Очисні споруди та мережі водовідведення рідко потрапляють у новини, поки працюють без збоїв. Про них згадують, коли стоки йдуть у річку, у мікрорайоні зникає вода або насосна станція зупиняється посеред ночі. Часто такі ситуації починаються не з великих аварій, а з окремих вузлів, які давно просили заміни.
Чому водоочисні споруди потребують регулярної модернізації
Значна частина українських очисних споруд і водопровідно-каналізаційних мереж побудована кілька десятиліть тому. Обладнання працює цілодобово у складному середовищі: постійна вологість, стоки з піском і хімічно активними домішками, перепади тиску. Метал кородує, ущільнення втрачають еластичність, механізми заїдають.
До цього додаються нові навантаження: відключення електроенергії, пошкодження інфраструктури, зміна обсягів стоків у громадах, які прийняли переселенців. Водоканали й громади дедалі частіше отримують фінансування на відновлення. Щоб ці кошти дали результат, важливо правильно визначити, з яких вузлів починати.
Топ-5 вузлів, які найчастіше створюють ризики
- Затвори на каналах і резервуарах. Від них залежить, чи вдасться відсікти ділянку очисних споруд для ремонту або перерозподілити потік між секціями.
- Ділянки трубопроводу, де накопичується повітря. Повітряні пробки зменшують пропускну здатність і провокують стрибки тиску.
- Напірні лінії після насосів без захисту від зворотного потоку. Під час зупинки насоса рідина йде назад і навантажує обладнання.
- Запірна арматура на лініях осаду. Мул і пісок забивають корпус, і засувка перестає щільно закриватися.
- Вузли регулювання рівня у відстійниках і резервуарах. Зношені переливні пристрої не дають стабільно тримати рівень, через що порушується технологія очищення.
Три перші вузли найчастіше стають причиною аварій, тож розглянемо їх докладніше.
Роль щитових затворів у каналах, резервуарах і очисних спорудах
На очисних спорудах вода і стоки рухаються не лише трубами, а й відкритими та закритими каналами: від приймальної камери до решіток, пісколовок (ємностей, де осідає пісок), відстійників і аеротенків (резервуарів біологічного очищення). Щоб керувати цими потоками, потрібна арматура, яка перекриває не трубу, а отвір у стіні, частіше прямокутний, або весь переріз каналу.
Цю функцію виконує щитовий затвор. Стіновий щитовий затвор кріплять анкерами до бетонної стіни резервуара чи камери, а канальний затвор встановлюють безпосередньо в перерізі каналу. Вони дозволяють вивести з роботи окрему секцію для очищення чи ремонту, розподілити потік між лініями або відсікти аварійну ділянку.
Зі старими затворами проблеми типові: корозія щита і напрямних, зношені ущільнення, які пропускають стоки навіть у закритому положенні, заклинений гвинтовий механізм. Кожна з них призводить до одного результату: секцію неможливо осушити, і ремонт доводиться проводити «на воді» або зупиняти всю лінію.
Під час модернізації щитові затвори підбирають під конкретну споруду: з урахуванням розміру отвору, висоти стовпа води, напрямку тиску (з одного чи з обох боків) і складу середовища. Від цих параметрів залежать матеріал щита, тип ущільнень і спосіб кріплення.
Чому важливо контролювати повітря в трубопроводі
Повітря потрапляє в трубопровід під час заповнення мережі після ремонту, через підсмоктування в насосах і з розчинених у воді газів. Воно збирається у верхніх точках траси і утворює пробки, які зменшують переріз, збільшують навантаження на насоси та спричиняють стрибки тиску, аж до гідроударів.
Проблема виникає і у зворотному випадку. Коли ділянку спорожнюють, у трубі може утворитися розрідження, і тонкостінні труби або з’єднання не витримують навантаження.
Цю проблему розв’язують автоматичні повітряні вантузи. Їх встановлюють у верхніх точках траси, де вони випускають повітря під час роботи і впускають його під час спорожнення. Для каналізаційних напірних колекторів використовують окремі конструкції, розраховані на стоки.
Як зворотні клапани захищають систему від зворотного потоку
На насосних станціях очисних споруд рідко працює один насос. Зазвичай їх кілька: частина працює, частина стоїть у резерві або вмикається під пікове навантаження. Якщо на лінії резервного насоса немає справного зворотного клапана, працюючий агрегат частково ганяє рідину по колу через неробочий. Тиск у мережі падає, електроенергія витрачається марно, а резервний насос у момент увімкнення стартує в несприятливих умовах.
Друга функція клапана — утримати стовп рідини в напірній лінії, коли станція зупиняється через відключення світла. Без неї після кожного перезапуску мережу доводиться заново заповнювати, а обладнання отримує ударні навантаження.
Зворотні клапани також потребують обслуговування. Характерний стук під час зупинки насоса, падіння тиску в лінії або протікання через закритий клапан означають, що його час оглянути.
Висновок: з чого почати модернізацію
Почати варто з обстеження: з’ясувати, які вузли вже не виконують своєї функції повністю, тобто не закриваються щільно, заклинюють або не відповідають середовищу, в якому працюють. Далі вузли слід розставити за пріоритетом, першими відзначивши ті, відмова яких зупиняє цілу лінію очищення чи насосну станцію. Нове обладнання підбирають під реальні умови, а не за аналогією зі старим. Заміну доцільно планувати поетапно, у межах наявного фінансування, і одразу закладати регламент обслуговування, щоб нові вузли не повторили долю попередніх.
