды, содержание сетей, развитие системы поливочного водопровода.
д) перечень лиц, владеющих на праве собственности или другом законном основании объектами централизованной системы водоснабжения, с указанием принадлежащих этим лицам таких объектов (границ зон, в которых расположены такие объекты)
- ОАО "ММК";
- ООО "ЕвроДом-М";
- ООО "Телец";
- ООО "Глория";
- ООО "Шаблон".
2. НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
а) основные направления, принципы, задачи и целевые показатели развития централизованной системы водоснабжения
Основные цели
Модернизация сетей водоснабжения и водоотведения, строительство новых и реконструкция существующих объектов проводятся в связи с необходимостью:
- снижения неучтенных расходов воды при ее транспортировании за счет внедрения системы электронного контроля расходов;
- увеличения их мощностей;
- увеличение пропускной способности сетей водоснабжения;
- улучшение качества питьевой воды, поступающей к потребителям;
- снижения расхода электроэнергии;
- предотвращения террористических актов и несанкционированного доступа на объекты питьевого водоснабжения города.
Задачи
- выполнение мероприятий по восполнению запасов подземных вод Мало-Кизильского месторождения;
- проведение гидрогеологических исследований на Усть-Янгельском месторождении подземных вод с целью определения возможного объема добычи воды и ее качества, а также утверждение эксплуатационных запасов подземных вод с дальнейшим освоением месторождения;
- строительство насосных станций над скважинами Верхне-Кизильского водозабора с целью увеличения объема добываемой и подаваемой питьевой воды потребителям;
- выполнение реконструкции и модернизации сетей водоснабжения с целью увеличения их пропускной способности, снижения аварийности и продления срока их эксплуатации;
- строительство установки по обезжелезиванию питьевой воды Верхне-Кизильского питьевого водозабора с целью улучшения качества питьевой воды, поступающей к потребителям;
- оптимизация систем добычи, транспортировки питьевой воды;
- создание автоматизированной системы коммерческого учета водопотребления по потребителям и в узловых контрольных точках водоучета;
- включение в автоматизированную существующую схему диспетчерского контроля технологических процессов новых контрольных точек по информации о мгновенном расходе и давлении в сетях водоснабжения.
Целевые показатели
- увеличение объемов забора воды на 25 тыс. куб. м в сутки за счет подачи питьевой воды с Усть-Янгельского месторождения подземных вод;
- увеличение пропускной способности водопроводных сетей за счет проведения реконструкций сетей с увеличением диаметров;
- сокращение доли водопроводных сетей, нуждающихся в замене, за счет проведения капитальных ремонтов и реконструкций сетей;
- улучшение качества питьевой воды, поступающей к потребителям за счет снижения содержания железа в питьевой воде Верхне-Кизильского водозабора на отдельных скважинах с 1 мг/л до 0,05 мг/л;
- снижение объемов поставки и применения жидкого хлора с 64 т/год до 0 т/год за счет изменения технологии обеззараживания питьевой воды;
- снижение расхода электроэнергии за счет выполнения мероприятий, направленных на энергосбережение.
б) различные сценарии развития централизованной системы водоснабжения в зависимости от различных сценариев развития г. Магнитогорска
В скорректированном генеральном плане развития города Магнитогорска на 2006 - 2025 г., разработанном ЗАО "Ленпромстройпроект" (г. Санкт-Петербург) в 2006 году, приведено три сценария возможного развития города Магнитогорска и, соответственно, три варианта численности населения:
- инерционный;
- стабилизационный;
- целевой (оптимистический).
Основные показатели естественного движения населения представлены в таблице 21.
Таблица 21 - Сценарии возможного развития города Магнитогорска
№ п/п
Показатель
Сценарий инерционного развития
Сценарий стабилизационного развития
Сценарий целевого (оптимистического) развития
2015
2025
2015
2025
2015
2025
1
К рождаемости
5,3 %
5,6 %
5,9 %
6,5 %
6,0 %
6,7 %
2
К смертности
6,4 %
6,4 %
5,9 %
6,6 %
4,9 %
4,7 %
3
Ест. прирост
-0,7 %
-0,6 %
0,1 %
0,4 %
1,2 %
2,1 %
4
Мигр. прирост/убыль
0,0 %
0,0 %
0,6 %
0,7 %
2,1 %
1,7 %
5
Общ. прирост/убыль
-0,7 %
-0,3 %
0,7 %
1,2 %
3,3 %
3,8 %
Расчеты ЗАО "Ленпромстройпроект" показали, что максимальной является численность населения 435 тыс. человек, поэтому за основу в работе принят оптимистический сценарий, с учетом которого был выполнен расчет системы водоснабжения на перспективу до 2025 года.
На рисунке 26 показаны территории планируемого развития жилой застройки. Основное развитие прогнозируется в западной, южной и юго-западной частях города. При этом только в южной части планируется многоэтажная плотная застройка. В остальных районах - мало- и среднеэтажная, в которую, как предполагается, переедет часть населения из существующих районов города. Данные показатели расселения были учтены при определении расчетного нормативного водопотребления в 2025 году, по результатам которого составлен прогнозный баланс подачи и реализации воды.
3. БАЛАНС ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ПОТРЕБЛЕНИЯ ГОРЯЧЕЙ, ПИТЬЕВОЙ, ТЕХНИЧЕСКОЙ ВОДЫ
а) общий баланс подачи и реализации воды, включая анализ и оценку структурных составляющих потерь горячей, питьевой, технической воды при ее использовании и транспортировке
Объем реализации холодной воды в 2012 году составил 37927,34 тыс. куб. м. Объем забора воды из месторождений подземных вод фактически продиктован потребностью объемов воды на реализацию (полезный отпуск) и потерями воды в сети. Общий баланс представлен в виде таблицы 22 и рисунка 17.
Таблица 22 - Общий баланс подачи и реализации воды за 2012 год
Показатели
Ед. измерения
Факт в год
Факт в средние сутки
Подано в сеть
тыс. куб. м
55702,57
152,15
Неучтенные расходы и потери в сетях
тыс. куб. м
17775,24
48,55
Неучтенные расходы и потери в сетях, % от поданной воды
%
31,91
31,91
Реализовано воды всего
тыс. куб. м
37927,33
103,60
На протяжении последних лет наблюдается тенденция к рациональному и экономному потреблению холодной воды и, следовательно, снижению объемов потребления холодной воды и, соответственно, объемов водоотведения.
Согласно данным, предоставленным МП трест "Водоканал", неучтенные расходы и потери воды в сети водоснабжения за 2012 год составили 31,91 %. В 2006 году ОАО "Научно-исследовательский институт коммунального водоснабжения и очистки воды" (ОАО "НИИ КВОВ", г. Москва) выполнил научно-исследовательскую работу по определению рекомендуемых нормативных величин неучтенных расходов и утечек питьевой воды в системе водоснабжения г. Магнитогорска. По результатам исследования, представленных в таблице 23, нормативная величина неучтенных расходов и потерь воды в сети водоснабжения, принятая при расчете тарифов на питьевую воду, составляет 29,8 %.
Таблица 23 - Суммарные величины неучтенных расходов и потерь питьевой воды (НРВ)
Наименование технологических операций
Величина
Рекомендуемые величины на перспективу, тыс. куб. м/год
тыс. куб. м/год
к подаче воды в сеть
к общей сумме НРВ
1
2
3
4
5
1. На собственные технологические и хозяйственно-питьевые нужды "Водоканал"
5106,14
7,64 %
25,67 %
5058,18
1.1. Объем воды из пробоотборных кранов в насосных станциях
204
0,31 %
1,03 %
204
1.2. Объем воды на профилактическую промывку участков водопроводной сети
4702,09
7,04 %
23,63 %
4654,13
1.3. Объем воды при дезинфекции и промывке участков сети трубопровода после опорожнения и выполнения ремонтно-восстановительных или реновационных работ
34,54
0,05 %
0,17 %
34,54
1.4. Объем воды на чистку и дезинфекцию резервуаров чистой воды (РЧВ)
82,61
0,12 %
0,42 %
82,61
1.5. Объем воды на хозяйственно-питьевые нужды работающих
72,66
0,11 %
0,37 %
72,66
1.6. Объемы воды на нужды лабораторий "Водоканала"
6,99
0,01 %
0,04 %
6,99
1.7. Устранение засоров канализационных сетей струями воды
3,25
0,00 %
0,02 %
3,25
2. Объем воды на противопожарные нужды
64,71
0,10 %
0,33 %
64,71
3. Объем воды на производственные нужды объектов вспомогательного назначения
12,41
0,02 %
0,06 %
12,41
4. Объем воды, не зарегистрированный приборами учета
639,56
0,96 %
3,21 %
639,56
5. Объем воды на нужды абонентов, не имеющих приборов учета
26,60
0,04 %
0,13 %
26,60
6. Расходование холодной воды на централизованное горячее водоснабжение
4564,20
6,83 %
22,94 %
4517,65
7. Обнаруживаемые (явные) утечки воды из трубопроводов
472,94
0,71 %
2,38 %
472,94
8. Скрытые утечки воды из подземных РЧВ
149,10
0,22 %
0,75 %
149,10
9. Скрытая утечка воды из трубопроводов
8859,15
13,26 %
44,53 %
8768,79
Итого
19894,80
29,78 %
100,00 %
19709,94
Количество воды поступившей к потребителям воды определено в результате обработки статистических данных, предоставленных службой коммерческого учета МП Трест "Водоканал".
Баланс показал, что реализация воды в 2012 г. была 69 %, а фактические неучтенные расходы и потери воды в сети водоснабжения составили примерно 31 % от общего количества при величине потерь, заложенных в расчет тарифа на водоснабжение, - 29,78 %. Что говорит о низкой эффективности транспортировки воды и необходимости принятия срочных мер.
Важно отметить, что наибольшую сложность при выявлении аварийности представляет определение размера скрытых утечек воды из водопроводной сети и слабо развитая автоматизированная система диспетчерского контроля при транспортировании воды. Их объемы зависят от состояния водопроводной сети, возраста, материала труб, грунтовых и климатических условий и ряда других местных условий.
Рисунок 17 - Общий баланс подачи и реализации воды
за 2012 год
В 2012 году утечки воды снижены по сравнению с 2011 годом на 1,81 % от общего объема подачи воды в водопроводные сети.
Для проведения оценки выполненных работ по снижению уровня неучтенных расходов и потерь в водопроводной сети проанализированы данные за 2011, 2012 год, приведенные в таблице 24.
Таблица 24 - Снижение уровня потерь в водопроводной сети за 2011, 2012 годы
Показатели
Ед. измерения
2011 год
2012 год
Подано в сеть
тыс. куб. м
55934,11
55702,57
Неучтенные расходы и потери в сетях
тыс. куб. м
19261,01
17775,24
Неучтенные расходы и потери в сетях, % от поданной воды
%
34,44
31,91
Реализовано воды, всего
тыс. куб. м
36673,09
37927,33
Расходы на производство
тыс. куб. м
11108,24
11108,76
Расходы бюджетных организаций
тыс. куб. м
1643,21
1762,92
Расходы жилого фонда
тыс. куб. м
23921,65
25055,65
б) территориальный баланс подачи горячей, питьевой, технической воды по технологической зоне водоснабжения (годовой и в сутки максимального водопотребления)
Город Магнитогорск территориально разбит относительно реки Урал на левобережную и правобережную части. Основная доля водопотребления приходится на правобережную часть - 67,43 %. Территориальный баланс подачи воды представлен на рисунке 18.
Рисунок 18 - Территориальный баланс подачи воды
в) структурный баланс реализации горячей, питьевой, технической воды по группам абонентов с разбивкой на хозяйственно-питьевые нужды населения, производственные нужды юридических лиц и другие нужды г. Магнитогорска
Основным потребителем холодной воды в г. Магнитогорске является население, его доля водопотребления составляет 66,10 %. Доля водопотребления производства составляет 29,25 %, бюджетных организаций - 4,65 % (рисунок 19).
Рисунок 19 - Структурный баланс реализации воды
г) сведения о фактическом потреблении населением горячей, питьевой, технической воды исходя из статистических и расчетных данных и сведений о действующих нормативах потребления коммунальных услуг
Анализ фактического потребления воды за последние 5 лет показал устойчивую тенденцию к сокращению удельного потребления воды (рисунок 20). В 2012 году фактическая удельная норма потребления питьевой воды составила 252 литра в сутки на человека, при нормативной 300 л/сутки. Снижению удельного потребления значительно способствует установка приборов учета воды, которыми в настоящее время оснащено 77 % населения, поэтому к 2025 году МП трест "Водоканал" планирует обеспечить 100 % абонентов приборами учета.
Рисунок 20 - Фактическое потребление населением воды
д) описание существующей системы коммерческого учета горячей, питьевой, технической воды и планов по установке приборов учета
Общая доля объемов воды в городе, отпускаемой через приборы учета, составляет 98 %, из них:
- доля объемов воды, отпускаемой промышленным предприятиям через приборы учета, составляет 100 %;
- доля объемов воды, отпускаемой через приборы учета бюджетных организаций, составляет 100 %;
- доля объемов воды, отпускаемой через приборы учета в жилых одноквартирных домах (частный сектор), составляет 77 %;
- доля объемов воды, отпускаемой через общедомовые приборы учета в жилых многоквартирных домах, составляет 84,2 %.
Переход на приборный учет стимулирует сбережение воды как управляющими организациями, в виде затрат на общедомовые нужды, так и конкретными жителями, рассчитывающимися за воду и стоки по индивидуальным приборам учета.
е) анализ резервов и дефицитов производственных мощностей системы водоснабжения г. Магнитогорска
Существующее положение
Расчет производственных мощностей системы водоснабжения производится на 2012 г. Численность населения г. Магнитогорска на 2012 г. составляла 409,593 тыс. чел.
Потребности города в питьевой воде рассчитаны согласно СНиП 2.04.02-84* "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения".
В г. Магнитогорске вода используется:
- на хозяйственно-питьевые нужды населения;
- на производственные нужды;
- на нужды бюджетных организаций;
- на пожаротушение.
Расчетный (средний за год) суточный расход воды , куб. м/сут., на хозяйственно-питьевые нужды в городе определялся по формуле:
где - удельное водопотребление на одного жителя, принимаемое по табл. I СНиП 2.04.02-84*;
- расчетное число жителей.
Норма удельного водопотребления зависит от степени благоустройства жилья. Расселение по степени благоустройства существующей застройки представлено в таблице 25.
Основным потребителем холодной воды в г. Магнитогорске является население, его доля водопотребления составляет 66,10 %. Доля водопотребления производства составляет 29,25 %, бюджетных организаций - 4,65 %.
Следовательно, расчетный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения:
Расчетный суточный расход воды на нужды производства:
Расчетный суточный расход воды на нужды бюджетных организаций:
Система водоснабжения принимается объединенной для хозяйственно-питьевых и противопожарных нужд.
Таблица 25 - Степень благоустройства жилья
Степень благоустройства районов жилой застройки
Население
Норма водопотребления
тыс. чел.
л/сут. на 1 жителя
Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией
409,593
-
- с местными водонагревателями
21,06
230
- с централизованным горячим водоснабжением
388,533
300
Расчетные расходы воды для наружного пожаротушения определяются по СНиП 2.04.02-84* и представлены в таблице 26.
Расчетные расходы воды для внутреннего пожаротушения определяются по СНиП 2.04.01-85 и представлены в таблице 27. Расчетные расходы воды и расчетное количество струй в населенных пунктах зависит от назначения здания, высоты (этажности), объема.
Таблица 26 - Расчетные расходы воды для наружного пожаротушения
Районы жилой застройки
Численность, тыс. чел.
Расчетное количество пожаров
Продолжительность тушения пожара, ч
Расход воды на 1 пожар, л/с
Общий расход, куб. м/сутки
Правый берег
381,3
3
3
70
2268
Левый берег
28,3
2
3
25
540
Всего
409,6
2808
Для Магнитогорского городского округа дополнительно принимается расход воды на внутреннее пожаротушение из расчета 2-х струй по 2,5 л/с на каждом пожаре.
Таблица 27 - Расчетные расходы воды для внутреннего пожаротушения
Районы жилой застройки
Численность, тыс. чел.
Продолжительность тушения пожара, ч
Расход на внутреннее пожаротушение, л/с
Общий расход, куб. м/сутки
Ленинский район
Правый берег
74,9
3
10
108
Левый берег
1,0
3
5
54
Правобережный район
Правый берег
89,4
3
10
108
Орджоникидзевский район
Правый берег
217
3
15
162
Левый берег (север)
1,9
3
5
54
Левый берег (юг)
25,4
3
10
108
Всего
409,6
594
Следовательно, расчетный суточный расход воды для нужд пожаротушения города:
Расход воды на полив территории города предполагается покрывать из сетей поливочного водопровода. Расчет воды на поливочные нужды приведен в п. 1а).
Сводные показатели водопользования на расчетный срок до 2025 г. представлены в таблице 28.
Суммарный расход в сутки максимального водопотребления с учетом противопожарных расходов на расчетный срок ориентировочно составляет 236,1 тыс. куб. м/сутки или около 86,2 млн. куб. м/год.
Рисунок 21 - Резервы и дефициты производственных
мощностей системы водоснабжения на 2012 г.
По результатам анализа за 2012 г. видно (рисунок 21), что при сопоставлении установленных запасов подземных вод (соответственно производственных мощностей) с нормативным водопотреблением, приведенным к численности населения, имеется небольшой дефицит производственных мощностей в размере 9,25 тыс. куб. м/сут. (4,07 %).
Однако фактически дефицит может отсутствовать, так как стимулирование мероприятий по экономии воды приводит к снижению реального водопотребления. Данный факт говорит о крайней важности проведения мероприятий по сокращению расходов воды для г. Магнитогорска.
Таблица 28 - Сводные показатели водопользования на 2012 г.
Нужды водопотребления
Расходы воды, тыс. куб. м/сутки
- хозяйственно-питьевые
121404
- производственные
53753
- нужды бюджетных организаций
8541
- пожаротушение
3402
Итого на нужды потребителей
187100
Неучтенные расходы и потери в сети (15 %) <*>
18210
Расчетный суточный расход водопотребления
205310
Суммарный расход в сутки максимального водопотребления <**>
236107
--------------------------------
<*> Неучтенные расходы воды приняты согласно СНиП 2.04.02-84* в размере 15 % от расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения.
<**> Суммарный расход в сутки максимального водопотребления определен с учетом коэффициента суточной неравномерности водопотребления, принятого равным 1,15, согласно СНиП 2.04.02-84*.
Анализ состояния системы водоснабжения на перспективу
Для расчета производственных мощностей на расчетный срок предусматривается сценарий целевого (оптимистического) развития города, соответственно которому население города Магнитогорска возрастет до 435 тыс. чел.
Расселение по степени благоустройства перспективной застройки представлено в таблице 29.
Основным потребителем холодной воды на перспективу в г. Магнитогорске является также население. Доли водопотребления населением, производством и бюджетными организациями приняты такие же, как при существующем положении, и составляют 66,10 %, 29,25 % и 4,65 % соответственно.
Таблица 29 - Степень благоустройства жилья
Степень благоустройства районов жилой застройки
Население
Норма водопотребления
тыс. чел.
л/сут. на 1 жителя
Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией
435,0
-
- с местными водонагревателями
135,7
230
- с централизованным горячим водоснабжением
299,3
300
Расчетный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения:
Расчетный суточный расход воды на нужды производства:
Расчетный суточный расход воды на нужды бюджетных организаций:
Система водоснабжения принимается объединенной для хозяйственно-питьевых и противопожарных нужд.
Расчетные расходы воды для наружного пожаротушения определяются по СНиП 2.04.02-84* и представлены в таблице 30.
Таблица 30 - Расчетные расходы воды для наружного пожаротушения
Районы жилой застройки
Численность, тыс. чел.
Расчетное количество пожаров
Продолжительность тушения пожара, ч
Расход воды на 1 пожар, л/с
Общий расход, куб. м/сутки
Правый берег
404,9
3
3
80
2592
Левый берег
30,1
2
3
25
540
Всего
435,0
-
-
-
3132
Таблица 31 - Расчетные расходы воды для внутреннего пожаротушения
Районы жилой застройки
Численность, тыс. чел.
Продолжительность тушения пожара, ч
Расход на внутреннее пожаротушение, л/с
Общий расход, куб. м/сутки
Ленинский район
Правый берег
79,5
3
10
108
Левый берег
1,1
3
5
54
Правобережный район
Правый берег
94,9
3
10
108
Орджоникидзевский район
Правый берег
230,5
3
15
162
Левый берег (север)
2,0
3
5
54
Левый берег (юг)
27,0
3
10
108
Всего
435,0
594
Расчетные расходы воды для внутреннего пожаротушения определяются по СНиП 2.04.01-85 и представлены в таблице 31. Расчетные расходы воды и расчетное количество струй в населенных пунктах зависит от назначения здания, высоты (этажности), объема.
Для магнитогорского городского округа дополнительно принимается расход воды на внутреннее пожаротушение из расчета 2-х струй по 2,5 л/с на каждом пожаре.
Следовательно, расчетный суточный расход воды для нужд пожаротушения города:
Расход воды на полив территории города предполагается покрывать из сетей поливочного водопровода. Расчет воды на поливочные нужды приведен в п. 1а).
Сводные показатели водопользования на расчетный срок до 2025 г. представлены в таблице 32.
Таблица 32 - Сводные показатели водопользования на расчетный срок до 2025 г.
Нужды водопотребления
Расходы воды, тыс. куб. м/сутки
- хозяйственно-питьевые
121001
- производственные
53544
- нужды бюджетных организаций
8512
- пожаротушение
3726
Итого на нужды потребителей
186783
Неучтенные расходы и потери в сети (15 %) <*>
18150
Расчетный суточный расход водопотребления
204933
Суммарный расход в сутки максимального водопотребления <**>
235673
--------------------------------
<*> Неучтенные расходы воды приняты согласно СНиП 2.04.02-84* в размере 15 % от расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения.
<**> Суммарный расход в сутки максимального водопотребления определен с учетом коэффициента суточной неравномерности водопотребления, принятого равным 1,15, согласно СНиП 2.04.02-84*.
Суммарный расход в сутки максимального водопотребления с учетом противопожарных расходов на расчетный срок ориентировочно составляет 235,7 тыс. куб. м/сутки или около 86 млн. куб. м/год.
Рисунок 22 - Резервы и дефициты производственных мощностей
системы водоснабжения на расчетный срок до 2025 года
Прогноз нормативного водопотребления показал, что количество воды, необходимое для водоснабжения города, к 2025 году почти не изменится по сравнению с 2012 годом, несмотря на увеличение населения. Объясняется это особенностями расселения жителей города, т.к. нормами принято, что для жителей малоэтажной застройки удельное нормативное потребление воды составляет 220 л/чел. сутки. Кроме того, к 2025 году планируется уменьшить долю потерь и неучтенных расходов воды до нормативных показателей, следовательно, повысить эффективность реализации воды.
Прогнозный анализ дефицитов и резервов производственных мощностей на 2025 год (рисунок 22) показал, что произойдет увеличение дефицита производственных мощностей при почти неизменившемся нормативном водопотреблении до 23 тыс. куб. м/сутки, что составит около 10 % от установленных запасов воды. Объясняется это тем, что в 2013 году произошла переоценка установленных запасов воды в Янгельском месторождении, что снизило установленный суммарный запас подземных вод на 14,2 тыс. куб. м/сутки.
Рисунок 23 - Динамика дефицитов производственных мощностей
системы водоснабжения г. Магнитогорска с 2012 по 2025 год
Что объясняет динамику дефицитов с 2012 по 2025 годы (рисунок 23) и говорит об острой необходимости увеличения водных запасов города Магнитогорска и в первую очередь разработки новых месторождений.
В настоящее время МП трестом "Водоканал" ведутся подготовительные работы по освоению нового Усть-Янгельского месторождения.
ж) прогнозные балансы потребления горячей, питьевой, технической воды на срок не менее 10 лет с учетом различных сценариев развития г. Магнитогорска, рассчитанные на основании расхода горячей, питьевой, технической воды в соответствии со СНиП 2.04.02-84 и СНиП 2.04.01-85, а также исходя из текущего объема потребления воды населением и его динамики с учетом перспективы развития и изменения состава и структуры застройки
Потребности города в питьевой воде рассчитаны согласно СНиП 2.04.02-84* "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения".
Расчетный (средний за год) суточный расход воды , куб. м/сут., на хозяйственно-питьевые нужды в городе определялся по формуле:
где: - удельное водопотребление на одного жителя, принимаемое по табл. I СНиП 2.04.02-84*;
- расчетное число жителей.
Норма удельного водопотребления зависит от степени благоустройства жилья.
В г. Магнитогорске степень благоустройства жилья в настоящее время довольно высока. Расселение по степени благоустройства застройки представлено в таблице 25.
К 2025 году предусматривается оборудование всех существующих и проектируемых зданий централизованным хозяйственно-питьевым водоснабжением. Средне- и многоэтажная застройки подключаются к централизованным системам горячего водоснабжения, индивидуальная застройка (коттеджная и малоэтажная, секционная и блокированная) оборудуется водонагревателями. Нормы водопотребления приведены в таблице 33.
Таблица 33 - Нормы водопотребления
Степень благоустройства районов жилой застройки
Норма водопотребления, л/сутки
2013 г.
2025 г.
Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией
- с местными водонагревателями
230
230
- с централизованным горячим водоснабжением
350
300
В приведенную норму водопотребления включены расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды в жилых домах, общественных зданиях, культурно-бытовых, лечебных, детских и других учреждениях, коммунальных и торговых предприятиях.
Максимальные суточные расходы воды определены с учетом коэффициента суточной неравномерности водопотребления, принятого равным 1,7 в часы максимального водопотребления и 0,3 в часы минимального водопотребления.
Проектные расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды населения на расчетный срок 2025 г. приведены в таблицах 34, 35.
На перспективу предусматривается индивидуальный учет количества потребляемой воды у 100 % абонентов. При реализации концепции ресурсосбережения удельное среднесуточное водопотребление в средне- и многоэтажной застройке (как показывает практика) находится в пределах 200 л/сутки на человека. Учитывая водопотребление в общественных зданиях, для Магнитогорска этот показатель прогнозируется не более 300 л/сутки на 1 человека.
Система водоснабжения принимается объединенной для хозяйственно-питьевых и противопожарных нужд.
Расчетные расходы воды для наружного пожаротушения (таблица) в городе и на промышленных предприятиях определяются по СНиП 2.04.02-84*, пп. 2.12 - 2.23, а для внутреннего пожаротушения по СНиП 2.04.01-85, пп. 6.1 - 6.6.
Количество одновременных пожаров и расход воды на один пожар зависят от количества жителей и этажности застройки населенного пункта. Расчетные расходы воды для внутреннего пожаротушения и расчетное количество струй в населенных пунктах зависят от назначения здания, высоты (этажности), объема.
Для Магнитогорского городского округа дополнительно принимается расход воды на внутреннее пожаротушение из расчета 2-х струй по 2,5 л/с на каждом пожаре. Продолжительность тушения пожара - 3 часа.
Таблица 34 - Проектные расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды населения на расчетный срок до 2025 года
Ориентировочная численность населения, тыс. чел.
Расходы воды,
тыс. куб. м/сутки
максимальный
--------------------
средний
с горячим водоснабжением
с водонагревателями
всего
с горячим водоснабжением
с водонагревателями
всего
Ленинский район
Правый берег
58,4
21,1
79,5
Левый берег
0,0
1,1
1,1
Правобережный район
Правый берег
65,8
29,1
94,9
Орджоникидзевский район
Правый берег
174,2
56,3
230,5
Левый берег (север)
0,0
2
2,0
Левый берег (юг)
0,91
26,07
27,0
Правый берег
298,4
106,5
404,9
Левый берег
0,9
29,2
30,1
Всего
299,3
135,7
435,0
Таблица 35 - Противопожарный расход воды (внутреннее и наружное пожаротушение) на расчетный срок до 2025 года
Районы жилой застройки
Численность, тыс. чел.
Расчетное количество пожаров
Продолжительность тушения пожара, ч
Расход воды на 1 пожар, л/с
Расход на внутреннее пожаротушение, л/с
Общий расход, куб. м/сутки
Правый берег
404,9
3
3
80
378
2970
Левый берег
30,1
2
3
25
216
756
Всего
435,0
-
-
-
3726
Сводные показатели водопользования на расчетный срок 2025 г. представлены в таблице 36.
Таблица 36 - Сводные показатели водопользования на расчетный срок до 2025 года
Нужды водопотребления
Расходы воды, тыс. куб. м/сутки
- хозяйственно-питьевые
121001
- производственные
53544
- нужды бюджетных организаций
8512
- пожаротушение
3726
Итого на нужды потребителей
186783
Неучтенные расходы и потери в сети (15 %) <*>
18150
Расчетный суточный расход водопотребления
204933
Суммарный расход в сутки максимального водопотребления <**>
235673
--------------------------------
<*> Неучтенные расходы воды приняты согласно СНиП 2.04.02-84* в размере 15 % от расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения.
<**> Суммарный расход в сутки максимального водопотребления определен с учетом коэффициента суточной неравномерности водопотребления, принятого равным 1,15, согласно СНиП 2.04.02-84*.
Суммарный расход в сутки максимального водопотребления с учетом противопожарных расходов на расчетный срок ориентировочно составляет 235,7 тыс. куб. м/сутки или около 86,0 млн. куб. м/год.
з) описание централизованной системы горячего водоснабжения с использованием закрытых систем горячего водоснабжения, отражающее технические особенности указанной системы
Изменения существующей схемы горячего водоснабжения города не предусматривается. Полное описание централизованной системы горячего водоснабжения с использованием закрытых систем горячего водоснабжения, отражающее технические особенности указанной системы, приведено в п. г).
и) сведения о фактическом и ожидаемом потреблении горячей, питьевой, технической воды (годовое, среднесуточное, максимальное суточное)
Фактическое и ожидаемое потребление горячей, питьевой, технической воды приведено в таблицах 37, 38.
Таблица 37 - Фактическое и ожидаемое потребление питьевой воды
Потребление питьевой воды
Годовое, тыс. куб. м/год
Среднесуточное, тыс. куб. м/сут.
Максимальное суточное, тыс. куб. м/сут.
За 2012 г.
37927,33
103,60
124,32
В т.ч. горячей воды
9872,911
26,98
32,37
Расчетный срок до 2025 г.
78402,00
214,8
257,76
В т.ч. горячей воды
11921,00
32,57
39,08
Таблица 38 - Фактическое и ожидаемое потребление технической воды
Потребление питьевой воды
Годовое, тыс. куб. м/год
Среднесуточное, тыс. куб. м/сут.
Максимальное суточное, тыс. куб. м/сут.
За 2012 г.
387,47
1,06
1,27
Расчетный срок до 2025 г.
10100
27,7
33,24
к) описание территориальной структуры потребления горячей, питьевой, технической воды, которую следует определять по отчетам организаций, осуществляющих водоснабжение, с разбивкой по технологическим зонам
Город Магнитогорск территориально разбит на левобережную и правобережную части относительно реки Урал. Технологическая зона водоснабжения - одна.
Территориальная структура потребления горячей, питьевой, технической воды представлена в таблице 39.
Таблица 39 - Территориальная структура потребления горячей, питьевой, технической воды за 2012 год
Система водоснабжения
Левый берег, тыс. куб. м/год
Правый берег, тыс. куб. м/год
Питьевое водоснабжение
10724,43
22202,89
В т.ч. горячее водоснабжение
3215,60
6657,30
Техническое водоснабжение
0
387,47
л) прогноз распределения расходов воды на водоснабжение по типам абонентов, в том числе на водоснабжение жилых зданий, объектов общественно-делового назначения, промышленных объектов, исходя из фактических расходов горячей, питьевой, технической воды с учетом данных о перспективном потреблении горячей, питьевой, технической воды абонентами
Прогноз распределения расходов воды на водоснабжение по типам абонентов представлен в таблице 40.
Таблица 40 - Прогноз распределения расходов воды на водоснабжение по типам абонентов на расчетный срок до 2025 года
Показатели
Ед. изм.
Расходы воды, тыс. куб. м/сутки
Население
тыс. куб. м
139,2
Бюджетные организации
тыс. куб. м
9,8
Промышленные объекты
тыс. куб. м
61,5
Потери в сети и неучтенный расход воды
тыс. куб. м
20,9
Всего
тыс. куб. м
231,4
м) сведения о фактических и планируемых потерях горячей, питьевой, технической воды при ее транспортировке (годовые, среднесуточные значения)
Планируется, что показатель расчетных потерь не будет превышать нормативный - 29,8 %. Исходя из этого показателя определяются годовые и среднесуточные значения потерь на 2025 год (таблица 41):
Таблица 41 - Годовые и среднесуточные значения потерь горячей, питьевой, технической воды
Система водоснабжения
Потери и неучтенные расходы за 2012 г.
Потери на расчетный срок 2025 г.
Годовые, тыс. куб. м/год
Среднесуточные, тыс. куб. м/сут.
Годовые, тыс. куб. м/год
Среднесуточные, тыс. куб. м/сут.
Питьевое водоснабжение,
17775,24
48,55
7628,50
20,90
в т.ч. горячее водоснабжение
3150,44
8,60
1070,91
2,96
Техническое водоснабжение
учет потерь не ведется
учет потерь не ведется
учет потерь не ведется
учет потерь не ведется
н) перспективные балансы водоснабжения и водоотведения (общий - баланс подачи и реализации горячей, питьевой, технической воды, территориальный - баланс подачи горячей, питьевой, технической воды по технологической зоне водоснабжения, структурный - баланс реализации горячей, питьевой, технической воды по группам абонентов)
В перспективных расчетах, согласно СНиП 2.04.02-84*, принят нулевой баланс водоснабжения и водоотведения, т.е. количество подаваемой воды равно количеству отводимой по всем группам потребления.
Общий баланс подачи и реализации воды составлен на основании перспективных расчетов расходов воды на расчетный срок.
Количество подаваемой воды приведено в п. ж).
Количество реализованной воды принято из расчета прогноза сокращения нормативного водопотребления на 1 человека (200 л/сут.).
Основные показатели сведены в таблицу 42.
Таблица 42 - Общий баланс подачи и реализации воды за 2025 год
Показатели
Ед. измерения
Факт в год
Факт в средние сутки
Подано в сеть,
тыс. куб. м
86030,50
235,70
в т.ч. горячей воды
11899,00
32,60
Неучтенные расходы и потери в сетях
тыс. куб. м
7628,50
20,90
Неучтенные расходы и потери в сетях, % от поданной воды
%
9,00
9,00
Реализовано воды, всего
тыс. куб. м
78402,00
214,80
Основным потребителем холодной воды на расчетный срок (2025 г.) в г. Магнитогорске является население, его доля водопотребления составляет 66,10 %. Доля водопотребления производства составляет 29,25 %, бюджетных организаций - 4,65 % (рисунок 25).
Рисунок 25 - Структурный баланс реализации воды
о) расчет требуемой мощности водозаборных и очистных сооружений исходя из данных о перспективном потреблении горячей, питьевой, технической воды при ее транспортировке с указанием требуемых объемов подачи и потребления горячей, питьевой, технической воды, дефицита (резерва) мощностей по технологической зоне с разбивкой по годам
На основании анализа резервов и дефицитов производственных мощностей системы водоснабжения г. Магнитогорска был сделан вывод о наличии дефицита производственных мощностей системы водоснабжения, который составил 10,8 % на 2025 год. Исходя из чего требуется увеличение мощности водозаборных сооружений на 23,05 тыс. куб. м/сутки.
Для решения данной задачи предлагается выполнить следующие мероприятия:
- при существующем износе сооружений водозаборов 67 % необходим капитальный ремонт или обновление сооружений;
- необходима переоценка запасов воды на Верхне-Кизильском месторождении, так как фактический объем забираемой воды не соответствует утвержденному;
- обеспечить устойчивый водоотбор сверх установленных запасов на Мало-Кизильском водозаборе и увеличить водоотбор на остальных водозаборах;
- освоение нового резервного месторождения подземных вод.
п) наименование организации, которая наделена статусом гарантирующей организации
В соответствии с Постановлением администрации города Магнитогорска Челябинской области 9743-П от 22 июля 2013 года "Об определении гарантирующей организации для централизованной системы холодного водоснабжения и водоотведения на территории города Магнитогорска" статусом гарантирующей организации наделено муниципальное предприятие трест "Водоканал" муниципального образования город Магнитогорск.
4. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ, РЕКОНСТРУКЦИИ И МОДЕРНИЗАЦИИ ОБЪЕКТОВ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
а) перечень основных мероприятий по реализации схемы водоснабжения до 2025 года
Для решения изложенных выше проблем и дальнейшего эффективного развития системы водоснабжения города разработан комплекс мероприятий, который оформлен в виде Программы основных мероприятий по реализации схемы водоснабжения к 2025 году. Программа включает первоочередные безотлагательные мероприятия с оценкой их эффективности, экологических аспектов и объемов капитальных вложений. Основные мероприятия направлены на восполнение запасов подземных вод, увеличение объемов подачи питьевой воды потребителям, модернизацию существующих сетей и сооружений водоснабжения с целью сокращения их износа, снижение аварийности и сокращение утечек на водопроводных сетях, а также на строительство новых и реконструкцию существующих объектов указанный период. Перечень основных мероприятий Программы представлен в таблице 43.
Таблица 43 - Перечень основных мероприятий по реализации схем водоснабжения с разбивкой по годам
№ п/п
Наименование мероприятия
Объем капитальных вложений, тыс. руб.
Срок реализации (годы)
Обоснование необходимости мероприятия
Ожидаемый результат
Решаемая задача
1
2
3
4
5
6
7
1
Освоение Усть-Янгельского месторождения подземных вод
500000
2014 - 2025
Организация нового водозабора на территории Агаповского муниципального района в 35 км северо-восточной границы города в долине реки Урал выше устья реки Янгелька
Увеличение утвержденных запасов подземных вод г. Магнитогорска на 20 тыс. куб. м/сут. Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей всей территории г. Магнитогорска
Подача абонентам необходимого объема воды
2
Восполнение запасов подземных вод Янгельского водозабора
30000
2013 - 2015
Требуется реализация мероприятий для увеличения объема забора воды до утвержденных запасов
Увеличение объема добываемой и подаваемой питьевой воды в город
Подача абонентам необходимого объема воды
3
Реконструкция хлорного хозяйства Верхне-Кизильского водозабора. Муниципальное предприятие трест "Водоканал". Электролизная
33000
2013 - 2015
Необходимость перехода от обеззараживания опасным жидким хлором к безопасному обеззараживанию воды гипохлоритом натрия
Исключение применения жидкого хлора. Улучшение экологической безопасности
Повышение качества воды
4
Реконструкция хлорного хозяйства Янгельского водозабора. Электролизная
35000
2015 - 2018
Необходимость перехода от обеззараживания опасным жидким хлором к безопасному обеззараживанию воды гипохлоритом натрия
Исключение применения жидкого хлора. Улучшение экологической безопасности
Повышение качества воды
5
Реконструкция хлорного хозяйства Мало-Кизильского водозабора. Электролизная
40000
2019 - 2022
Необходимость перехода от обеззараживания опасным жидким хлором к безопасному обеззараживанию воды гипохлоритом натрия
Исключение применения жидкого хлора. Улучшение экологической безопасности
Повышение качества воды
6
Верхне-Кизильский питьевой водозабор. Установка по обезжелезиванию воды
270000
2013 - 2016
В отдельных пробах воды скважин Верхне-Кизильского питьевого водозабора зафиксировано превышение установленных нормативов по содержанию железа и марганца
Повышение качества воды. Достижение качественных показателей очистки питьевой воды Верхне-Кизильского питьевого водозабора по содержанию железа и марганца в соответствии с требованиями СанПиН
Повышение качества воды
7
Янгельский питьевой водозабор. Система очистки питьевой воды
150000
2016 - 2020
Превышение нормативов воды по показателям жесткости
Повышение качества воды. Умягчение добываемой воды
Повышение качества воды
8
Реконструкция электрооборудования питьевой насосной станции № 19 и насосных станций над скважинами Янгельского водозабора
160000
2013 - 2020
Оборудование эксплуатируется с 1970 г. Срок службы оборудования превышает нормативный срок. Необходимость внедрения на насосной станции преобразователей частоты вращения насосов с целью плавного регулирования подачи воды и экономии электроэнергии, поддержание уровня в резервуарах насосной станции
Снижение электропотребления насосной станцией. Уменьшение вероятности возникновения гидроударов. Совершенствование режимов подачи воды
Ресурсосбережение
9
Реконструкция электрооборудования питьевой насосной станции № 18 и насосных станций над скважинами Верхне-Кизильского водозабора
260000
2014 - 2018
Оборудование эксплуатируется с 1962 г. Срок службы оборудования превышает нормативный срок. Необходимость внедрения на насосной станции преобразователей частоты вращения насосов с целью плавного регулирования подачи воды и экономии электроэнергии, поддержание уровня в резервуарах насосной станции
Снижение электропотребления насосной станцией. Уменьшение вероятности возникновения гидроударов. Совершенствование режимов подачи воды
Ресурсосбережение
10
Реконструкция электрооборудования питьевой насосной станции № 10А и насосных станций над скважинами Мало-Кизильского водозабора
250000
2015 - 2025
Необходимость внедрения на насосной станции преобразователей частоты вращения насосов с целью плавного регулирования подачи воды и экономии электроэнергии, поддержание уровня в резервуарах насосной станции
Снижение электропотребления насосной станцией. Уменьшение вероятности возникновения гидроударов. Совершенствование режимов подачи воды. Повышение надежности энергообеспечения системы водоснабжения
Ресурсосбережение
11
Строительство зон санитарной охраны питьевого водоснабжения. Мало-Кизильский водозабор. I этап. Автодорога к насосной станции № 10
40000
2013 - 2018
Обустройство водозабора
Предотвращение загрязнения питьевого источника
Повышение качества воды
12
г. Магнитогорск. Зоны санитарной охраны источников питьевого водоснабжения. Мало-Кизильский питьевой водозабор. Ограждение. Зоны санитарной охраны первого пояса
15000
2013 - 2018
Отсутствует ограждение зоны санитарной охраны 1 пояса
Предотвращение загрязнения питьевых источников
Повышение качества воды
13
г. Магнитогорск. Зоны санитарной охраны источников питьевого водоснабжения. Верхне-Кизильский питьевой водозабор. Ограждение зоны санитарной охраны первого пояса
18000
2013 - 2018
Отсутствует ограждение зоны санитарной охраны 1 пояса
Предотвращение загрязнения питьевых источников
Повышение качества воды
14
Зоны санитарной охраны источников питьевого водоснабжения. Янгельский питьевой водозабор. Ограждение зоны санитарной охраны первого пояса
10000
2014 - 2018
Отсутствует ограждение зоны санитарной охраны 1 пояса
Предотвращение загрязнения питьевых источников
Повышение качества воды
15
Зоны санитарной охраны источников питьевого водоснабжения. Янгельский питьевой водозабор. Автодорога к насосной станции № 19
75000
2015 - 2018
Обустройство водозабора
Предотвращение загрязнения питьевого источника
Повышение качества воды
16
Обустройство зон санитарной охраны 2,3 пояса питьевых источников
20000
2015 - 2018
Обустройство водозабора
Предотвращение загрязнения питьевых источников
Повышение качества воды
17
Реконструкция и модернизация 3-х магистральных водоводов диаметром Ду 500 мм каждый от тоннеля Б-22 до территории ОАО "ММК"
115000
2014 - 2017
Износ водоводов, замена стальных водоводов на полимерные, улучшение качества воды, увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети
Сокращение потерь воды
18
Реконструкция и модернизация магистрального водовода диаметром Ду 700 мм от тоннеля в районе завода "ЖБИ-1" до Карадырских резервуаров с заменой на диаметр Ду 500 мм
180000
2012 - 2020
Износ водоводов, замена стальных водоводов на полимерные, улучшение качества воды, увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Улучшение качества воды. Увеличение пропускной способности сети левобережной части города <*>
Сокращение потерь воды
19
Реконструкция и модернизация магистрального водовода от Янгельского водозабора до Янгельских резервуаров
350000
2013 - 2020
Износ водоводов, замена стальных водоводов на полимерные, улучшение качества воды, увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети в I, II зонах, южных микрорайонах и правобережной части города <*>
Сокращение потерь воды
20
Питьевая насосная станция № 2 по ул. Щорса, 4/2
35000
2014 - 2016
Износ сооружения и оборудования. Необходимость реконструкции здания и оборудования с возможностью плавного регулирования подачи воды за счет установки преобразователей частоты
Снижение аварийности на водопроводных сетях. Обеспечение бесперебойного водоснабжения жителей
Сокращение потерь воды
21
Реконструкция и модернизация питьевых водоводов 4 диаметром 350 мм от территории ОАО "ММК" до насосной станции № 21
150000
2015 - 2025
Износ водоводов, замена стальных водоводов на полимерные, улучшение качества воды, увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети
Сокращение потерь воды
22
Реконструкция и модернизация питьевых водоводов 2 диаметром 400 мм от насосной станции № 21
200000
2017 - 2020
Износ водоводов, замена стальных водоводов на полимерные, улучшение качества воды, увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети
Сокращение потерь воды
23
Реконструкция и модернизация магистрального водовода диаметром 1000 мм от насосной станции № 19 до камеры № 6
350000
2018 - 2025
Износ водоводов, замена стальных водоводов на полимерные, улучшение качества воды, увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети от ул. Гагарина до южной границы города <*>
Сокращение потерь воды
24
Реконструкция и модернизация магистральных водоводов диаметром 600 мм и диаметром 700 мм от насосной станции № 18 до тоннеля в районе завода ЖБИ-1
180000
2015 - 2020
Износ водоводов, замена стальных водоводов на полимерные, улучшение качества воды, увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети левобережной части города <*>
Сокращение потерь воды
25
Замена питьевых водоводов 2 x диаметром 500 мм по ул. Московской
45000
2014 - 2018
Износ водоводов, замена стальных водоводов на полимерные, улучшение качества воды, увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети в III и IV зонах <*>
Сокращение потерь воды
26
Реконструкция и модернизация водовода Ду 150 мм по ул. Н. Шишка
7000
2013 - 2015
Увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети в III и IV зонах <*>
Сокращение потерь воды
27
Реконструкция и модернизация водовода Ду 150 - 125 мм по ул. Уральской
7000
2013 - 2015
Увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети в III и IV зонах <*>
Сокращение потерь воды
28
Реконструкция и модернизация водовода Ду 200 мм по парку у Вечного огня на участке от пр. Ленина до ул. Грязнова
7000
2013 - 2014
Увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети в V зоне <*>
Сокращение потерь воды
29
Система водоснабжения северо-западной части г. Магнитогорска. Реконструкция и модернизация водовода Ду 150 мм по ш. Дачное от ул. Автомобилистов до ул. Малиновой
15000
2014 - 2016
Увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети северо-западной части города от ул. Вокзальная до северной границы города
Сокращение потерь воды
30
Замена питьевого водовода Ду 300 мм по ул. Лермонтова до ул. Концевой
10000
2013 - 2016
Увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети левобережной части города от ул. Концевой до южной границы города
Сокращение потерь воды
31
Оптимизация системы добычи питьевой воды
200000
2014 - 2018
Организация оптимального оперативного управления системой с целью снижения затрат электроэнергии, снижения утечек и потерь воды
Снижение затрат электроэнергии, снижение утечек и потерь воды
Снижение затрат электроэнергии, снижение утечек и потерь воды
32
Оптимизация системы транспортировки питьевой воды
200000
2014 - 2018
Организация оптимального оперативного управления системой с целью снижения затрат электроэнергии, снижения утечек и потерь воды
Снижение затрат электроэнергии, снижение утечек и потерь воды
Снижение затрат электроэнергии, снижение утечек и потерь воды
33
Создание автоматизированной системы коммерческого учета энергоносителей
100000
2013 - 2018
Организация оперативного контроля за расходованием энергоресурсов
Снижение затрат электроэнергии
Снижение затрат электроэнергии
34
Создание технических средств охранной сигнализации и средств инженерно-технической укрепленности
120000
2014 - 2018
Необходимость защиты питьевого водоснабжения города
Предотвращение террористических актов
35
Реконструкция магистрального водовода Ду 600 мм от камеры № 6 до Янгельских резервуаров
100000
2014 - 2018
Увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети правобережной части города от ул. Гагарина до южной границы города
Сокращение потерь воды
36
Реконструкция и модернизация магистрального водовода Ду 800 мм от Янгельского водозабора до Янгельских резервуаров
250000
2014 - 2025
Износ водоводов, замена стальных водоводов на полимерные, улучшение качества воды, увеличение пропускной способности сети
Увеличение срока эксплуатации водопроводных сетей с 25 до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети I, II зон и от ул. Гагарина до южной границы города <*>
Сокращение потерь воды
37
Установка регуляторов давления в 109, 131, 129, 130, 132, 134, 135, 136, 142, 142а, 141, 139, 138, 137, 143, 144, 145, 4в, 4г, 5б, 5в, 6а, 2а, 7 - 4, 57, 59 микрорайонах
50000
2015 - 2025
Повышенное давление в системе
Оптимизация давления в системе
Ресурсосбережение
38
Реконструкция электрооборудования питьевых насосных станций № 18, № 17, № 21, № 6, № 7
300000
2015 - 2025
Срок службы оборудования превышает нормативный срок. Необходимость внедрения на насосной станции преобразователей частоты вращения насосов с целью плавного регулирования подачи воды и экономии электроэнергии, поддержание уровня в резервуарах насосной станции
Снижение электропотребления насосной станцией. Уменьшение вероятности возникновения гидроударов. Совершенствование режимов подачи воды. Повышение надежности энергообеспечения системы водоснабжения
Ресурсосбережение
39
Развитие системы поливочного водопровода на территории жилищно-индивидуальной жилой застройки для экономии питьевой воды
300000
2013 - 2020
В связи с дефицитом питьевой воды необходимо строительство систем поливочного водопровода
Исключение использования питьевой воды на полив
Экономия питьевой воды
40
Комплексная застройка 147 микрорайона. Водоснабжение
35000
2013 - 2016
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение водоснабжения объектов перспективной застройки
41
Комплексная застройка 148 микрорайона. Водоснабжение
35000
2013 - 2017
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение водоснабжения объектов перспективной застройки
42
Комплексная застройка 149 микрорайона. Водоснабжение
35000
2013 - 2017
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение водоснабжения объектов перспективной застройки
43
Комплексная застройка 150 микрорайона. Водоснабжение
35000
2013 - 2019
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение водоснабжения объектов перспективной застройки
44
Строительство резервуаров запасов воды в 149 микрорайоне
60000
2015 - 2019
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подача абонентам необходимого объема воды
45
Развитие южной жилой застройки города. Водоснабжение
100000
2014 - 2025
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение водоснабжения объектов перспективной застройки
46
Система питьевого водоснабжения западной и юго-западной части г. Магнитогорска
250000
2013 - 2025
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение водоснабжения объектов перспективной застройки
47
Развитие жилой застройки левобережной части города. Водоснабжение
250000
2014 - 2025
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение водоснабжения объектов перспективной застройки
48
Развитие застройки в районе поселка Станица Магнитная. Водоснабжение
50000
2013 - 2018
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение водоснабжения объектов перспективной застройки
49
Инженерные сети поселка "Старая Магнитка". Водоснабжение
50000
2012 - 2025
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение водоснабжения объектов перспективной застройки
50
г. Магнитогорск. Верхне-Кизильский питьевой водозабор. Строительство насосных станций над водозаборными скважинами
70000
2013 - 2014
Увеличение объема добываемой и подаваемой питьевой воды в город
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей всей территории г. Магнитогорска
Увеличение мощности
51
Гидрогеологические исследования на месторождениях подземных вод
40000
2013 - 2025
Необходима разработка мероприятий по увеличению объемов забора воды до утвержденных запасов, переоценка запасов подземных вод
Обеспечение бесперебойного водоснабжения города
Повышение надежности водоснабжения города. Возможность подключения новых потребителей
--------------------------------
<*> обозначение зон водоснабжения приведено в Приложении 1.
б) технические обоснования основных мероприятий по реализации схемы водоснабжения до 2025 года
Технические обоснования основных мероприятий по реализации схемы водоснабжения представлены в таблице 43 перечня основных мероприятий по реализации схем водоснабжения с разбивкой по годам.
в) сведения о вновь строящихся, реконструируемых и предлагаемых к выводу из эксплуатации объектах системы водоснабжения
В срок до 2025 г. предлагается реконструировать:
- хлорное хозяйство Верхне-Кизильского, Янгельского и Мало-Кизильского водозаборов со строительством электролизных, переход на современную технологию обеззараживания гипохлоритом натрия;
- электрооборудование насосных станций над скважинами Янгельского, Мало-Кизильского и Верхне-Кизильского водозаборов;
- электрооборудование насосных станций № 17, № 21, № 6, № 7, 19, 18, 10А.
В срок до 2025 г. предлагается реконструировать и модернизировать:
- три магистральных водовода от тоннеля Б-22 до территории ОАО "ММК";
- магистральный водовод от тоннеля в районе завода ЖБИ-1 до Карадырских резервуаров;
- магистральный водовод от Янгельского водозабора до Янгельских резервуаров;
- питьевой водовод 4 x диаметр 350 мм от территории ОАО "ММК" до насосной станции № 21;
- питьевой водовод 2 диаметром 400 мм от насосной станции № 21;
- магистральный водовод диаметром 1000 мм от насосной станции № 19 до камеры № 6;
- магистральный водовод диаметром 600 мм и диаметром 700 мм от насосной станции № 18 до тоннеля в районе завода ЖБИ-1;
- водовод;
- водовод диаметром 150 мм;
- водовод диаметром 200 мм;
- установку регуляторов давления в зонах повышенного давления.
В срок до 2025 г. предлагается построить следующие объекты:
- Усть-Янгельское месторождение подземных вод;
- систему умягчения питьевой воды на Янгельском водозаборе;
- сооружения для искусственного восполнения запасов подземных вод Янгельского водозабора;
- установку по обезжелезиванию воды Верхне-Кизильского питьевого водозабора;
- ограждения первого пояса зон санитарной охраны Мало-Кизильского, Янгельского и Верхне-Кизильского водозаборов;
- автодороги к насосным станциям Мало-Кизильского, Верхне-Кизильского, Янгельского питьевых водозаборов;
- системы поливочного водопровода на территории жилищно-индивидуальной жилой застройки;
- системы водоснабжения комплексной застройки 147, 148, 149, 150 микрорайонов;
- резервуары запасов воды в 149 микрорайоне;
- систему питьевого водоснабжения западной и юго-западной части г. Магнитогорска;
- водоснабжение районов жилой застройки левобережной части города;
- водоснабжение жилой застройки в районе поселка Станица Магнитная.
Объекты системы водоснабжения города, предлагаемые к выводу из эксплуатации, отсутствуют.
г) сведения о развитии систем диспетчеризации, телемеханизации и систем управления режимами водоснабжения на объектах организаций, осуществляющих водоснабжение
Характеристика объектов
г. Магнитогорск имеет четыре водозабора подземных вод, расположенных в противоположных точках загорода с удалением от центра 15 - 25 км, с устойчивой антенной радиосвязью GSM. Вода по подземным магистралям поступает в город на головные насосные станции и регулирующие емкости. Территория города имеет продолговатый ландшафт, в некоторых точках города имеются повысительные насосные станции. На водных магистралях и водопроводных сетях имеются контрольные (диктующие) точки информация, с которых имеет важных характер для обеспечения бесперебойного водоснабжения. Здание центрального диспетчерского пункта (ЦДП) находится в центре города.
Системы автоматизированного управления режимами водоснабжения и наличие диспетчерского контроля
Насосная станция № 10:
- Скважины. АСУ скважин выполнена релейным способом с контролем уровня воды для защиты электродвигателей от "сухого" хода. На некоторых скважинах имеется визуальный контроль уровня воды над насосным агрегатом с помощью погружных датчиков уровня типа "РАДОН". Диспетчерский контроль и управление скважинами осуществляются с локального пункта управления в здании насосной второго подъема. Системы управления и телесигнализации выполнены на базе программного комплекса "ДЕКОНТ". Передача информации и управление ведется по проводным линиям связи. Регулируемого электропривода насосными агрегатами на скважинах нет. Расход воды из скважин учитывается расходомерами типа "ВЗЛЕТ".
- Насосная станция второго подъема. Системы АСУ отсутствуют. Управление насосными агрегатами насосной станции второго подъема осуществляет оператор. Кроме контроля и управления скважинами имеется возможность визуального контроля основных параметров насосной второго подъема - по электрической системе внешнего электроснабжения, по выработке воды в город и его давления на каждом водоводе и по уровню воды в резервуарах запаса. Основные параметры работы насосной станции передаются в ЦДП провайдером связи "МАГИНФО".
- Хлорные объекты оборудованы стационарными газоанализаторами "ХОББИТ".
Насосная станция № 18:
- Скважины. АСУ скважин выполнена в большинстве релейным способом с контролем уровня воды для защиты электродвигателей от "сухого" хода. На некоторых скважинах имеется визуальный контроль уровня воды над насосным агрегатом с помощью погружных датчиков уровня типа "РАДОН". Шесть скважин имеет АСУ ТП на базе контроллеров "ОВЕН" с возможностью регулирования производительности агрегатов скважин частотными преобразователями. Диспетчерский контроль и управление скважинами осуществляются с локального пункта управления в здании насосной второго подъема. Системы управления и телесигнализации выполнены на базе программного комплекса "ДЕКОНТ". Передача информации и управление осуществляются радиомодемами "НЕВОД". Расход воды из скважин измеряется водомерами с импульсным выходом.
- Насосная станция второго подъема. Системы АСУ отсутствуют. Управление насосными агрегатами насосной станции второго подъема осуществляет оператор. Кроме контроля и управления скважинами имеется возможность визуального контроля основных параметров - по электрической системе внешнего электроснабжения, по выработке воды в город и его давления на каждом водоводе и по уровню воды в резервуарах запаса. Основные параметры работы насосной станции передаются в ЦДП провайдером связи "МАГИНФО".
- Хлорные объекты оборудованы стационарными газоанализаторами "ХОББИТ".
Насосная станция № 19:
- Скважины. АСУ четырех из восьми скважин выполнена релейным способом с контролем уровня воды для защиты электродвигателей от "сухого" хода. На остальных четырех имеется визуальный контроль уровня воды над насосным агрегатом с помощью погружных датчиков давления типа "РАДОН". Эти скважины имеют АСУ ТП на базе контроллеров "ОВЕН" с возможностью регулирования частоты. Диспетчерский контроль и управление скважинами осуществляются с локального пункта управления в здании насосной второго подъема. Системы управления и телесигнализации выполнены на базе программного комплекса "ДЕКОНТ". Передача информации и управление осуществляются радиомодемами "НЕВОД". Расход воды из скважин измеряется расходомерами типа "ВЗЛЕТ".
- Насосная станция второго подъема. Системы АСУ отсутствуют. Управление насосными агрегатами насосной станции второго подъема осуществляет оператор. Кроме возможности контроля и управления четырьмя скважинами имеется возможность визуального контроля основных параметров - по электрической системе внешнего электроснабжения, по выработке воды в город и его давления на каждом водоводе и по уровню воды в резервуарах запаса. Основные параметры работы насосной станции передаются в ЦДП провайдером связи "Престиж - интернет" радиоканалом.
- Хлорные объекты оборудованы стационарными газоанализаторами "ХОББИТ".
Трассовые контрольные точки:
ТКТ выполнены отдельными строениями над трассовыми колодцами. Оборудование на ТКТ установлено однотипное. На ТКТ имеются первичные датчики давления типа "РАДОН" и выборочно расходомеры типа "ВЗЛЕТ". Информация от них по давлению (и расходу) поступает на модули "ДЕКОНТ", обрабатывается и передается на ЦДП. Вид связи радиостанции "ЛЕН". Имеются ТКТ с передачей данных провайдером связи "МАГИНФО" (оптоволокно), корпоративной сетью ММК.
Городские контрольные точки:
Оборудование на ТКТ установлено однотипное. На ГКТ установлены первичные датчики давления типа РАДОН. Информация от них по давлению поступает на модули "ДЕКОНТ", обрабатывается и передается на ЦДП. Вид связи - радиостанции "ЛЕН", провайдер связи "МАГИНФО" (оптоволокно), выделенная телефонная линия.
Регулирующие емкости воды:
На РЕ установлены первичные датчики уровня типа "РАДОН". Информация от них поступает на модули ДЕКОНТ, обрабатывается и передается на ЦДП. Вид связи радиостанции "ЛЕН", провайдер связи "МАГИНФО" (оптоволокно и радиоканал). С РЕ "Новосеверный" и с РЕ "№ 6" информация об уровне в резервуарах на ЦДП не передается.
Повысительные насосные станции:
АСУ выполнена на поддержание установленного уровня давления на выходе насосной с помощью датчика давления и преобразователя частоты насосного агрегата. На ПНС установлены первичные датчики уровня типа "РАДОН". Информация от оборудования поступает на модули "ДЕКОНТ", обрабатывается и передается на ЦДП. Вид связи радиостанции "ЛЕН" или провайдер связи "МАГИНФО" (оптоволокно).
Насосные станции с регулирующими емкостями воды:
Насосные станции с регулирующими емкостями воды (НС РЕ) "№ 17", НС РЕ "№ 21".
НС РЕ системами АСУ выполнены на базе контроллеров ДЕКОНТ для поддержания заданного давления путем регулирования положения задвижек. С НС РЕ передается на ЦДП информация об уровнях в резервуарах, давлении на выработке у насосных агрегатов. На НС РЕ "№ 21" имеется один регулируемый электропривод по поддержанию заданного давления в коллекторе насосной станции.
НС РЕ "№ 2" имеет особенность. Здание насосной станции расположено у питающего водовода. Резервуар расположен на возвышенности. Включение (отключение) агрегатов осуществляется дистанционно оператором в помещении у резервуаров. Автоматика выполнена на базе контроллера "ДЕКОНТ". Связь между оператором и насосной выполнена радиомодемом "НЕВОД". Информация в ЦДП об уровне в резервуаре, давлении в водоводе (как на всасе, так и в коллекторе), какой агрегат в работе, осуществляется радиостанцией "ЛЕН". Непосредственно на насосной имеется частотный регулятор с работой по заданному давлению в коллекторе насосной станции с постоянной работой на один агрегат.
Склад "Башзолото":
Объект погрузки - разгрузки контейнеров с хлором оборудован многоканальным газоанализатором "ХОББИТ" с исполнением срабатывания на сирену и насосы.
Общетрестовские автоматизированные системы
Система водопотребления:
Система водоучета ММК на базе программного продукта "ВЗЛЕТ СП" охватывает восемь водосчетчиков потребителя воды ММК с передачей расходов в службу учета и реализации воды треста.
Система теплопотребления:
Система теплопотребления объектов треста выполнена на базе программного продукта "ВЗЛЕТ СП" и охватывает шесть основных объектов теплопотребления треста с передачей данных специалисту треста отдела главного энергетика.
Система визуальной диспетчеризации:
Система выполнена на базе компонентов микроэлектроники ДЕКОНТ и программного продукта "СКАДА КАСКАД" для сбора и обработки технологической информации на ЦДП и на восемь клиентских мест.
Корпоративная система "ГАЛАКТИКА":
Бухгалтерия.
Корпоративная система "ЗЕРКАЛО":
Кадры и табельный учет.
Программно-технический комплекс "Автообзвон":
Для извещения абонентов, имеющих задолженность по оплате за водопотребление и водоотведение.
Система записи разговоров:
Запись телефонных разговоров, поступающих на ЦДП.
д) сведения об оснащенности зданий, строений, сооружений приборами учета воды и их применении при осуществлении расчетов за потребную воду
До 2025 года МП трест "Водоканал" планирует довести оснащенность жилого сектора приборами учета воды до уровня 100 % и развить систему дистанционной передачи данных учета воды в единый диспетчерский центр.
е) описание вариантов маршрутов прохождения трубопроводов (трасс) по территории г. Магнитогорска и их обоснование
Разработанные варианты маршрутов прохождения трубопроводов (трасс) по территории г. Магнитогорска соответствуют вариантам маршрутов, утвержденным генеральным планом, разработанным ЗАО "Институт Ленпромстройпроект" (г. Санкт-Петербург), указанных на схеме водоснабжения города (инвентарный № 60).
ж) рекомендации о месте размещения насосных станций, резервуаров, водонапорных башен
Места размещения насосных станций, резервуаров и водонапорных башен на территории г. Магнитогорска соответствуют местам, утвержденным генеральным планом, разработанным ЗАО "Институт Ленпромстройпроект" (г. Санкт-Петербург), указанным на схеме водоснабжения города (инвентарный № 60).
Анализ результатов расчетов показал, что количество насосных станций, резервуаров и водонапорных башен в системе водоснабжения г. Магнитогорска остается неизменным.
з) границы планируемых зон размещения объектов централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения
Границы планируемых зон размещения объектов централизованных систем горячего и холодного водоснабжения в 2025 году показаны на рисунке 26.
Рисунок 26 - Границы планируемых зон размещения объектов
централизованных систем горячего водоснабжения,
холодного водоснабжения
и) карты (схемы) существующего и планируемого размещения объектов централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения
Схема существующего размещения объектов централизованной системы горячего водоснабжения, холодного водоснабжения представлена на рисунке 27.
Рисунок 27 - Схема существующего размещения объектов
централизованной системы горячего водоснабжения,
холодного водоснабжения
Схема планируемого размещения объектов централизованной системы горячего водоснабжения, холодного водоснабжения представлена на рисунке 28.
Рисунок 28 - Схема планируемого размещения объектов
централизованной системы горячего водоснабжения,
холодного водоснабжения
5. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ, РЕКОНСТРУКЦИИ И МОДЕРНИЗАЦИИ ОБЪЕКТОВ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Охрана подземных вод
Подземные воды Верхне-Кизильского, Мало-Кизильского, Янгельского и Куйбасовского месторождений являются единственными источниками питьевой воды для г. Магнитогорска. Основными неблагоприятными факторами питьевого водоснабжения являются дефицит воды питьевого качества (60 - 70 тыс. куб. м/сутки), ненадежная санитарная защита действующих водозаборов, неблагоприятный режим эксплуатации водозаборных скважин, который может привести к истощению запасов вод (прежде всего на Янгельском водозаборе).
Технические мероприятия
Замена хлорного хозяйства водозаборов на более безопасную технологию обеззараживания питьевой воды. Установка водоизмерительной аппаратуры на каждой скважине для контроля количества отбираемой воды.
Эколого-градостроительные (планировочные) мероприятия
Организация зон санитарной охраны водозаборов:
- организация зоны строгого режима - I пояса охраны;
- вынос из зоны II пояса охраны всех потенциальных источников загрязнения;
- организация системы зеленых насаждений, способной выдержать весеннее затопление территории водозаборов.
Проектные и управленческие мероприятия
Ускорить утверждение ЗСО Янгельского месторождения. Поскольку зоны санитарной охраны водозаборов находятся в границах Магнитогорского городского округа, а также Агаповского административного района, необходимо разработать проект регламентации землепользования на данных территориях. На всех водозаборах необходимо организовать службу мониторинга (ведение гидрогеологического контроля и режима эксплуатации).
6. ОЦЕНКА ОБЪЕМОВ КАПИТАЛЬНЫХ ВЛОЖЕНИЙ В СТРОИТЕЛЬСТВО, РЕКОНСТРУКЦИЮ И МОДЕРНИЗАЦИЮ ОБЪЕКТОВ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Оценка финансовых потребностей включает сметную стоимость реконструкции и строительства объектов, налог на прибыль, необходимые суммы кредитов.
Сметная стоимость в текущих ценах - это стоимость мероприятия в ценах того года, в котором она составлена, и складывается из всех затрат на строительство с учетом всех вышеперечисленных составляющих.
Сведения об объемах капитальных вложений в строительство, реконструкцию и модернизацию объектов централизованной системы водоснабжения представлены в таблице 45 Перечня основных мероприятий по реализации схем водоснабжения с разбивкой по годам.
7. ЦЕЛЕВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАЗВИТИЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
В результате реализации Программы основных мероприятий по реализации схемы водоснабжения до 2025 года планируется достижение показателей, изложенных ниже.
1. В результате переброски стока реки Урал в зону поглощения источника будет осуществлена:
- искусственная подпитка источника;
- сохранение объема забора воды в размере 98 - 92 тыс. куб. м в сутки;
- увеличение объемов забора воды из Мало-Кизильского месторождения подземных вод до 110 тыс. куб. м в сутки в многоводные годы.
2. Выполнение гидрогеологических исследований и оценка эксплуатационного запаса Усть-Янгельского месторождения подземных вод:
- увеличит суммарный эксплуатационный запас воды на 10 - 25 тыс. куб. м в сутки.
3. В результате гидрогеологических исследований Верхне-Кизильского месторождения подземных вод будут предложены:
- мероприятия для увеличения объема забора воды до утвержденных запасов.
4. В результате строительства насосных станций над скважинами Верхне-Кизильского месторождения подземных вод:
- увеличится объем забора воды на 8 тыс. куб. м в сутки.
5. В результате строительства установки по обезжелезиванию воды на Верхне-Кизильском питьевом водозаборе:
- достигаются качественные показатели очистки питьевой воды по содержанию железа и марганца в соответствии с требованиями СанПиН.
6. В результате модернизации и замены водопроводных сетей достигаются следующие показатели:
- увеличение срока эксплуатации сетей с 25 до 50 лет;
- увеличение пропускной способности трубопроводов;
- снижение неучтенных расходов воды в связи с уменьшением утечек.
7. В результате оптимизации систем добычи питьевой воды, ее транспортировки, транспортировки бытовых стоков достигается:
- снижение затрат электроэнергии на 5960 тыс. кВт.ч (до 9 %);
- снижение потерь воды;
- повышение надежности электроснабжения насосных станций;
- повышение надежности работы электрооборудования.
8. В результате создания автоматизированной системы коммерческого учета энергоносителей будет возможна:
- организация оперативного контроля за расходованием энергоресурсов и, как следствие, экономия электроэнергии в общем объеме с другими мероприятиями до 9 %.
9. В результате создания технических средств охранной сигнализации и средств инженерно-технической укрепленности объектов питьевого водоснабжения города достигается:
- предотвращение террористических актов и несанкционированного доступа на объекты.
8. ПЕРЕЧЕНЬ ВЫЯВЛЕННЫХ БЕСХОЗЯЙНЫХ ОБЪЕКТОВ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ПЕРЕЧЕНЬ ОРГАНИЗАЦИЙ, УПОЛНОМОЧЕННЫХ НА ИХ ЭКСПЛУАТАЦИЮ
В г. Магнитогорске в 2013 году выявлено 6280,13 м бесхозяйных сетей водоснабжения, принятых на временное содержание и техническое обслуживание МП трест "Водоканал".
Перечень организаций (кроме МП трест "Водоканал), уполномоченных на эксплуатацию сетей:
- ОАО "ММК";
- ООО "ЕвроДом-М";
- ООО "Телец";
- ООО "Глория";
- ООО "Шаблон".
ГЛАВА "СХЕМА ВОДООТВЕДЕНИЯ"
1. СУЩЕСТВУЮЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ В СФЕРЕ ВОДООТВЕДЕНИЯ Г. МАГНИТОГОРСКА
а) описание структуры системы сбора, очистки и отведения сточных вод на территории г. Магнитогорска и деление территории города на эксплуатационные зоны
В городе Магнитогорск действуют следующие раздельные системы водоотведения:
- централизованная система бытовой канализации,
- система промканализации на территории левобережного промузла и отдельно расположенных производств,
- системы отвода дождевых вод.
Бытовая канализация охватывает практически всю территорию города и представлена системой канализации с двумя комплексами очистных сооружений.
Принципиальная схема существующей системы водоотведения г. Магнитогорска представлена на рисунке 29.
Система водоотведения города включает:
- канализационные сети, общая протяженность которых составляет 630 км, в том числе магистральных и уличных сетей - 325 км. Протяженность сетей, находящихся в хозяйственном ведении МП трест "Водоканал", составляет 603,146 км (на 01.01.2013);
- канализационные насосные станции в количестве 14 штук;
- правобережные очистные сооружения бытовых стоков производительностью 157 тыс. куб. м/сут.;
- левобережные очистные сооружения бытовых стоков производительностью 47 тыс. куб. м/сут.
Рисунок 29 - Принципиальная схема существующей системы
водоотведения г. Магнитогорска
Система водоотведения правобережной части
города Магнитогорска
Канализация правобережной части города представляет собой систему самотечно-напорных коллекторов, проходящих с севера на юг вдоль правого берега реки Урал.
В системе имеются четыре основные канализационный насосные станции (КНС), перекачивающие бытовые сточные воды: № 5, № 12, № 16 и № 16а.
КНС № 5 и № 12 транспортируют стоки с северной части правого берега города в его центральную часть на КНС № 16 и на левый берег г. Магнитогорска к левобережным очистным сооружениям.
От КНС № 16 по двум напорным коллекторам диаметром 700 мм каждый и далее по самотечному коллектору диаметром 1250 мм стоки подаются на I очередь правобережных очистных сооружений.
Также от КНС № 16 по напорному коллектору диаметром 1000 мм и далее по самотечному коллектору диаметром 1200 - 1500 мм сточные воды поступают на КНС № 16а.
От КНС № 16а стоки по двум напорным коллекторам диаметром 1000 мм каждый и далее по самотечному коллектору диаметром 1500 мм попадают на II очередь правобережных очистных сооружений бытовых стоков. КНС № 12 перекачивает сточные воды с правого берега на левый по двум напорным коллекторам диаметром 500 мм каждый.
Система водоотведения левобережной части
города Магнитогорска
Система централизованной бытовой канализации левобережной части города охватывает территорию промузла, центральную часть левобережья и территорию ряда промышленных предприятий, принимает стоки с промышленных объектов, расположенных в южной части левобережья и от внегородских объектов Агаповского района.
От канализационной насосной станции № 11 бытовые и промышленные стоки по двум напорным коллекторам диаметром 700 мм и одному напорному коллектору диаметром 1000 мм и далее по двум самотечным коллекторам диаметром 1000 мм каждый подаются на левобережные очистные сооружения.
С территории восточной застройки к канализационным очистным сооружениям подходит коллектор диаметром 500 мм.
Стоки с объектов Агаповского района частично возятся автомашинами и сливаются на сливной станции в районе Челябинского тракта.
б) описание результатов технического обследования централизованной системы водоотведения
Техническому обследованию подвергались следующие элементы системы водоотведения: очистные сооружения, насосные станции, линейные объекты.
Описание существующих канализационных очистных сооружений
Правобережные очистные сооружения
Правобережные очистные сооружения города представляют собой комплекс сооружений по механической и биологической очистке сточных вод, расположенный южнее поселка Молжив.
Первая очередь правобережных очистных сооружений начала работать с 1963 г., вторая - с 1980 г.
Проектная производительность I очереди очистных сооружений - 52 тыс. куб. м/сут., II очереди - 105 тыс. куб. м/сут.
Среднесуточный приток сточных вод составляет 130 - 160 тыс. куб. м, причем на I очередь поступает 60 - 70 тыс. куб. м/сут., а на II очередь - 70 - 90 тыс. куб. м/сут.
Коэффициент неравномерности поступления сточных вод составляет:
- по I очереди - 1,5;
- по II очереди - 2,1.
Очистные сооружения предназначены для очистки хозяйственно-бытовых (фекальных) стоков с правобережной части города (жилые застройки и предприятия) и фекальных стоков с ООО МПК, поселков "Приуральский" и "Радужный" с последующим обеззараживанием и сбросом в Заводский пруд (Магнитогорское водохранилище на реке Урал).
Среднесуточный приток сточных вод составляет 130 - 160 тыс. куб. м, причем на I очередь поступает 60 - 70 тыс. куб. м/сут., а на II очередь - 70 - 90 тыс. куб. м/сут.
Рисунок 30 - Принципиальная технологическая схема
Правобережных очистных сооружений канализации
Технологическая схема очистки сточных вод на правобережном участке представлена на рисунке 30.
В 2012 году сооружения принимали в среднем 97,665 тыс. куб. м в сутки, в период паводка - 163,905 тыс. куб. м в сутки. В 2013 году в период продолжительных дождей максимальный приток составил 182,385 тыс. куб. м в сутки.
Сточные воды на I очередь очистных сооружений поступают от КНС № 16 по двум напорным коллекторам диаметром 700 мм каждый и далее по самотечному коллектору диаметром 1250 мм.
В составе сооружений I очереди - решетки с механизированным удалением отбросов, горизонтальные песколовки с прямолинейным движением воды, первичные радиальные отстойники, аэротенки-отстойники с пористыми керамическими аэраторами, вторичные радиальные отстойники, хлораторные.
На II очередь подаются хозяйственно-бытовые и производственные сточные воды от КНС № 16а по двум напорным коллекторам диаметром 1000 мм каждый и далее по самотечному коллектору диаметром 1500 мм.
В составе сооружений II очереди - решетки, горизонтальные песколовки с круговым движением воды, первичные радиальные отстойники, аэротенки смесители, вторичные радиальные отстойники, хлораторная.
Сточные воды проходят механическую, полную биологическую очистку и обеззараживание жидким хлором. После очистки поступают на биологические пруды (2 шт.), а затем в Заводский пруд (Магнитогорское водохранилище на реке Урал).
Эффективность работы правобережных очистных сооружений I и II очередей за 2012 год представлена в таблице 45.
Таблица 45 - Эффективность работы правобережных очистных сооружений I и II очередей за 2012 год
Показатели
Ед. изм.
I очередь
II очередь
вход
выход
эффективность очистки, %
вход
выход
эффективность очистки, %
Взвешенные вещества
мг/куб. дм
274
15,1
94,5
177
39,5
77,7
Нитраты
мг/куб. дм
0,6
94,8
-
0,5
96,6
-
Нитриты
мг/куб. дм
0,16
1,81
-
0,05
1,71
-
мг/куб. дм
266
10,2
96,2
205
15,6
92,4
Железо
мг/куб. дм
3,3
0,27
91,8
2,44
0,45
81,6
Фосфаты
мг/куб. дм
15,4
15,1
-
11,8
12,9
-
Фенолы
мг/куб. дм
0,026
0,003
88,5
0,025
0,003
88
Нефтепродукты
мг/куб. дм
4,52
0,34
92,5
2,47
0,38
84,6
СПАВ
мг/куб. дм
2,13
0,032
98,5
2,59
0,041
98,4
Структура распределения стоков, поступающих на правобережные очистные сооружения, по группам потребителей за 2012 год (тыс. куб. м/год) представлена на рисунке 31.
Рисунок 31 - Структура распределения стоков, поступающих
на правобережные очистные сооружения, по группам
потребителей за 2012 год (тыс. куб. м/год)
Анализ производительности
Проектная производительность I очереди правобережных очистных сооружений - 52 тыс. куб. м/сут., II очереди - 105 тыс. куб. м/сут. Среднесуточный приток сточных вод составляет 130 - 160 тыс. куб. м/сут., причем на I очередь поступает 60 - 70 тыс. куб. м/сут., а на II очередь - 70 - 90 тыс. куб. м/сут.
В 2012 году сооружения принимали в среднем 97,665 тыс. куб. м в сутки, в период паводка - 163,905 тыс. куб. м в сутки. В 2013 году в период продолжительных дождей максимальный приток составил 182,385 тыс. куб. м в сутки.
Изменение среднесуточных объемов сточных вод на выпуске из правобережных очистных сооружений в период с 2003 по 2012 гг. представлено на рисунке 32.
Рисунок 32 - Изменение среднесуточных объемов сточных вод
на выпуске из ПОС в период с 2003 по 2012 гг.
Представленный на рисунке график свидетельствует о снижении объемов водоотведения. В 2012 году количество сточных вод, поступивших на правобережные очистные сооружения, на 34,4 % меньше количества, поступившего в 2003 году. Снижение происходит в результате перехода на учет водопотребления по общедомовым и индивидуальным приборам.
С целью оценки технических возможностей Правобережных очистных сооружений проведен анализ данных, представленных МП трест "Водоканал", по нескольким показателям качества поступающих на очистку и очищенных сточных вод.
Рисунок 33 - Изменение концентрации взвешенных веществ
в сточных водах
Концентрация взвешенных веществ в сточных водах в 2012 году по сравнению с 2003 г. возросла на 34,3 % (1 очередь) и на 40,5 % (2 очередь). Увеличение концентрации объясняется снижением расхода сточных вод, поступающих на правобережные очистные сооружения (на 34,4 % в 2012 году по сравнению с 2003 г.) (рисунок 33).
Качество очистки сточных вод по взвешенным веществам удовлетворяет проектным показателям и требованиям Росприроднадзора по Челябинской области.
Рисунок 34 - Изменение концентрации загрязнений
сточных вод по БПК
За последние пять лет на 31,7 % (1 очередь) и на 17,1 % (2 очередь) выросла концентрация загрязнений сточных вод по БПК (2012 г. по сравнению с 2007 г.), что также объясняется снижением расхода поступающих сточных вод (рисунок 34).
Несмотря на увеличение концентрации загрязнений по БПК на входе, на выходе очищенные сточные воды по данному показателю отвечают нормативным требованиям. Однако фактическое значение БПК очищенного стока превышает проектные характеристики. Причиной является физический износ сооружений, срок эксплуатации которых на настоящий момент составляет для 1 очереди - 50 лет, для 2-й - 33 года.
Рисунок 35 - Изменение концентрации фосфатов
в сточных водах
Источником фосфора в сточных водах являются физиологические выделения людей, отходы хозяйственной деятельности человека и некоторые виды производственных сточных вод. Содержание фосфора в очищенных сточных водах характеризует качество процесса биологической очистки.
По графику на рисунке 35 видно, что в течение десяти лет фактическая концентрация фосфатов в очищенных сточных водах не удовлетворяет требованиям Росприроднадзора по Челябинской области.
Для удаления фосфатов необходимо провести реконструкцию комплекса сооружений биологической очистки с устройством в аэротенках зон "нитри-денитрификации".
Рисунок 36 - Изменение концентрации нитратов
в сточных водах
Окисленные формы азота появляются после биологической очистки сточных вод, свидетельствуя о полной завершенности процесса. Из графика (рисунок 36) видно, что концентрация нитратов в очищенных сточных водах возрастает. В 2012 году концентрация увеличилась более чем в два раза по сравнению с 2003 годом.
Для интенсификации процесса окисления органических веществ и выведения из системы соединений азота и фосфора наиболее перспективной является технология нитри-денитрификации и биологического удаления фосфора. Для ее реализации необходимо не только реконструировать систему аэрации, но и организовать анаэробные и аноксидные зоны. Организация таких зон с высокоэффективной системой аэрации позволит повысить эффективность удаления органических веществ, соединений азота и фосфора, жиров, нефтепродуктов, а также существенно сократить расход электроэнергии.
Рисунок 37 - Изменение концентрации фенолов
в сточных водах
Фенолы - весьма распространенный вид загрязнений промышленных сточных вод. Присутствие фенолов в сточной воде свидетельствует о наличии в ней промышленных стоков. Концентрация фенолов в поступающих на очистку сточных вода за последние 10 лет возросла, в концентрация фенолов на выходе снизилась (рисунок 37). Существующие сооружения биологической очистки и доочистки не способны снизить концентрацию фенолов до значения ПДК (0,001 мг/куб. дм). Для достижения на выходе допустимой концентрации фенолов необходимо провести реконструкцию соответствующих сооружений.
За последние годы с целью улучшения качества очистки поступающих сточных вод были проведены следующие мероприятия:
- замена существующих аэраторов в аэротенках II очереди на дисковые аэраторы "Аква-Тор". Конструкция данных аэраторов обеспечивает мелкопузырчатую аэрацию, высокие массообменные характеристики, повышенную эффективность перемешивания сточных вод;
- существующие решетки II очереди заменены на современные механизированные решетки с прозором 5 мм, что обеспечивает более эффективное задержание крупных загрязнений;
- для учета количества сточных вод, прошедших очистку, установлен расходомер;
- на трубопроводах циркулирующего ила на 5 отстойниках установлена отсекающая арматура (задвижки);
- замена участков напорных трубопроводов от КНС № 16а.
Левобережные очистные сооружения бытовых стоков
Левобережные очистные сооружения расположены в южной части города в 500 м юго-западнее пос. Поля Орошения. Введены в эксплуатацию в 1939 г.
Проектная производительность сооружений составляет 47 тыс. куб. м сточных вод в сутки. Пропускная (фактическая) способность левобережных очистных сооружений бытовых стоков (с учетом их износа) составляет 35 - 45 тыс. куб. м стоков в сутки. Доля сточных вод, поступающих от промышленных предприятий, расположенных в левобережной части города, составляет около 74 % всего объема сточных вод, поступающих на очистные сооружения (рисунок 38). При этом проводимый МП трест "Водоканал" контроль состава сточных вод систематически фиксирует значительное превышение допустимых концентраций загрязняющих веществ в стоках промышленных предприятий, что негативно влияет на работу очистных сооружений бытовых стоков и системы водоотведения в целом.
Рисунок 38 - Структура распределения стоков, поступающих
на левобережные очистные сооружения, по группам
потребителей за 2012 год (тыс. куб. м/год)
Очистные сооружения предназначены для полной биологической очистки сточных вод с последующим обеззараживанием и сбросом в реку Сухая Речка. Сухая Речка впадает в реку Урал с левого берега ниже Магнитогорского водохранилища на 2136 км от устья.
Общая площадь очистных сооружений с территорией иловых площадок и карт полей фильтрации - 112,25 га. Собственно объект занимает площадь 7,75 га.
Технологическая схема очистки сточных вод представлена на рисунке 39.
В 2012 году сооружения принимали в среднем 44,1 тыс. куб. м в сутки, в период паводка - 60,034 тыс. куб. м в сутки. В 2013 году в период продолжительных дождей максимальный приток составил 72,812 тыс. куб. м в сутки.
Рисунок 39 - Принципиальная технологическая схема
существующих Левобережных очистных сооружений
канализации
От насосной станции № 11 бытовые и промышленные стоки под напором по магистральным коллекторам диаметром 700 и диаметром 1000 мм, а далее по двум коллекторам диаметром 1000 мм каждый перекачиваются на левобережные очистные сооружения. Правобережная система водоотведения связана с левобережной двумя напорными коллекторами диаметром 500 мм каждый, которые проходят по Центральному переходу.
В составе левобережных очистных сооружений:
- приемная камера;
- решетки - 3 шт.;
- песколовки горизонтального типа с прямолинейным движением воды - 2 шт.;
- первичные отстойники - 8 шт., из них: вертикальных - 4 шт., радиальных - 4 шт.;
- лоток Паршаля - 2 шт.;
- аэротенки - смесители с регенераторами - 4 шт.;
- вторичные отстойники квадратные в плане - 10 шт.;
- хлораторная.
Сточные воды, прошедшие полную биологическую очистку и обеззараживание, протекают по железобетонному коллектору диаметром 1000 - 1200 мм длиной 4000 м, впадают в ручей Сточный протяженностью 2270 м с последующим попаданием в реку Сухая Речка.
Характеристика работы очистных сооружений по отдельным показателям приведена в таблице 46.
Таблица 46 - Характеристика работы очистных сооружений левого берега
Сооружение
Показатели
Песколовки
- снижение взвешенных веществ на 10 - 15 % (сравнение с исходными сточными водами)
- повышение прозрачности на 5 %
Первичные
отстойники
- снижение взвешенных веществ на 50 - 55 % (сравнение с исходными сточными водами)
- повышение прозрачности на 10 %
Аэротенки-вытеснители
- растворенный кислород 5 - 6 мг/л
- снижение азота аммонийного на 40 % (сравнение с исходными сточными водами)
- доза ила по сухому веществу 1,5 г/л (летний период), 2,0 г/л (зимний период)
- 25 % регенерация ила (летний период), 50 % регенерация ила (зимний период)
- иловый индекс 80 - 100 мг/л
Вторичные отстойники
- снижение взвешенных веществ до 10 мг/л
- прозрачность больше 20 см
Анализ производительности
Проектная производительность левобережных очистных сооружений - 17155 тыс. куб. м в год. Изменение фактического количества стоков, поступающих на очистку, представлено на рисунке 40.
Рисунок 40 - Изменение годовых объемов сточных вод
в период с 2003 по 2012 гг.
Представленный на рисунке график свидетельствует о неравномерном изменении объемов водоотведения. В 2012 году количество сточных вод, поступивших на левобережные очистные сооружения, на 5,8 % больше количества, поступившего в 2011 году и на 1,2 % меньше объема стоков за 2003 год.
С целью оценки технических возможностей Левобережных очистных сооружений проведен анализ данных, представленных МП трест "Водоканал", по показателям качества поступающих на очистку и очищенных сточных вод.
Концентрация взвешенных веществ в поступающих стоках в 2012 году по сравнению с 2003 г. ниже на 15,9 % при почти одинаковом расходе сточных вод (рисунок 41). Снижение загрязнения стоков взвешенными веществами объясняется ужесточением требований, предъявляемых к промышленным сточным водам, сбрасываемым в бытовую систему водоотведения. Эффективность очистки в 2003 году - 83,5 %, в 2012 году - 89,8 %, что свидетельствует о улучшении качества очистки по данному показателю.
Рисунок 41 - Изменение концентрации взвешенных веществ
в сточных водах
В настоящий момент качество очистки сточных вод по взвешенным веществам удовлетворяет требования Росприроднадзора по Челябинской области.
Рисунок 42 - Изменение концентрации фосфатов
в сточных водах
Повышенные концентрации фосфора в сточных водах на выходе из очистных сооружений свидетельствуют о глубоком протекании процесса биологической очистки. В течение десяти лет показатели очистки по данному виду загрязнения не удовлетворяют требованиям Росприроднадзора по Челябинской области.
В существующих сооружениях биологической очистки удалить фосфаты до нормируемого уровня невозможно (рисунок 42).
За последние десять лет на 23 % выросла начальная концентрация загрязнений сточных вод по БПК (2012 г. по сравнению с 2003 г.) (рисунок 43). В тоже время показатель загрязнения по БПК на выходе из очистных сооружений снизился на 54,4 %. Также улучшился эффект очистки (91,2 % - в 2003 г.; 96,7 % - в 2012 г.).
Несмотря на высокую эффективность биологической очистки, стоки на выходе по БПК не отвечают нормативным требованиям. Причиной является отсутствие системы доочистки и физический износ сооружений, срок эксплуатации которых на настоящий момент составляет около 70-ти лет.
Рисунок 43 - Изменение концентрации загрязнений
сточных вод по БПК
Наличие значительных концентраций нитратов на выходе из очистных сооружений свидетельствуют о полной завершенности процесса биологической очистки стоков (рисунок 44).
Существующие сооружения биологической очистки и процессы, происходящие в них, не обеспечивают выведение нитратов из сточных вод перед сбросом их в водоем.
Рисунок 44 - Изменение концентрации нитратов
в сточных водах
Для выведения из системы соединений азота необходимо провести полную реконструкцию сооружений биологической очистки с внедрением в процесс технологии нитри-денитрификации.
Объем промышленных стоков составляет около 74 % от всех сточных вод, поступающих на левобережные очистные сооружения. Для таких сточных вод характерно наличие фенолов (рисунок 45).
Концентрация фенолов на входе в очистные сооружения за последние 10 лет возросла на 27 %, а концентрация фенолов на выходе снизилась на 50 %. Несмотря на улучшение эффекта очистки содержание фенолов превышает допустимые показатели. Технологии, применяемые в настоящее время на левобережных очистных сооружениях, не способны снизить концентрацию фенолов до значения ПДК (0,001 мг/куб. дм).
Рисунок 45 - Изменение концентрации фенолов
в сточных водах
Наличие значительных концентраций нефтепродуктов (рисунок 46) объясняется преобладанием в общем объеме сточных вод, поступающих на очистку, промышленных стоков. Нужно отметить, что за десять лет начальная концентрация нефтепродуктов снизилась на 37 %, а эффект очистки практически не изменился.
При физическом износе около 100 % существующие сооружения очистки (аэротенки-вытеснители) не способны снизить концентрацию нефтепродуктов до допустимых показателей.
Рисунок 46 - Изменение концентрации нефтепродукты
в сточных водах
Железо - характерное загрязнение промышленных сточных вод. Ужесточение контроля за качеством промстоков, сбрасываемых в хозяйственно-бытовую систему водоотведения, привело за рассматриваемый период к уменьшению на 39 % концентрации железа в общем стоке, поступающем на очистку (рисунок 47).
Рисунок 47 - Изменение концентрации железа в сточных водах
Снижение содержание железа в очищенных сточных водах до допустимой концентрации на существующих сооружениях невозможно. Решить эту проблему позволит внедрение современных методов очистки стоков от железа.
Огромный процент физического и морального износа левобережных очистных сооружений является причиной того, что качество очистки сточных вод по меди, цинку, сульфатам и хлоридам также не отвечает нормам.
Оценив сложившуюся на левобережных очистных сооружениях ситуацию, стоит отметить, что сооружения работают на полную мощность с использованием всех имеющихся технических и технологических возможностей.
За последние годы с целью улучшения качества очистки поступающих сточных вод были проведены следующие мероприятия:
- осуществлен перевод аэротенков на полное вытеснение для увеличения периода аэрации и улучшения биологической очистки;
- проведено обследование вторичных отстойников на предмет качества очистки;
- с помощью приобретенного Микрокомпьютерного расходомера-скоростомера выполнено равномерное распределение стоков между вторичными отстойниками;
- планомерно проводятся ремонтные и восстановительные работы.
Существующие канализационные насосные станции
Важным звеном в системе водоотведения города являются канализационные насосные станции. МП трест "Водоканал" обслуживает 14 перекачивающих канализационных насосных станций.
Перекачивающие насосные станции предназначены для перекачки сточных вод по канализационным коллекторам и доставки их на очистные сооружения.
Перечень канализационных насосных станций МП трест "Водоканал" представлен в таблице 47.
Таблица 47 - Канализационные насосные станции
№ п/п
Насосные станции
Установленная производительность, тыс. куб. м/сут.
1
№ 1
5
2
№ 3
8
3
№ 4
4
№ 5
110,5
5
№ 8
12
6
№ 9
5
7
№ 9а
2
8
№ 11
264
9
№ 12
134
10
№ 14
5
11
№ 15
5
12
№ 16
352
13
№ 16а
395
14
БК спорткомплекса ОАО "ММК"
3
Насосные станции оборудованы центробежными горизонтальными насосами. Исключение составляет КНС № 16а, оборудованная вертикальными насосными агрегатами. При выборе насосов учитывается объем перекачиваемых стоков и равномерность их поступления. Система всасывающих и напорных трубопроводов станций оснащена запорно-регулирующей арматурой (на маленьких диаметрах установлены задвижки шиберного типа, на больших диаметрах - чугунные типа 30ч6бр), предохранительной арматурой (обратными клапанами диаметром от 100 мм до 1200 мм), что обеспечивает надежную и бесперебойную работу во время проведения профилактических и текущих ремонтов.
Производительность канализационных насосных станций от 1000 куб. м/сут. до 10000 куб. м/сут.
Ввод в эксплуатацию канализационных насосных станций производился в период с 1953 по 2005 гг.
Износ зданий, сооружений и оборудования канализационных насосных станций составляет 45,53 %.
Основные зональные КНС:
- КНС № 11 - левый берег. Фактическая производительность 75000 куб. м/сут.;
- КНС № 12 - Ленинский район. Фактическая производительность 45000 куб. м/сут.;
- КНС № 16 - частично Ленинский, Правобережный и Орджоникидзевский районы. Фактическая производительность 100000 куб. м/сут.
Описание электроснабжения самых крупных канализационных насосных станций представлено ниже.
Канализационная насосная станция № 11 находится по адресу ул. Электросети, 3. Насосная осуществляет перекачку сточных вод ОАО "ММК", других промпредприятий, расположенных на левом (восточном) берегу реки Урал, а также сточных вод жилого фонда в количестве в среднем 20 - 30 тыс. куб. м в сутки на очистные сооружения левого берега по двум коллекторам диаметром 700 мм. Перекачка сточных вод осуществляется шестью насосными агрегатами с электродвигателями напряжением 6 кВ и мощностью 630 кВт и 500 кВт. Как правило, в работе находятся два агрегата.
Электроснабжение насосной станции осуществляется по двум кабельным линиям напряжением 10 кВ от ПС № 94 ОАО "ММК". Для питания основных нагрузок насосной станции служат два силовых масляных трансформатора мощностью 2500 кВА 10/6 кВ. Для питания остальных потребителей служат два трансформатора собственных нужд мощностью 400 кВА напряжением 6/0,4 кВ.
Канализационная насосная станция № 12 находится по адресу ул. Строителей, 61, на западном берегу реки Урал. Бытовые сточные воды перекачиваются насосной через сети ОАО "ММК" на очистные сооружения левого берега и на канализационную насосную станцию № 16 для дальнейшей перекачки на очистные сооружения правого берега.
Электроснабжение насосной станции осуществляется по двум кабельным линиям напряжением 10 кВ от подстанции № 77 Маггортранса. От РУ-10 кВ напряжение преобразуется через три масляных трансформатора по 1000 кВА каждый в 6 кВ и питает три агрегата мощностью по 500 кВт каждый. Для электроснабжения потребителей собственных нужд служат два масляных трансформатора мощностью по 250 кВА 10/0,4 кВ каждый.
Канализационная насосная станция № 16 находится по адресу ул. Вознесения, 15, на западном берегу реки Урал. Служит для перекачки бытовых сточных вод по двум напорным коллекторам диаметром 700 мм и одному коллектору диаметром 1000 мм на очистные сооружения правого берега.
Электроснабжение насосной станции осуществляется по двум кабельным линиям напряжением 10 кВ от ПС № 58 МП "Горэлектросеть". Основными потребителями электроэнергии являются пять синхронных эл. двигателей насосных агрегатов мощностью 800 кВт напряжением 6 кВ, питание которых осуществляется от двух масляных трансформаторов мощностью 2500 кВА 10/6 кВ. Для питания остальных потребителей служат два трансформатора собственных нужд мощностью 400 кВА напряжением 10/0,4 кВ.
Состояние и функционирование канализационных сетей
системы водоотведения
Водоотведение сточных вод абонентов осуществляется через централизованную систему сетей водоотведения.
В хозяйственном ведении МП трест "Водоканал" имеется 603,146 км канализационных сетей (на 01.01.2013) с диаметром труб от 100 до 1500 мм, выполненных из чугуна, железобетона и полиэтилена. Амортизационный износ сетей составляет 52 % (2012 г.).
С конца 1990-х гг. ведется замена изношенных существующих и строительство новых коллекторов из полиэтилена.
Функционирование и эксплуатация канализационных сетей систем централизованного водоотведения осуществляется на основании Правил технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации.
в) описание технологических зон водоотведения, зон централизованного и нецентрализованного водоотведения и перечень централизованных систем водоотведения
В городе Магнитогорск одна технологическая зона водоотведения бытовых стоков, обслуживаемая МП трест "Водоканал".
г) описание технической возможности утилизации осадков сточных вод на очистных сооружениях существующей централизованной системы водоотведения
Правобережные очистные сооружения
На правобережных очистных сооружениях образуется два вида осадков, подлежащих обезвоживанию и удалению:
- сырой осадок в первичных отстойниках,
- избыточный активный ил, образующийся в процессе биологической очистки сточных вод в аэротенках.
По полученным данным осадок правобережных очистных сооружений относится к 5-му классу опасности. Осадок не содержит токсичных компонентов и может перерабатываться в товарный продукт - удобрения для сельскохозяйственного производства. Основные свойства осадков сточных вод правобережных очистных сооружений представлены в таблице 49.
40 - 60 % от общего количества осадков сточных вод и избыточного активного ила, образующихся на очистных сооружениях, поступает в цех механического обезвоживания, другая часть - на иловые площадки.
С иловых площадок подсушенный и обезвоженный осадок транспортом переправляется на площадки складирования, а осветленная вода насосами перекачивается в канал сточной воды перед решетками.
В цехе механического обезвоживания смесь осадков предварительно уплотняется в осадкоилоуплотнителях, через мацераторы (дробилки) насосами подается на центрифуги (Deca Press DP 54-422) для механического обезвоживания в присутствии раствора флокулянта. При обезвоживании достигается уменьшение влажности осадка (с 97,5 % до 70 - 75 %) и значительное уменьшение его объема. Обезвоженный осадок (кек) насосами подается в бункерное отделение на выгрузку с последующим вывозом на площадки складирования, а образовавшийся фугат поступает в приемный резервуар фугата и надиловой воды, откуда насосами перекачивается в канал сточной воды перед песколовками 2 очереди.
Таблица 49 - Основные свойства осадков сточных вод правобережных очистных сооружений
№ п/п
Вид осадка
Влажность, %
Зольность, %
Уд. сопр. фильтрации x см/г
Плотн. тв. разм., г/куб. см
1
Осадок из первичных отстойников I очереди
97,5
25,7
400 - 450
1,52
2
Осадок из первичных отстойников II очереди
98,1 - 98,5
23,9
690 - 850
1,42
3
Избыточный активный ил, уплотненный
98,1 - 98,7
25 - 29
620 - 800
1,75
4
Уплотненная смесь осадков
97 - 97,5
25 - 28
700 - 950
Сравнение проектной и фактической производительности цеха механического обезвоживания осадка приведено в таблице 50.
Цех механического обезвоживания осадка не обеспечивает своей проектной производительности. Причиной является недостаточный объем существующих илоуплотнителей, отвечающих за уменьшение влажности осадка перед подачей его на центрифуги.
Таблица 50 - Показатели работы цеха механического обезвоживания осадка
№ п/п
Показатели
Фактическое среднее значение за 2012 год
Проектные значения
1
Расход осадка, подаваемого на обезвоживание, куб. м/ч
28
64
2
Влажность осадка, подаваемого на обезвоживание, %
97,84
97,5
3
Расход раствора флокулянта, кг/т
5,5
6
4
Концентрация раствора флокулянта, %
0,5
0,1
5
Влажность обезвоженного кека, %
76,95
78
Левобережные очистные сооружения
На левобережных очистных сооружениях образуется два вида осадков, подлежащих обезвоживанию и удалению:
- сырой осадок в первичных отстойниках,
- избыточный активный ил, полученный в процессе биологической очистки сточных вод в аэротенках.
Песок, задерживаемый в песколовках, при помощи гидроэлеваторов (с диаметром рабочего сопла - 52 мм), работающих под напором насосов марки НС160/45, выпускается на песковые площадки. Поверхностные осветленные стоки с песковых площадок собираются колодцами "монахами", соединенными с дренажной системой площадок, в резервуар и перекачиваются в канал перед первичными вертикальными отстойниками.
Существующие иловые площадки, предназначенные для обезвоживания и подсушивания сырого осадка и избыточного активного ила, в настоящее время не эксплуатируются. По проекту площадки выполнены с дренажной двухслойной гравийной загрузкой, которая часто засоряется, кольматируется и требует значительных затрат труда для поддержания ее в рабочем состоянии. При выгрузке на данные сооружения сырого осадка и избыточного активного ила, плохо отдающих влагу, подсушивание площадок зависит от климатических условий и может длиться от 6 - 8 месяцев до 1,5 - 2,0 лет. При таких условиях эксплуатации 30-ти иловых площадок общей площадью 32400 кв. м и емкостью 22680 куб. м (при высоте налива 0,7 м) может хватить лишь на непродолжительное время. Учитывая вышеперечисленные факты, на левобережных очистных сооружениях для обезвоживания и подсушивания сырого осадка и избыточного активного ила применяются поля фильтрации. Поля расположены к юго-востоку от очистных сооружений, на расстоянии 0,5 км от них. Они состоят из 100 карт общей площадью 100 га, протяженностью 2 км, представляющих собой отдельные участки, спланированные с небольшим уклоном и ограниченные по периметру земляными валиками. Высота напуска осадка на них равна от 0,5 м до 1,0 м.
д) описание состояния и функционирования канализационных коллекторов и сетей, сооружений на них
Отвод и транспортировка бытовых стоков от абонентов осуществляются через систему самотечных и напорных трубопроводов с установленными на них канализационными насосными станциями.
Протяженность обслуживаемых МП трест "Водоканал" канализационных сетей составляет 603,146 км (на 01.01.2013). Трубопроводы выполнены из чугуна, железобетона и полиэтилена, имеют диаметр от 100 до 1500 мм.
Проблемным вопросом в части сетевого канализационного хозяйства является истечение срока эксплуатации трубопроводов, а также истечение срока эксплуатации запорно-регулирующей арматуры на напорных канализационных трубопроводах. Износ канализационных сетей составляет 52 %.
Основные проблемы, связанные с эксплуатацией канализационных сетей:
- высокий износ стальных канализационных напорных коллекторов;
- разрушение сводов железобетонных самотечных коллекторов диаметром от 500 до 1500 мм;
- отсутствие полноценной системы связи технологических трубопроводов правобережной и левобережной систем водоотведения города, позволяющих перераспределить потоки из одной части города в другую.
Это приводит к аварийности на сетях. Поэтому необходима своевременная реконструкция и модернизация сетей хозяйственно-бытовой канализации и запорно-регулирующей арматуры.
е) оценка безопасности и надежности объектов централизованной системы водоотведения и их управляемости
Централизованная система водоотведения представляет собой комплекс технологически связанных между собой инженерных сооружений, надежная и эффективная работа которых является одной из важнейших составляющих благополучия города.
Практика показывает, что трубопроводы являются не только наиболее функционально значимым элементом системы канализации, но и наиболее уязвимым с точки зрения надежности. Поэтому проблемы, связанные с эксплуатацией канализационных сетей, являются наиболее актуальными. Среди них высокий износ стальных напорных коллекторов и разрушение сводов железобетонных самотечных коллекторов диаметром от 500 до 1500 мм.
В последние годы особое внимание уделяется реконструкции и модернизации канализационных коллекторов.
Для вновь прокладываемых участков канализационных трубопроводов наиболее надежным и долговечным материалом является полиэтилен. Этот материал выдерживает ударные нагрузки при резком изменении давления в трубопроводе, является стойким к электрохимической коррозии.
МП трест "Водоканал" ежегодно проводит мероприятия, направленные на повышение надежности канализационных насосных станций. Среди таких мероприятий:
- замена изношенного обратного клапана (КНС № 12, агрегат № 3) на обратный клапан шарового типа (2013 г.);
- на КНС № 16 проведена замена механических решеток (2009 г.);
- замена сетевых напорных задвижек диаметром 150 (КНС № 15) и диаметром 400 (КНС № 11) на задвижки современной конструкции (2013 г.);
- на КНС № 5 выполнена замена запорно-регулирующей арматуры, напорных трубопроводов внутри станции, электрооборудования, системы вентиляции КНС. Изношенные насосные агрегаты заменены на новые фирмы GRUNDFOS с ПЧТ (ПЧ) и системой автоматизации (2009 - 2010 гг.);
- замена напорных трубопроводов на КНС № 11, 16а;
- установка расходомеров типа ВЗЛЕТ на КНС № 12;
- в 2005 году пущена в эксплуатацию КНС контейнерного типа № 5 с насосными агрегатами GRUNDFOS.
Однако при обслуживании канализационных насосных станций возникают проблемы, ведущие к снижению надежности работы сети, основные из которых перечислены ниже:
- перегрузка отдельных канализационных насосных станций, особенно в период паводка (необходима замена оборудования на более мощное или строительство регулирующих емкостей);
- отсутствие достаточных резервов электропитания оборудования канализационных насосных станций № 1, 9, 9а, 15, КНС БК спорткомплекса ОАО "ММК", что снижает их надежность (требуется оборудование вторым вводом электроснабжения);
- большой износ оборудования канализационных насосных станций в результате длительной эксплуатации в условиях высоко агрессивной среды;
- отсутствие системы плавного пуска, управления и автоматизации работы насосного оборудования канализационных насосных станций, что приводит к перегрузкам напорных коллекторов при пуске насосов и перерасходу электроэнергии (кроме КНС № 5, 9а).
Для бесперебойной и безаварийной работы электрооборудования основных зональных канализационных насосных станций планируется выполнить следующие мероприятия:
- на КНС № 11 заменить существующие высоковольтные электродвигатели напряжением 6 кВ на более энергоэффективные электродвигатели напряжением до 1000 В с заменой двух силовых трансформаторов на сухие напряжением до 1000 В, внедрить систему автоматизации и включить КНС в систему диспетчеризации;
- на КНС № 12 заменить два существующих насосных агрегата с электродвигателями напряжением 6 кВ на более энергоэффективные насосные агрегаты с электродвигателями 0,4 кВ с применением преобразователей частоты, внедрить систему автоматизации;
- на КНС № 12, № 16 заменить существующие масляные трансформаторы на сухие трансформаторы напряжением 10/0,4 кВ для электроснабжения электродвигателей вновь устанавливаемых насосных агрегатов;
- на КНС № 12 заменить существующий щит 0,4 кВ на новый в связи с установкой новых насосных агрегатов;
- на КНС № 11 установить новый щит на напряжение до 1000 В для питания вновь устанавливаемых электродвигателей;
- на КНС № 11 заменить существующие масляные выключатели в РУ-6 кВ на вакуумные с заменой электромеханических реле на микропроцессорную релейную защиту на базе Sepam 1000+ с установкой шкафа оперативного тока (ШОТ);
- на КНС № 11, 12, 16 провести монтаж устройств компенсации реактивной мощности;
- на КНС № 12 установить быстродействующий АВР в РУ-10 кВ;
- на КНС № 16 установить электрооборудование для быстродействующей АВР на секциях 10 кВ и 6 кВ;
- на КНС № 16 заменить существующие электромеханические реле релейной защиты, исчерпавшие свой нормативный ресурс, на современную микропроцессорную защиту на базе Sepam 1000+.
В составе очистных сооружений канализации наиболее ответственными с точки зрения обеспечения надежности являются сооружения биологической очистки. Основные причины, приводящие к нарушению биохимических процессов при эксплуатации канализационных очистных сооружений: перебои в энергоснабжении, а также поступление токсичных веществ, ингибирующих процесс биологической очистки.
Для бесперебойной и безаварийной работы аэротенков на очистных сооружениях правого берега планируются следующие мероприятия:
- замена двух существующих масляных трансформаторов 1000 кВА 10/0,4 кВ и трех масляных трансформаторов 630 кВА 10/0,4 кВ, обеспечивающих электроснабжение воздуходувных насосных станций № 1 и № 2, на сухие трансформаторы Schneider Electric большей мощности, а также замена существующих щитов 0,4 кВ с электрооборудованием на новые щиты 0,4 кВ Schneider Electric. Замена масляных трансформаторов на сухие обеспечит снижение эксплуатационных расходов, уменьшит риск пожаро- и взрывобезопасности, увеличит ресурс включения и отключения оборудования;
- установка в зданиях воздуходувок устройства для компенсации реактивной мощности повышения качества электроэнергии, что позволит разгрузить существующие кабельные линии и уменьшить расход активной электрической энергии;
- замена существующих турбовоздуходувок на более современные с реконструкцией системы подачи воздуха в аэротенки с применением устройств для изменения скорости их вращения.
Замена существующих турбовоздуходувок на более современные с реконструкцией системы подачи воздуха в аэротенки с применением устройств для измерения их скорости вращения позволит ограничить пусковые токи при запуске и увеличит срок службы электродвигателей турбовоздуходувок.
С целью повышения безопасности и надежности всех объектов правобережных очистных сооружений планируется замена открытого РУ-10 кВ из 7 ячеек с масляными выключателями, выработавшими свой ресурс, на современное модульное РУ-10 кВ наружного исполнения с вакуумными выключателями; установка шкафа оперативного тока в ЗРУ-10 кВ и замена морально и физически устаревшей релейной защиты, выполненной с применением электромеханических реле, на современную микропроцессорную защиту на базе SEPAM 1000+. Замена масляных выключателей на вакуумные уменьшит риск пожаро- и взрывоопасности, повысит возможность эксплуатации их в агрессивных средах, увеличит скорость коммутации и готовность к повторным включениям. Применение микропроцессорной защиты обеспечит большую надежность, быстродействие срабатывания защиты при аварийных ситуациях, повысит селективность и чувствительность, упростит обслуживание.
Для бесперебойной и безаварийной работы оборудования левобережных очистных сооружений необходимо полностью заменить основное электрооборудование по приему и распределению электрической энергии, а именно выполнить следующие мероприятия:
- для повышения надежности электроснабжения очистных сооружений левого берега необходимо вместо фидера 89 - 05 10 кВ запроектировать новую линию электроснабжения, питающую только очистные сооружения левого берега. Второй питающий фидер 42 - 44 оставить тот же;
- новое высоковольтное распредустройство запроектировать с применением вакуумного коммутационного оборудования фирмы Schneider Electric. Мощность сухих силовых трансформаторов фирмы АВВ выбрать согласно проектируемому оборудованию, применив для подачи воздуха в аэротенки современное оборудование, способное плавно регулировать подачу воздуха в аэоротенки с опорными вращающимися узлами на магнитной подушке, с целью уменьшения вибрации и трения, а также повышения долговечности работы и энергоэффективности;
- низковольтное электрооборудование запроектировать в основном на базе электрического оборудования Schneider Electric, особенно это касается вводных и секционных автоматических выключателей и автоматических выключателей мощных потребителей;
- с целью распределения электрических нагрузок на входе очистных сооружений запроектировать собственную трансформаторную подстанцию на 2 ввода электроснабжения с двумя сухими трансформаторами. Основные высоковольтные и низковольтные кабели запроектировать из сшитого полиэтилена. Освещение выполнить с применением энергосберегающих, в основном светодиодных, светильников.
На сегодняшний день идет строительство нового коллектора для переброски стоков по Казачьей переправе на очистные сооружения левого берега. Данное мероприятие обеспечит возможность переключения сточных вод между правым и левым берегом.
Предложенный комплекс мероприятий направлен на повышение надежности системы водоотведения, обеспечивает устойчивую работу системы канализации города.
ж) оценка воздействия сбросов сточных вод через централизованную систему водоотведения на окружающую среду
Правобережные очистные сооружения
Сброс сточных вод в водоем осуществляется на основании Решения Министерства промышленности и природных ресурсов Челябинской области о предоставлении водного объекта Магнитогорского водохранилища на реке Урал в пользование № 74-12.01.00.002-Х-РСБХ-С-2011-00361/00 от 28.02.2011. Разрешением на сброс загрязняющих веществ в окружающую природную среду, выданным на основании приказа Управления Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзора) по Челябинской области № 167 от 23.12.2010, установлены нормативы допустимого сброса загрязняющих веществ, разрешенных к сбросу в Магнитогорское водохранилище. Качественные показатели работы очистных сооружений правого берега приведены в таблице 51.
Показатели очистки сточных вод Правобережных очистных сооружений канализации по БПКполн, азоту аммонийному, хлоридам не соответствуют проектным характеристикам; по нитратам, фенолам, фосфатам не отвечают временным условиям сброса сточных вод в водоем.
Существующие сооружения биологической очистки и доочистки не способны снизить концентрацию фенолов до значения ПДК (0,001 мг/куб. дм). Для достижения на выходе допустимой концентрации фенолов необходимо провести реконструкцию соответствующих сооружений и построить новую очередь очистки, но так как возможность расширения очистных сооружений отсутствует, потому что вокруг очистных сооружений расположены функционирующие объекты, снос которых невозможен. Решением проблемы является переброска стоков на левобережные очистные сооружения. В настоящее время переброска стоков правого берега на левобережные очистные сооружения осуществляется по двум напорным коллекторам диаметром 500 каждый, проходящим по Центральному переходу и далее по территории ОАО "ММК".
Для повышения надежности и удобства эксплуатации системы водоотведения города проводятся работы по строительству нового дублирующего коллектора для переброски бытовых стоков правого берега на левобережные очистные сооружения, который проходит по Казачьей переправе.
Таблица 51 - Качественные показатели работы правобережных очистных сооружений
№ п/п
Показатели
Степень очистки по проекту, мг/л
ПДС на 2012 год, мг/л
Степень очистки 2012 год, мг/л
1
2
3
4
5
1
2,35/1,6
9,751/5,838
9,22/5,52
2
Взвешенные вещества
12
8,45
6,664
3
Азот аммонийный
0,21
1,2
1,104
4
Нитраты
-
84,84
90,71
5
Нитриты
-
1,9
1,7
6
Железо
-
0,24
0,195
7
Нефтепродукты
0,28
0,28
0,217
8
Фенолы
-
0,001
0,003
9
Фосфаты (по P)
-
3,53
12,493
10
Сульфаты
191
134
116,518
11
Хлориды
65
111
87,084
12
СПАВ
-
0,054
0,041
Левобережные очистные сооружения
Сброс сточных вод в водоем осуществляется на основании Решения Министерства промышленности и природных ресурсов Челябинской области о предоставлении водного объекта река Сухая Речка в пользование № 74-12.01.00.003-Р-РСБХ-С-2011-00360/00 от 28.02.2011. Разрешением на сброс загрязняющих веществ в окружающую природную среду, выданным на основании приказа Управления Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзора) по Челябинской области № 167 от 23.12.2010, установлены нормативы допустимого сброса загрязняющих веществ, разрешенных к сбросу в реку Сухая Речка. Качественные показатели работы очистных сооружений левого берега приведены в таблице 52.
Показатели очистки сточных вод левобережных очистных сооружений канализации, работающих в существующем штатном режиме, по БПК, нитратам, железу, сульфатам, хлоридам, нефтепродуктам, фенолам, фосфатам, меди и цинку не отвечают временным требованиям к количеству загрязняющих веществ, разрешенных к сбросу в реку Сухая Речка.
Снизить в очищенных сточных водах концентрации нефтепродуктов, железа, фенолов, а также меди, цинка, сульфатов и хлоридов до значений ПДК на левобережных очистных сооружениях в настоящее время невозможно. Причиной тому является большой процент физического и морального износа данных сооружений. Решение проблемы можно достичь только путем проведения комплексной реконструкции левобережных очистных сооружений и введением новой очереди очистки.
Также переброска бытовых стоков правого берега на левобережные очистные сооружения приведет к оптимизации технологических режимов и улучшению качества очистки на левобережных очистных сооружениях.
Таблица 52 - Качественные показатели работы левобережных очистных сооружений
№ п/п
Показатели
ПДС на 2012 год, мг/л
Степень очистки 2012 год, мг/л
1
3/186
3,34/2
2
Взвешенные вещества
10,65
7,85
3
Ион аммония
0,4
0,2
4
Нитраты
40
60
5
Нитриты
0,08
0,01
6
Железо
0,12
0,33
7
Нефтепродукты
0,07
0,11
8
Фенолы
0,001
0,002
9
Фосфаты (по P)
0,2
1,39
10
Сульфаты
129,5
148,5
11
Хлориды
89
92
12
СПАВ
0,045
0,01
13
Медь
0,003
0,08
14
Цинк
0,024
0,088
з) описание территорий муниципального образования, не охваченных централизованной системой водоотведения
На данный момент в городе имеются следующие территории, не охваченные централизованной системой водоснабжения (рисунок 53, 54):
- микрорайон Старая Магнитка, правый берег, Орджоникидзевский район, индивидуальная застройка;
- центральная часть поселка Приуральский, правый берег, Орджоникидзевский район, индивидуальная застройка;
- поселок Запалный-1, правый берег, Правобережный район, индивидуальная застройка;
- поселок Запалный-2, правый берег, Правобережный район, малоэтажная многоквартирная и индивидуальная застройка;
- территория индивидуальной застройки поселка Цементников, правый берег, Ленинский район;
- поселок Бардина, правый берег, Ленинский район, индивидуальная застройка;
- поселок Новосавинский, правый берег, Ленинский район, индивидуальная застройка;
- поселок Новосеверный, левый берег, Ленинский район, индивидуальная застройка;
- территория индивидуальной застройки поселка Железнодорожников, левый берег, Ленинский район;
- территория индивидуальной застройки между улицей Калибровщиков и улицей Спортивная, левый берег, Орджоникидзевский район;
- поселок Димитрова, левый берег, Орджоникидзевский район, индивидуальная застройка;
- территория индивидуальной застройки между улицей Кирова и улицей Лизы Чайкиной, левый берег, Орджоникидзевский район;
- поселок Горнорудный, левый берег, Орджоникидзевский район, индивидуальная застройка;
- поселок Новая Стройка, левый берег, Орджоникидзевский район, индивидуальная застройка;
- поселок 2-й Рабочий, левый берег, Орджоникидзевский район, индивидуальная застройка;
- территория индивидуальной застройки поселка Дзержинского, левый берег, Орджоникидзевский район;
- территория индивидуальной застройки между улицей Фрунзе и улицей Трамвайная, левый берег, Орджоникидзевский район;
- поселок Первооктябрьский, левый берег, Орджоникидзевский район, индивидуальная застройка;
- поселок Новомагнитный, левый берег, Орджоникидзевский район, индивидуальная застройка;
- территория индивидуальной застройки между улицами Кирова, Магнитная, Чайковского, левый берег, Орджоникидзевский район;
- территория индивидуальной застройки между шоссе Космонавтов, Подгорным переулком и улицей Магнитная, левый берег, Орджоникидзевский район;
- территория индивидуальной застройки между улицами Профсоюзная, Кирова, Магнитная, левый берег, Орджоникидзевский район;
- поселок Карадырский, левый берег, Орджоникидзевский район, индивидуальная застройка;
- район перспективной многоэтажной многоквартирной застройки на правом берегу на юге Орджоникидзевского района, севернее магистрали непрерывного движения в соответствии с генеральным планом развития города, разработанным ЗАО "Институт Ленпромстройпроект" (г. Санкт-Петербург);
- район перспективной среднеэтажной многоквартирной застройки на правом берегу на юге Орджоникидзевского района и в новом юго-западном жилом районе в соответствии с генеральным планом развития города, разработанным ЗАО "Институт Ленпромстройпроект" (г. Санкт-Петербург);
- район перспективной индивидуальной застройки на правом берегу на юге Орджоникидзевского района и в новом юго-западном жилом районе в соответствии с генеральным планом развития города, разработанным ЗАО "Институт Ленпромстройпроект" (г. Санкт-Петербург).
Местоположение территорий муниципального образования, не охваченных централизованной системой водоотведения, показано на рисунке 48.
Рисунок 48 - Зоны нецентрализованной системы водоотведения
и) описание существующих технических и технологических проблем системы водоотведения г. Магнитогорска
Канализационные сети
Проблемы, связанные с канализационными сетями, вызваны прежде всего истечением срока эксплуатации трубопроводов, а также истечением срока эксплуатации запорно-регулирующей арматуры на напорных канализационных трубопроводах. Износ канализационных сетей составляет 52 %.
Основные проблемы, связанные с эксплуатацией канализационных сетей:
- высокий износ стальных канализационных напорных коллекторов;
- разрушение сводов железобетонных самотечных коллекторов диаметром от 500 до 1500 мм;
- слабо развитая автоматизированная система диспетчерского контроля транспортирования стоков;
- отсутствие полноценной системы связи технологических трубопроводов правобережной и левобережной систем водоотведения города, позволяющих перераспределить потоки из одной части города в другую. Строительство такой системы связи позволит повысить надежность и оптимизировать режимы работы систем водоотведения обеих частей города.
Канализационные насосные станции
- насосные агрегаты (кроме агрегатов КНС № 5, 9а) имеют большой процент морального и физического износа, высокую энергоемкость;
- решетки в приемных отделениях канализационных насосных станций физически и морально устарели (исключение КНС № 16, 5);
- износ обратных клапанов в среднем составляет 100 % (кроме КНС № 5);
- высоким износом характеризуются шиберы на КНС № 5, 11, 12, 16;
- отсутствуют отсекающие задвижки на КНС № 1 и КНС БК спорткомплекса ОАО "ММК";
- существующие отсекающие задвижки на КНС № 3, 4, 5, 8, 9, 15, 16 выработали свой ресурс;
- износ напорных трубопроводов КНС № 1, 3, 4, 8, 9, 12, 15, 16 и КНС БК спорткомплекса ОАО "ММК" составляет около 73 %;
- требуется капитальный ремонт зданий КНС № 8, 9, 11, 12, 14, 15, 16, КНС БК спорткомплекса ОАО "ММК";
- на КНС № 11, 16 отсутствуют аварийные выпуски;
- на всех существующих КНС (кроме КНС № 12) в настоящее время отсутствуют приборы учета количества перекачиваемых сточных вод;
- требуется замена систем автоматизации, датчиков уровня в приемных резервуарах насосных станций на датчики поплавкового типа.
Правобережные очистные сооружения бытовых стоков
- сооружения очистки характеризуются высоким износом железобетонных конструкций;
- наблюдается неравномерность поступления сточных вод по очередям. Из-за разных высотных отметок расположения подводящих трубопроводов нет возможности перебрасывать часть сточных вод I очереди на II-ю очередь, т.е. отсутствует регулировка распределения потоков между очередями;
- решетки I очереди имеют ширину прозоров 16 мм, что не удовлетворяет эффективному задержанию крупных плавающих примесей и отрицательно сказывается на дальнейших ступенях очистки;
- первичные отстойники имеют высокий износ железобетонных конструкций, а также неудовлетворительное состояние механического оборудования;
- существующие сооружения биологической очистки не обеспечивают показателей, установленных нормативами (превышение по нитратам, фосфатам). Технологическая схема очистки сточных комплекса очистных сооружений канализации вод была рассчитана, согласно проекту, только на удаление взвешенных и органических веществ. Однако возросшие требования к качеству очищенной воды обусловили необходимость не только глубокого окисления азотосодержащих веществ, но и удаления биогенных элементов до нормативного уровня;
- илососы вторичных отстойников характеризуются высокой степенью физического износа;
- наблюдается вынос взвешенных веществ (активного ила) из вторичных отстойников, что пагубно влияет на технологический процесс биологической очистки;
- на трубопроводах циркулирующего ила отсутствует отсекающая арматура (на 7 отстойниках из 12), наблюдается высокий физический износ шиберных затворов в иловых камерах;
- биологические пруды заилены и не выполняют своей функции;
- существующих объемов илоуплотнителей недостаточно, часть образующегося сырого осадка без уплотнения поступает на иловые площадки;
- цех механического обезвоживания осадка не обеспечивает своей проектной производительности из-за превышения влажности осадка на входе в центрифугу (недостаточно илоуплотнителей);
- при фактической производительности очистных сооружений существующих объемов иловых площадок недостаточно;
- на очистных сооружениях отсутствуют системы диспетчеризации, телемеханизации, а также автоматизированные системы управления технологическими процессами. Имеющиеся системы устарели и выработали свой ресурс.
Левобережные очистные сооружения бытовых стоков
- все оборудование морально и физически устарело, средний износ оборудования и внутриплощадочных сетей составляет 90 %;
- 16 - 18 % от общего стока, поступающего на очистные сооружения, составляют бытовые сточные воды с правого берега. В настоящее время отсутствует возможность переброса левобережных сточных вод на правый берег;
- существующие решетки механизированные типа МГ-11 имеют ширину прозоров 16 мм, что не удовлетворяет эффективному задержанию крупных плавающих примесей и отрицательно сказывается на дальнейших ступенях очистки;
- при обследовании вторичных отстойников выявлено значительное разрушение бортов приямков для сбора осадка. Осевший ил не сползает в приямок, задерживаясь на разрушенных бортах, и загнивает. Вследствие чего происходит повторное загрязнение очищенных сточных вод;
- из-за большого физического износа аэротенков отсутствует возможность организовать в них зоны "нитри-денитрификации" для интенсификации процесса окисления органических веществ и выведения из системы соединений азота и фосфора;
- существующая технология очистки не обеспечивает снижение концентрации нитратов, железа, сульфатов, хлоридов, нефтепродуктов, фенолов, фосфатов, меди и цинка до нормируемых показателей;
- воздуходувные машины часто выходят из строя, что объясняется их высоким физическим и моральным износом. Наблюдается увеличение количества потребляемой ими электроэнергии;
- на очистных сооружениях отсутствуют системы диспетчеризации, телемеханизации, а также автоматизированные системы управления технологическими процессами. Имеющиеся системы устарели и выработали свой ресурс;
- отсутствие полноценной системы связи технологических трубопроводов правобережной и левобережной систем водоотведения города, позволяющих перераспределить потоки из одной части в другую, что не позволяет повысить надежность и оптимизировать режимы работы систем водоотведения обеих частей города.
2. БАЛАНСЫ СТОЧНЫХ ВОД В СИСТЕМЕ ВОДООТВЕДЕНИЯ
а) баланс поступления сточных вод в централизованную систему водоотведения и отведения стоков по технологическим зонам водоотведения
В г. Магнитогорске одна технологическая зона водоотведения бытовых стоков. Общий баланс водоотведения за 2012 год представлен в таблице 53, на рисунке 49.
Таблица 53 - Общий баланс водоотведения за 2012 год
Показатели
Ед. измерения
Факт в год
Факт в средние сутки
Общее поступление сточных вод на очистные сооружения, в том числе:
тыс. куб. м
35635,77
141,765
- неучтенные поступления сточных вод в сеть (5 % <*>)
1781,78
7,09
- поступление ливневой канализации в сеть (9 % <**>)
3207,21
12,76
Правобережные очистные сооружения, в том числе:
тыс. куб. м
23564,98
97,665
- неучтенные поступления сточных вод в сеть (5 % <*>)
1178,24
4,88
- поступление ливневой канализации в сеть (9 % <**>)
2120,84
8,9
Левобережные очистные сооружения, в том числе:
тыс. куб. м
12070,79
44,100
- неучтенные поступления сточных вод в сеть (5 % <*>)
603,53
2,2
- поступление ливневой канализации в сеть (9 % <**>)
1086,37
3,86
--------------------------------
<*> Величина неучтенных поступлений сточных вод принята согласно СНиП 2.04.03.85*.
<**> Объем поступления сточных вод ливневой канализации в сеть водоотведения принят согласно результатам статистической обработки данных, предоставленным МП трест "Водоканал".
Рисунок 49 - Общий баланс водоотведения за 2012 год
б) оценка фактического притока неорганизованного стока (сточных вод, поступающих по поверхности рельефа местности) по технологическим зонам водоотведения
Изменение среднесуточных объемов поверхностных сточных вод в период с мая по август 2012 года представлено на рисунке 50.
Рисунок 50 - Изменение среднесуточных объемов
поверхностных сточных вод в период
с мая по август 2012 года
Анализ результатов изменения среднесуточных объемов поверхностных сточных в период с мая по август 2012 года показал, что наибольшие объемы стока приходятся на май и август. Объемы поверхностных сточных вод учтены при определении расходов системы водоотведения.
в) сведения об оснащенности зданий, строений, сооружений приборами учета принимаемых сточных вод и их применении при осуществлении коммерческих расчетов
На правобережных и левобережных очистных сооружениях установлены приборы учета (лотки Паршаля) поступающих сточных вод, с помощью которых осуществляется контроль притока сточных вод на очистные сооружения.
У потребителей приборы учета сбрасываемых сточных вод не установлены.
г) результаты ретроспективного анализа за последние 10 лет балансов поступления сточных вод в централизованную систему водоотведения по технологическим зонам водоотведения г. Магнитогорска с выделением зон дефицитов и резервов производственных мощностей
Результаты представлены в виде таблицы 54.
Таблица 54 - Общий баланс водоотведения за 2003 - 2012 года
Показатели
Ед. измерения (в год)
2003
2004
2005
2006
2007
Общее поступление сточных вод в сеть
тыс. куб. м
55715,35
53998,60
51015,40
48484,215
44080,630
Жилой фонд
тыс. куб. м
41413,60
40299,30
37666,00
35166,05
30408,25
Бюджетные организации
тыс. куб. м
3434,70
3339,80
3208,20
3256,52
3055,00
Производство
тыс. куб. м
10867,00
10359,50
10141,20
10061,57
10617,40
Неучтенные расходы и потери в сетях
тыс. куб. м
7803,20
7559,40
7142,20
6787,80
6172,1
Неучтенные расходы и потери в сетях, % от поданной воды
%
14,00
14,00
14,00
14,00
14,00
Поступление сточных вод на очистные сооружения
тыс. куб. м
63540,94
61554,90
58157,60
55271,94
50258,86
Общее поступление сточных вод в сеть
тыс. куб. м
42721,91
36953,73
35535,01
34539,427
35635,77
Жилой фонд
тыс. куб. м
29308,70
24337,10
23723,07
23159,13
24110,38
Бюджетные организации
тыс. куб. м
2724,30
2502,80
2309,55
1602,55
1702,92
Производство
тыс. куб. м
10688,91
10113,83
9502,39
9777,75
9822,47
Неучтенные расходы и потери в сетях
тыс. куб. м
5981,06
5173,52
4974,90
5041,77
4989,00
Неучтенные расходы и потери в сетях, % от поданной воды
%
14,00
14,00
14,00
14,00
14,00
Поступление сточных вод на очистные сооружения
тыс. куб. м
48702,97
42127,25
40509,91
41054,47
40624,77
д) прогнозные балансы поступления сточных вод в централизованную систему водоотведения и отведения стоков по технологическим зонам водоотведения на срок не менее 10 лет с учетом различных сценариев развития г. Магнитогорска
При составлении прогнозных балансов поступления сточных вод в централизованную систему водоотведения и отведения стоков по технологическим зонам водоотведения сценария учтены сценарии развития г. Магнитогорска, представленные в п. 2.2.
Прогнозный баланс поступления сточных вод в централизованную систему водоотведения и отведения стоков по технологическим зонам водоотведения на срок не менее 10 лет с учетом различных сценариев развития г. Магнитогорска представлен на рисунке и в таблице.
Таблица 55 - Прогнозный баланс поступления сточных вод в централизованную систему водоотведения и отведения стоков по технологическим зонам водоотведения на срок не менее 10 лет
Показатели
Расходы воды, тыс. куб. м/сутки
Поступление сточных вод в систему, в т.ч.:
234,46
от населения
139,15
от промышленных объектов
56,74
от бюджетных организаций
9,77
неучтенные поступления сточных вод (14 % от общего поступления)
28,79
Рисунок 51 - Прогнозный баланс поступления сточных вод
в централизованную систему водоотведения и отведения
стоков по технологическим зонам водоотведения
на срок не менее 10 лет
3. ПРОГНОЗ ОБЪЕМА СТОЧНЫХ ВОД
а) сведения о фактическом и ожидаемом поступлении сточных вод в централизованную систему водоотведения
Фактическое поступление сточных вод в централизованную систему водоотведения представлено в таблице 54.
Суммарные расходы сточных вод на расчетный срок (до 2025 года) представлены в таблице 56.
Таблица 56 - Суммарные расходы сточных вод на расчетный срок 2025 г.
Источники образования сточных вод
Поступление сточных вод, тыс. куб. м/сутки
правый берег
левый берег
всего
- от населения
101,64
19,36
121,00
- от производства
9,12
40,21
49,34
- от бюджетных организаций
7,39
1,10
8,49
Неучтенные поступления сточных вод в сеть (14 %)
16,54
8,49
25,03
Среднесуточный расход водопотребления
134,70
69,17
203,87
Суммарный приток в сутки максимального водоотведения (К = 1,15)
154,90
79,54
234,45
б) описание структуры централизованной системы водоотведения (эксплуатационные и технологические зоны)
В г. Магнитогорске одна эксплуатационная и одна технологическая зоны.
Структура централизованной системы водоотведения представлена на рисунке 52.
Рисунок 52 - Структура централизованной системы
водоотведения с территориальной разбивкой
по зонам действия очистных сооружений
в) расчет требуемой мощности очистных сооружений исходя из данных о расчетном расходе сточных вод, дефицита (резерва) мощностей по технологическим зонам сооружений водоотведения с разбивкой по годам
Существующее положение
Расчет производственных мощностей системы водоснабжения производится на 2012 г. Численность населения г. Магнитогорска на 2012 г. составляла 409,593 тыс. чел.
В г. Магнитогорске на очистные сооружения поступают сточные воды от:
- жилых зданий;
- бюджетных организаций;
- промышленных предприятий.
В соответствии со СНиП 2.04.03-85 нормы водоотведения от жилой застройки приняты равными нормам водопотребления ( - многоэтажная застройка, - малоэтажная).
Расчетный (средний за год) суточный расход сточных вод от общественно-бытовых объектов , куб. м/сут., определялся по формуле:
где - удельное водоотведение на одного жителя;
- расчетное число жителей.
Норма удельного водопотребления зависит от степени благоустройства жилья. Расселение по степени благоустройства существующей застройки представлено в таблице 25.
На очистные сооружения сточных вод г. Магнитогорска в основном поступают стоки от населения (67,66 %). Доля водоотведения от производства составляет 27,59 %, от бюджетных организаций - 4,75 %.
Следовательно, расчетный суточный расход сточных вод от населения:
т.к. 84 % сточных вод от населения поступает на правобережные очистные сооружения, 16 % - на левобережные, то
Расчетный суточный расход сточных вод от производства:
т.к. 18,5 % сточных вод от производства поступает на правобережные очистные сооружения, 81,5 % - на левобережные, то:
Таблица 57 - Сводные показатели водоотведения на 2012 год
Источники образования сточных вод
Поступление сточных вод, тыс. куб. м/сутки
правый берег
левый берег
всего
- от населения
101979
19425
121404
- от производства
9158
40347
49505
- от бюджетных организаций
7415
1108
8523
Итого от потребителей
118552
60880
179432
Неучтенные поступления сточных вод в сеть (14 % <*>)
16597
8523
25120
Расчетный суточный расход водоотведения
135149
69403
204552
Суммарный приток в сутки максимального водоотведения <**>
155421
79813
235234
--------------------------------
<*> Неучтенные поступления сточных вод в сеть приняты согласно СНиП 2.04.03-85 в размере 5 % суммарного среднесуточного водоотведения. Дополнительный приток поверхностных и грунтовых вод в периоды дождей и снеготаяния, неорганизованно поступающий в сети канализации через неплотности люков колодцев и за счет инфильтрации грунтовых вод, принят по результатам статистической обработки данных эксплуатации, предоставленных МП "Трест Водоканал".
<**> Суммарный приток в сутки максимального водоотведения определен с учетом коэффициента суточной неравномерности водоотведения, принятого равным 1,15, согласно СНиП 2.04.02-84*.
Расчетный суточный расход сточных вод от бюджетных организаций:
т.к. 87 % сточных вод от бюджетных организаций поступает на ПОС, 13 % - на ЛОС, то:
Сводные показатели водоотведения представлены в таблице 57 (не приводится).
Суммарный приток в сутки максимального водоотведения ориентировочно составляет 235,2 тыс. куб. м/сутки или около 85,8 млн. куб. м/год.
Анализ запасов производственных мощностей системы водоотведения в 2012 году показал, что при нормативных показателях водоотведения имеется дефицит производственных мощностей очистных сооружений в размере 31,2 тыс. куб. м/сут., т.е. 15,3 % относительно общей проектной производительности очистных сооружений (рисунок 53).
Рисунок 53 - Анализ резервов и дефицитов системы
водоотведения за 2012 г.
Анализ состояния системы водоотведения на перспективу
Для расчета производственных мощностей на расчетный срок (2025 г.) предусматривается сценарий целевого (оптимистического) развития города, соответственно которому население города Магнитогорска возрастет до 435 тыс. чел.
Расселение по степени благоустройства перспективной застройки представлено в таблице 29.
На очистные сооружения сточных вод г. Магнитогорска в перспективе будут поступать стоки в основном от населения (67,66 %). Доля водоотведения от производства составит 27,59 %, от бюджетных организаций - 4,75 %.
Следовательно, расчетный суточный расход сточных вод от населения:
т.к. 84 % сточных вод от населения поступает на ПОС, 16 % - на ЛОС, то:
Расчетный суточный расход сточных вод от производства:
т.к. 18,5 % сточных вод от производства поступает на ПОС, 81,5 % - на ЛОС, то:
Расчетный суточный расход сточных вод от бюджетных организаций:
т.к. 87 % сточных вод от бюджетных организаций поступает на ПОС, 13 % - на ЛОС, то:
Сводные показатели водоотведения на перспективу представлены в таблице 58.
Таблица 58 - Сводные показатели водоотведения на расчетный срок до 2025 г.
Источники образования сточных вод
Поступление сточных вод, тыс. куб. м/сутки
правый берег
левый берег
всего
- от населения
101641
19360
121001
- от производства
9128
40213
49341
- от бюджетных организаций
7391
1104
8495
Итого от потребителей
118160
60677
178837
Неучтенные поступления сточных вод в сеть (14 % <*>)
16542
8495
25037
Расчетный суточный расход водопотребления
134702
69172
203874
Суммарный приток в сутки максимального водоотведения <**>
154907
79548
234455
--------------------------------
<*> Неучтенные поступления сточных вод в сеть приняты согласно СНиП 2.04.03-85 в размере 5 % суммарного среднесуточного водоотведения. Дополнительный приток поверхностных и грунтовых вод в периоды дождей и снеготаяния, неорганизованно поступающий в сети канализации через неплотности люков колодцев и за счет инфильтрации грунтовых вод, принят по результатам статистической обработки данных эксплуатации, предоставленных МП "Трест Водоканал".
<**> Суммарный приток в сутки максимального водоотведения определен с учетом коэффициента суточной неравномерности водоотведения, принятого равным 1,15, согласно СНиП 2.04.02-84*.
Суммарный приток в сутки максимального водоотведения ориентировочно составляет 234,5 тыс. куб. м/сутки или около 84,4 млн. куб. м/год.
Оценка запасов производственных мощностей системы водоотведения на перспективу 2025 года показала (рисунок 54), что при нормативных показателях водоотведения без проведения мероприятий по увеличению производительности очистки стоков сохранится дефицит производственных мощностей практически на том же уровне - 30,45 тыс. куб. м/сут., т.е. 14,9 % от общей проектной производительности существующих очистных сооружений.
Рисунок 54 - Анализ резервов и дефицитов системы
водоотведения на расчетный срок
Рисунок 55 - Изменение резервов и дефицитов производственных
мощностей системы водоотведения с 2012 по 2025 год
Динамика дефицитов показана на рисунке 55, таким образом уже в настоящее время видна необходимость увеличения производительности существующих очистных сооружений.
г) результаты анализа гидравлических режимов и режимов работы элементов централизованной системы водоотведения
Гидравлический расчет системы водоотведения был выполнен на два периода для следующих расчетных случаев:
1. Существующее положение на состояние 2012 г. при среднечасовом и максимальном часовом (с учетом паводка) фактических расходах сточных вод;
2. прогнозное положение системы на расчетный срок до 2025 года при расчетном (нормативном) расходе сточных вод.
Анализ гидравлического расчета существующей системы водоотведения на состояние 2012 года показал следующее:
- при среднечасовом фактическом расходе воды пропуск расходов сточных вод обеспечивается для всех участков сети. При этом наполнение трубопроводов на самотечных участках не превышает допустимых значений. Скорости движения сточных вод на некоторых самотечных участках сети ниже наименьших расчетных скоростей. Расчет напорных участков системы водоотведения показал: диаметры трубопроводов обеспечивают пропуск расходов сточных вод. Характеристики существующего насосного оборудования отвечают требуемым параметрам сети водоотведения;
- при максимальном фактическом расходе с учетом паводка на ряде участков самотечных и напорных коллекторов наблюдается переполнение, что не обеспечивает пропуска потребного количества стоков, необходимо увеличение пропускной способности этих участков. Реконструкция данных участков предусмотрена Программой развития системы водоотведения до 2025 г.
Гидравлический расчет системы водоотведения на расчетный срок до 2025 года показал:
- диаметры самотечных и напорных трубопроводов (коллекторов) при условии модернизации проблемных участков способны пропустить перспективные расходы;
- насосное оборудование при условии модернизации обеспечит подъем необходимого объема сточных вод на нужные отметки;
- скорости движения сточных вод на ряде участков в режиме минимального часового водоотведения также останутся ниже наименьших расчетных скоростей.
а)
б)
в)
а) при среднечасовом расходе в 2012 г., диаметр 1200;
б) при максимальном часовом расходе (с учетом паводка) в 2012 г., диаметр 1200;
в) при нормативном расчетном расходе в 2025 г. после реконструкции, диаметр 1500.
Рисунок 56 - Наполнение участка самотечного коллектора
от ул. Труда до канализационной насосной станции № 16А
Перечень участков с наполнением свыше нормативного при максимальном часовом расходе:
- коллектор диаметром 1500 мм от ул. Труда до канализационной насосной станции № 16А;
- самотечный коллектор по ул. Советской Армии, ул. Марджани до канализационной насосной станции № 16;
- самотечный коллектор диаметром 800 мм от ул. Завенягина до канализационной насосной станции № 16;
- два напорных коллектора по ул. Завенягина от пр. Ленина до пр. К. Маркса;
- самотечный коллектор диаметром 600 мм по парку "Победы";
- самотечный коллектор диаметром 500 мм от ул. Тургенева до канализационной насосной станции № 12.
д) анализ резервов производственных мощностей очистных сооружений системы водоотведения и возможности расширения зоны их действия
На основании анализа резервов и дефицитов производственных мощностей системы водоотведения г. Магнитогорска был сделан вывод о наличии дефицита производственных мощностей системы водоотведения, который составил 14,9 % на 2025 год. Исходя из чего требуется увеличение мощности очистных сооружений канализации на 30,5 тыс. куб. м/сутки.
Так как развитие г. Магнитогорска на 2025 г. планируется в юго-западном направлении, нагрузка по сточным водам возрастет на правобережных очистных сооружениях. Поэтому необходимо построить новую очередь очистки на правобережных очистных сооружениях, но такая возможность отсутствует, потому что вокруг очистных сооружений расположены функционирующие объекты, снос которых невозможен. Решением проблемы является переброска стоков на левобережные очистные сооружения. В настоящее время переброска стоков правого берега на левобережные очистные сооружения осуществляется по двум напорным коллекторам диаметром 500 каждый, проходящим по Центральному переходу и далее по территории ОАО "ММК".
Для повышения надежности и удобства эксплуатации системы водоотведения города проводятся работы по строительству нового дублирующего коллектора для переброски бытовых стоков правого берега на левобережные очистные сооружения, который проходит по Казачьей переправе. Физический и моральный износ левобережных очистных сооружений составляет более 70 %. Решение проблемы можно достичь только путем проведения комплексной реконструкции левобережных очистных сооружений и введением новой очереди очистки.
Также переброска бытовых стоков правого берега на левобережные очистные сооружения приведет к оптимизации технологических режимов и улучшению качества очистки на левобережных очистных сооружениях.
4. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ, РЕКОНСТРУКЦИИ И МОДЕРНИЗАЦИИ ОБЪЕКТОВ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ
а) основные направления, принципы, задачи и целевые показатели развития централизованной системы водоотведения
Основные направления
Модернизация сетей водоотведения, строительство новых и реконструкция существующих объектов, а также автоматизация производственных процессов проводятся в связи с необходимостью:
- увеличения их мощностей;
- увеличения пропускной способности сетей водоотведения;
- предотвращения перегрузки правобережных очистных сооружений канализации и оптимизации работы левобережных очистных сооружений;
- снижения экологических и технологических рисков при эксплуатации объектов по обеззараживанию бытовых стоков;
- достижения качественных показателей очистки бытовых стоков, сбрасываемых в поверхностные водные объекты;
- снижения расхода электроэнергии;
- предотвращения террористических актов и несанкционированного доступа на объекты водоотведения города.
Задачи
- выполнение реконструкции и модернизации сетей водоотведения с целью увеличения их пропускной способности, снижения аварийности, снижение неучтенных потерь путем внедрения систем автоматизации и продления срока их эксплуатации;
- строительство хоз. фекального коллектора переброски части бытовых стоков с правобережных на левобережные очистные сооружения;
- замена экологически опасной технологии обеззараживания бытовых стоков жидким хлором на экологически безопасную - ультрафиолетовым излучением;
- выполнение реконструкции левобережных очистных сооружений бытовых стоков с целью увеличения их мощности и улучшения технологии очистки;
- выполнение реконструкции правобережных очистных сооружений бытовых стоков с целью улучшения технологии очистки до нормативных показателей очистки;
- оптимизация систем транспортировки стоков;
- создание автоматизированной системы коммерческого учета энергоносителей, коммерческих и информационных узлов учета поступающих, транспортируемых и очищенных сточных вод.
Целевые показатели развития
- увеличение мощности и надежности систем водоотведения;
- увеличение пропускной способности канализационных (на 723,6 куб. м в час) сетей;
- увеличение пропускной способности левобережных очистных сооружений (на 139,795 куб. м в час);
- предотвращение перегрузки правобережных очистных сооружений и оптимизация работы левобережных очистных сооружений;
- снижение расхода электроэнергии до 9 % (на 5960 тыс. кВт.ч);
- снижение экологических и технологических рисков при эксплуатации объектов по обеззараживанию бытовых стоков;
- достижение качественных показателей очистки бытовых стоков, сбрасываемых в поверхностные водные объекты;
- снижение неучтенных потерь и времени устранения аварий путем внедрения информационных систем автоматизации и диспетчеризации;
- предотвращение террористических актов и несанкционированного доступа на объекты водоотведения города.
б) перечень основных мероприятий по реализации схемы водоотведения с разбивкой по годам, включая технические обоснования этих мероприятий
Результаты технического обследования сооружений и оборудования системы водоотведения выявили основные проблемы, решение которых возможно с помощью ряда мероприятий.
Правобережные очистные сооружения. Технические возможности по очистке сточных вод правобережных очистных сооружений, работающих в существующем штатном режиме по , азоту аммонийному, хлоридам, не соответствуют проектным характеристикам; по нитратам, фенолам, фосфатам не отвечают временным условиям сброса сточных вод в водоем.
Улучшить процесс очистки сточных вод на правобережных очистных сооружениях позволят следующие мероприятия:
- реконструкция приемной камеры с целью обеспечения регулировки и перераспределения потоков в зависимости от загруженности очередей как по качественному, так и по количественному составу;
- замена существующих решеток I очереди на современные механизированные решетки с прозором 5 мм для более эффективного задержания крупных загрязнений;
- реконструкция здания решеток I очереди и установка пресса для утилизации крупных отбросов, уловленных на решетках;
- проведение работ по укреплению железобетонных конструкций сооружений, характеризующихся высоким износом;
- замена механического и насосного оборудование первичных отстойников. Установка расходомеров и пробоотборников на трубопроводах сырого осадка с целью обеспечения контроля и управления технологическим процессом;
- реконструкция сооружений биологической очистки с устройством в аэротенках II очереди зон "нитри-денитрификации" для интенсификации процесса окисления органических веществ и выведения из системы соединений азота и фосфора;
- установка в каждой зоне реконструируемых аэротенков приборов контроля: расходомеров, приборов экспресс-анализа на фосфаты, нитриты, нитраты, общий азот, растворенный кислород и т.д.;
- своевременная замена аэрационных систем в аэротенках;
- переоснащение воздуходувной станции с установкой современных воздуходувных агрегатов с частотным регулированием и автоматизированным управлением по показателю растворенного кислорода в аэротенках;
- замена насосного оборудования на всех технологических ступенях очистки;
- замена механического оборудование вторичных отстойников. Установка расходомеров на трубопроводах избыточного активного ила и автоматических пробоотборников в камерах очищенного стока;
- установка отсекающей арматуры после иловой камеры на каждый вторичный отстойник, а также замена шиберных затворов в иловых камерах;
- замена существующей технологии обеззараживания стоков жидким хлором на ультрафиолетовое излучение;
- прочистка биологических прудов от иловых отложений;
- введение в эксплуатацию дополнительных илоуплотнителей для снижения влажности у всего объема образующегося на очистных сооружениях осадка;
- обеспечение постоянного технического обслуживания электронной системы управления технологической линией обезвоживания осадка;
- реконструкция технологических трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры.
Левобережные очистные сооружения. Показатели очистки сточных вод левобережных очистных сооружений канализации по БПК, нитратам, железу, сульфатам, хлоридам, нефтепродуктам, фенолам, фосфатам, меди и цинку не отвечают временным требованиям к количеству загрязняющих веществ, разрешенных к сбросу в реку Сухая Речка.
Решения вышеперечисленных проблем можно достичь только путем комплексной реконструкции очистных сооружений левого берега.
Насосные станции. Ввод в эксплуатацию канализационных насосных станций производился в период с 1953 по 2005 гг. Износ зданий, сооружений и оборудования канализационных насосных станций в настоящий момент составляет 45,53 %.
На период до 2025 г. предлагается провести следующие мероприятия:
- замена во всех КНС существующих решеток на современные (кроме КНС № 16);
- установка дробилок для переработки задержанного мусора на КНС № 5, 11, 12, 16;
- замена обратных клапанов на всех КНС на обратные клапаны шарового типа;
- замена шиберов на КНС № 5, 11, 12, 16;
- установка отсекающих задвижек на КНС № 1 и КНС БК спорткомплекса ОАО "ММК";
- замена отсекающих задвижек на КНС № 3, 4, 5, 8, 9, 15, 16;
- замена изношенного насосного оборудования на современное фирмы GRUNDFOS с кожухом охлаждения и плавным пуском в комплекте со шкафами управления и системой автоматизации. Использование данного оборудования позволит исключить из работы охлаждающие насосы, а также снизить электропотребление;
- на КНС № 11, 12 насосное оборудование заменить на агрегаты фирмы GRUNDFOS с кожухом охлаждения и плавным пуском, оснащенные ПЧТ (ПЧ) и системой автоматизации;
- замена существующих напорных трубопроводов КНС № 1, 3, 4, 8, 9, 12, 15, 16 и КНС БК спорткомплекса ОАО "ММК";
- капитальный ремонт зданий КНС № 1, 3, 4, 8, 9, 12, 15, 16;
- устройство аварийных выпусков на КНС № 11, 16;
- установка на всех КНС расходомеров (кроме КНС № 12), а также систем дистанционного управления.
На основе анализа предложенных мероприятий разработана Программа по развитию системы водоотведения до 2025 г. (далее - Программа).
Программа содержит первоочередные безотлагательные мероприятия по увеличению производительности очистных сооружений, улучшению показателей очистки сточных вод, модернизации существующих сетей и сооружений водоотведения с целью сокращения их износа, снижения аварийности и повышения надежности, а также по строительству новых и реконструкции существующих объектов в указанный период.
Перечень основных мероприятий Программы представлен в таблице 60.
Таблица 60 - Перечень основных мероприятий Программы
№ п/п
Наименование мероприятия
Объем капитальных вложений, тыс. руб.
Срок реализации (годы)
Обоснование необходимости мероприятия
Ожидаемый результат
Решаемая задача
Экологические аспекты мероприятия
1
2
3
4
5
6
7
8
1
Реконструкция и расширение левобережных очистных сооружений
1200000
2016 - 2025
Год ввода в эксплуатацию - 1939 год.
Износ - 100 %.
Достижение качественных показателей очистки сточных вод. Увеличение мощности очистных сооружений до 55 тыс. куб. м/сутки
Обеспечение надежности водоотведения путем введения резервных мощностей
Достижение качественных показателей очистки сточных вод
2
Реконструкция правобережных очистных сооружений. III очередь
500000
2013 - 2020
Необходимость проведения технико-экономического обоснования реконструкции очистных сооружений для определения объемов реконструкции, возможности применения новых технологий очистки, определения стадий строительства в условиях действующего предприятия, определения финансовых потребностей для инвестирования
Достижение качественных показателей очистки сточных вод. Возможность увеличения мощности очистных сооружений в связи с увеличением поступающих стоков при росте строительства жилья
Обеспечение надежности водоотведения путем введения резервных мощностей
Достижение качественных показателей очистки сточных вод до уровня нормативов
3
Переброска бытовых стоков правого берега на левобережные очистные сооружения. Напорный коллектор
130000
2013 - 2018
Необходимость разгрузки правобережных очистных сооружений бытовых стоков на 20 тыс. куб. м/сут., возможность перераспределения стоков на время ремонта, переброска бытовых стоков правого берега для разбавления преимущественно промышленных стоков левобережья и улучшение работы левобережных очистных сооружений
Обеспечение принятия дополнительных объемов сточных вод на левобережные очистные сооружения из южных микрорайонов города. Улучшение работы правобережных и левобережных очистных сооружений бытовых стоков
Обеспечение надежности водоотведения путем организации возможности перераспределения потоков сточных вод между сооружениями водоотведения
Улучшение качества очистки сточных вод
4
Замена и модернизация самотечного коллектора Ду 1500 мм от ул. Труда до канализационной насосной станции № 16А
200000
2014 - 2020
Год ввода в эксплуатацию - 1982 год. Износ железобетонных труб - 100 процентов. Коллектор транспортирует сточные воды правобережной части города на 2 очередь правобережных очистных сооружений. Из-за коррозии свода коллектора возможно его обрушение. Необходима замена железобетонных труб на полиэтиленовые и изменение трассы в связи с невозможностью остановки действующего коллектора на ремонт. Необходимо увеличение пропускной способности сети
Снижение аварийности на канализационных сетях. Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками. Увеличение срока службы коллектора до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети правобережной части города <*>
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
5
Замена и модернизация самотечного коллектора по ул. Советской Армии, ул. Марджани до канализационной насосной станции № 16
100000
2016 - 2018
Год ввода в эксплуатацию - 1971 г. Износ железобетонных труб 80 %. Из-за коррозии свода коллектора в 2005 году дважды было его обрушение. Необходима замена железобетонного коллектора на полиэтиленовый с изменением трассы в связи с невозможностью остановки действующего коллектора на ремонт. Необходимо увеличение пропускной способности сети
Снижение аварийности на канализационных сетях. Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками. Увеличение срока службы коллектора до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети в правобережной части города
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
6
Замена и модернизация самотечного коллектора Ду 800 мм от ул. Завенягина до канализационной насосной станции № 16
170000
2013 - 2017
Год ввода в эксплуатацию - 1964 г. Износ железобетонных труб 100 %. Из-за коррозии свода коллектора возможно его обрушение. Необходима замена железобетонного коллектора на полиэтиленовый с изменением трассы в связи с невозможностью остановки действующего коллектора на ремонт. Необходимо увеличение пропускной способности сети
Снижение аварийности на канализационных сетях. Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками. Увеличение срока службы коллектора до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети в VIII зоне <*>
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
7
Модернизация двух напорных коллекторов диаметром Ду 700 мм каждый по ул. Завенягина от пр. Ленина до пр. К. Маркса
150000
2015 - 2020
Год ввода в эксплуатацию - 1978 г. Износ стальных труб 100 %. Необходимо восстановление поэтапно каждого из коллекторов с применением метода санации трубопроводов полимерными материалами. Необходимо увеличение пропускной способности сети
Снижение аварийности на канализационных сетях. Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками. Увеличение пропускной способности сети в Правобережной части города от Северной границы до ул. Труда
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
8
Вынос хозфекального коллектора диаметром Ду 1000 - 1600 мм с территории 144 микрорайона с насосной станцией
200000
2013 - 2018
Год ввода в эксплуатацию - 1968 г. Износ железобетонных труб 100 %. Из-за коррозии свода коллектора возможно его обрушение. Необходима замена коллектора с заменой железобетонных труб на полиэтиленовые и с изменением трассы в связи с невозможностью остановки действующего коллектора на ремонт
Снижение аварийности на канализационных сетях. Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками. Увеличение срока службы коллектора до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети правобережной части города <*>
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
9
Замена и модернизация самотечного коллектора диаметром Ду 600 мм по парку у Вечного огня
23000
2014 - 2018
Год ввода в эксплуатацию - 1963 г. Износ железобетонных труб 100 %. Из-за коррозии свода коллектора возможно его обрушение. Необходима замена железобетонного коллектора на полиэтиленовый с изменением трассы в связи с невозможностью остановки действующего коллектора на ремонт. Необходимо увеличение пропускной способности сети
Снижение аварийности на канализационных сетях. Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками. Увеличение срока службы коллектора до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети в Ленинском и Правобережных районах
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
10
Замена и модернизация самотечного коллектора диаметром Ду 500 - 600 мм от ул. Тургенева до канализационной насосной станции № 12
20000
2014 - 2016
Износ железобетонных труб 100 %. Коллектор транспортирует стоки правобережной части города от ул. Гагарина до ул. Грязнова. Из-за коррозии свода коллектора возможно его обрушение. Необходима замена железобетонного коллектора на полиэтиленовый с изменением трассы в связи с невозможностью остановки действующего коллектора на ремонт. Необходимо увеличение пропускной способности сети
Снижение аварийности на канализационных сетях. Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками. Увеличение срока службы коллектора до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети в Ленинском районе города
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
11
Канализование существующих поселков левобережной части города
350000
2013 - 2025
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
12
Система бытовой канализации западной и юго-западной частей г. Магнитогорска
250000
2013 - 2025
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
13
Инженерные сети поселка "Старая Магнитка". Водоотведение
130000
2013 - 2018
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
14
Комплексная застройка 147 микрорайона. Водоотведение
45000
2013 - 2016
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
15
Комплексная застройка 148 микрорайона. Водоотведение
45000
2013 - 2017
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
16
Комплексная застройка 149 микрорайона. Водоотведение
45000
2013 - 2017
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
17
Комплексная застройка 150 микрорайона. Водоотведение
45000
2013 - 2019
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
18
Развитие южной жилой застройки города. Водоотведение
200000
2014 - 2025
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
19
Развитие северной жилой застройки города. Водоотведение
250000
2014 - 2025
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
20
Развитие жилой застройки левобережной части города. Водоотведение
250000
2014 - 2025
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
21
Канализование поселков северо-западной части города
300000
2016 - 2025
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
22
Реконструкция канализационной насосной станции № 12
150000
2016 - 2025
Обеспечение возможности подключения к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Подключение к существующим коммунальным сетям новых потребителей
Обеспечение надежности системы водоотведения
Ресурсосбережение
23
Реконструкция электрооборудования канализационных насосных станций № 12, № 16, № 16А, № 8, № 11, № 9
400000
2014 - 2025
Срок службы оборудования превышает нормативный срок. Необходимость внедрения на насосной станции оборудования плавного пуска насосов с целью увеличения срока службы оборудования и экономии электроэнергии
Снижение электропотребления насосной станцией. Уменьшение вероятности возникновения гидроударов. Повышение надежности энергообеспечения системы водоотведения
Повышение надежности энергообеспечения системы водоотведения
Ресурсосбережение
24
Оптимизация системы транспортировки бытовых стоков
40000
2014 - 2020
Организация оптимального оперативного управления системой с целью снижения затрат электроэнергии
Снижение затрат электроэнергии
Снижение затрат электроэнергии
Организация оптимального оперативного управления системой с целью снижения затрат электроэнергии
25
Замена и модернизация самотечного коллектора диаметром Ду 1200 мм на участке от ул. Галиуллина до ул. Труда и от ул. Дорожной до Правобережных очистных сооружений
150000
2014 - 2025
Износ железобетонных труб 100 %. Коллектор транспортирует стоки правобережной части города. Из-за коррозии свода коллектора возможно его обрушение. Необходима замена железобетонного коллектора на полиэтиленовый с изменением трассы в связи с невозможностью остановки действующего коллектора на ремонт. Необходимо увеличение пропускной способности сети
Снижение аварийности на канализационных сетях. Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками. Увеличение срока службы коллектора до 50 лет. Увеличение пропускной способности сети в правобережной части города
Обеспечение надежности системы водоотведения
Предотвращение загрязнения окружающей среды бытовыми стоками
--------------------------------
<*> обозначение зон водоотведения приведено в Приложении 2.
в) технические обоснования основных мероприятий по реализации схемы водоотведения
Технические обоснования основных мероприятий по реализации схемы водоотведения представлены в таблице 60 Перечня основных мероприятий по реализации схемы водоотведения с разбивкой по годам.
г) сведения о вновь строящихся, реконструируемых и предлагаемых к выводу из эксплуатации объектах системы водоотведения
В срок до 2025 г. предлагается реконструировать:
- Левобережные очистные сооружения бытовых стоков с увеличением производительной мощности до 55 тыс. куб. м/сут.;
- Правобережные очистные сооружения бытовых стоков. III очередь реконструкции;
- канализационную насосную станцию № 12;
- электрооборудование канализационных насосных станций № 12, № 16, № 16А, № 8, № 11, № 9.
Для обеспечения расчетных гидравлических режимов предлагается заменить и модернизировать:
- самотечный коллектор диаметром 1500 мм ул. Труда до канализационной насосной станции № 16А;
- самотечный коллектор по ул. Советской Армии, ул. Марджани до канализационной насосной станции № 16;
- самотечный коллектор диаметром 800 мм от ул. Завенягина до канализационной насосной станции № 16;
- два напорных коллектора по ул. Завенягина от пр. Ленина до пр. К. Маркса;
- самотечный коллектор диаметром 600 мм по парку "Победы";
- самотечный коллектор диаметром 500 мм от ул. Тургенева до канализационной насосной станции № 12;
- самотечный коллектор диаметром 1200 от ул. Радужной до Правобережных очистных сооружений.
Предлагается вновь построить и ввести в эксплуатацию:
- напорный коллектор переброски бытовых стоков правого берега на левобережные очистные сооружения бытовых стоков;
- хозфекальный коллектор диаметром 1200 мм в обход территории 144 микрорайона;
- систему бытовой канализации западной и юго-западной частей г. Магнитогорска;
- водоотведение поселка "Старая Магнитка";
- водоотведение комплексной застройки 147, 148, 149, 150 микрорайонов;
- водоотведение районов северной жилой застройки города;
- водоотведение районов жилой застройки левобережной части города.
Объекты системы водоотведения города, предлагаемые к выводу из эксплуатации до 2025 г.:
- коллектор диаметром 1200 от ул. Труда до ул. Радужной.
г) сведения о развитии систем диспетчеризации, телемеханизации и об автоматизированных системах управления режимами водоотведения на объектах организаций, осуществляющих водоотведение
Характеристика объектов
В различных точках города имеются канализационные насосные станции как малые, работающие в автоматическом режиме, так и головные, с круглосуточным оперативным персоналом. За городом в противоположных точках с удалением 10 км от центра имеются два сооружения для очистки сточных вод также с устойчивой антенной радиосвязью GSM. Здание центрального диспетчерского пункта (ЦДП) находится в центре города (ул. Комсомольская, 48).
Системы автоматизированного управления режимами водоотведения и наличие диспетчерского контроля
Канализационные насосные станции:
Канализационная насосная станция (КНС) "№ 1", "№ 3", "№ 4", "№ 5", "№ 8", "№ 9", "№ 11", "№ 12", "№ 14", "№ 15", "№ 16", "№ 16а", БК спорткомплекса ОАО "ММК".
КНС "№ 1", "№ 3", "№ 4", "№ 8", "№ 9", "№ 14", "№ 15", БК спорткомплекса ОАО "ММК" система автоматики выполнена в релейном исполнении на базе электродов и датчика - реле уровня "РОС-301". Информация на ЦДП не передается. Учет стоков отсутствует.
КНС "№ 5" оборудована системой АСУ на базе контроллеров "ОВЕН" по поддержанию определенного уровня в резервуаре посредством регулирования производительности насоса преобразователями частоты. Учет стоков отсутствует.
КНС "№ 11" оборудована системой АСУ на базе контроллера "ДЕКОНТ" для поддержания заданного уровня в резервуаре стоков путем регулирования положения задвижек. Информация на ЦДП не передается. Учет стоков отсутствует.
КНС "№ 12" оборудована системой АСУ на базе контроллера "ДЕКОНТ" для поддержания заданного уровня в резервуаре стоков путем регулирования положения задвижек на насосах. С КНС на ЦДП передается информация об уровнях в резервуаре, давлении на выработке у насосных агрегатов. Кроме этого, с этой КНС передается информация на ЦДП о расходе транзита сточных вод на ММК через водоводы, проходящие по Центральному переходу. Учет стоков ведется расходомерами типа ВЗЛЕТ.
КНС "№ 16", "№ 16а". Системы автоматизации выполнены в релейном исполнении. Визуализация уровня выполнена на базе датчиков давления типа "РАДОН". Автоматизация дренажных приямков выполнена в релейном исполнении на базе электродов и датчика - реле уровня "РОС-301". Учет стоков отсутствует.
В обслуживаемых КНС имеются газоанализаторы типа "ХОББИТ" на вредные и взрывоопасные газы.
Левобережные очистные сооружения:
Системы автоматизации выполнены в релейном исполнении. Учета очищенных стоков ведется путем замеров уровня поступающих вод по лотку на самопишущий прибор с последующим пересчетом. Информация на ЦДП о контролируемых процессах не передается. Хлорные объекты оборудованы стационарными газоанализаторами "ХОББИТ".
Правобережные очистные сооружения:
Системы автоматизации выполнены в релейном исполнении. Учет очищенных стоков ведется расходомером "ИСКО" на мониторе прибора и на бумажный носитель. Информация на ЦДП о контролируемых процессах не передается. Хлорные объекты оборудованы стационарными газоанализаторами ХОББИТ, имеется автоматизированная система оповещения. Участок механического обезвоживания сырого осадка полностью автоматизирован автоматической линией компании "ХИЛЛЕР".
Для правобережных очистных сооружений планируется выполнение проектных работ по реконструкции системы подачи воздуха в аэротенки и автоматизации работы воздуходувных машин (управление технологическим процессом) с использованием системы контроля остаточного кислорода в иловой смеси в аэротенках и регулированием расхода воздуха.
В перспективе будет рассмотрена оптимальная необходимость в комплектовании контрольно-измерительными приборами и приборами учета. Необходимость приборов КИПиА и учета будет определена по объектам в зависимости от проектируемой технологии водоочистки и требований нормативно-технической документации. При выборе оборудования, особенно микроэлектроники, будет учтено воздействие агрессивной среды.
При проведении реконструкции правобережных и левобережных очистных сооружений планируется ввести систему управления объектами.
Управление объектами предполагается осуществлять как местно, так и удаленно с локальных пунктов управления (например, воздуходувная станция). Локальные пункты управления будут иметь мнемосхемы, выполненные на щитах с дублированием управления технологическим процессом с применением компьютера. Автоматика и диспетчеризация по проекту будут выполняться на базе существующего используемого оборудования телемеханики в МП трест "Водоканал".
Выборочная информация о ходе технологического процесса с локальных пунктов управления будет передаваться на рабочее место главного технолога очистных сооружений. Программный продукт на рабочем месте главного технолога будет отображать технологический процесс всего комплекса очистных сооружений в целом в режиме реального времени без функции управления.
Выборочная информация о состоянии основных параметров технологического процесса на очистных сооружениях будет передаваться в аварийно-диспетчерский пункт треста.
Выбор способа передачи информации с объекта на локальный пункт управления, с локального пункта на рабочее место главного технолога и с рабочего места главного технолога в аварийно-диспетчерскую службу треста будет определен проектом.
Для повышения оперативности и оптимизации технологического процесса очистки стоков планируется предусмотреть установку датчиков остаточного кислорода в аэротенках, чтобы автоматизировать подачу воздуха в эти сооружения по данному показателю. Также планируется установка приборов контроля за уровнем, мутностью, количеством очищаемых сточных вод, за давлением, расходом воздуха и, в зависимости от выбранной технологии, приборов контроля за другими параметрами. Все параметры технологического процесса будут выводиться на рабочее место технолога и оператора очистных сооружений с возможностью передачи данных в аварийно-диспетчерскую службу. Эти данные могут включать параметры работы технологического оборудования, состояния электросхемы, наличия напряжения по вводам, нагрузки электродвигателей и другие параметры.
д) описание вариантов маршрутов прохождения трубопроводов (трасс) по территории г. Магнитогорска, расположения намечаемых площадок под строительство сооружений водоотведения и их обоснование
Разработанные варианты маршрутов прохождения трубопроводов (трасс) по территории г. Магнитогорска соответствуют вариантам маршрутов прохождения трубопроводов, утвержденным генеральным планом, разработанным ЗАО "Институт Ленпромстройпроект" (г. Санкт-Петербург), и скорректированы в проекте планировки территории западной и юго-западной части г. Магнитогорска (в границах ул. Сторожевая, ш. Западное, ул. Радужная, южная граница города, западная граница города) (№ 18-2010-01-ПЗ), разработанном ООО "Умный дом" в 2011 г. и утвержденном администрацией г. Магнитогорска в 2012 г.
е) границы и характеристики охранных зон сетей и сооружений централизованной системы водоотведения
Размеры земельных участков для станций очистки сточной воды в зависимости от их производительности, тыс. куб. м/сут., приняты в соответствии с требованиями СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений, не более, га (рисунок 59):
до 0,8.............. 1
св. 0,8 до 12....... 2
"12" 32............. 3
"32" 80............. 4
"80" 125............ 6
"125" 250........... 12
"250" 400........... 18
"400" 800........... 24
Размеры земельных участков для очистных сооружений канализации следует принимать не более указанных в таблице 61.
Размеры земельных участков очистных сооружений локальных систем канализации и их санитарно-защитных зон следует принимать в зависимости от грунтовых условий и количества сточных вод, но не более 0,25 га, в соответствии с требованиями СНиП 2.04.03-85.
При отсутствии централизованной системы канализации следует предусматривать по согласованию с местными органами санитарно-эпидемиологической службы сливные станции. Размеры земельных участков, отводимых под сливные станции и их санитарно-защитные зоны, следует принимать по таблице 62 и в соответствии со СНиП 2.04.03-85.
Таблица 61 - Размеры земельных участков для очистных сооружений канализации
Производительность очистных сооружений канализации, тыс. куб. м/сут.
Размеры земельных участков, га
очистных сооружений
иловых площадок
биологических прудов глубокой очистки сточных вод
До 0,7
0,5
0,2
-
Св. 0,7 до 17
4
3
3
"17" 40
6
9
6
"40" 130
12
25
20
"130" 175
14
30
30
"175" 280
18
55
-
--------------------------------
Примечание <*>. Размеры земельных участков очистных сооружений производительностью свыше 280 тыс. куб. м/сут. следует принимать по проектам, разработанным в установленном порядке, проектам аналогичных сооружений или по данным специализированных организаций при согласовании с органами санэпидемнадзора.
Таблица 62 - Размеры земельных участков, отводимых под сливные станции, и их санитарно-защитные зоны
Предприятия и сооружения
Размеры земельных участков на 1000 т твердых бытовых отходов в год, га
Размеры санитарно-защитных зон, м
Предприятия по промышленной переработке бытовых отходов мощностью, тыс. т в год:
до 100
0,05
300
св. 100
0,05
500
Склады свежего компоста
0,04
500
Полигоны <1>
0,02 - 0,05
500
Поля компостирования
0,5 - 1,0
500
Поля ассенизации
2 - 4
1000
Сливные станции
0,2
300
Мусороперегрузочные станции
0,04
100
Поля складирования и захоронения обезвреженных осадков (по сухому веществу)
0,3
1000
--------------------------------
<1> Кроме полигонов по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов, размещение которых следует принимать по СНиП 2.01.28-85.
Примечание. Наименьшие размеры земельных участков полей ассенизации, компостирования и полигонов следует принимать с учетом гидрологических, климатических и грунтовых условий.
Рисунок 59 - Границы охранных зон сетей и сооружений
централизованной системы водоотведения
5. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И РЕКОНСТРУКЦИИ ОБЪЕКТОВ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ
Сведения об экологических аспектах мероприятий по строительству и реконструкции объектов централизованной системы водоотведения представлены в таблице 60 Перечня основных мероприятий по реализации схем водоотведения с разбивкой по годам.
6. ОЦЕНКА ПОТРЕБНОСТИ В КАПИТАЛЬНЫХ ВЛОЖЕНИЯХ В СТРОИТЕЛЬСТВО, РЕКОНСТРУКЦИЮ И МОДЕРНИЗАЦИЮ ОБЪЕКТОВ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ
Оценка финансовых потребностей включает сметную стоимость реконструкции и строительства объектов, налог на прибыль, необходимые суммы кредитов.
Сметная стоимость в текущих ценах - это стоимость мероприятия в ценах 2013 года, складывается из всех затрат на строительство с учетом всех вышеперечисленных составляющих.
Сведения об объемах капитальных вложений в строительство, реконструкцию и модернизацию объектов централизованной системы водоотведения представлены в таблице 60 Перечня основных мероприятий по реализации схем водоотведения с разбивкой по годам.
7. ЦЕЛЕВЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАЗВИТИЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ
В результате реализации Программы основных мероприятий по реализации схемы водоотведения до 2025 года планируется достижение показателей, изложенных ниже.
1. В результате строительства напорного коллектора переброски бытовых стоков правобережной части города диаметром 700 мм (протяженностью 6,5 км) обеспечиваются:
- регулирование объемов подачи сточных вод на очистные сооружения города и принятие объемов бытовых сточных вод на правобережные очистные сооружения интенсивно ведущейся застройке западной и юго-западной части города (пос. Западной и юго-западной части, пос. Приуральский, пос. Радужный, южные микрорайоны города - 142а, 145, 147, 148, 149, 150, уплотняющая застройка правобережной части города);
- разгрузка правобережных очистных сооружений на 20 тыс. куб. м в сутки с целью достижения качественных показателей очистки сточных вод;
- транспортировка бытовых сточных вод Ленинского и Правобережного районов города, минуя территорию ОАО "ММК", при этом снижается размер оплаты муниципального предприятия трест "Водоканал" за транспортировку бытовых стоков;
- использование канализационного коллектора, проходящего по территории ОАО "ММК", только как резервного при аварийных ситуациях или ремонтных работах на основных коллекторах.
2. В результате внедрения установок обеззараживания бытовых стоков на Левобережных очистных сооружениях:
- значительно снижается опасность воздействия применяемого в настоящее время жидкого хлора на окружающую среду и людей.
3. В результате модернизации и замены водопроводных сетей достигаются следующие показатели:
- увеличение срока эксплуатации сетей с 25 до 50 лет;
- увеличение пропускной способности трубопроводов;
- снижение неучтенных расходов воды в связи с уменьшением утечек.
8. ПЕРЕЧЕНЬ ВЫЯВЛЕННЫХ БЕСХОЗЯЙНЫХ ОБЪЕКТОВ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ И ПЕРЕЧЕНЬ ОРГАНИЗАЦИЙ, УПОЛНОМОЧЕННЫХ НА ИХ ЭКСПЛУАТАЦИЮ
В г. Магнитогорске в 2013 году выявлено 2211,10 м бесхозяйных сетей водоотведения, принятых на временное содержание и техническое обслуживание МП трест "Водоканал", по следующим адресам (таблица 63):
Таблица 63 - Бесхозяйные сети водоотведения, принятые на временное содержание МП трест "Водоканал"
№ п/п
Объект
Длина в м
1
2
3
1
ТСЖ-51, ул. Сталеваров, 18
177,91
2
пос. Малиновый
564
3
ул. Московская, 15/1
100
4
ЦДХО, ул. Труда, 14/1
42,6
5
пос. Крылова, ул. Кутузова, ул. Донская
123,26
6
144 микрорайон, ж/д № 14, 20, 20/1 по ул. Жукова
245,37
7
113 микрорайон, ж/д № 1, 2 (стр.), гараж, фитнес-центр
329,7
8
ТСЖ № 47, ул. Галиулина, 41
48
9
ул. 50 лет Магнитки, д. 45
190,36
10
ул. Зеленый Лог, д. 46/1
93,6
11
ул. Писарева, 12, ул. Герцена, 10, ТСЖ
170,3
12
ул. Советская, 26, ЖСК
126
Всего
2211,10
Перечень организаций, уполномоченных на эксплуатацию бесхозяйных сетей:
- ОАО "ММК";
- ООО "ЕвроДом-М";
- ООО "Телец";
- ООО "Глория";
- ООО "Шаблон".
ЭЛЕКТРОННАЯ МОДЕЛЬ ОБЪЕКТОВ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ
ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ Г. МАГНИТОГОРСКА
1) Программное обеспечение (пакет программ) электронной модели систем водоснабжения и водоотведения
Программное обеспечение электронной модели систем водоснабжения и водоотведения МП трест "Водоканал" представлено программами ГИС "Ингео" (ЗАО ЦСИ "Интегро", г. Уфа) и Bentley WaterGEMS ("Bentley Systems", США).
Геоинформационная система (ГИС) - предназначена для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о предоставленных в ГИС объектах, т.е. это инструмент, позволяющий пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объекте. ГИС "Ингео" создана как электронная (цифровая) схема водопровода и канализации, совмещенная с адресным планом города и имеющая базы данных с паспортами на все элементы системы. Программа ГИС "Ингео" состоит из трех основных частей:
Системные и пространственные объекты - содержит все системные объекты ГИС (территории, карты, слои, стили и т.п.), геометрию пространственных объектов и информацию о топологических связях между объектами.
Семантические таблицы - данная часть содержит атрибутивную информацию, связанную с пространственными объектами. Хранятся в виде набора реляционных таблиц.
Растровые файлы - содержит набор растровых файлов, связанных с растровыми картами ГИС. Растровые данные представлены в виде набора растровых файлов, расположенных в одном каталоге.
В базе данных программы ГИС "Ингео" содержатся данные о диаметре, материале, ремонтах сети, полученные при проведении обследования сети и ремонтах, выполняемых службами эксплуатации, собственниках сети с обоснованием, инвентарные номера сети, паспорта колодцев, данные исполнительной документации и топогеодезических съемок.
Программное обеспечение (пакет программ) электронной модели систем водоснабжения и водоотведения решает задачи сохранности, мониторинга и актуализации следующей информации:
а) графическое отображение объектов централизованных систем водоснабжения и водоотведения с привязкой к топографической основе муниципального образования;
б) описание основных объектов централизованных систем водоснабжения и водоотведения;
в) описание реальных характеристик режимов работы централизованных систем водоснабжения и водоотведения (почасовые показатели расхода и напора для всех насосных станций в часы максимального, минимального, среднего водоразбора, пожара и аварий на магистральных трубопроводах и сетях в зависимости от сезона) и их отдельных элементов;
г) моделирование всех видов переключений, осуществляемых на сетях централизованных систем водоснабжения и водоотведения (изменения состояния запорно-регулирующей арматуры, включение, отключение, регулирование групп насосных агрегатов, изменение установок регуляторов);
д) определение расходов воды, стоков и расчет потерь напора по участкам водопроводной и канализационной сетей;
е) гидравлический расчет канализационных сетей (самотечных и напорных);
ж) расчет изменений характеристик объектов централизованных систем водоснабжения и водоотведения (участков водопроводных и канализационных сетей, насосных станций потребителей) с целью моделирования различных вариантов схем;
з) оценка выполнения сценариев перспективного развития централизованных систем водоснабжения и водоотведения с точки зрения обеспечения режимов подачи воды и отведения стоков.
2) Текстовая часть электронной модели централизованной системы водоснабжения и водоотведения
Описание программы моделирования, ее структуры, алгоритмов, возможностей и особенностей
В качестве программы моделирования и анализа сетей водоснабжения используется программа Bentley WaterGEMS. Программа является многоплатформенным решением для анализа сетей водоснабжения. Решение обладает повышенной совместимостью, средствами создания геопространственных моделей, оптимизации и управления ресурсами. WaterGEMS представляет собой простую в использовании инженерную среду для анализа, проектирования и оптимизации систем водоснабжения: от анализа систем пожаротушения и концентрации компонентов до расчета потребления энергии и управления капитальными затратами. Возможности программы WaterGEMS:
- интеграция с ГИС;
- создание комбинированных гидравлических моделей и связь с системами SCADA (диспетчерское управление и сбор данных);
- расчет модели на работоспособность на любой период времени;
- поиск скрытых утечек и потерь воды, уменьшение потери воды за счет введения арматуры понижения давления в нужных точках;
- поиск утечек при достаточном количестве полевых измерений;
- оптимизация работы насосов, добавление накопительных резервуаров, уменьшение подачи, составление и ввод графика оптимальной работы насосов;
- моделирование и планирование отключения трубопроводов и участков сети с целью оценки и минимизации их последствий (снижение давления у потребителей, ухудшение качества воды в результате изменения потокораспределения);
- построение графика оптимальной промывки системы;
- моделирование аварийных ситуаций и выявление их влияния с целью разработки мероприятий по повышению надежности работы системы;
- увидеть развитие системы водоснабжения на насколько лет вперед с возможностью заложения характеристик системы (достаточных диаметров, давлений);
- выбор оптимального режима подачи воды с целью сокращения затрат;
- осуществление расчета на пропуск противопожарных расходов, оценка застоя воды в часы минимального расхода;
- отслеживание изменения качества воды (содержание хлора, побочных продуктов хлорирования, загрязнения продуктами коррозии);
- оптимизация зонирования и выбор насосного оборудования;
- выявление узких мест в работе - заниженные диаметры трубопроводов, повышенные сопротивления в системе, неисправная запорная арматура, недопустимые скорости в трубопроводах, зоны избыточного и недостаточного давления и т.д.;
- планирование развития сетей и выбор оптимальных вариантов изменений при подключении новых потребителей.
Таким образом, программа WaterGEMS решает задачи сохранности, мониторинга и актуализации следующей информации:
1. Описание реальных характеристик режимов работы централизованных систем водоснабжения (почасовые показатели расхода и напора для всех насосных станций в часы максимального, минимального, среднего водозабора, пожара и аварий на магистральных трубопроводах и сетях в зависимости от сезона) и их отдельных элементов.
2. Моделирование всех видов переключений, осуществляемых на сетях централизованных систем водоснабжения (изменение состояния запорно-регулирующей арматуры, включение, отключение, регулирование групп насосных агрегатов, изменение установок регуляторов).
3. Расчет изменений характеристик объектов централизованной системы водоснабжения (участков водопроводных сетей, насосных станций) с целью моделирования различных вариантов схем.
4. Оценка выполнения сценариев перспективного развития централизованных систем водоснабжения с точки зрения обеспечения режимов подачи.
Описание модели системы подачи и распределения воды, модели системы водоотведения, системы ввода и вывода данных
Для создания модели системы подачи и распределения сети в первую очередь определяется структура сети (топология). На этом этапе наносятся необходимые узлы, трубы, насосы, источники, запорная арматура и другие элементы сети. Также на этом этапе определяется, какие из элементов являются действующими (открытые задвижки, работающие насосы). На втором этапе происходит внесение необходимых характеристик. Для гидравлического анализа сети нужно каждому элементу сети указать ряд параметров:
- для узлов: Высотная отметка, Узловой отбор;
- для труб: Диаметр, Материал;
- для насоса: Отметка, Кривая насоса (по 1-й, по 3-м точкам), режим работы (постоянная, переменная скорость);
- для источника: Тип источника (с переменным или постоянным уровнем воды), Исходный уровень воды, кривая изменения уровня воды, Отметка высоты точки забора воды, Отметка высоты дна источника;
- для арматуры: Отметка высоты, Тип арматуры, Диаметр, Локальные потери напора.
Для создания более точной модели необходимо указать более точные характеристики элементов системы:
- неравномерный узловой отбор. Нужно задать шаблон неравномерности: в течение суток (почасовые), в течение недели (посуточные), в течение года (помесячные);
- реальную шероховатость труб; чем точнее будет указано это значение, тем проще будет проходить процесс калибровки модели;
- внести реальные данные по пьезометрам в ряде диктующих точек.
Для ускорения процесса построения модели возможно использование геопространственных данных, чертежей, баз данных и электронных таблиц. WaterGEMS предоставляет синхронизацию соединения с базой данных, геопространственные связи и дополнительные модули для построения моделей, которые соединяются фактически с любым цифровым форматом.
Описание способа переноса исходных данных и характеристик объектов централизованных систем водоснабжения и водоотведения в электронную модель, а также результатов моделирования в другие информационные системы
ГИС "Ингео" содержит единую базу данных с регулярно и централизованно обновляемой графической и паспортной информацией обо всех объектах основных фондов систем водоснабжения и водоотведения. ГИС содержит полную информацию обо всех объектах систем водоснабжения и водоотведения - трубах, колодцах, задвижках и т.д. В паспортах объектов содержится необходимая информация - материалы, диаметры, отметки земли, труб и лотков. Ввод исходных данных в программу проводится вручную. Из базы данных программы возможен автоматический экспорт данных в форматах dxf, mif/mid и обменным файлом Ингео. Импортировать данные возможно в форматах: dxf, F20v, Shape, mif/mid, PTS-файл, SDR-файл и обменным файлом Ингео.
В базу данных программы WaterGEMS возможно импортировать данные в форматах dxf, Shape, bmp, jpg, jpeg, jpe, tif, gif обменными файлами WaterGEMS и др.
В результате моделирования по введенным данным модель просчитывается на работоспособность в любой период времени. Кроме этого можно:
- откалибровать модель, получить более точные показатели системы (закрытые задвижки, шероховатость труб, узловой отбор);
- уменьшить потери воды за счет введения арматуры регулирования давления в нужных точках;
- найти места утечек при достаточном количестве полевых измерений;
- оптимизировать работу насосов. Добавить накопительные резервуары. Уменьшить подачу насосов, ввести график оптимальной работы насосов;
- планировать ремонтные работы, оптимизировать затраты на проведение реконструкции. Определить почасовые отключения потребителей с минимальными для них потерями;
- построить график оптимальной промывки системы;
- создать сценарии поведения при возникновении аварий в любом месте системы;
- посмотреть на развитие системы водоснабжения на несколько лет вперед с возможностью заложения правильных характеристик системы (достаточных диаметров, давлений).
Анализ полученных результатов расчетов систем водоснабжения и водоотведения при помощи электронных моделей
Расчет прогнозной плотности населения
За основу расчета принят оптимистический сценарий численности населения (435 тыс. человек), приведенный в генеральном плане, разработанном ЗАО "Институт Ленпромстройпроект" (г. Санкт-Петербург).
В расчетах систем водоснабжения и водоотведения был учтен фактор расселения населения с территории существующей застройки г. Магнитогорска к 2025 году.
Общая площадь жилых помещений на 2012 г., по данным УЖКХ г. Магнитогорска, составляет 9768,6 тыс. кв. м. Численность населения - 409593 человек. Следовательно, количество жилой площади на одного человека в 2012 году составило 23,85 кв. м.
Согласно целевым показателям генерального плана нормативное количество жилой площади на одного человека составляет 30 кв. м на 2025 год. Таким образом, количество человек, проживающих на существующей территории, составит 325,62 тыс. человек, а на территории перспективной застройки - 109,38 тыс. человек.
Полученные цифры подтверждаются показателями численности населения, приведенными в проекте планировки территории западной и юго-западной частей г. Магнитогорска (в границах ул. Сторожевая, ш. Западное, ул. Радужная, южная граница города, западная граница города) (№ 18-2010-01-ПЗ), разработанном ООО "Умный дом" в 2011 г. и утвержденном администрацией г. Магнитогорска в 2012 г.
Таким образом, был получен коэффициент расселения застройки на расчетный период до 2025 года, который равен 0,8. Данный коэффициент применен при определении расходов воды и стоков на расчетный период до 2025 года.
Результаты расчетов системы водоснабжения
Электронная модель системы водоснабжения выполнена в специализированной программе и представлена графической частью (рисунок 60) и гидравлическим расчетом системы (рисунок 61).
Гидравлический расчет системы водоснабжения был выполнен на два периода для следующих расчетных случаев:
1. существующее положение системы водоснабжения на состояние 2012 г. при среднем, максимальном и минимальном часовых фактических расходах воды;
2. прогнозное положение системы водоснабжения на состояние 2025 года при среднем, максимальном и минимальном нормативных часовых расходах воды.
Расчетные расходы воды для всех случаев были определены при помощи графиков часовой неравномерности, построенных по результатам обработки статистических данных. Пример графика представлен на рисунке 62.
Рисунок 60 - Фрагмент графической части
Рисунок 61 - Таблица результатов гидравлического расчета
Рисунок 62 - График часовой неравномерности
Из графика видно, что максимальный водоразбор происходит в вечернее время суток с 20 до 22 часов.
Анализ гидравлического расчета существующей системы водоснабжения на состояние 2012 г. показал следующее:
- при среднечасовом и минимальном часовом фактическом расходах воды обеспечивается подача воды ко всем точкам ее потребления в заданном количестве и с необходимым свободным напором, в том числе с пропуском пожарного расхода воды и в случае аварии на одном из участков сети;
- при минимальном фактическом часовом расходе воды давление на ряде участков превышает допустимое (60 м вод. ст.), во избежание аварийных ситуаций необходимо установить регуляторы давления, что заложено в Программу развития системы водоснабжения до 2025 г.;
- при максимальном фактическом водоразборе на ряде участков не обеспечивается необходимый напор для пропуска потребного количества воды, необходимо увеличение пропускной способности этих участков, что также заложено в Программу развития системы водоснабжения до 2025 г.
Моделирование аварийной ситуации показало, что при среднечасовом и минимальном расходах при выключении аварийного участка на ремонт пропускная способность системы снижается в пределах нормативных значений.
Анализ гидравлического расчета системы водоснабжения на состояние 2025 г. показал:
- диаметры трубопроводов при условии модернизации проблемных участков способны пропустить перспективные расходы при всех расчетных режимах;
- необходимо увеличить производительность насосных станций I и II подъема на основных водозаборах;
- при минимальном нормативном часовом расходе воды давление на ряде участков повышается свыше допустимого (60 м вод. ст.), во избежание аварийных ситуаций необходимо установить регуляторы давления.
Результаты расчетов системы водоотведения
Электронная модель системы водоотведения представлена графической частью и гидравлическим расчетом.
Гидравлический расчет системы выполнен в специализированной программе.
Гидравлический расчет самотечной водоотводящей сети выполнялся по таблицам Лукиных.
Гидравлический расчет канализационных напорных трубопроводов производился согласно методике СП 32.13330.2012.
Гидравлический расчет системы водоотведения был выполнен на два периода для следующих расчетных случаев:
1. существующее положение на состояние 2012 г. при среднечасовом и максимальном часовом (с учетом паводка) фактических расходах сточных вод;
2. прогнозное положение системы на расчетный срок до 2025 года при расчетном (нормативном) расходе сточных вод.
Пример таблицы результатов гидравлического расчета системы водоотведения представлен на рисунке 63.
Рисунок 63 - Пример таблицы результатов гидравлического
расчета системы водоотведения
Расчетная схема системы водоотведения представлена в приложении 3.
Анализ гидравлического расчета существующей системы водоотведения на состояние 2012 года показал следующее:
- при среднечасовом фактическом расходе воды пропуск расходов сточных вод обеспечивается для всех участков сети. При этом наполнение трубопроводов на самотечных участках не превышает допустимых значений. Скорости движения сточных вод на некоторых самотечных участках сети ниже наименьших расчетных скоростей. Расчет напорных участков системы водоотведения показал: диаметры трубопроводов обеспечивают пропуск расходов сточных вод. Характеристики существующего насосного оборудования отвечают требуемым параметрам сети водоотведения;
- при максимальном фактическом расходе с учетом паводка на ряде участков самотечных и напорных коллекторов наблюдается переполнение, что не обеспечивает пропуска потребного количества стоков, необходимо увеличение пропускной способности этих участков. Реконструкция данных участков предусмотрена Программой развития системы водоотведения до 2025 г.
Гидравлический расчет системы водоотведения на расчетный срок до 2025 года показал:
- диаметры самотечных и напорных трубопроводов (коллекторов) при условии модернизации проблемных участков способны пропустить перспективные расходы;
- насосное оборудование при условии модернизации обеспечит подъем необходимого объема сточных вод на нужные отметки;
- скорости движения сточных вод на ряде участков в режиме минимального часового водоотведения также останутся ниже наименьших расчетных скоростей.
Приложение 1
Зоны
вновь строящихся и реконструируемых
Приложение 2
Зоны
вновь строящихся и реконструируемых объектов
системы водоотведения
Приложение 3
------------------------------------------------------------------
По датам
Информация
Ключевые слова