Сегодня Имеретинская низменность стала спортивным центром Адлерского района. Здесь находится Олимпийский парк, возведённый в преддверии зимних Олимпийских Игр 2014 года, и трасса для гонок «Формулы-1». При реализации проектов застройщики столкнулись с рядом проблем: в частности, из-за нестабильности почвы равнины и обильных осадков потребовалось предусмотреть надёжные системы отвода ливневых стоков. Преодолеть все трудности удалось благодаря инновационным инженерным решениям.
Технологии и оборудование для спортивных объектов
Ввиду своего расположения в междуречье Мзымты и Псоу, Имеретинская низменность всегда была подвержена естественному заболачиванию. Постоянное подтопление привело к тому, что перед прокладкой трассы «Формулы-1» пришлось сменить 270 тыс. тонн почвы и дополнительно укрепить грунт, что вызвало существенные сложности, так как стандартные сваи не выдерживали нагрузок. В итоге специалисты одного из НИИ Новосибирска предложили использовать грунтоцементные сваи: под высоким давлением в землю «выстреливают» смесь из камней, бетона и специальных полимеров, которые затвердевают как только попадают во влажную среду. Таким образом за короткий срок получается создать подземные столбы высотой 80 м.
Усугубляет ситуацию и большое количество осадков в районе Адлера (около 1500 мм ежегодно). На начальном этапе освоения территории строители обустроили систему дренов, была возведена насосная станция, защищающая Олимпийский парк от затопления поверхностными стоками: вода собирается с территории застройки, затем около 30% стоков сбрасываются в нагорные каналы как условно чистые, а остальные 70% отправляются на дополнительную обработку и дезинфекцию. Благодаря предварительному обеззараживанию поверхностных вод перед спуском в водоём удалось предотвратить нарушение флоры и фауны Чёрного моря.
Сейчас в Имеретинской низменности функционирует целый комплекс отвода ливневых стоков. Он включает в себя уже упомянутую насосную станцию перекачки поверхностных вод, где установлено основное и вспомогательное оборудование для перемещения стоков, аккумулирующий резервуар, куда поступают нуждающиеся в очистке вóды, и непосредственно очистные сооружения «ЛОС-310». Согласно расчётам, пиковое поступление стоков может достигать 20 м3/с, поэтому для надёжного функционирования всей системы требовалось подобрать насосы с большой производительностью, которые в то же время будут максимально экономичны с точки зрения потребления электричества. «Проектировщики провели целый ряд анализов и сравнений различных решений, и в результате в качестве основного оборудования насосной станции были выбраны высоковольтные насосы GRUNDFOS модели KWM. Такое оборудование впервые установлено на российском объекте и не имеет аналогов в нашей стране», – комментирует Лидия Арато, инженер Департамента по реализации проектов, «ГРУНДФОС».
Ознакомимся с реализованным техническим решением подробнее.
Приём стоков с территории Олимпийского парка
Условно схему подачи стоков можно представить следующим образом:
Для сбора поверхностных стоков с территории застройки устроена система подземных труб и коллекторов, по которым воды попадают в приёмный резервуар размером 30х21х6,8 м (ДхШхГ). Здесь жидкость подвергается механической очистке: в специальном отделении резервуара при помощи решёток-дробилок из стоков удаляются крупные примеси: камни, ветки и мусор диаметром более 10 мм. Производительность одной решётки – 4500 м3/ч. Над дробилкой расположен перелив с шириной прозора 50 мм, через который вода пропускается в случае больших притоков.
Стоки, прошедшие первый этап обработки, попадают в основную часть приёмного резервуара. Здесь вдоль короткой стены расположены основные и дополнительные насосы. В качестве главного оборудования выбраны высоковольтные модели KWM погружной трубной установки. Всего смонтировано 11 насосов, работающих от сети 10 кВ, номинальной производительностью 12 360 м3/ч, напором 11,5 м и общей мощностью 6640 кВт. Малые насосы представлены шестью регулируемыми моделями ST3 номинальной производительностью 5000 м3/ч (при напоре 12,5 м) и установленной мощностью 250 кВт каждая.
Специалисты, разработавшие проект насосной станции, отмечают, что выбор оборудования производился на основе сравнения погружных насосов различных производителей и исполнений. Насосы сухого исполнения не рассматривались, так как для их размещения потребовалась бы гораздо большая площадь. Окончательный выбор был обоснован следующими аспектами:
- Смонтированные насосы имеют моноблочную конструкцию, что гарантирует надёжность оборудования. Кроме того, масса таких насосов на 35% меньше по сравнению с оборудованием других марок, следовательно, нагрузка на конструкции снижена. Таким образом, стоимость строительства сократилась за счёт меньшего объёма потребовавшегося железобетона;
- Благодаря погружной установке насосы находятся под семиметровой толщей воды внутри изолированной трубы, соответственно, звук от работы мощного оборудования сведён к минимуму и не оказывает негативного шумового воздействия на окружающую среду. Такого эффекта невозможно добиться при применении насосов другого типа.
Вышеперечисленные преимущества стали решающими при оборудовании станции. Сейчас все насосы работают в автоматическом режиме, сигналы передаются на удалённый диспетчерский пульт управления. Не выезжая на объект, оператор может отследить состояние системы и внести коррективы в настройки.
На дне приёмного резервуара установлены мешалки типа AMG, которые создают гидравлический поток, тем самым не давая осесть на поверхность минеральным загрязнениям, содержащимся в поступающих на обработку поверхностных стоках. Для полного осушения резервуара предусмотрены канализационные погружные насосы, которые смонтированы в специальных приямках.
Из приёмного резервуара поверхностные воды перекачиваются в разделительную камеру, где выделяется основной поток, подлежащий обработке, и условно чистый, отводящийся напрямую в нагорный канал. Вода из разделительной камеры поступает в пять вертикальных шахт диаметром 2 м и пропускной способностью 4,0 м3/с каждая, и уже из них сбрасывается в водоём. Для гашения потока воды по всей длине камеры на её дне выполнен водобойный колодец глубиной 6,2 м.
Без обработки сбрасывается чуть меньше трети стоков, остальные через специальные отверстия в разделительной камере направляются в аккумулирующий резервуар очистных сооружений.
Комплекс очистных сооружений дождевой канализации
Главная функция ОС1 – очистка поверхностного стока до предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ. Для этого построены аккумулирующий резервуар, где происходит предварительная обработка, и станция очистки «ЛОС-310», на которой проводится реагентная обработка жидкости.
В состав аккумулирующего резервуара входят:
- Приёмная секция, в которой поток делится на две части;
- Здание решёток, где установлены канализационные механизированные элементы грабельного типа;
- Распределительная секция;
- Две секции отстаивания, в которых при помощи скиммеров2 удаляется маслянистая плёнка нефтепродуктов и масел. Отвод нефтешлама производится через систему самотёчных трубопроводов в ёмкость уловленных нефтепродуктов, находящуюся за пределами аккумулирующего резервуара;
- Секция сбора осветлённой воды. Здесь для обеспечения дальнейшей подачи жидкости в здание «ЛОС-310» установлено два центробежных насоса серии S1 компании GRUNDFOS (один рабочий, один резервный). Оборудование выполнено из коррозионностойкой нержавеющей стали, поэтому легко справляется с перекачкой даже агрессивных стоков. Часть воды отправляется на технологические нужды при помощи погружных дренажных насосов DPK (рабочего и резервного).
Дальнейшая очистка стоков до нормативов происходит на станции «ЛОС-310»: цифра в наименовании означает максимальную пропускную способность – 310 м3/ч (т.е. за сутки очистку может проходить до 7440 м3 стоков). Процесс идёт в несколько этапов. Сначала проходит реагентная обработка раствором коагулянта. «Для подачи реагента были выбраны цифровые насосы серии DME с точность дозирования ±1%. Главное преимущество данного оборудования – шаговый двигатель, который обеспечивает плавность хода, быстрый акт всасывания и регулирует подачу за счёт изменения скорости нагнетания. Это также позволяет добиться выдающейся глубины регулирования (800:1), что важно, так как состав стоков, поступающих на очистку, не постоянен», – рассказывает Николай Щербаков, инженер Департамента промышленного оборудования компании «ГРУНДФОС».
После обработки раствором коагулянта стоки попадают на осветлённые фильтры, где проходят через гранитную крошку. Затем осуществляется доочистка воды на сорбционных фильтрах, что позволяет избавиться от остаточных взвешенных веществ и растворённых нефтепродуктов. На финальном этапе стоки обеззараживаются при помощи ультрафиолета. Очищенная вода поступает в специальный резервуар, откуда выпускается в нагорный канал.
Процесс отведения поверхностных стоков неизменно сопровождается образованием двух типов осадка: отбросов, которые остаются на решётках, и водной суспензии минеральных и органических веществ, образующейся в аккумулирующем резервуаре. Отбросы с решёток отправляются в контейнеры и вывозятся на полигон твёрдых бытовых отходов. Прочий осадок подаётся в илоуплотнители, откуда отправляется в цех механического обезвоживания, а после утилизируется.
Система ливневой канализации Имеретинской низменности вкупе с очистными сооружениями на сегодняшний день является одним из самых современных комплексов в нашей стране. Трудно сказать, может ли данный проект использоваться как типовой, так как задача перед строителями стояла нетривиальная: стоки отводятся с довольно большой площади в 400 га. Тем не менее, опыт защиты площадки для строительства крупных спортивных объектов обязательно пригодится в будущем.
Материал предоставлен компанией «ГРУНДФОС»
Комментарии
(0)