Осветления воды. Процесс осветления является удалением коллоидных и взвешенных веществ (песка, глины, илистых частиц и т. д.), каковые окрашивают исходную воду и делают ее мутной. Для обесцвечивания воды применяют осветлительные совокупности, каковые кроме этого ликвидируют привкусы и запахи, остающиеся по окончании применения очистительного оборудования. Для осветления воды на станциях водоочистки используется две технологии: это осаждение и мембранное фильтрование.С повышением концентрации взвешенных веществ в воде увеличивается и нужная степень осветления. Эффект осветления возможно повышен при применении химической обработки воды, что обуславливает применения запасных процессов, таких как: коагуляция, флокуляция и химическое осаждение.
Осаждение. Вода освобождается от тяжелых взвешенных частиц, каковые опускаются на дно под действием силы тяжести. Скорость процесса очистки воды зависит от изюминок активных частиц. В случае, если размер частиц значительно уменьшается, то время осаждения возрастает, исходя из этого для обработки громадных количеств воды употребляются более большие и тяжелые взвеси. Этот метод обесцвечивания воды требует наличия громадных площадей для размещения оборудования и употребляется в работе больших водоочистных сооружений.
Эффект осветления возможно повышен при применении химической обработки воды, что обуславливает применения запасных процессов, таких как: коагуляция, флокуляция и химическое осаждение.
Коагуляция. При коагуляции в раствор вводятся особые реагенты, при сотрудничестве которых с водой образуется новая малорастворимая высокопористая фаза, в большинстве случаев, гидроксидов железа либо алюминия. Происходит кроме этого соосаждение тяжелых металлов, по особенностям родных к вводимому в раствор коагулянту.
В качестве коагулянтов в большинстве случаев применяют соли не сильный оснований – железа и сильных – кислот и алюминия: Fe2(SO4)3, FeCl3, FeSO4, Al2(SO4)3, AlCl3.
Для любого процесса коагуляции первостепенное значение имеет выбор дозы коагулянта и рН воды. В большинстве случаев, они подбираются при пробной коагуляции.
Контактная коагуляция. Снизить количество применяемого оборудования и расход реагентов разрешает так называемая контактная коагуляция. Она реализуется при введении раствора коагулянта перед механическим фильтром, на котором происходит их роста осаждение и процесс хлопьев.
Флокуляция – процесс агрегатации частиц, в котором в дополнение к яркому контакту частиц происходит их адсорбционное сотрудничество с молекулами высокомолекулярного вещества, которое именуют флокулянтом.
При введении флокулянта быстро ускоряется осаждения хлопьев и процесс образования при коагуляции, возрастает плотность осадков и агрегатов, расширяется диапазон рН действенного действия коагулянтов.
Флокулянты бывают неорганическими и органическими, природные и синтетические. Неорганические флокулянты – активная кремниевая кислота АКФК, а природные – крахмал, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ).
Синтетические являются органические растворимые высокомолекулярные соединения. Они взяли громаднейшее распространение из-за лучших флокуляционных широкого выбора и свойств разных модификаций.
Фильтрация есть следующим (по окончании отстаивания и коагуляции) техническим приемом освобождения воды от взвешенных веществ, не задержанных на прошлых этапах обработки (в основном это тонкодисперсная суспензия минеральных соединений). Сущность фильтрации пребывает в том, что воду пропускают через мелкопористый материал, значительно чаще – через песок с определенным размером частиц. Фильтруясь, вода оставляет на поверхности и в глубине фильтров взвешенные вещества.
Фильтры классифицируют с учетом различных черт: в зависимости от гидравлических условий работы – открытые (ненапорные) и напорные; по виду фильтрующей базы – сетчатые (микрофильтры, микросита), каркасные, либо намывные (диатомитовые), зернистые (песчаные, антрацитовые и т. п.); по величине фильтрующего материала – мелкозернистые (0,2-0,4 мм), сред-незернистые (0,4-0,8 мм), крупнозернистые (0,8-1,5 мм); и по скорости фильтрования – медленные (0,1-0,2 м/ч) и скорые (5-12 м/ч); по направлению фильтрующего потока – одно- и двухпоточные, и по количеству фильтрующих слоев – одно-, двух-, трех-, многослойные.
Фильтры медленного действия – это первый тип фильтров, каковые начали применять в практике водообработки. В 1829 г. Джон Симпсон выстроил для английского водопровода песчаные фильтры, каковые стали называться британских, либо медленных. Фильтры медленного действия используют в том случае, в то время, когда мутность воды не превышает 200 мг/л и возможно ограничиться предварительным естественным отстаиванием ее без коагуляции. Это резервуары из бетона, железобетона либо кирпича, заполненные послойно щебнем, галькой, песком и гравием. Размер частиц понемногу значительно уменьшается в направлении снизу вверх (от 40 до 2 мм). Неспециализированная толщина слоя песка образовывает 0,8-1 м. Фильтр имеет двойное дно — нижняя его часть целая, верхняя – перфорированная. Между ними образуется дренажное пространство, в которое и поступает профильтровавшаяся вода. На верхнюю часть дна кладут слой щебня либо гравия (толщиной 0,4-0,45 м), а на него – фактически фильтрующий слой кварцевого песка (0,8-0,85 м), на что подают очищаемую воду.
Процесс фильтрации на медленном фильтре приближается к естественному: вода проходит через фильтр медлительно, со скоростью 0,1-0,2 м/ч. При таких условиях достигается фактически полное осветление очистка и воды ее от микроорганизмов (на 95-99 %).
По мере фильтрации воды на поверхности фильтрующего слоя песка образуется биологическая пленка (толщиной 0,5-1 мм) из задержанных разнообразных органических остатков, минеральных веществ, большого количества и коллоидных частиц микроорганизмов. Формируется она в течение нескольких дней, и данный период именуется периодом созревания фильтра. Пленка сама есть фильтром и задерживает небольшую взвесь, которая прошла бы через поры песка. Другими словами на медленном фильтре происходит пленочная фильтрация воды. Биологическая пленка содействует кроме этого минерализации органических веществ и уничтожению микрофлоры, понижению окисляемости (на 20-45 %) и цветности (на 20 %).
Со временем поры биологической пленки забиваются взвешенными частицами, что ведет к увеличению сопротивления и тормозит фильтрацию. Исходя из этого медленные фильтры необходимо иногда очищать методом удаления 15-20 мм верхнего слоя и подсыпания чистого песка 1 раз в 10-30 сут. Сейчас фильтр выводят из работы.
Главными факторами, содействующими очистке воды на медленных фильтрах, являются: механическая задержка взвешенных частиц, адсорбция, окисление (химическое воздействие растворенного в воде кислорода), ферментативная деятельность микроорганизмов, биологические процессы, которые связаны с жизнедеятельностью несложных.
Не обращая внимания на высокую эффективность очистки, эксплуатации и простоту оборудования, медленные фильтры сейчас применяют лишь на малых водопроводах, в сельских населенных пунктах по обстоятельству их низкой производительности.
Обеззараживание воды. Под обеззараживанием питьевой воды знают мероприятия по уничтожению в воде вирусов и бактерий, вызывающих инфекционные болезни. По методу действия на микробы способы обеззараживания воды подразделяются на химические (реагентные), физические (безреагентные) и комбинированные. В первом случае должный эффект достигается внесением в воду биологически активных химических соединений, а безреагентные способы подразумевают обработку воды физическими действиями. В комбинированных способах употребляются одновременно химическое и физическое действие.
К химическим методам обеззараживания питьевой воды относят ее обработку окислителями: хлором, озоном и т.п., и ионами тяжелых металлов. К физическим – обеззараживание ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком и т.д. Перед обеззараживанием вода в большинстве случаев подвергается очистке фильтрацией и (либо) коагуляцией, при которой удаляются взвешенные вещества, яйца гельминтов и большая часть микроорганизмов. При химических методах обеззараживания питьевой воды с целью достижения стойкого обеззараживающего результата нужно верно выяснить дозу вводимого реагента и обеспечить достаточную продолжительность его контакта с водой. Доза реагента определяется пробным обеззараживанием либо расчетными способами. Для поддержания нужного результата при химических методах обеззараживания питьевой воды доза реагента рассчитывается с избытком (остаточный хлор, остаточный озон), обеспечивающим уничтожение микроорганизмов, попадающих в воду по окончании обеззараживания.
При физических методах нужно подвести к единице количества воды заданное количество энергии, определяемое как произведение интенсивности действия (мощности излучения) на время контакта. самоё широкое распространение из физических способов обеззараживания питьевой воды взяло обеззараживание ультрафиолетовыми лучами, антибактериальные особенности которых обусловлены действием на клеточный уровень и особенно на ферментные совокупности бактериальной клетки. Ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и споровые формы бактерий, и не изменяют органолептических особенностей воды.
Обеззараживание воды ультразвуком.Антибактериальное воздействие ультразвука разъясняется в большинстве случаев механическим разрушением бактерий в ультразвуковом поле. Эти электронной микроскопии говорят о разрушении клеточной оболочки бактерий. Антибактериальный эффект ультразвука не зависит от мутности (в пределах до 50 мг/л) и цветности воды. Он распространяется как на вегетативные, так и на споровые формы микроорганизмов и зависит только от интенсивности колебаний.
Термическое обеззараживание воды. Способ применяют для обеззараживания маленького количества воды в санаториях, поликлиниках, на пароходах, поездах, при применении нецентрализованных источников водоснабжения и пр. Полное обеззараживание гибель и воды патогенных бактерий достигается через 5-10 мин кипячения воды. Для этого типа обеззараживания применяют особые типы кипятильников.
Обеззараживание рентгеновским излучением. Способ предусматривает облучение воды коротковолновым рентгеновским излучением длиной волны 60-100 нм. Коротковолновое излучение глубоко попадает в бактериальные клетки, обусловливает их большие трансформации и ионизацию. Способ изучен слишком мало.
Особые способы обработки воды. Дефторирование воды. Показания к применению этого способа — повышенное (более 1 , 5 м г / л ) содержание фтора в воде и много среди населения больных флюорозом зубов II и выше степеней. Дефторирование воды продемонстрировано только тогда, в то время, когда для оздоровления эндемического очага флюороза нереально поменять источник водоснабжения либо разбавлять его воду водой с низкой концентрацией фтора.
При дефторировании концентрацию фтора в воде доводят до оптимальной для определенной местности. Для удаления из воды избытка фтора предложено множество способов, каковые возможно поделить на реагентные (способы осаждения) и фильтрационные. Реагентные способы основываются на сорбции фтора свежеосажденными алюминия либо магния гидроксидами. Данный способ рекомендуется для обработки поверхностных вод, поскольку, не считая фторирования, достигается еще и осветление, и обесцвечивание.
Очищение воды от излишка фтора возможно проводить при помощи ее фильтрования через анионообменные смолы:
анионит – ОН + RF анионит – F + ROH
В качестве ионообменного материала довольно часто применяют активированный и гранулированный алюминия оксид. Время от времени уменьшить содержание фтора в воде возможно за счет разведения ее водой из источника с минимальным числом фтора.
Фторирование воды. Выбор дозы фтора обязан обеспечить противо-кариозный эффект. Но, в случае, если содержание фтор-иона в воде превышает 1,5-2,0 мг/л, это приведет к поражению населения флюорозом. Вот по какой причине на протяжении фторирования воды содержание в ней фтор-иона должно быть в пределах 70-80 % от больших уровней в соответствии с различными климатическими районами – в пределах 0,7-1,5 мг/л.
Для фторирования питьевой воды возможно применять фторсодержащие соединения, в частности кремниефтористый натрий (Na2SiF6), кремниефтористую кислоту H2SiF6, натрия фторид (NaF), кремниефтористый аммоний (NH4)2SiF6, кальция фторид (CaF2), фтористоводородную кислоту (HF) и т. п.1 Имеется два метода фторирования воды: в течении года одной дозой и посезонно зимней и летней дозами. В первом случае в течении года додают однообразную дозу фтора, которая отвечает климатическим условиям населенного пункта. В случае, если доза изменяется в зависимости от сезона года, то в холодный период, в то время, когда среднемесячная температура окружающей среды (в 13.00) не превышает 17-18 °С, воду возможно фторировать на уровне 1 мг/л, а в теплый период (к примеру, в июне – августе) – на более низком уровне. Это зависит от средней большой температуры (в 13.00) в эти месяцы. К примеру, при температуре 22-26 °С применяют дозу 0,8 мг/л фтор-иона, при 26-30 °С и выше – 0,7 мг/л.
Умягчение воды. Процесс удаления из воды солей жесткости именуют умягчением. Твёрдая пресная вода горьковата на вкус и оказывает отрицательное влияние на органы пищеварения (по нормам ВОЗ оптимальная жесткость воды образовывает 1,0-2,0 мг-экв/л). В бытовых условиях избыток солей жесткости ведет к зарастанию нагревающих поверхностей, отложению солей на сантехнике и выводу ее из строя, поломке срока и снижению службы бытовых устройств.
В пищевой индустрии твёрдая вода ухудшает уровень качества продуктов, приводя к солей при хранении, образование подтеков на поверхностях и т. п. Исходя из этого жесткость воды, применяемой для изготовление разных продуктов, четко регламентирована и находится на уровне 0,1-0,2 мг-экв/л. В энергетике случайное короткое попадание твёрдой воды в совокупность выводит из строя теплообменное оборудование, трубопроводы.
Довольно селективное удаление солей жесткости может производится тремя умягчением: и методами, ионным обменом, нанофильтрацией.
Реагентное умягчение. Многие соли жесткости имеют низкую растворимость. При введении в раствор некоторых реагентов возрастает концентрация анионов, каковые образуют малорастворимые соли с ионами жесткости Сa2+ и Mg2+. Таковой процесс именуют реагентным умягчением.
Процессы осаждения осуществляются в осветлителях и отстойниках.
Реагентные способы в подготовке питьевой воды не употребляются. По окончании них вода имеет сильнощелочную реакцию. Они активно используются в промышленности и энергетике как первая ступень очистки до механических фильтров. При совместной работе они разрешают умягчить воду, удалить взвешенные вещества, включая коллоиды, и частично очистить ее от органических веществ.
Потому, что осаждение появившихся хлопьев происходит весьма медлительно, производительность оборудования низка и оно имеет громадные габариты. В следствии образуются отходы в виде тяжело утилизируемых шламов. Процесс требует тщательного контроля, причем по большей части ручного, потому, что зависит от многих факторов: температуры воды, точности дозировки реагентов, исходной мутности и т. п.
Новые технологические ответы (тонкослойное отстаивание, контактная коагуляция, ввод флокулянтов) разрешают достигнуть тех же показателей при меньшем расходе реагента, габаритах установок и их полной автоматизации.
Ионный обмен. Самый легко понижение жесткости до фактически любых значений обеспечивается ионным обменом. Производительность способа фактически не ограничена. Умягчение воды производится методом ее контактирования с сильнокислотным катионитом в Na-форме, в следствии чего из воды извлекаются катионы Ca2+ и Mg2+ и замещаются положительным ионом натрия
Нанофильтрация. Выше отмечалось, что при применении мембран с определенным размером пор обеспечивается их селективность к многозарядным и большим ионам. При пропускании воды удаляются все взвеси, коллоиды, бактерии и вирусы, катионы тяжелых металлов и пр. Кроме этого происходит достаточно глубокая очистка от солей жесткости – в 10-50 раз.
Обессоливание воды Обессоливание воды свидетельствует уменьшение содержания в ней растворенных солей. Данный процесс именуют кроме этого деионизацией, либо деминерализацией. Для морских и засоленных (солоноватых) вод таковой процесс именуют опреснением.
Нормами на пресную воду предусмотрено, что их солесодержание должно быть менее 1 г/л, и только по особому ответу разрешается применять воду с солесодержанием до 1,5 г/л. Но в ряде регионов поверхностные и подземные воды содержат больше солей. Морская вода, составляющая главный запас воды на Земле, содержит от 10 до 40 г/л солей. Для применения таких вод для питьевых целей ее подвергают опреснению.
Для опреснения засоленных вод употребляется термический способ, электродиализ и обратный осмос.
Во всем мире для опреснения морской воды громаднейшее распространение взяли установки обратного осмоса. Они снабжают получение воды с заданным высоким качеством. Лидирующее положение этого способа укрепляется по мере длящегося прогресса в технике дополнительного оборудования и изготовления мембран.
Термические способы обработки воды.Термический способ разрешает обессолить воду с любым солесодержанием Ветшайшим способом получения обессоленной воды (дистиллята) есть термический способ – перегонка, дистилляция, выпарка.
Базой процесса есть перевод воды в паровую фазу с последующей ее конденсацией. Для испарения воды требуется подвести, а при конденсации пара – отвести тепло фазового перехода. При образовании пара в него наровне с молекулами воды переходят и молекулы растворенных веществ в соответствии их летучестью.
Наиболее значимым преимуществом данного способа являются минимальные количества применяемых реагентов и количество отходов, каковые смогут быть взяты в виде жёстких солей. Тепловая и экономическая эффективность способа определяется степенью рекуперации и режимом испарения тепла фазового перехода при конденсации пара.
Обратный осмос и нанофильтрация.Извлечение растворенных веществ из воды может производиться мембранными способами. Уровень обессоливания определяется селективностью мембран. Способом нанофильтрации возможно достигнуть частичного обессоливания, удалив соли жесткости вместе с двухзарядными анионами и частично – однозарядные катионы калия и натрия и анионы хлора.
Более глубокое обессоливание снабжает низконапорный обратный осмос. Большая эффективность по всем компонентам обеспечивается обратноосмотическими мембранами, действующий при большом давлении. Суммарная степень обессоливания зависит от катионного и анионного состава воды и ориентировочно образовывает: для нанофильтрации 50-70 %, для низконапорного обратного осмоса 80-95 %, для высоконапорного 98-99 %.
Дезодорация – устранение запахов: аэрирование, обработка окислителями (озонирование, громадные дозы хлора, марганцевокислый калий), фильтрование через активированный уголь.
Обезжелезивание – основан на окислении двухвалентного железа кислородом воздуха (аэрация) либо на химическом действии на двухвалентное железо либо его соединений сильных окислителей (деятельный хлор, перманганат калия, перекись водорода, озон и т.д.), что разрешает предварительно подготовить воду для перевода железа из двухвалентного в трехвалентное состояние с образованием нерастворимого гидрооксида железа (III), что, потом, может удаляться отстаиванием и (либо) фильтрацией с добавлением коагулянтов (флокулянтов).
Деактивация – понижение радиоактивных веществ в воде: коагуляция, отстаивание, фильтрация (ионообменные фильтры).
гигиенические требования и Устройство водозаборным и водоочистным сооружениям. Комплекс инженерных сооружений, предназначенных для централизованного водоснабжения, благодаря которым реализовывают водозабор из источника, обработку воды с целью доведения ее качества до требований гигиенических нормативов, подачу в распределение и населённый пункт между потребителями, именуют хозяйственно-питьевым водопроводом. Устройство водозаборов определяется совокупностью факторов: потребным расходом воды и его соотношением с дебитом источника, типом источника (река, озеро, водохранилище, канал и др.), его гидрологическим и шуголедовым режимом, переформированием ложа и транспортированием наносов, условиями строительства в акватории и прибрежной части и т. д. В коммунальном хозяйственно-питьевом водоснабжении самый распространены речные водозаборы с русловыми и реже с береговыми водоприемниками разных типов.
Главные составляющие водопровода: 1) источник водоснабжения (подземный либо поверхностный); 2) водозаборные сооружения; 3) водоподъемные сооружения (насосные станции); 4) очистные сооружения; 5) сооружения для накопления запасов воды; 6) сооружения для распределения и доставки воды (водоводы, водопроводная сеть, водоразборные сооружения на сети).
Рис. Совокупности водоснабжения: 1 – водозаборное сооружение; 2 – насосная станция НС; 3 – очистные сооружения; 4 – резервуары чистой воды; 5 – НС; 6 – водонапорная башня; 7 – водоводы; 8 – распределительная водопроводная сеть; 9 – населённый пункт; 10 – производственная территория
Водозаборные сооруженияна реке направляться возводить выше по течению от населенного пункта, что обслуживается водопроводом, и от мест впадения в реку притоков и яров, сброса стоков. Водозаборы необходимо оборудовать на стойком берегу при надлежащей и постоянной глубине воды около него в русле. Значительно чаще таким требованиям отвечают вогнутые берега, не смотря на то, что они в отличие от выпуклых посильнее размываются, но намного меньше заносятся песком, что ухудшает работу водозаборных сооружений. Места размещения водозаборов должны быть защищены от нагромождений льда на протяжении ледохода. Запрещено располагать водозаборы в местах оползней, и нереста и зимовки рыбы.
Водозаборные сооружения должны снабжать бесперебойную подачу воды и в случае, если возможно улучшать ее уровень качества. В зависимости от природных условий применяют различные типы водоприемных сооружений.
По методу забора воды из источника различают береговые (забирают воду из речного русла около берегов), русловые (забирают воду из речного русла на некоем расстоянии от берега) и инфильтрационные (забирают подрусловую воду) водозаборы.
Береговыми именуют такие сооружения, каковые берут воду из речного русла конкретно около берега на достаточной для обычной работы водозаборного сооружения глубине.
Рис. Раздельный береговой водоприемник с насосной станцией: УНВ – уровень низких вод; УВВ – уровень высоких вод; 1 – камера-шахта; 2 – водоприемное отделение; 3 – всасывающее отделение; 4 – окна входные; 5 – перегородка; 6 – съемная сетка; 7 – трубы насосов; 8 – насосная станция первого подъема (HC-I)
Русловые водозаборные сооружения. При достаточной для водоприема глубине только на большом расстоянии от берега и относительно пологом береге точку забора воды приходится выносить на большом растоянии в речное русло, устраивая в том месте особый водоприемный оголовок. От оголовка вода поступает (самотечными либо сифонными линиями) в так называемый береговой колодец. Таковой тип водоприемника именуется русловым. Наряду с этим насосная станция возможно снабжена как раздельно от берегового колодца (раздельная компоновка), так и скомпонованной с ним (совмещенная компоновка).
Рис. Водозабор руслового типа: 1 – оголовок; 2 – самотёчные линии; 3 – береговой колодец; 4 – насосная станция; ГВВ – горизонт высоких вод; ГНВ – горизонт низких вод.
Водоприемные ковши и водоподводные каналы. Время от времени для улучшения условий приема воду берут не прямо из речного русла, а из искусственно созданных заливов – ковшей (ковшовые водозаборы). Значительно чаще их применяют на реках, где имеется опасность образования внутриглубинного льда либо наблюдаются ледоходы. Кроме этого их используют в том случае, в то время, когда нужно уменьшить мутность и цветность воды на участке водозабора методом природного отстаивания. Ковш располагают под углом 45° относительно течения реки. Для этого выбирают грунт в речном русле и срезают берег. Стенки ковша закрепляют железобетоном, в верхнем перекрытии оборудуют вентиляционные стояки. Вход в ковш со стороны реки защищают решеткой от попадания больших предметов, льда и т. п. Акваторию ковша ограждают плотиной.
Рис. Верховой (а) и низовой (б) водопроводные ковши.
Рис. Верховой (а) и низовой (б) водопроводные каналы.
Берут воду из ковша через водоприемные окна берегового колодца, расположенного в его финише. При очень сложных шуго-ледовых условиях воду из ковша возможно брать через затопленный русловый оголовок, от которого вода поступает самотечными либо сифонными линиями в береговой колодец.
Инфильтрационные водозаборные сооружения. В случае, если речная вода весьма загрязненная, применяют водозаборы инфильтрационного типа, в которых воду фильтруют через берега реки и грунт дна, в случае, если речное русло образовано песчаными, песчано-гравелистыми либо галечниковыми водоносными грунтами. Речная вода, фильтруясь, насыщает их, создавая необычный поток, направленный по течению реки. Его именуют подрусловым, а воду – подрусловой. Для забора подрусловой воды применяют инфильтрационные колодцы и лучевые водозаборы.
Инфильтрационные водозаборы находятся в области активной связи подземных и поверхностных вод и трудятся по большей части за счет привлечения вод поверхностных водотоков. Инфильтрационные водозаборы сооружаются в районах, где мощность гравийно-песчаного слоя на протяжении берега рек велика. Для отбора воды на протяжении берега реки бурятся подрусловые скважины на гравийно-песчаный слой на расстоянии 100-200 м друг от друга и не более 50 м от берега реки. Различают инфильтрационные водозаборы: береговые – расположенные на протяжении берегов поверхностных водоемов, и подрусловые – располагаемые под их руслом.
Рис. Береговой инфильтрационный водозабор.
Инфильтрационный колодец представляет собой трубчатый колодец, размещенный на берегу реки. При откачивании из колодца маленького количества воды в его фильтр будет поступать лишь грунтовая вода, которая питает реку. В случае, если же отбор воды из колодца расширить, то колодец будет питаться грунтовой и подрусловой водой со стороны реки. При предстоящем повышении отбора воды из колодца в него будет поступать в основном вода из подруслового потока и только малый часть грунтовой.
Подрусловая вода, которую забирают инфильтрационные водоприемники, полностью осветлена, частично обесцвечена и обеззаражена. Это позволяет время от времени (в то время, когда вода отвечает действующему стандарту на пресную воду) изымать из технологической схемы водоснабжения улучшения качества и станцию обработки воды. Наряду с этим устанавливается практически однообразная в течение года температура (8-12 °С) воды.
Лучевой водозабор – это сооружение для захвата подземных вод, воображающее собой радиальную совокупность горизонтальных (либо наклонных) водозаборных лучевых скважин (дрен), сходящихся в центрально расположенном водосборном колодце (шахте),
Рис. Лучевой водозабор: 1 – горизонтальные радиальные скважины; 2 – водосборный шахтный колодец; 3 – насос; 4 – естественный уровень грунтовых вод; 5 – сниженный уровень грунтовых вод
Насосно-фильтровальная станция. Задача водоподготовки есть серьёзным звеном в ходе водоснабжения города. Это сложный технологический процесс, от которого зависит здоровье и жизнь людей. Проблема заключается в надёжном, бесперебойном снабжении населенного пункта качественной пресной водой в соответствии с гигиеническими нормами. Разработка обязана учитывать потребности в воде в зависимости от времени сезона и суток. Природные условия кроме этого сказываются на изюминках технологического процесса. К примеру, он обязан учитывать весенние паводки, техногенные аварии в верхнем течении реки. Для решения таковой задачи помогают насосно-фильтровальные станции.
Совокупность водоподготовки включает в себя:
– насосная станция первого подъёма, которая предназначена для управления и контроля процессом добычи воды;
– блок фильтрации воды, рекомендован для улучшения органолептических и физико-химических, биологических особенностей воды;
– блок обеззараживания воды для вирусов и уничтожения бактерий патогенных для человека;
– резервуары чистой воды, для поддержания бесперебойного водоснабжения в пиковые часы;
– насосная станция второго подъёма, для нужного давления в водопроводных сетях.
Водопроводные сооружения. Водоводы предназначены для транспортирования воды от водоисточника до объекта водоснабжения. Водоводы подразделяются на напорные, самотечные и комбинированные. В напорных водоводах подача воды осуществляется насосом, в самотечных – самотеком под действием сил тяжести. Комбинированный водовод складывается из напорных и самотечных водоводов.
Для обеспечения безперебойности работы водоводы укладываются в большинстве случаев в две нитки, каковые довольно часто соединяют переключениями, разрешающими отключить на ремонт какой-либо участок при аварии на нем. Допускается укладка водовода в одну нитку при большой его длине и технико-экономическом обосновании. В случае, если водовод проектируют в одну нитку, нужно предусмотреть устройства запасных резервуаров (в конце водовода). Водопроводные сети должны быть кольцевыми. Тупиковые линии водопроводов допускается использовать на водоводах малого диаметра до 100 мм.
Территории санитарной охраны водоисточников (ЗСО). ЗСО организуются на всех водопроводах, независимо от ведомственной принадлежности, подающих воду, как из поверхностных, так и из подземных источников. Главной целью обеспечения и создания режима в ЗСО есть санитарная охрана от водопроводных источников сооружений и загрязнения водоснабжения, и территорий, на которых они расположены.
ЗСО организуются в составе трех поясов: первый пояс (строгого режима) включает территорию размещения водозаборов, площадок всех водопроводящего канала и водопроводных сооружений. Его назначение — защита водозаборных сооружений и места водозабора от случайного либо повреждения и умышленного загрязнения. Второй и третий пояса (пояса ограничений) включают территорию, предназначенную для предупреждения загрязнения воды источников водоснабжения.
Санитарная охрана водоводов обеспечивается санитарно-защитной полосой.
В каждом из трех поясов, а также в пределах санитарно-защитной полосы, соответственно их назначению, устанавливается особый режим и определяется комплекс мероприятий, направленных на предупреждение ухудшения качества воды.
Определение границ ЗСО и разработка комплекса нужных организационных, технических, гигиенических и противоэпидемических мероприятий находятся в зависимости от вида источников водоснабжения (подземных либо поверхностных), проектируемых либо применяемых для питьевого водоснабжения, от степени их естественной защищенности и вероятного микробного либо химического загрязнения.
Санитарные мероприятия должны быть выполнены:
а) в пределах первого пояса ЗСО – органами коммунального хозяйства либо вторыми обладателями водопроводов;
б) в пределах второго и третьего поясов ЗСО – обладателями объектов, оказывающих (либо могущих оказать) отрицательное влияние на уровень качества воды источников водоснабжения.
Определение границ поясов ЗСО. Дальность распространения загрязнения зависит от:
вида источника водоснабжения (поверхностный либо подземный);
характера загрязнения (микробное либо химическое);
степени естественной защищенности от поверхностного загрязнения (для подземного источника);
гидрогеологических либо гидрологических условий.
При определении размеров поясов ЗСО нужно учитывать время выживаемости микроорганизмов (2 пояс), а для химического загрязнения – дальность распространения, принимая стабильным его состав в водной среде (3 пояс).