Комплекс водоподготовки для ОАО «Газпромнефть-Ангара» Игнялинское месторождение

Для обеспечения вахтовых поселков ОАО «Газпромнефть-Ангара» питьевой водой на территории Игнялинского месторождения, перед инженерами НПП «Национальный Центр Водных Технологий» была поставлена задача по проектированию, поставке и запуску в эксплуатацию станции очистки питьевой воды производительностью 1 м3/ч и 20 м3/сут.
Сложность проекта заключалась в том, что подразумевалась эксплуатация станции очистки воды с использованием различных, зачастую существенно отличающихся по качеству и составу источниках водоснабжения. Таким образом, в ходе разработки технологического решения была стояла задача по использованию таких методов очистки и подготовки воды, при которых качество ее очистки будет стабильным, а ресурс установленного оборудования максимально возможным независимо от состава исходной воды.
Исходя из накопленного опыта, воды подземных источников региона эксплуатации комплекса очистки воды содержат в себе повышенные концентрации железа, марганца, органических соединений, жесткость и, зачастую, повышенные концентрации растворенных минеральных солей.

В итоге, инженерами центра было разработано и предложено универсальное технологическое и техническое решение, реализованное в виде комплекса очистки и подготовки воды «БАЙКАЛ. ХВО» БМ-1,0/20,0, включающее в себя несколько технологических этапов:

• этап первичной механической очистки от крупнодисперсных примесей;
• этап предварительной реагентной обработки воды;
• этап фильтрации на зернистых загрузках с целью осветления, обезжелезивания и
  деманганации воды;
• этап глубокой коррекции минерально- солевого состава воды;
• этап финишной подготовки воды и обеззараживания.

Комплекс очистки и подготовки воды выполнен в утепленном контейнере, особенностью которого является полностью автономная система жизнеобеспечения (система отопления, вентиляции, пожарной сигнализации) интегрированная в автоматизированную систему управления стации. Стилистика оформления станции выполнена в полном соответствие с фирменным стилем Заказчика.

Рис.1 Утепленный контейнер с собственной системой отопления, освещения, пожарной сигнализацией, с логотипом заказчика.

Учитывая тот факт, что в составе комплекса используется этап мембранной обратноосмотической фильтрации для умягчения и коррекции минерально-солевого состава воды, который также является основным и наиболее сложным технологическим и техническим компонентом, инженеры и технологи предприятия при построении технологических цепочек последовательной очистки воды опирались на требования к качеству исходной воды, подаваемой на мембранные установки, что должно было обеспечить максимальный ресурс используемой обратноосмотической установки Айсберг RO1000Pro. Для возможности получения оптимального минерального состава очищенной и подготовленной воды, предусмотрен узел регулируемого подмеса, чтобы часть предварительно очищенной, но не обессоленной воды поступала в обход ступени обратного осмоса.

Фото 2 Автоматический модульный мембранный комплекс «АЙСБЕРГ RO-1000PRO»

В качестве первого технологического этапа, обеспечивающего очистку воды от Железа, Марганца, Мутности, Органики, и ее осветления, в составе станции используются напорные (скорые) фильтры серии «Поток» с зернистой загрузкой и многофункциональными клапанами управления. Для первичной реагентной обработки воды – комплексы пропорционального дозирования серии «Пульс».

Фото 3. Система напорной фильтрации+ комплексы дозирования реагентов

В составе комплекса предусмотрены необходимые технологические насосные станции, обеспечивающие как подачу исходной воды в технологию, промывку фильтровального оборудования, так и подачу очищенной и подготовленной воды потребителям. Для обеспечения микробиологической чистоты выходящей из станции воды в составе комплекса установлено ультрафиолетовое обеззараживающее оборудование и комплекс пропорционального дозирования гипохлорита натрия для обеспечения пролонгированного эффекта обеззараживания очищенной воды и разводящих сетей.

В качестве насосного оборудования был принято решение об использовании насосных станций «ТАЙФУН» собственного производства, отлично зарекомендовавших себя более, чем на ста реализованных НПП «Национальный центр водных технологий» объектах промышленного назначения. Особенностями насосных станций «ТАЙФУН» является их полная интеграция в АСУ верхнего уровня комплексов очистки воды, возможность удаленного мониторинга и настройка работы станции с пульта оператора. Штатная АСУ насосных станций серии «ТАЙФУН» позволяет контролировать и состояние отводящих трубопроводов, сигнализируя при их порыве и защищая насосы от выхода в режим работы «вразнос». В отличие от существующих аналогов со стандартным частотным управлением, насосные станции серии «ТАЙФУН» управляются не по стандартной схеме «Датчик давления-Преобразователь частоты-Насос», а по схеме «Датчик давления-Центральный процессов АСУ-Преобразователь частоты-Насос» и имеет полную обратную связь о состоянии работы преобразователя частоты и резервирование датчика давления, при выходе которого из строя автоматически переводя работу системы на резерв. В штатном режиме система контролирует состояние датчиков давления, постоянно сравнивая их
значения.

Разработанный комплекс очистки воды предусматривает удаление всех вредоносных примесей и доведение качества воды до необходимого результата и является сложным техническим объектом, в котором учтены все факторы взаимодействия отдельных единиц оборудования. Установка максимально автономна и требует минимального вмешательства эксплуатирующего персонала. Автоматическая система управления (АСУ) комплексом очистки и подготовки воды «БАЙКАЛ. ХВО» БМ — 1,0/20,0 реализована на базе программируемого логического контроллера SIEMENS, функционирует на основании данных обратной связи, получаемых с электронных контрольно-измерительных приборов, исполнительных механизмов.

Фото 4. Комплекс водоподготовки «БАЙКАЛ. ХВО», установленный на территории Игнялинского месторождения ООО «Газпромнефть-Ангара»

При этом, система управления технологическими процессами и системой жизнеобеспечения реализована на «сетевом» принципе построения, где данные с ПЛК локальных технологических устройств, а именно:

• системы жизнеобеспечения станции очистки и подготовки воды;
• насосного и фильтровального оборудования;
• охранно-пожарной сигнализации;
• узлов учета.

собираются и обрабатываются центральным процессором, с панели оператора которого и осуществляется взаимодействие с эксплуатирующим персоналом. При этом, каждое локальное устройство имеет возможность собственной регистрации происходящих событий и ведения журнала данных технологического процесса и аварий на сменном флеш-накопителе, а при помощи встроенного web-сервера Центральной АСУ возможно отслеживать состояние системы и осуществлять управление посредством компьютерной сети без какого-либо специального программного обеспечения через стандартный web-браузер.

В результате запуска и промышленной эксплуатации, получены результаты по составу и качеству очищенной и подготовленной воды, полностью соответствующие техническому заданию и пожеланиям Заказчика и в настоящее время полностью обеспечивают потребителей питьевой водой надлежащего качества в необходимом объеме, являясь единственным источником питьевого водоснабжения.