ИСТОЧНИКИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Источники водоснабжения подразделяют на поверхностные, которые включают забор из рек или озер, и подземные. Последние более надежны в санитарно-гигиеническом отношении. Действительно, в случае возможных аварий вода этих источников практически не подвержена загрязнению.

Подземные воды в зависимости от уровня расположения делятся на почвенные, грунтовые и межпластовые. На рис. 2.1 представлена простейшая схема залегания подземных вод.

Схема залегания подземных вод

Рис. 2.1. Схема залегания подземных вод:

7 — водоносный горизонт грунтовых вод; 2 — водоносный горизонт межпластовых безнапорных вод; 3 — водоносный горизонт артезианских вод; 4 — водоупорные

горизонты

Грунтовые подземные воды 1 не напорные, они расположены в первом от поверхности земли водоносном горизонте. Состав и расход их устойчивы, они достаточно широко используются в качестве источников водоснабжения в сельской местности. Межпластовые воды располагаются в водоносных горизонтах, расположенных между двумя водонепроницаемыми пластами. Состав этих вод отличается большим постоянством. Они хорошо защищены от непосредственного загрязнения поверхностными стоками и используются, как правило, без очистки и обеззараживания. Однако в ряде случаев при заборе воды из подземного источника проводят ее очистку и обеззараживание (рис. 2.2).

Когда необходим большой расход воды, в качестве водоисточников используют реки, водохранилища, озера. Вода таких источников содержит много взвешенных частиц, например, песка, мельчайших остатков различных растений и организмов, а также множество небезопасных для здоровья человека микроорганизмов. Поэтому воду из открытых источников используют для питьевых целей, как правило, с предварительной очисткой, включающей обеззараживание.

Общий вид (а) и схема (б) водоснабжения из подземного источника

Рис. 2.2. Общий вид (а) и схема (б) водоснабжения из подземного источника:

1 — источник воды; 2,3 — водозаборные сооружения; 4 — очистные сооружения; 5 — резервуары чистой воды; 6 — блок обработки воды ультрафиолетом; 7 — насосная станция второго подъема; 8 — водоводы; 9 — водонапорная башня; 10 — магистральные водоразводящие сети

Рассмотрим простейшую схему забора воды из реки или озера (рис. 2.3).

Исходная вода сначала подается с помощью насосов первой станции в отстойники, где происходит выпадение взвешенных частиц в осадок. Для ускорения этого процесса добавляют специальные химические вещества — коагулянты, которые способствуют слипанию взвешенных частиц в более крупные агрегаты. После этого воду фильтруют и направляют на обеззараживание, которое проводят хлорированием, озонированием или путем ультрафиолетового облучения. Далее очищенная вода поступает в распределительную сеть по потребителям.

Общий вид (а) и схема (б) водоснабжения из поверхностного источника

Рис. 2.3. Общий вид (а) и схема (б) водоснабжения из поверхностного источника:

7 — источник воды; 2 — водозаборное сооружение; 3 — насосная станция первого подъема; 4 — очистные сооружения; 5 — резервуары чистой воды; б — камера переключения; 7 — насосная станция второго подъема; 8 — водоводы; 9 — водонапорная башня; 10 — магистральные разводящие водопроводные сети

Реальная схема водозабора, очистки и обеззараживания воды, конечно, сложнее. Однако рассмотренная выше схема дает общее представление о последовательности технологических операций, которые приходится осуществлять, чтобы получать чистую и обеззараженную воду.

Водозаборные устройства из поверхностных источников должны обеспечивать забор из водоисточника расчетного расхода воды и подачу его потребителю, защищать систему водоснабжения от биологических обрастаний, попадания в нее наносов, сора, планктона и др. Кроме того, на водоемах рыбохозяйственного назначения водозаборные устройства должны удовлетворять требованиям органов охраны рыбных запасов, в том числе защищать молодь рыбы от попадания в водоприемник. Существует множество различных типов водозаборных устройств, применение которых целесообразно при различных условиях.

Для забора воды из поверхностных источников важнейшее значение имеет удаление фитопланктона. Развитие фитопланктона зависит от ряда факторов, основными из которых являются прогрев и освещенность водных масс, а также наличие в достаточном количестве питательных веществ — биогенных элементов (в основном азота и фосфора). Большое значение имеют морфометрические особенности водохранилищ и их гидрологический режим. Численность фитопланктона заметно меняется из года в год. Высокие концентрации водорослей в отдельные периоды способствуют ухудшению органолептических показателей качества воды, что осложняет процесс водоподготовки. Например, анализ многолетних данных (по информации АО «Мосводоканал») показывает, что из всех водохранилищ, являющихся источниками водоснабжения г. Москвы, наиболее интенсивному цветению подвержены москворецкие, особенно Озернинское и Истринское. В Можайском водохранилище процесс развития водорослей происходит менее заметно, в Рузском он еще меньше.

Существует достаточно много способов удаления фитопланк- тонов, например, барабанные сита, вращающиеся ленточные сита, дисковые сита и др. В частности, инженерно-технологическим центром АО «Мосводоканал» предлагается использование микрофильтрации на дисковых фильтрах (рис. 2.4).

Схема дискового фильтра для удаления фитопланктонов

Рис. 2.4. Схема дискового фильтра для удаления фитопланктонов

Перспективным методом удаления фитопланктона является технология с использованием флотации (рис. 2.5).

Речная вода подается во флотатор, в который также подается рабочая жидкость из сатуратора. В камерах флотационной установки происходят слипание частиц фитопланктона с пузырьками воздуха и образование флотокомплексов, всплывающих в пенный слой, который периодически удаляется. Для очистки от более мелких частиц вода после флотационной установки подается на фильтр с зернистой загрузкой и далее в промежуточный резервуар. Данная схема отличается простотой и высокой эффективностью.

После забора исходная вода подвергается реагентной обработке. В основном обработка осуществляется в смесителях, состоящих из нескольких камер (дозирования, смешения и хлопьеобразования). Для обеззараживания в исходную воду добавляют хлорсодержащий реагент. До недавнего времени для обеззараживания питьевой воды

Схема флотационного удаления фитопланктона

Рис. 2.5. Схема флотационного удаления фитопланктона:

7 — сатуратор; 2 — флотатор; 3 — фильтр с зернистой загрузкой; 4 — промежуточный резервуар; 5 — насосы

широко применялся жидкий хлор, но он является высокотоксичным веществом. В этой связи на многих станциях водоподготовки произвели замену жидкого хлора на гипохлорит натрия, который обладает более широким спектром биоцидного действия на различные типы микроорганизмов, при этом является менее токсичным по сравнению с жидким хлором.

Контрольные вопросы и задания

  • 1. Перечислите виды источников водозабора.
  • 2. Укажите преимущества и недостатки подземных источников водозабора.
  • 3. Опишите преимущества и недостатки поверхностных источников водозабора.
  • 4. Дайте примерные схемы забора воды из подземных источников водозабора.
  • 5. Приведите примерные схемы забора воды из поверхностных источников водозабора.
  • 6. Назовите способы удаления фитопланктона из поверхностных источников водозабора.
  • 7. В чем состоит целесообразность обеззараживания воды, забираемой из подземного источника?
  • 8. Каковы преимущества использования гипохлорита натрия при обеззараживании воды?

Темы рефератов

  • 1. Подземные источники водозабора. Примеры их использования в России.
  • 2. Подземные источники водозабора в Европе.
  • 3. Поверхностные источники водозабора. Примеры их использования в Московском регионе России.
  • 4. Поверхностные источники водозабора в Европе.
  • 5. Подземные источники водозабора в США и Канаде.
  • 6. Поверхностные источники водозабора в США и Канаде.
  • 7. Основные технологические приемы удаления фитопланктона из поверхностных источников.
  • 8. Зарубежный опыт удаления фитопланктона при заборе воды из поверхностных источников.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >