Блочно-модульные системы водоподготовки

Применение блочно-модульных установок очистки воды. Назначение, состав, конструктивные и типовые решения.

Назначение блочно-модульных систем водоподготовки

Блочно-модульные установки очистки воды (БМУОВ) предназначены для обеспечения качественной водой небольших населенных пунктов и промышленных объектов, расположенных в удалении от транспортных магистралей. Там, где обычно затруднено размещение стационарных установок водоочистки. Например, мобильные установки очистки воды используются на нефтяных разработках в тундре в условиях отсутствия централизованного энергоснабжения, а также на севере на болотистых почвах, где затруднено строительство фундаментальных сооружений для размещения водоочистительного оборудования. В отличие от стационарных сооружений контейнерные БМУОВ могут устанавливаться прямо на грунт или на временный фундамент и быть легко транспортируемы в составе передвижных котельных установок, строительных отрядов, колонн, экспедиций. Водоснабжение для БМУОВ осуществляется, как правило, из источников речной и артезианской воды, расположенных вблизи вахтовых поселков, населенных пунктов, предприятий, домов, баз отдыха и т.п.

Технологическое решение

Модульные станции водоочистки работают в автоматическом режиме, комплектуются системой автоматического мониторинга параметров технологического процесса и работы вспомогательного оборудования с общего пульта управления. Эти системы также позволяют обеспечить управление технологическими процессами работы комплекса водоочистки с главного пульта. Имеется возможность подключения практически к любому источнику воды. Модульные станции не требуют или требуют минимального количества реагентов и полностью независимы от стационарного водопровода, канализации и электросети. В составе станций имеются дизельные насосы и электрогенераторы. Комплекс оборудования блочно-модульной станции способен очищать даже сточную и микробиологически зараженную воду. Все оборудование мобильной станции водоподготовки (МСВ) автоматизировано и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. Для управления станцией достаточно одного человека, выполняющего периодическую загрузку реагентов в расходные емкости.

Состав блочно-модульных систем водоподготовки

Состав оборудования БМУОВ может быть очень разнообразен и при необходимости состоять из нескольких узлов, размещенных в одном или нескольких соединенных трубопроводами контейнеров. Таким образом, при сохранении мобильности производительность мобильных систем водоподготовки практически не лимитирована. При этом состав оборудования МСВ подобран таким образом, чтобы станция могла быть использована для целого ряда объектов со схожими характеристиками исходной воды. В базовый состав блочно-модульных систем очистки воды включено следующее оборудование:

• насосы водозабора;
• фильтры предварительной очистки воды (механическая, сорбционная очистка, обезжелезивание) или системы доочистки сточных вод;
• мембранные установки обессоливания воды;
• сорбционные угольные фильтры;
• ионообменные фильтры;
• узлы обеззараживания воды (ультрафиолет или электролизные установки хлорирования);
• насосные станции водоснабжения с резервуарами чистой воды и расходомерами;
• комплексы озонирования воды, розлива воды и другое оборудование;
• пункты электроснабжения, шкафы управления и автоматики, ЗИП, стеллажи для комплекта ЗИП, огнетушители, аптечка.

Конструктивные решения

Блочно-модульные установки очистки воды монтируются в контейнерном исполнении и могут транспортироваться на любом грузовом транспорте. Контейнер адаптирован к железнодорожным и автомобильным погрузчикам и кранам. Исполнение контейнера предусматривает наличие теплоизоляции и системы обогрева. Это обеспечивает возможность эксплуатации установок водоочистки в условиях крайнего севера. Обязательный состав БМУОВ помимо водоочистительного оборудования включает в себя систему освещения, вентиляции и пожаротушения. МСВ могут эксплуатироваться в любом климате в диапазоне температур от -40 до +40°C.

Типовые технические решения

Комплектация блочно-модульных установок водоочистки может варьироваться в зависимости от назначения и особенностей исходной воды. Но по основному составу оборудования их можно разделить на несколько типов:

• БМУОВ высокой производительности. Обеспечивают объем очищенной воды до 500 м³/сутки. Комплектуются скорыми напорными фильтрами механической очистки, ионообменными фильтрами и т.д.
• БМУОВ высокой степени очистки. В состав комплексов высокой степени очистки помимо установки первого типа включены системы обратного осмоса, станции дозирования, насосное оборудование и т.д. Производительность этих станций не превышает 200 м³/сутки.
• БМУОВ для чрезвычайных обстоятельств. Полностью автоматизированные мобильные комплексы, включающие в свой состав оборудование первых двух типов и дополнительно системы озонирования воды. Максимальная производительность одного блока может достигать 200 м³/сутки.

Основные преимущества

Основные преимущества БМУОВ перед стационарными системами водоподготовки:

• Для блочно-модульных систем водоочистки не требуется строительство специальных сооружений.
• Станция водоподготовки полностью готова к эксплуатации.
• Контейнерные системы водоподготовки мобильны и удобны при транспортировке на железнодорожном или автомобильном транспорте.
• Системы адаптированы к использованию и обслуживанию на открытых площадках.
• Комплексы МСВ имеют минимальные габариты и вес (варьируется в зависимости от комплектации оборудования).
• Станции утеплены и снабжены системами отопления.
• В обязательной комплектации модулей - установки внутреннего освещения и энергообеспечения.
• Блоки станций полностью соответствуют нормам по пожаробезопасности.
• Наружная и внутренняя отделка контейнера из оцинкованного профилированного листа обеспечивает прочность конструкции и удобство при транспортировке и эксплуатации.

Принципиальная схема блочно-модульной системы водоподготовки

В качестве примера БМУОВ приведем краткое описание системы водоподготовки для Пырейного месторождения - нефтегазового месторождения в Новом Уренгое. Комплекс водоподготовки спроектирован в модульном исполнении и функционирует как отдельный блок в системе управления производством. В схему комплекса водоподготовки были включены системы озонирования и фильтрации воды на осадочных и сорбционных фильтрах. Состав станции включает оборудование:

1. Насосная станция.
2. Фильтры механической очистки, 130 мкм, 2" Autoflush Steel filters.
3. Автоматическая установка озонирования с напорной контактной камерой OZONFILT® Compact OMVa2.
4. Насосная станция.
5. Дозирующий комплекс DPS KMnO₄ (резервный источник окислителя).
6. Автоматические установки обезжелезивания KBWF 3072F/NBP.
7. Автоматические установки с активированным углем КАС 2160F/NBP.
8. Фильтры механической очистки мешочного типа, 5 мкм PBH 420-1 ½".
9. Ультрафиолетовые стерилизаторы S24Q/2.

Водоподготовка рассчитана на обеспечение месторождения 100 кубическими метрами воды в сутки. Комплекс водоподготовки полностью автоматизирован и интегрирован в АСУ ТП месторождения.

Высокое содержание железа и органических веществ в исходной воде потребовало неклассического подхода к решению проблемы. Была поставлена задача окисления железа в концентрациях, в 50 раз превышающих допустимую, без применения реагентов. Для решения этой задачи в состав комплекса водоподготовки был включен высокотехнологичный экологически чистый озонатор ProMinent. Работа установки водоподготовки была основана на принципе окисления примесей в воде и фильтрования образовавшихся продуктов окисления с последующим обеззараживанием. На существующем комплексе вода, поступающая из скважины, проходит вначале грубую очистку на фильтрах Amiad, подвергается озонированию, фильтрации и обеззараживанию.

Комплекс водоподготовки смонтирован в одном блок-модуле. Принцип работы и описание технологической схемы комплекса водоподготовки приведено нами в статье Блочно-модульная установка очистки воды для Пырейного месторождения.

Опубликовано: 19.03.2008

Автор: А.А. ИВАНИСОВ