Д.Ю.Власов1, Д.А.Казанкин2, А.Д. Комов3
1 Власов Дмитрий Юрьевич, заместитель генерального директора – начальник Управления канализации, АО «Мосводоканал»
105005, Россия, Москва, Плетешковский пер., 2, тел.: +7 (499) 261-02-02, e-mail: vlasov_dy@mosvodokanal.ru
2 Казанкин Дмитрий Алексеевич, директор Центра метрологии АО «Мосводоканал», тел.: +7 (499) 261-23-72, e-mail: kazankin_da@mosvodokanal.ru
3 Комов Александр Дмитриевич, заместитель директора – главный инженер Производственно-эксплуатационного управления канализационной сети АО «Мосводоканал», тел.: +7 (499) 263-22-20, e-mail: komov_ad@mosvodokanal.ru
В настоящее время Законодательство Российской Федерации предъявляет строгие требования к сбросу производственных сточных вод в городскую канализацию. Постановлением Правительства Российской Федерации № 644 «Об утверждении Правил холодного водоснабжения и водоотведения и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации» в редакции, действующей с 1 июля 2020 года, регламентируются нормы сбросов загрязняющих веществ, поступающих в городскую канализацию. Постановлением Правительства Российской Федерации от 22.05.2020 № 728 «Об утверждении правил осуществления контроля состава и свойств сточных вод и о внесении изменений и признании утратившим силу некоторых актов Правительства Российской Федерации» регламентируется порядок отбора проб.
Традиционный метод контроля сточных вод производится при участии персонала, который осуществляет отбор проб с последующей их передачей в лабораторию качества воды для анализа. Весь процесс занимает много времени и не дает возможности оперативно выявить превышения ПДК, а для того чтобы минимизировать возможный ущерб, требуется заранее получить информацию о фактах превышения нормативов. Таким образом, стала актуальной потребность в автоматических системах контроля.
Для решения вопросов контроля и предупреждения сбросов сточных вод с превышением регламентированных норм загрязнений и определения предприятий – загрязнителей сточных вод АО «Мосводоканал» была поставлена задача по созданию Системы автономного контроля параметров загрязнителей сточных вод с целью определения превышения допустимых концентраций загрязнителей в сточных водах и воздухе.
Для этого АО «Мосводоканал» были выработаны технические требования и определены основные задачи для создания автоматизированной системы автономного контроля стоков:
- предупреждение персонала, обслуживающего канализационные сети и очистные сооружения, о наличии сбросов с концентрациями, превышающими максимально допустимые значения показателя;
- информирование Инспекции водных ресурсов Управления «Мосводосбыт» о систематических превышениях максимально допустимых значений показателей с целью проведения работ по выставлению штрафных санкций злостным нарушителям;
- регистрация и архивирование событий – фактов наличия, состава и превышения ПДК загрязнителей в течение всего периода наблюдения;
- проведение аналитических расчетов на основе полученных данных мониторинга для выработки предложений по предотвращению (сокращению) случаев сброса загрязнений в канализационную сеть.
Для реализации данных задач в АО «Мосводоканал» были определены основные направления по созданию и внедрению на объектах канализации автоматизированной системы автономного контроля стоков, состоящей из стационарных и мобильных комплексов.
Разработчиками, специализирующимися на применении различного аналитического оборудования для контроля параметров стоков и воздуха в рабочей зоне, были предложены несколько вариантов систем. Исходя из соответствия техническим требованиям выбор был сделан в пользу компании ООО «АКСИТЕХ», предложившей наиболее удобную систему в части оперативного развертывания, удобства монтажа и получения мгновенных данных об измеренных значениях контролируемых параметров.
Исходя из технических требований, такая система была разработана в двух вариантах исполнения – стационарном и автономном (мобильном). В автономном исполнении мобильные комплексы за счет применения встроенных источников питания могут в местах установки функционировать до 30 суток при условиях, позволяющих проводить измерения с периодичностью 1 раз в 5 минут и передавать данные каждый час. В стационарном исполнении (с использованием источника внешнего энергоснабжения, в том числе на основе возобновляемой энергии) комплексы позволяют проводить измерения с периодичностью 1 раз в минуту и мгновенно передавать данные на верхний уровень системы.
В рамках реализации Программы по установке комплексов контроля газовоздушной среды и состава сточных вод на сооружениях канализационной сети г. Москвы в 2018–2021 гг. с целью предупреждения диспетчерских служб АО «Мосводоканал» о возникновении случаев превышения предельно допустимых концентраций по контролируемым параметрам, оперативного принятия мер по защите жизни и здоровья работников АО «Мосводоканал» и изменению технологических режимов работы очистных сооружений на 10 высоковольтных канализационных насосных станциях (КНС) были введены в эксплуатацию стационарные комплексы контроля газо-воздушной среды и состава сточных вод (рис.1).
Комплексы представляют собой систему, состоящую из трех взаимосвязанных подсистем:
- автоматического непрерывного измерения параметров химического потребления кислорода, нефтепродуктов, фенола в сточных водах на основе контактных анализаторов качества воды с возможностью автоматического отбора пробы при превышениях максимально допустимых значений показателя;
- автоматического непрерывного измерения концентраций сероводорода, меркаптанов, аммиака, фенола, формальдегида, углеводородов, ацетона в воздухе рабочей зоны производственных помещений на основе газоанализаторов, работающих в диффузионном режиме;
- устройство сбора и передачи данных об измеренных значениях контролируемых параметров.
Такие комплексы позволяют в онлайн-режиме отслеживать данные о превышении максимально допустимых значений показателя, и, зная бассейн канализования, определять направления для дальнейшей установки мобильных комплексов с целью выявления предприятий-загрязнителей. За счет применения в системе автоматических пробоотборников лаборатории Центра контроля качества воды могут по запросу провести лабораторные исследования отобранных проб сточных вод с целью дальнейшей калибровки датчиков и подтверждения правильности измеренных значений.
Система в мобильном исполнении представляет собой комплекс, состоящий из 3 датчиков непрерывного измерения параметров химического потребления кислорода, нефтепродуктов и фенола в сточных водах.
Мобильность и автономность комплексов позволяет устанавливать их в самотечных коллекторах на диаметрах от 200 до 1400 мм и дистанционно получать информацию в онлайн-режиме на удобном интерфейсе.
Также в колодцах с лотками диаметром до 100 мм могут применяться комплексы, состоящие из 1 датчика. Это особенно актуально, т.к. большинство предприятий на территории Старой и Новой Москвы канализуются в трубопроводы небольших диаметров.
Возможна комплектация комплексов бесконтактными расходомерами, позволяющими контролировать уровень и расход сточной жидкости.
Для корректировки исходной информации с помощью контрольного забора проб проводится калибровка приборов с данными лабораторных анализов, полученных специалистами лаборатории Центра контроля качества воды.
Конструкция мобильных комплексов, максимальная степень защиты по пылевлагозащищенности позволяют устанавливать его внутри канализационных камер и колодцев. Наличие устройства передачи данных позволяет автономно, в онлайн-режиме, получать информацию о загрязнениях и проводить анализ в части определения периодичности (цикличности) сбросов, времени суток сброса, наибольших концентрациях в системе верхнего уровня на удобном интерфейсе.
В настоящее время в АО «Мосводоканал» внедрены 13 таких мобильных комплексов.
За период эксплуатации система неоднократно фиксировала превышения допустимых концентраций в сточных водах, поступающих от предприятия, что позволяло обоснованно применять административные ресурсы и проводить мероприятия предупредительного характера.
Работа по развитию вышеуказанной системы на объектах АО «Мосводоканал» продолжается. В настоящее время с целью дополнительного контроля предприятий – потенциальных загрязнителей, а также исключения выбросов дурнопахнущих веществ проводятся испытания комплексов, в состав которых включены газоанализаторы для контроля концентрации сероводорода, метана, суммы углеводородов и аммиака, устанавливаемых внутри канализационных колодцев.
Также ведется работа по доукомплектованию мобильных комплексов автоматическими пробоотборниками, позволяющими при превышении концентрации загрязняющих веществ в автоматическом режиме отбирать пробы воды для дальнейшего совместного с абонентом изъятия и проведения лабораторных анализов. Реализация такого подхода, законодательно закрепленного в соответствующих нормативных документах, позволит эффективно использовать комплексы для применения административных мер воздействия по отношению к абонентам – нарушителям норм сбросов загрязняющих веществ.
Выводы
В результате совместной работы АО «Мосводоканал» с ООО «АКСИТЕХ» создана автоматизированная система автономного контроля стоков. Система зарекомендовала себя как надежный инструмент в решении важных производственных задач по контролю и предупреждению сбросов сточных вод с превышением регламентированных норм загрязнений.
Учитывая, что одним из приоритетных направлений в развитии системы канализации является максимальное снижение сбросов сточной воды с превышением установленных предельно допустимых значений, создание и дальнейшее расширение автоматизированной системы автономного контроля стоков является актуальным и необходимым.
