Die Trinkwasseraufbereitungsanlage in Moskau zählt zu den ehrgeizigsten europäischen Herausforderungen im Bereich der Wassertechnologie. Mit einer Kapazität von 250.000 m3/d stellt diese Anlage aufgrund ihrer Technologie, ihrer Aufbereitungsqualität sowie ihrer Sicherheits- und Umweltstandards eine neue Dimension dar. Wir versorgen täglich eine Million Einwohner*innen mit Frischwasser und tragen damit nachhaltig zur Verbesserung der Trinkwasserversorgung in Moskau bei, von der rund 12 Millionen Menschen profitieren.
1.000.000
Versorgte Einwohner
250.000 m³/d
Trinkwasser
10 Jahre
Betriebsführung
Ausschlaggebende Kriterien für die Auswahl der WTE Wassertechnik GmbH als erfolgreicher Bieter in der internationalen Ausschreibung waren die zusätzliche Realisierung einer Ultrafiltrationsanlage, die integrierte Finanzierung und ein 10-jähriger Betrieb der Anlage in Moskau. Bei der Ultrafiltrationsanlage handelt es sich um Europas größte Ultrafiltrationsanlage für die Hauswasseraufbereitung. Darüber hinaus war die Trinkwassergewinnungsanlage Süd-West die erste in der Russischen Föderation, die Ultrafiltration einsetzte.
Die Trinkwasseraufbereitungsanlage im Südwesten Moskaus verfügt über eine besondere Innovationskraft, denn sie bietet ein Multi-Barrier-System, das aus einer äußerst effizienten, wirtschaftlichen und sicheren Aufbereitung des Rohwassers besteht. Es basiert auf der Eliminierung von schädlichen Inhaltsstoffen durch:
Diese Aufbereitungsschritte ermöglichen es uns, Trinkwasser auf höchstem Qualitätsniveau zu produzieren, unabhängig von den Jahreszeiten und der Rohwasserqualität der Moskwa. Diese Flexibilität befähigt es uns, einzelne Barrieren des Multibarrierensystems zu aktivieren oder zu deaktivieren, um die Süßwasseraufbereitung wirtschaftlich zu optimieren.
Alle Stufen des Prozesses, von der Vorozonierung bis zur Membranfiltration, sind als Multilinien aufgebaut. Die maximal zu behandelnde Wassermenge beträgt 11.420 m3/h am Zulauf. Diese Menge wird durch interne Kreisläufe auf bis zu 12.500 m3/h erhöht.
Ein Trinkwasserspeicher mit einem Gesamtvolumen von 40.000 m3 ist für die Deckung der täglichen Schwankungen ausgelegt.
Das Projekt im Südwesten Moskaus wurde als BOOT-Modell (Build-Own-Operate-Transfer) gebaut, mit einer Konzessionsdauer von 10 Jahren ab Inbetriebnahme. WTE blieb während des gesamten Konzessionszeitraums Eigentümer der Anlage. Nach der Inbetriebnahme ging die Anlage in den gemeinsamen Besitz von WTE und dem Wasserversorger Moswodokanal über, der der Stadt Moskau gehört. Ende 2016, nach Ablauf der zehnjährigen Konzessionsdauer, übertrug WTE das Eigentum an der Anlage vertragsgemäß an die Stadt Moskau.
75 % der Investitionskosten wurden durch ein langfristiges gesichertes Darlehen eines Bankenkonsortiums finanziert. Die restlichen 25 % wurden von der WTE in Form eines Gesellschafterdarlehens gewährt. Sowohl die der Projektgesellschaft gewährten Mittel als auch unsere eigenen Mittel wurden auf der Grundlage eines festen Zinssatzes für die gesamte Laufzeit des Projekts abgesichert. Dieses Verfahren der Projektfinanzierung hat einen wesentlichen Vorteil: Die Höhe der mit der Refinanzierung verbundenen Kosten steht bei Projektbeginn fest und bleibt während der gesamten Projektlaufzeit unverändert.
Unsere sorgfältige Betriebsführung war der Garant für das kostbare Trinkwasser, niedrige Betriebskosten und eine lange Nutzungsdauer der Anlage. Der Betrieb wurde bis 2016 durch die „Süd-West Wasserwerk GmbH“, ein Joint Venture zwischen Moswodokanal und WTE Group, sichergestellt.
Die Vorbehandlung erfolgt in einem mehrstufigen Behandlungsverfahren nach dem Multibarrierenkonzept. In jeder Stufe des Aufbereitungsprozesses wird eine alternative Technologie eingesetzt. Im Folgenden beschränkt sich die Beschreibung auf die wichtigsten Stufen des Vorbehandlungsprozesses.
Die Anlage ist in vier parallele Behandlungslinien unterteilt. Unbehandeltes Wasser aus dem Fluss Moskwa durchläuft zunächst die Vorozonierungsstufe. In der Vorozonierungsstufe werden Geruchs-, Geschmacks- und Farbstoffe durch Oxidation entfernt. Außerdem wird durch die Veränderung der Oberflächenladung bestimmter Stoffe die anschließende Koagulation unterstützt. Die nächste Behandlungsstufe ist die Koagulation und Flockung. In jeder Linie besteht diese Verfahrensstufe aus drei Reaktionsbecken und einem Flockungsbecken, die nacheinander durchströmt werden. In den jeweiligen Becken wird das Rohwasser mit spezifischen Chemikalien behandelt, so dass es nach der Behandlung in dieser Verfahrensstufe weitgehend von allen Feststoffen getrennt ist.
Die Sedimentation zur Abtrennung von Schlammflocken aus dem Wasser erfolgt in Lamellenseparatoren. Die Flocken setzen sich auf den Lamellenplatten ab und schwimmen in den Eindickungsraum unter den Lamellen ab. Das Wasser, das die Lamellenabscheider verlässt, ist weitgehend frei von Feststoffpartikeln und wird dann nach oben in den Nacheindickungsbereich geleitet.
In der Nachozonierungsphase findet vor allem eine Oxidation der gelösten Stoffe statt. In dieser Phase werden die restlichen Geruchs-, Geschmacks- und Farbstoffe entfernt. Außerdem wird das Wasser teilweise desinfiziert.
Die Ultrafiltration wird zur Entfernung von Trübungen und Schwebstoffen, Bakterien und Viren eingesetzt. Im Gegensatz zur chemischen Desinfektion mit Chlor oder zur physikalischen Desinfektion mit UV-Strahlung werden die Mikroorganismen nicht nur inaktiviert oder abgetötet, sondern vollständig aus dem Wasser entfernt. Dadurch wird das Risiko einer erneuten Verunreinigung des Leitungsnetzes verringert.
Da Viren und die meisten Zysten und Sporen an Feststoffe gebunden sind, können auch diese nahezu vollständig entfernt werden. Anorganische Partikel wie Sand, Schlick und Ton sowie Flockenreste aus der Koagulation werden fast vollständig zurückgehalten.
Die Ultrafiltrationsanlage wurde mit druckbetriebenen Hohlfasermembranen der Firma Aquasource ausgestattet. Die Filtration erfolgt von innen nach außen.
Die Ultrafiltrationsanlage ist in vier parallelen Linien angeordnet. Jede Linie ist in vierzehn Racks unterteilt. Jedes Rack wird individuell gesteuert und ist zu diesem Zweck mit den entsprechenden Instrumenten und der Mess-, Steuer- und Regeltechnik ausgestattet.
Jedes Rack ist mit 24 Membranmodulen ausgestattet. Die Membranen bestehen aus Celluloseacetat und haben eine nominale Porengröße von 0,01µm. Bei einer effektiven Membranfläche von 125 m² pro Modul hat die Anlage eine Gesamtmembranfläche von 168.000 m². Der Betrieb ist sowohl im Dead-End- als auch im Cross-Flow-Modus möglich. Zu diesem Zweck ist jedes Gestell mit zwei Umwälzpumpen ausgestattet.
Die Umkehrspülung der Membranen findet alle 45 bis 60 Minuten statt. Dabei wird einem Teil des Spülwassers Natriumhypochlorit zugesetzt. Dadurch wird die Bildung eines Biofilms auf der Membran und ein damit einhergehender biologischer Angriff auf die Ultrafiltration (Biofouling) verhindert.
Organische Verschmutzungen der Membrane und eventuelle anorganische Ablagerungen (Scaling) werden etwa dreimal pro Jahr durch eine intensive chemische Reinigung entfernt. Dabei werden spezielle Reinigungsmittel verwendet. Zur Entfernung von Kalkablagerungen und anderen anorganischen Ablagerungen wird zusätzlich Zitronensäure eingesetzt.