Предыстория

На объекте исторически находились выпуски неочищенных ливневых сточных вод в акваторию Финского залива. При этом наблюдалась сложная ситуация с системой водоотведения и очистными сооружениями: оборудование устарело, а в некоторых случаях не использовалось с 70-х годов прошлого века. Например, никогда не запускались очистные сооружения и одна из канализационных насосных станций.

Канализационные сети предприятия со временем износились и находились в неудовлетворительном состоянии: не удавалось добиться их герметичности, происходили регулярные засоры и возникали зоны постоянного заполнения водой.⁠

Предпроектное обследование

Подготовка к старту

Руководство ВСЗ столкнулось с необходимостью организации узлов учета на двух выпусках ливневых сточных вод в Финский залив в соответствии с нормами законодательства. Для решения этой задачи были привлечены специалисты «РЕСЭНЕРГО». Первичное обследование показало, что также необходимо организовать очистку сточных вод перед их сбросом в акваторию Финского залива.

Был проведен расчет инвестиций в строительство и эксплуатацию системы очистки стоков для приведения их в соответствие с нормативами при сбросе в открытый водный источник (Финский залив) и их сравнение со стоимостью сброса доочищенных сточных вод в городскую сеть канализации. В итоге было решено отказаться от сброса стоков в Финский залив, перенаправив их в Выборгский водоканал.

Чтобы получить такую возможность, нужно было решить проблему с превышениями концентраций загрязняющих веществ в сточных водах. Для этого было решено реконструировать и модернизировать заброшенные очистные сооружения и неэксплуатируемую ливневую канализационную насосную станцию (ЛКНС).

Здание гидроциклонов

Чтобы оптимизировать затраты при очистке ливневых сточных вод Выборгского судостроительного завода, был предложен комбинированный метод очистки — для этого частично использовались емкости и оборудование заброшенных очистных сооружений.

На выбор такого метода повлияли особенности объекта: в случае ВСЗ поступление сточных вод было нерегулярным, состав стоков непостоянен, присутствовал эффект «смыва» загрязнений с территории и застойных зон трубопроводов. Ситуация осложнялась наличием инфильтрационных грунтовых вод и вод Финского залива — они попадали в систему из-за негерметичности сетей.

Начало работ

Проект состоял из трех больших направлений — перекладки напорного участка трубопровода, реконструкции ливневой канализационной станции и реконструкции очистных сооружений. Работы велись в период с октября по декабрь 2015 г.

Перекладка напорного участка трубопровода

Прежде всего было необходимо переложить напорный трубопровод от общесплавной КНС в насосную станцию подачи сточных вод в городскую сеть канализации. Сделать это было нужно из-за плохого состояния напорных канализационных сетей после насосной станции сточных вод: нагрузка на них увеличивалась вследствие переключения в эту сеть ливневых стоков.

Земляные работы осложнялись близостью Финского залива — из-за высокой проницаемости подстилающих грунтов в траншею постоянно прибывала вода. Поэтому нам пришлось разработать решения по водопонижению зоны производства работ.

Новые участки трубопровода из ПНД стыковыми сварочными аппаратами соединялись в длинные хлысты на поверхности и укладывались готовыми участками на подготовленное основание в траншее.

Реконструкция ЛКНС

Старая ливневая канализационная насосная станция завода была оснащена центробежными насосами, расположенными в «сухом» отделении. Станция не эксплуатировалась, а насосы вышли из строя. Поэтому в ходе реконструкции они были демонтированы, в «мокром» отделении КНС установлены современные погружные насосы.

Новые напорные участки трубопровода из ПНД были заведены в «сухое» отделение, в нем также был установлен узел учета сточных вод, поступающих на очистку. Кроме того, в насосной станции была смонтирована система приточно-вытяжной вентиляции.

Реконструкция очистных сооружений

По технологии после насосной станции стоки подаются на первую ступень очистки — гидроциклоны, предназначенные для удаления крупных включений (мелкий щебень, песок) под действием центробежной силы. Затем осадок скапливается в нижней части гидроциклона, после чего вывозится на полигон для утилизации. На ВСЗ гидроциклоны не работали — специалисты «РЕСЭНЕРГО» привели их в рабочее состояние, заменили гидравлические приводы задвижек удаления осадка, всё оборудование обработали антикоррозионным составом.

Здание, в котором расположены гидроциклоны, было отремонтировано: установлены новые двери, стеклопластиковые окна, система обогрева. Для обеспечения бесперебойной работы оборудования в новой технологической схеме была проведена замена обвязки гидроциклонов на новую из ПНД, также установлена новая запорная арматура.

Из гидроциклонов сточные воды поступают на следующую ступень очистки — в заглубленную железобетонную емкость, разделенную на две последовательно расположенные камеры. В рамках работ по реконструкции была восстановлена целостность этих ёмкостей и проведена их полная гидроизоляция.

После того как стоки в самотечном режиме поступают в первую емкость очистных сооружений они стекают через специальные отверстия в распределительном лотке и насыщаются кислородом, что способствует окислению растворенного железа.

Во вторую камеру стоки поступают аналогичным образом — большим количеством падающих струй. В каждой из камер происходит их отстаивание: под действием силы тяжести взвешенные вещества и окисленные металлы оседают, а нефтепродукты всплывают на поверхность.

Для обеспечения бесперебойной работы очистных сооружений в камерах установлены инфракрасные обогреватели. Они позволяют поддерживать положительную температуру воды вне зависимости от погодных условий на улице. Сверху камеры закрыты теплоизолирующей кровлей с люками для обслуживания.

Последняя ступень очистки — фильтр с сорбционной загрузкой для удаления мелкодисперсных взвесей и остатков нефтепродуктов. После прохождения фильтра очищенные воды перетекают в существующую рабочую общесплавную КНС, откуда по реконструированной напорной сети подаются в насосную станцию подачи сточных вод в городскую сеть канализации.

Продолжение

По результатам работ и в соответствии с рекомендациями специалистов «РЕСЭНЕРГО» руководство Выборгского судостроительного завода приняло решение о дальнейшем переустройстве безнапорных сетей канализации, расположенных вдоль побережья Финского залива. Также было решено реконструировать общесплавную насосную станцию, нагрузка на которую существенно увеличилась в результате ввода в эксплуатацию новых очистных сооружений ливневого стока с последующей транспортировкой в Выборгский водоканал.

Работы, проведенные на общесплавной КНС, были аналогичны работам на ЛКНС в 2015 году:

демонтаж старых насосов из сухого помещения;
монтаж новых насосов в мокром отделении;
замена старой обвязки на новую из ПНД;
замена запорной арматуры.

Сложности

Старые канализационные сети были выполнены из бетонных и керамических труб. В итоге воздействия перемещений большегрузной техники, высокой подвижности пластов грунта и близкого залегания подземных возник ряд проблем. А именно:

бетонные и керамические трубы треснули или лопнули в некоторых местах, что повлекло изменение геометрии трубопровода;
гидроизоляция колодцев и трубопроводов под действием времени и дренажных вод полностью вымылась;
нормированный уклон безнапорных трубопроводов был нарушен, что привело к «разуклонке» сети и образованию зон перманентного подпора, постоянно заполненных водой;
многие колодцы и участки трубопроводов забились, что снизило их проходимость.

По причине негерметичности трубопроводов в сети попадало большое количество грунтовых вод и вод Финского залива, это приводило к увеличению объема сбрасываемых вод в городскую сеть канализации, увеличению сумм платежей за водоотведение и повышению нагрузки на все системы.

Одна из самых неприятных проблем заключается в том, что вместе с грунтовыми водами в стоки проникали такие вещества, как железо и марганец. Их присутствие не специфично для обычной ливневой канализации, и, чтобы произвести очистку от этих веществ, необходимы большие затраты.

В ходе нового этапа работ уже в 2016 году бетонные и керамические участки сети были заменены на современные трубы из ПНД, сваренные стыковым методом. Новые и реконструируемые колодцы были футерованы полиэтиленом для обеспечения полной герметичности вновь проложенной канализационной сети и предотвращения попадания в нее грунтовых вод и защиты от иных внешних воздействий.

Комплекс работ по модернизации очистных сооружений для ПАО «Выборгский судостроительный завод»