Решения для ЛОС предприятий и станций водоочистки

Анонс: Локальные очистные сооружения (ЛОС) предприятий и муниципальные станции водоочистки. Специфика нагрузки силовых сетей станций водоочистки. Выбор установки повышения коэффициента мощности УКРМ (SE) для станций водоочистки

Если абстрагироваться от дворовых (частных) систем водоотведения, в лучшем случае базирующихся на септиках, аэротенках, биореакторах и полях (траншеях, колодцах) естественной доочистки перед сбросом стоков в грунт (или водоем), то все крупные станции водоочистки можно условно разделить по:

• балансовой принадлежности на промышленные и муниципальные;
• расположению в системе очистки на промежуточные, выполняющие очистку стоков до нормированных значений ПКД перед сбросом в коллектор общесплавной канализационной сети, и завершающие, где после доочистки в прудах, биореакторах, аэротенках, септиках стоки сбрасываются в водоем, в почву или на рельеф.

Справка: К завершающим (конечным, финишным) станциям водоочистки относят локальные очистные сооружения (ЛОС в терминологии Постановления Правительства РФ от 12.02.99 N 167) промышленных и непромышленных объектов, после которых очищенные стоки сбрасываются в грунт, на рельеф или в систему рециркуляции оборотных вод для обеспечения производственно-технологического процесса (для охлаждения оборудования, растворения реагентов, получения пара, систем отопления, пожаротушения, транспорта сырья и пр.).

• комплексу мероприятий и задействованных технологий на станции частичной и полной водоподготовки, где используются методы механической, химической, физико-химической и биогенной (биологической) очистки, обеззараживании и дезинфекции стоков.

Специфика нагрузки силовых сетей станций водоочистки.

Станции водоочистки муниципальных образований, промышленных объектов разного рода деятельности:

• по нормам проектирования, эксплуатации, ввода в действие, обслуживанию формализованы Федеральным законом РФ N 416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении» от 07.12.2011, СП 32.13330.2012, СП 80.13330.2012, СТО 02494733 5.2. -01-2006, СП 73.13330.2012, СанПиН 2.1.4.1074-01, СанПиН 2.1.5.980-00, ГН 2.1.5.689-98, ГН 2.1.5.690-98, Постановлениями Правительства РФ от 18.03.2013 № 230, от 29.07.2013 № 644;
• проектируются с «запасом» по мощности, что обусловлено ростом доли высоконагруженных (примесями) стоков при развитии производства, расширении муниципального объекта;
• имеют временной характер биохимических и физических нагрузок с пиками в дневное время летнего периода и спадами ночью в зимний период, а в аспекте ЛОС предприятий – по загрязнениям, специфическим для нефтехимических производств, объектов мясной, молочной промышленности, животноводческих ферм, предприятий общественного питания и т.д.

В целом это определяет применение, как на ЛОС, так и муниципальных станциях водоочистки максимально возможного комплекса оборудования, обеспечивающего механическую (физическую), химическую, физико-химическую, биологическую очистку, при необходимости с обеззараживанием и дезинфекцией стоков.

Помимо целевого оборудования для водоочистки на станциях и ЛОС используются установки, агрегаты или станции, обеспечивающие транспортировку стоков во время технологического процесса (установки повышения давления, канализационные насосные станции и установки), применяемые для поддержки оборудования водоочистки (системы приготовления, дозирования реагентов, подогрева смесей, водоотведения, вентиляции и пр.), а также оборудование систем инженерно-технического обеспечения (освещения, вентиляции и кондиционирования, отопления, водоснабжения и водоотведения).

Превалирующая доля электроприемников ЛОС или муниципальной станции водоочистки – трансформаторы и асинхронные двигатели насосных агрегатов, компрессоров, приводов устройств механической очистки, к специфическим реактивным нагрузкам относят многоимпульсные выпрямители электролизеров для получения гипохлорита натрия, умягчения, деминерализации, озонирования (обеззараживания) стоков, преобразователи частоты приводов насосных установок, отличающиеся не только нестабильностью и нелинейностью параметров, но и значительным уровнем гармонических искажений на частотах, зависящих от числа импульсов преобразователя (см. более подробно об интенсивности гармоник разного порядка в 3-х, 6-ти, 12-ти импульсных преобразователях в таблице здесь). Кроме того, на муниципальных станциях водоочистки полного цикла дополнительно могут использоваться термические сушки и индукционные (или иные) электропечи для сжигания (утилизации) осадка после обезвоживания на иловых площадках, в вакуум-фильтрах и т.д., которые имеют монотонный характер потребления реактивной энергии, но генерируют возмущения (в основном) на гармониках 3, 5 и 7 порядков.

Выбор установки повышения коэффициента мощности УКРМ (SE) для станций водоочистки.

ЛОС небольшого масштаба промышленных объектов со сравнительно небольшой загрязняющей нагрузкой стоков, относительно редким сбросом построены по принципу необходимой достаточности с оборудованием для механической, физико-химической и биологической очистки. Такие ЛОС, как правило, имеют «типовых» потребителей реактивной энергии в виде трансформаторов и асинхронных двигателей и для них может быть использована релейная дроссельная УКРМ (SE) при централизованном или групповом способе компенсации. Дроссельная релейная УКРМ (SE) обеспечит эффективное демпфирование потребности в реактивной мощности нагрузки и защитит конденсаторные батареи от токов высших гармоник при правильной настройке резонансной частоты L-C колебательного контура дроссель-ступень конденсаторов (см. более детально о резонансных частотах дросселей в УКРМ здесь).

Для масштабных ЛОС, в том числе сбрасывающий предочищенные стоки в муниципальную канализационную сеть, а также районных и городских станций водоочистки, тем более полного цикла выбор УКРМ (SE) должен определяться:

• энергетическим аудитом сети, позволяющим определить, объем, режим, характер нелинейной нагрузки, временную потребность в реактивной энергии, уровень гармонических искажений и его влияние, как на сетевое оборудование и качество электроэнергии, так и саму установку повышения коэффициента мощности;
• топологией силовой сети, по которой в совокупности с данными энергоаудита можно определить оптимальное число, мощность и место (или места) подключения УКРМ (SE) для максимальной эффективности при минимально возможных инвестициях в приобретение и установку.

В зависимости от доли, группировки, расположения, мощности нелинейной нагрузки, в том числе специфической с значительными искажениями сетевых параметров (многоимпульсные преобразователи) по данным энергоаудита может быть выбрана установка (или установки) УКРМ (SE) под определенный способ централизованной, групповой, индивидуальной или комбинированной компенсации – релейные или с тиристорным управлением (УКРМТ (SE) для надежной и быстрой коммутации ступеней генерации в сегментах сети с частым включением/отключением нагрузки – насосов, компрессоров и пр.), дроссельные или с фильтрами гармоник (УКРМТФ (SE)), в том числе активными или гиброидными для нивелирования гармонических искажений в широком спектре гармоник.