Система водоподготовки, хранения воды и водоснабжения МО-50000 предназначена для очистки воды из открытых водоемов и скважин от взвесей, коллоидов, обеззараживания от бактерий и вирусов, включая споровые боевые формы БС, обезвреживания от СДЯВ органического и неорганического происхождения, включая боевые ОВ, дезактивации от радиоактивных веществ, очистки от соединений железа, марганца, меди, серы, фосфора, органических веществ (включая нефтепродукты) и от растворенных солей, включая соединения одно-, двух- и поливалентных металлов, хранения очищенной воды и выдачи очищенной воды под давлением в сеть потребителя.
Система рассчитана на очистку воды в случае загрязнения водозабора радиоактивными, отравляющими веществами и бактериологическими агентами, как в результате диверсий, так и в результате техногенных и природных катастроф.
Номинальная производительность системы составляет 50 м3/ч (1 200 м3/сутки), что достаточно для обеспечения:
- 4 800 человек согласно нормам потребления, установленным для городского населения (250 л/чел. в сутки);
- 15 000 человек согласно нормам потребления, установленным для военнослужащих АПЛ-500 (80 л/чел. в сутки);
- 240 000 человек при использовании воды только для питья и приготовления пищи.
Система поставляется в полной заводской готовности, снабженная запасом расходных материалов, комплектом инструментов и запасных частей. Время развертывания системы – 6 ч.
Система состоит из пяти 20-ти футовых контейнеров типа 1С оливково-зеленого цвета, соединенных между собой гидравлическими и электрическими коммуникациями:
- контейнер №1 — узел хранения исходной воды;
- контейнер №2 — узел обработки воды озоном;
- контейнер №3 — узел механической фильтрации и предварительной сорбции;
- контейнер №4 — узел микрофильтрации, финишной сорбции и нанофильтрации;
- контейнер №5 — узел хранения и выдачи очищенной воды.
Работоспособность контейнеров при экстремально низких и высоких температурах достигается за счет применения бесшовной керамоволокнистой теплоизоляции, между блоками которой отсутствуют конвективные полости.
Обшивка контейнеров полностью сварная. Соединения с зазорами (болтовые, клепаные) отсутствуют.
Наружные поверхности контейнеров перед грунтованием фосфатируются.
Опционально, в качестве узлов хранения исходной и очищенной воды вместо контейнеров №1 и №5 система может комплектоваться мягкими резервуарами для питьевой воды серии МР-НТ объемом по 100 м3 каждый.
ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ
Исходная вода поступает в контейнер №1, где создаётся запас воды на случай прекращения подачи воды из водозабора. Из контейнера №1 исходная вода перекачивается в контейнер №2, где обрабатывается озоном высокой концентрации (не менее 9% масс.) в двухзонном противоточном реакторе.
Озон вырабатывается в высоковольтных высокочастотных генераторах барьерного разряда. Высокая концентрация озона достигается за счет применения специальной технологии высокоэффективного охлаждения высоковольтных электродов (анодов) генераторов.
В качестве исходного газа для получения озона используется кислород с концентрацией не ниже 95%, вырабатываемый на месте в концентраторах кислорода, входящих в состав оборудования системы водоподготовки. Для увеличения ресурса молекулярных сит концентраторов кислорода поступающий в концентраторы воздух подвергается фильтрации и осушению.
В двухзонном противоточном реакторе происходит полное обеззараживание воды от бактерий и вирусов, включая споровые боевые формы БС, окисление с переводом в нерастворимое состояние соединений поливалентных металлов и полуметаллов (железа, марганца, меди, кобальта, ртути, висмута, таллия, мышьяка, сурьмы и т.д.), полное или частичное разрушение органических соединений (включая сложные фосфорорганические, хлорорганические и мышьяксодержащие соединения). После обработки озоном в ректоре органические соединения либо превращаются в безвредные вещества (H2O, CO2), либо претерпевают частичную деструкцию с образованием менее токсичных и легко сорбируемых промежуточных соединений.
Далее вода поступает на обработку в контейнер №3, где происходит удаление образовавшихся в ней при окислении в контейнере №2 взвесей на автоматически промываемых фильтрах и предварительная сорбция на активированных углях образовавшихся при окислении в контейнере №2 продуктов частичной деструкции органических соединений и деструкция остаточного растворенного озона.
Далее вода поступает на обработку в контейнер №4, где происходит микрофильтрация воды с удалением оставшихся сверхтонких взвесей и финишная сорбция на материале АНМ, способном сорбировать растворенные вещества в концентрациях, недоступных для сорбции на активированных углях.
Полностью очищенная от взвесей и растворённых органических соединений вода поступает в корпуса нанофильтрационных мембран, где разделяется мембранами на обессоленный пермеат (очищенная вода) и сверхобогащенный солями концентрат. Концентрат сбрасывается в канализацию.
Для увеличения межпромывочного ресурса нанофильтрационных мембран в воду перед нанофильтрацией дозируется антискалянт.
Очищенная вода проходит через водосчетчик, снабжается консервирующей дозой гипохлорита натрия и поступает в накопительную емкость контейнера №5.
Из контейнера №5 очищенная вода под давлением подается в водопроводную сеть потребителя. Конструкция водораздающего узла позволяет подключать систему к имеющимся водопроводным сетям с насосами второго подъема, осуществлять водоразбор без подключения к сетям (в емкости), осуществлять снабжение водой потребителей по временным трубопроводам, используя для нагнетания очищенной воды насосы системы.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ
| Наименование, единицы измерения | Значение |
|---|---|
| Размеры системы в плане, м, не более | 14х7 |
| Размеры контейнера системы ДхШхВ, мм, не более | 6 058 х 2 438 х 2 438 |
| Средняя производительность по очищенной воде (при температуре исходной воды +8°С), м3/ч, не менее | 50,0 |
| Пиковый расход очищенной воды, м3/ч, не менее | 60,0 |
| Давление очищенной воды на выходе из системы, МПа, не менее | 0,2 |
| Сухая масса системы, кг, не более | 30 000 |
| Питание | 380 В, 50 Гц |
| Потребляемая мощность системы, кВт, не более | 74,0 |
| Расход дренажной воды, м3/ч, не более | 25,0 |
| Давление дренажной воды на выходе из системы, МПа | 0...0,6 |
| Давление исходной воды на входе в систему, МПа, не более | 0,6 |
| Допустимые нагрузки на контейнеры системы | до 10g с частотой до 1 Гц |
| Ресурс до капремонта, м3 очищенной воды, не менее | 500 000 |
| Назначенный ресурс, м3 очищенной воды, не менее | 1 000 000 |
| Температура окружающей среды при хранении и эксплуатации, °С | -50...+50 |
Максимальные концентрации примесей в исходной и очищенной воде указаны в таблице.
ПАРАМЕТРЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ СИСТЕМОЙ МО-50000
| Наименование, единицы измерения | Исходная вода | Очищенная вода | Питьевая вода по СанПиН 2.1.4.1074-01 |
|---|---|---|---|
| Цветность, град. | 300 | 0 | 5 |
| Запах, баллы | 5 | 0 | 1 |
| Привкус, баллы | 5 | 0 | 1 |
| Мутность по каолину, мг/л | 600 | 0 | 0,5 |
| Железо общее, мг/л | 20 | 0,1 | 0,3 |
| Марганец, мг/л | 1,0 | 0,05 | 0,05 |
| Сульфиды, мг/л | 3 | 0 | 0,003 |
| Окисляемость, мг О2/л | 45 | 0,5 | 2 |
| Аммоний, мг/л | 10 | 0,03 | 0,05 |
| Общая жесткость, мг-экв/л | 20 | 1,5 | 7 |
| Общая минерализация, мг/л | 6 000 | 300 | 1 000 |
| Нитраты, мг/л | 200 | 0,8 | 5 |
| Хлориды, мг/л | 1 500 | 100 | 150 |
| Сульфаты, мг/л | 2 800 | 100 | 150 |
| Фосфаты, мг/л | 10 | 0,5 | 3,5 |
| Стронций, мг/л | 40 | 4 | 7 |
| Сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ): | |||
| цианиды, мг/л (ПДК) | 0,175 (5) | 0,0035 (0,1) | 0,035 (1) |
| хлор, мг/л | 10 | 0,3 | 0,5 |
| Радиоактивные вещества (РВ) - продукты ядерного взрыва с удельной активностью, Ku/л | 2*10-4 | 1*10-9 | - |
| Отравляющие вещества (ОВ) - зоман, зарин, Vx, Bz, CR, иприт, мг/л | 2,0 | 0 | - |
| Микробиологические показатели: | |||
| бактерии (образующих и не образующих споры), м.т./л | 1*106 | 0 | 50 |
| вирусы, БОЕ/л | 1*106 | 0 | - |
Непосредственно на очистку воды система потребляет до 1,36 кВт*ч электроэнергии на 1 м3 очищенной воды.
Дренажные воды системы нетоксичны и их сброс на рельеф и в естественные водоёмы допустим без дополнительной очистки.
Контроль и управление системой могут осуществляться дистанционно.
Система полностью автоматизирована и не требует контроля со стороны пользователя.