Сайт научно-технического журнала «Инженерные системы. АВОК Северо-Запад»

В Карелии запущена насосная станция на базе оборудования GRUNDFOS

В апреле 2020 года в Сортавале, одном из ключевых туристических центров Карелии, запущена в эксплуатацию первая очередь новой системы водоснабжения на базе оборудования GRUNDFOS (коллективный член АС «АВОК СЕВЕРО-ЗАПАД»). Реализация этого проекта позволит решить давнюю проблему с подачей чистой воды.

Сортавала исторически испытывала серьёзные сложности с водоснабжением. Водопровод в городе был построен в начале XX века, однако с ростом населения и увеличением объёма застройки озеро Хельмиярви, на котором стоял водозабор, мелело, и уже к началу 1970-х годов вода подавалась в дома с перебоями. В 1976 году власти города построили новый водозабор, позволяющий перекачивать в озеро воду из Ладоги, а в 1991 году насосная станция на Хельмиярви закрылась. Выбор точки водозабора оказался неудачным: сезонные колебания уровня и качества воды, отсутствие полноценной подготовки «сырой» воды, несовершенная схема сбора и наличие сброса части неочищенных сточных вод оставили многие проблемы нерешёнными.

Новый проект предусматривает организацию двухкаскадного водозабора из залива Хиденселькя. С глубины 15 м на расстоянии 0,5 км от берега ладожская вода по самотёчным трубопроводам будет поступать в береговой колодец — подземную часть насосной станции первого подъёма. Погружные насосы, установленные в водозаборных камерах берегового колодца, подадут исходную воду по напорному трубопроводу длиной 5 км на водоочистную станцию, расположенную в городе, на площадке насосной станции второго подъёма. После водоподготовки чистая вода попадет в резервуары, а затем — к городским потребителям.

Практическая реализация проекта началась в 2019 году. Одним из требований, выдвинутых эксплуатирующей организацией — ООО «Карелводоканал», стал высокий уровень автоматизации и диспетчеризации работы. На первом этапе была выполнена модернизация станции второго подъёма. В отремонтированном здании установили модульную автоматическую станцию на базе пяти вертикальных многоступенчатых центробежных насосов GRUNDFOS CR 125–2–1 производительностью до 160 м³/час каждый: три рабочих и два резервных.

В их конструкции реализована компоновка «инлайн» с всасывающим и напорным патрубками, расположенными на одном уровне. Это обеспечивает возможность их установки в горизонтальной однотрубной системе, в частности удобство использования в каскадах насосных станций. Головная часть и основание насоса изготовлены из чугуна, а все контактирующие с перекачиваемой жидкостью элементы — из нержавеющей стали. Вертикальная компоновка и разъёмная муфта обеспечивают простое обслуживание и доступ ко всем элементам, вплоть до замены двигателя без демонтажа гидравлической части.

«Чтобы обеспечить потребности города на сегодняшний день, достаточно двух насосов. Третий включается в периоды пикового потребления воды. Два резервных позволяют равномерно распределить нагрузку и избежать перебоев в водоснабжении при возникновении нештатных ситуаций, а также в случае остановки части оборудования на техобслуживание. Использование насосов CR с частотным регулированием, выбранная конфигурация станции и разработанные алгоритмы управления обеспечивают работу с максимальным КПД на всём диапазоне регулирования расхода: от минимальных значений (менее 100 м³/час) до максимального проектного расхода в 400 м³/час», — объясняет генеральный директор ООО «Карелводоканал» Андрей Романчик.

В 2020 году будет реализован второй этап проекта. На берегу Ладожского озера уже построен десятиметровый береговой колодец, нижняя часть которого «углублена» в скальную породу. Выполнены подводные работы: отсыпаны щебёночные призмы, установлены водозаборные узлы (оголовки), производится монтаж водоводов с пригрузами для укладки по дну озера, по которым вода будет поступать в приёмные камеры колодца. В настоящее время идёт строительство надземной части насосной станции первого подъёма, осуществляется поставка основного технологического оборудования и систем управления. Подачу воды из берегового колодца на водоочистную станцию обеспечивают четыре погружных одноступенчатых центробежных насоса GRUNDFOS S1.80 производительностью до 400 м³/час, из них два рабочих и два резервных.

«Одноканальное рабочее колесо насоса способно пропускать твёрдые частицы размером до 80 мм, а сам он оснащён системой регулирования зазора щелевого уплотнения SmartTrim. Это гарантирует максимальную производительность оборудования в течение всего срока службы. Герметичное соединение с трубопроводом обеспечивает автоматическая трубная муфта со специальным уплотнением SmartSeal. Эти особенности делают насосы серии S1 оптимальным решением для использования в системах водозабора», — поясняет Олег Штейнмиллер, генеральный директор компании «Промэнерго», обеспечивающей инженерное сопровождение проекта, поставку и наладку основного оборудования насосных станций.

Для защиты от подтоплений на станции первого подъёма использован дренажный насос GRUNDFOS SL1 на кольцевом основании с одноканальным рабочим колесом S-tube. Его конструкция с применением устойчивых к коррозии и агрессивным средам чугуна и нержавеющей стали обеспечивает повышенную надёжность и долговременную работу оборудования в тяжёлых условиях эксплуатации.

На третьем этапе проекта предусмотрен запуск к концу 2020 года современной водоочистной станции производительностью 8500 м³/сутки. Сейчас поступающая с водозабора вода проходит через отстойники и обеззараживается гипохлоритом натрия — реагентом, который заменяет применявшийся ранее активный хлор. После модернизации очистка воды будет осуществляться сложной системой фильтрации с дополнительным обеззараживанием УФ-излучением.

Одновременно ведётся обновление насосного оборудования главной канализационной насосной станции (КНС) города Сортавалы с целью повышения надёжности её работы. Планируется установка насосов GRUNDFOS SE1 и насоса серии S различной мощности для улучшения энергоэффективности объекта в условиях динамичного изменения объёмов принимаемых стоков.

На 2020–2021 годы намечено закрытие двух последних выпусков неочищенных стоков в залив Ляппяярви, расположенный в центральной части Сортавалы. В местах существующих выпусков будут установлены современные автоматизированные канализационные насосные станции, проложены и присоединены к централизованной системе водоотведения напорные и самотёчные водоводы, которые обеспечат перекачку неочищенных стоков на главную КНС с последующей очисткой на канализационных очистных сооружениях Сортавалы. Эти мероприятия позволят значительно снизить антропогенное воздействие на экосферу залива, который является частью Ладожского озера.

«Перечисленные проекты — пример удачного решения проблем в сфере водоснабжения и водоотведения в малых городах России. Справиться с ними помог выбор оптимальной схемы финансирования, при которой задействованы и бюджетные средства, и программа приграничного партнёрства, и частные инвестиции, а также использование современного энергоэффективного оборудования», — резюмирует Олег Штейнмиллер.