Третій пояс охоплює територію, що оточує джерело, яка впливає формування якості води у ньому. Кордони території третього поясу визначаються з можливості забруднення джерела хімічними речовинами.

1.8. Водопровідні очисні споруди

Показники якості води. Основним джерелом цін-

тралізованого господарсько-питного водопостачання в більшості регіонів Російської Федераціїє поверхневі води річок, водосховищ та озер. Кількість забруднень, що потрапляє в поверхневі джерела водопостачання, різноманітна і залежить від профілю та обсягу промислових і сільськогосподарських підприємств, розташованих у районі водозбору.

Якість підземних вод відрізняється достатньою різноманітністю і залежить від умов живлення підземних вод, глибини залягання водоносного пласта, складу водовмісних порід і т.д.

Показники якості води поділяються на фізичні, хімічні, біологічні та бактеріальні. Для визначення якості природних вод виробляють відповідні аналізи найбільш характерні для даного джерела періоди року.

До фізичних показниківвідносять температуру, прозорість (або каламутність), кольоровість, запах, присмак.

Температура води підземних джерел характеризується постійністю і знаходиться в межах 8…12 о С. Температура води поверхневих джерел змінюється за сезонами року і залежить від надходження до них підземних і стічних водколивається в межах 0,1…30 о С. Температура питної водиповинна перебувати в межах t = 7…10 про C, за t< 7 о C вода плохо очищается, при t >10 о C відбувається розмноження у ній бактерій.

Прозорість (або каламутність) характеризуються наявністю у воді завислих речовин (часток піску, глини, мулу). Концентрацію завислих речовин визначають ваговим способом.

Гранично допустимий вміст завислих речовин у питній воді має бути не більше 1,5 мг/л.

Кольоровість води зумовлена ​​наявністю у воді гумінових речовин. Кольоровість води вимірюється у градусах платиново-кобальтової шкали. Для питної води допускається кольоровість не більше 20о.

Присмаки та запахи природних вод можуть бути природними і штучного походження. Розрізняють три основні смаки природної води: солоний, гіркий, кислий. Відтінки смакових відчуттів, що складаються з основних, називають присмаками.

До запахам природного походження відносять землістий, рибний, гнильний, болотний та ін. До запахів штучного походження відносять хлорний, фенольний, запах нафтопродуктів та ін.

Інтенсивність та характер запахів та присмаків природної води визначають органолептично, за допомогою органів чуття людини за п'ятибальною шкалою. Питна вода може мати запах і смак інтенсивністю не вище 2 балів.

До хімічним показникамвідносять: іонний склад, жорсткість, лужність, окислюваність, активна концентрація водневих іонів (рН), сухий залишок (загальний солевміст), а також вміст у воді розчиненого кисню, сульфатів і хлоридів, азотовмісних сполук, фтору та заліза.

Іонний склад, (мг-екв/л) – природні води містять різні розчинені солі, представлені катіонами Ca+2, Mg+2, Na+, K+ та аніонами HCO3 –, SO4 –2, Cl–. Аналіз іонного складу дає змогу виявити інші хімічні показники.

Жорсткість води, (мг-екв/л) – обумовлена ​​наявністю у ній солей кальцію та магнію. Розрізняють карбонатну та некарбонатну жест-

кістка, їх сума визначає загальну жорсткість води, Жо = Жк + Жнк. Карбонатна жорсткість обумовлена ​​вмістом у воді карбо-

натних та бікарбонатних солей кальцію та магнію. Некарбонатна жорсткість обумовлена ​​кальцієвими та магнієвими солями сірчаної, соляної, кремнієвої та азотної кислот.

Вода для господарсько-питних цілей повинна мати загальну жорсткість трохи більше 7 мг-экв/л.

Лужність води (мг-екв/л) – обумовлена ​​присутністю в природній воді бікарбонатів та солей слабких органічних кислот.

Загальна лужність води визначається сумарним вмістом у ній аніонів: НСО3 -, СО3 -2, ВІН-.

Для питної води лужність не лімітується. Окислюваність води (мг/л) – обумовлена ​​присутністю в ній ор-

ганічних речовин. Окислюваність визначається кількістю кисню, який буде необхідний окислення органічних речовин, що у 1 л води. Різке підвищення окислюваності води (понад 40 мг/л) свідчить про її забруднення побутовими стічними водами.

Активна концентрація водневих іонів води є показником, що характеризує рівень її кислотності або лужності. Кількісно вона характеризується концентрацією водневих іонів. Насправді активну реакцію води виражають водневим показником рН, що є негативним десятковим логарифмом концентрації водневих іонів: рН = – lg [Н + ]. Показник величини рН води становить 1...14.

Природні води за величиною рН класифікуються: кислі рН< 7; нейтральные рН = 7; щелочные рН > 7.

Для питних цілей вода вважається придатною при рН = 6,5 ... 8,5. Солевміст води оцінюється по сухому залишку (мг/л): пре-

сні100 ... 1000; солоні3000 ... 10000; сильносолені10000 ... 50000.

У воді джерел господарсько-питного водопостачання сухий залишок не повинен перевищувати 1000 мг/л. За більшої мінералізації води в організмі людини спостерігається відкладення солей.

Розчинений кисень – потрапляє у воду при контакті з повітрям. Вміст кисню у воді залежить від температури та тиску.

У артезіанських водах розчиненого кисню не зустрічається,

а в поверхневих водах його концентрація значна.

У поверхневих водах вміст розчиненого кисню зменшується за наявності у воді процесів бродіння чи гниття органічних залишків. Різке зниження вмісту розчиненого кисню у воді свідчить про її органічне забруднення. У природній воді вміст розчиненого кисню має бути не

менше 4 мг О2/л.

Сульфати та хлориди − завдяки своїй високій розчинності містяться у всіх природних водах зазвичай у вигляді натрієвих, каль-

цієвих і магнієвих солей: CaSO4, MgSO4, CaCI2, MgCl2, NaCl.

У питній воді вміст сульфатів рекомендується не вище 500 мг/л, хлоридів – до 350 мг/л.

Азотовмісні сполуки – присутні у воді у вигляді іонів амонію NH4+, нітритів NO2 – та нітратів NO3 – . Азотовмісні забруднення вказують на забрудненість природних вод побутовими стічними водами та стоками від хімічних заводів. Відсутність у воді аміаку і водночас наявність нітритів і особливо нітратів свідчить про те, що забруднення водоймища сталося давно, і вода

зазнала самоочищення. При високих концентраціях у воді розчиненого кисню всі сполуки азоту окислюються в іони NO3 – .

Вважається допустимим присутність нітратів NO3 - у природній воді до 45 мг/л, азоту амонійного NH4+.

Фтор у природній воді міститься в кількості до 18 мл/л і більше. Проте переважна більшість поверхневих джерел характеризується вмістом у питній воді фтор – іону до 0,5 мг/л.

Фтор є активним у біологічному відношенні мікроелементом, кількість якого в питній воді, щоб уникнути карієсу та флюорозу, має бути в межах 0,7…1,5 мг/л.

Залізо – часто зустрічається у воді підземних джерел переважно у вигляді розчиненого бікарбонату двовалентного заліза Fe(HCO3 )2 . У поверхневих водах залізо зустрічається рідше і зазвичай у формі складних комплексних сполук, колоїдів або тонкодисперсної суспензії. Присутність заліза у природній воді робить її непридатною для використання в питних та виробничих цілях.

сірководень Н2 S.

Бактеріологічними показниками – прийнято вважати загальну кількість бактерій та кількість кишкових паличок, що містяться в 1 мл води.

p align="justify"> Особливу важливість для санітарної оцінки води має визначення бактерій групи кишкової палички. Присутність кишкової палички свідчить про забруднення води фекальними стоками та можливість попадання у воду хвороботворних бактерій, зокрема бактерій черевного тифу.

Бактеріологічними забрудненнями є бактерії та віруси з числа патогенних (хвороботворних), що живуть і розвиваються у воді, які можуть викликати захворювання на черевний тиф,

паратифом, дизентерією, бруцельозом, інфекційним гепатитом, сибіркою, холерою, поліомієліт.

Існують два показники бактеріологічного забруднення води: колі-титр та колі-індекс.

Колі-титр - кількість води в мл, що припадає на одну кишкову паличку.

Колі-індекс - кількість кишкових паличок, що знаходяться в 1 л води. Для питної води коли-титр повинен бути не менше 300 мл, коли індекс не більше 3 кишкових паличок. Загальна кількість бактерій

в 1 мл води допускається трохи більше 100.

Принципова схема водопровідних очисних споруд.

ній. Очисні споруди є однією з складових елементамисистем водопостачання та тісно пов'язані з її іншими елементами. Місце розташування очисної станції призначають під час виборів схеми водопостачання об'єкта. Часто очисні споруди мають поблизу джерела водопостачання і в незначному віддаленні від насосної станції першого підйому.

Традиційні технології водопідготовки передбачають обробку води за класичними двоступінчастою або одноступінчастою схемами, заснованими на застосуванні мікрофільтрації (у випадках наявності у воді водоростей у кількості понад 1000 кл/мл), коагулювання з подальшим відстоюванням або освітленням у шарі зваженого осаду, швидкого фільтрування. знезараження. Найбільшого поширення на практиці водоочищення мають схеми з самопливним рухом води.

Двоступінчаста схема підготовки води для господарсько-питних цілей представлена ​​на рис. 1.8.1.

Вода, що подається насосною станцією першого підйому, надходить у змішувач, куди вводиться розчин коагулянту і де відбувається його змішування з водою. Зі змішувача вода надходить в камеру пластівництва і послідовно проходить через горизонтальний відстійник і швидкий фільтр. Освітлена вода надходить у резервуар чистої води. У трубу, що подає в резервуар воду, вводиться хлор із хлораторної. Необхідний для знезараження контакт її з хлором забезпечується у резервуарі чистої води. У деяких випадках хлор у воду подають двічі: перед змішувачем (первинне хлорування) та після фільтрів (вторинне хлорування). При недостатній лужності вихідної води змішувач одночасно з коагулянтом

подається розчин вапна. Для інтенсифікації процесів коагуляції перед камерою пластів'я або фільтрами вводять флокулянт.

Якщо вихідна вода має смак і запах, перед відстійниками або фільтрами через дозатор вводять активоване вугілля.

Реагенти готують у спеціальних апаратах, розташованих у приміщеннях реагентного господарства.

Від насосів першого

До насосів

Мал. 1.8.1. Схема очисних споруд з очищення води для господарсько-питних цілей: 1 – змішувач; 2 – реагентне господарство; 3 − камера пластівців; 4 − відстійник; 5 − фільтри; 6 – резервуар чистої води; 7 − хлораторна

При одноступінчастій схемі очищення води її освітлення здійснюється на фільтрах або контактних освітлювачах. При очищенні маломутних кольорових вод застосовується одноступенева схема.

Розглянемо докладніше сутність основних процесів водоочищення. Коагулювання домішок називають процес укрупнення дрібних колоїдних частинок, що відбуваються внаслідок їхнього взаємного злипання під дією молекулярного тяжіння.

Колоїдні частинки, що містяться у воді, мають негативні заряди і знаходяться у взаємному відштовхуванні, тому не осідають. Доданий коагулянт утворює позитивно заряджені іони, що сприяє взаємному тяжінню протилежно заряджених колоїдів і призводить до утворення укрупнених частинок (пластівців) в камерах хлопьеобразования.

Як коагулянти застосовують сірчанокислий алюміній, сірчанокисле закисне залізо, поліоксихлорид алюмінію.

Процес коагуляції описується наступними хімічними реакціями

Al2 (SO4 )3 → 2Al3+ + 3SO4 2– .

Після введення у воду коагулянту катіони алюмінію взаємодіють із нею

Al3+ + 3H2 O = Al(OH)3 ↓+ 3H+ .

Катіони водню зв'язуються присутніми у воді бікарбонатами:

H+ + HCO3 - → CO2 + H2 O.

у воду додають соду:

2H+ + CO3 –2 → H2O + CO2.

Процес освітлення можна інтенсифікувати за допомогою високомолекулярних флокулянтів (праестола, ВПК – 402), які вводяться у воду після змішувача.

Ретельне перемішування води, що очищається, з реагентами здійснюється в змішувачах різних конструкцій. Змішування реагентів з водою має бути швидким і здійснюватись протягом 1–2 хв. Застосовуються такі види змішувачів: дірчасті (рис. 1.8.2), перегородчасті (рис. 1.8.3) та вертикальні (вихрові) змішувачі.

+β h1

2bл

Мал. 1.8.2. Дірчастий змішувач

Мал. 1.8.3. Перегородчастий змішувач

Змішувач дірчастого типу застосовується на станціях обробки води продуктивністю до 1000 м3/год. Він виконується у вигляді залізобетонного лотка з вертикальними перегородками, встановленими перпендикулярно до руху води і забезпеченими отворами, розташованими в кілька рядів.

Перегородчастий змішувач застосовується на водоочисних станціях продуктивністю трохи більше 500–600 м3 /год. Змішувач складається з лотка із трьома поперечними вертикальними перегородками. У першій та третій перегородках влаштовують проходи для води, розміщені в центральній частині перегородок. У середній перегородці передбачені два бічні проходи для води, що примикають до

стінок лотка. Завдяки такій конструкції змішувача виникає турбулентність потоку води, що рухається, що забезпечує повне змішання реагенту з водою.

На станціях, де вода обробляється вапняним молоком, Застосування дірчастих і перегородчастих змішувачів не рекомендується, так як швидкість руху води в цих змішувачах не забезпечує підтримки частинок вапна у зваженому стані, що приво-

	дит до осадження перед перегородками.
	На водоочисних станціях най-
	більше застосуваннязнайшли вертикаль-
	ні змішувачі (рис. 1.8.4). Змішувач
	цього типу може бути квадратного або
	круглого перерізу в плані, з пірами-
	далекою або конічною нижньою частиною.
	У перегородчастих камерах пластівець-
	освіти влаштовують ряд перегородок
	док, які змушують воду міняти							Реагенти
	напрямок свого руху або в
	вертикальною, або горизонтальною
	площині, що і забезпечує необхо-
	димі перемішування води.		Мал. 1.8.4. Вертикальний (вих-
	Для перемішування води та забезпе-
			ревій) змішувач: 1 – подача
		більш повної агломерації	вихідної води; 2 – відведення води
	дрібних пластівців коагулянту у великі				із змішувача
	служать камери пластівництва. Їх

установка необхідна перед горизонтальними та вертикальними відстійниками. При горизонтальних відстійниках слід влаштовувати наступні типи камер пластівців: перегородчасті, вихрові, вбудовані з шаром зваженого осаду і лопатеві; при вертикальних відстійниках – вир.

Видалення зважених речовин із води (освітлення) здійснюється шляхом відстоювання її у відстійниках. У напрямку руху води відстійники бувають горизонтальні, радіальні та вертикальні.

Горизонтальний відстійник (рис. 1.8.5) є прямокутний у плані залізобетонний резервуар. У нижній частині є обсяг для накопичення осаду, який видаляється по каналу. Для більш ефективного видаленняосаду дно відстійника виконують із ухилом. Вода, що обробляється, надходить через розподільчий

лоток (або затоплений водозлив). Пройшовши через відстійник, вода збирається лотком або перфорованою (дірчастою) трубою. Останнім часом застосовують відстійники з розосередженим збором освітленої води, влаштовуючи спеціальні жолоби або перфоровані труби у верхній частині, що дозволяє збільшити продуктивність відстійників. Горизонтальні відстійники застосовують на очисних станціях продуктивністю понад 30 000 м3 на добу.

Різновидом горизонтальних відстійників є радіальні відстійники, що мають механізм для згрібання осаду в приямок, розташований у центрі споруди. З приямка осад відкачується насосами. Конструкція радіальних відстійників складніша, ніж горизонтальних. Застосовують їх для освітлення вод з великим вмістом завислих речовин (більше 2 г/л) та в системах оборотного водопостачання.

Вертикальні відстійники (рис. 1.8.6) круглої чи квадратної форми у плані мають конічне чи пірамідальне днище для накопичення осаду. Ці відстійники застосовують за умови попереднього коагулювання води. Камера хлопьеобразования, переважно вир, розташовується у центрі споруди. Освітлення води відбувається при висхідному її русі. Освітлена вода збирається кільцевими та радіальними лотками. Осад із вертикальних відстійників випускають під гідростатичним напором води без вимкнення споруди з роботи. Вертикальні відстійники застосовують переважно при витратах 3000 м3/сут.

Освітлювачі зі зваженим шаром осаду призначені для попереднього освітлення води перед фільтруванням і лише за умови попереднього коагулювання.

Освітлювачі зі зваженим шаром осаду можуть бути різних типів. Одним з найбільш поширених є освітлювач коридорного типу (рис. 1.8.7), який є прямокутним у плані резервуаром, розділеним на три секції. Дві крайні секції є робочими камерами освітлювачами, а середня секція служить осадоущільнювачем. Вода, що освітлюється, подається біля дна освітлювача по дірчастих трубах і рівномірно розподіляється по площі освітлювача. Потім вона проходить через зважений шар осаду, освітлюється і по дірчастому лотку або трубі, розташованому на деякій відстані над поверхнею зваженого шару, відводиться на фільтри.

Для глибокого освітлення води застосовують фільтри, які здатні вловлювати з неї практично всі суспензії. Існують так

фільтри і для часткового очищення води. Залежно від природи та типу фільтруючого матеріалу розрізняють такі типи фільтрів: зернисті (фільтруючий шар − кварцевий пісок, антрацит, керамзит, горілі породи, гранодіарит, пінополістирол та ін); сітчасті (фільтруючий шар - сітка з розміром осередків 20-60 мкм); тканинні (фільтруючий шар – бавовняні, лляні, сукняні, скляні або капронові тканини); намивальні (фільтруючий шар – деревне борошно, діатоміт, азбестова крихта та інші матеріали, що намиваються у вигляді тонкого шару на каркас із пористої кераміки, металевої сітки або синтетичної тканини).

Мал. 1.8.5. Горизонтальний відстійник: 1 – подача вихідної води; 2 – відведення очищеної води; 3 – відведення осаду; 4 – розподільні кишені; 5 – розподільні грати; 6 – зона накопичення осаду;

7 – зона відстоювання

Мал. 1.8.6. Вертикальний відстійник: 1 – камера пластівництва; 2 – сегнетове колесо з насадками; 3 – гасник; 4 – подача вихідної води (із змішувача); 5 – збірний жолоб вертикального відстійника; 6 - труба для відведення осаду з вертикального відстійника; 7 – відведення

води з відстійника

Зернисті фільтри застосовують для очищення господарсько-питної та технічної води від тонкодисперсної суспензії та колоїдів; сітчасті – для затримання грубодисперсних зважених та плаваючих частинок; тканинні – для очищення маломутних вод на станціях невеликої продуктивності.

Для очищення води у комунальному водопостачанні застосовуються зернисті фільтри. Найважливішою характеристикоюроботи фільтрів є швидкість фільтрування, залежно від якої фільтри поділяють на повільні (0,1-0,2), швидкі (5,5-12) і надшвидко-

Мал. 1.8.7. Коридорний освітлювач зі зваженим осадом з вертикальним осадоущільнювачем: 1 – коридори-освітлювачі; 2 – осадоущільнювач; 3 – подача вихідної води; 4 – збірні кишені для відведення освітленої води; 5 – відведення осаду з осадоущільнювача; 6 – відведення освітленої води з осадоущільнювача; 7 – осадоприймальні

вікна з козирками

Найбільшого поширення набули швидкі фільтри, у яких освітлюється попередньо коагульована вода (рис. 1.8.8).

Вода, що надходить на швидкі фільтри після відстійника або освітлювача, не повинна містити завислих речовин більше 12–25 мг/л, а після фільтрування мутність води не повинна перевищувати 1,5 мг/л

Контактні освітлювачі пристрою аналогічні швидким фільтрам і є їх різновидом. Освітлення води, засноване на явищі контактної коагуляції, відбувається під час руху її знизу нагору. Коагулянт вводять у воду, що обробляється безпосередньо перед її фільтруванням через піщане завантаження. За короткий час до початку фільтрування утворюються лише дрібні пластівці суспензій. Подальший процес коагуляції відбувається на зернах завантаження, до яких прилипають дрібні пластівці, що раніше утворилися. Цей процес, званий контактною коагуляцією, відбувається швидше, ніж звичайна коагуляція обсягом, і вимагає меншої кількості коагулянта. Контактні освітлювачі промивають шляхом

Знезараження води. У сучасних очисних спорудах знезараження води проводиться у всіх випадках, коли джерело водопостачання ненадійне з санітарної точки зору. Знезараження може бути здійснене хлоруванням, озонуванням та бактерицидним опроміненням.

Хлорування води.Спосіб хлорування є найпоширенішим способом знезараження води. Зазвичай для хлорування використовують рідкий чи газоподібний хлор. Хлор має високу дезінфікуючу здатність, відносно стійок і тривалий час зберігає активність. Він легко дозується та контролюється. Хлор діє на органічні речовини, окислюючи їх, та на бактерії, які гинуть внаслідок окислень речовин, що входять до складу протоплазми клітин. Недоліком знезараження води хлором є утворення токсичних летких галогенорганічних сполук.

Одним із перспективних способів хлорування води є використання гіпохлориту натрію(NaClO), одержуваного електролізом 2-4% розчину кухонної солі.

Діоксид хлору (ClO2) дозволяє зменшити можливість утворення побічних хлорорганічних сполук. Бактерицидність діоксиду хлору вища ніж хлору. Особливо ефективний діоксид хлору при знезараженні води з високим вмістом органічних речовин та амонійних солей.

Залишкова концентрація хлору у питній воді не повинна перевищувати 0,3–0,5 мг/л

Взаємодія хлору з водою здійснюється у контактних резервуарах. Тривалість контакту хлору з водою до надходження її до споживачів має бути не менше ніж 0,5 год.

Бактерицидне опромінення. Бактерицидна властивість ультрафіолетових променів(УФ) обумовлено дією на клітинний обмін і особливо на ферментні системи бактеріальної клітини, крім того, під дією УФ-випромінювання відбуваються фотохімічні реакції в структурі молекул ДНК і РНК, що призводять до їх незворотних ушкоджень. УФ-промені знищують не лише вегетативні, а й спорові бактерії, тоді як хлор діє лише на вегетативні. До переваг УФ-випромінювання слід віднести відсутність будь-якого впливу на хімічний складводи.

Для знезараження води у такий спосіб її пропускають через установку, що складається з ряду спеціальних камер, усередині яких розміщені ртутно-кварцові лампи, укладені в кварцові кожухи. Ртутно-кварцові лампи виділяють ультрафіолетове випромінювання. Продуктивність такої установки залежно від кількості камер становить 30...150 м3/год.

Експлуатаційні витрати на знезараження води опроміненням та хлоруванням приблизно однакові.

Однак слід зазначити, що при бактерицидному опроміненні води утруднений контроль ефекту знезараження, тоді як при хлоруванні цей контроль здійснюється просто за наявності залишкового хлору у воді. Крім цього цей спосіб неможливо використовувати для знезараження води з підвищеною каламутністю та кольоровістю.

Озонування води.Озон застосовується з метою глибокого очищення води та окислення специфічних органічних забруднень антропогенного походження (фенолів, нафтопродуктів, СПАР, амінів та ін.). Озон дозволяє поліпшити перебіг процесів коагуляції, скоротити дозу хлору та коагулянту, зменшити концентрацію

цію ЛМР, підвищити якість питної води за мікробіологічними та органічними показниками.

Озон найбільш доцільно застосовувати спільно з сорбційним очищенням на активному вугіллі. Без озону в багатьох випадках неможливо одержати воду, що відповідає СанПіН. Як основні продукти реакції озону з органічними речовинами називають такі сполуки, як формальдегід і ацетальдегід, вміст яких нормується в питній воді на рівні 0,05 і 0,25 мг/л відповідно.

Озонування засноване на властивості озону розкладатися у воді з утворенням атомарного кисню, що руйнує ферментні системи мікробних клітин та окислює деякі сполуки. Кількість озону, необхідне знезараження питної води, залежить від ступеня забруднення води і становить трохи більше 0,3–0,5 мг/л. Озон токсичний. Гранично допустимий вміст цього газу у повітрі виробничих приміщень 0,1 г/м3.

Знезараження води озонуванням за санітарними та технічними нормами є найкращим, але порівняно дорогим. Установка для озонування води є складним і дорогим комплексом механізмів і обладнання. Істотним недоліком озонаторної установки є значне споживання електроенергії для отримання з повітря очищеного озону та подачі його в воду, що обробляється.

Озон, будучи сильним окислювачем, може застосовуватися як знезараження води, але й її знебарвлення, і навіть усунення присмаків і запахів.

Доза озону необхідна для знезараження чистої води не перевищує 1 мг/л, для окислення органічних речовин при знебарвленні води – 4 мг/л.

Тривалість контакту знезаражуваної води з озоном становить приблизно 5 хв.

У зв'язку з тим, що обсяги водоспоживання постійно зростають, а підземні водні джерела є обмеженими, нестачу води заповнюють за рахунок поверхневих водойм.
Якість питної води має відповідати високим вимогам стандарту. А від якості води, яка використовується у промислових цілях, залежить нормальна та стабільна робота пристроїв та обладнання. Тому і ця вода має бути добре очищена, і відповідати стандартам.

Але в більшості випадків якість води є низькою, а проблема очищення води сьогодні має велику актуальність.
Підвищити якість очищення стічних вод, які потім планується застосовувати для пиття та з господарською метою, можна за допомогою застосування спеціальних способів їх очищення. Для цього споруджуються комплекси очисних споруд, які потім об'єднуються в водоочисні станції.

Але слід приділяти увагу проблемі очищення не тільки тієї води, яка потім вживатиметься в їжу. Будь-які стічні води, пройшовши певні етапи очищення, скидаються у водоймища або на рельєф. І якщо вони містять шкідливі домішки, та їх концентрація вища допустимих значень, то наноситься серйозний ударстаном довкілля. Тому всі заходи з охорони водойм, річок та природи загалом починаються з підвищення якості очищення стоків. Спеціальні споруди, які служать для очищення стоків, крім своєї основної функції також дозволяють видобути зі стоків корисні домішки, які можна використовувати надалі, можливо, навіть на інших виробництвах.
Ступінь очищення стоків регулюється законодавчими актами, саме «Правилами охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами» і «Основами водного законодавства РФ».
Усі комплекси очисних споруд можна розділити на водопровідні та каналізаційні. Кожен вид можна розділити ще на підвиди, що відрізняються між собою особливостями будови, складом, а також технологічними процесами очищення.

Водопровідні очисні споруди

Методи очищення води, що використовуються, а відповідно і склад самих споруд очищення, визначаються якістю вихідної води та вимогами до води, яку потрібно отримати на виході.
Технологія очищення включає процеси освітлення, знебарвлення та знезараження. Відбувається це за допомогою процесів відстоювання, коагуляції, фільтрації та обробки хлором. У тому випадку, якщо спочатку вода не дуже забруднена, деякі технологічні процеси пропускаються.

Найбільш поширеними способами освітлення та знебарвлення стоків на водопровідних очисних установках є коагуляція, фільтрація та відстоювання. Найчастіше відстоюють воду в горизонтальних відстійниках, а фільтрують з використанням різних завантажень або контактних освітлювачів.
Практика будівництва водоочисних споруд у нашій країні показала, що найширше застосування мають ті пристрої, які спроектовані таким чином, що у ролі головних очисних елементів виступають горизонтальні відстійники та швидкі фільтри.

Єдині вимоги до очищеної питної води визначає практично ідентичний склад та структуру споруд. Наведемо приклад. До всіх без винятку водоочисних станцій (незалежно від їх потужності, продуктивності, типу та інших особливостей) входять такі складові:
- реагентні пристрої із змішувачем;
- Камери пластів'ятворення;
- горизонтальні (рідше вертикальні) відстійні камери та освітлювачі;
- ;
- ємності для очищеної води;
- ;
- підсобно-допоміжні, адміністративні та побутові об'єкти.

Каналізаційні очисні споруди

Очисні каналізаційні споруди мають складну інженерну структуру, як і водопровідні системи очищення. На таких спорудах стоки проходять етапи механічної, біохімічної (її ще називають) та хімічної очистки.

Механічна очистка стоків дозволяє відокремити зважені речовини, а також грубі домішки за допомогою проціджування, фільтрування та відстоювання. На деяких об'єктах очищення механічне очищення є завершальною стадією процесу. Але найчастіше вона є лише попередньою стадією для біохімічного очищення.

Механічна складова комплексу з очищення стоків складається з таких елементів:
- грати, що затримують великі домішки мінерального та органічного походження;
- пісколовки, які дозволяють відокремити важкі механічні домішки (як правило, це пісок);
- відстійники для відокремлення зважених частинок (часто органічного походження);
- хлораторні пристрої з контактними ємностями, де освітлена стічна вода знезаражується під впливом хлору.
Такі стоки після дезінфекції можуть бути скинуті у водойму.

На відміну від механічного очищення, при хімічному способіочищення перед відстійниками встановлюють змішувачі та реагентні установки. Таким чином стічні води після того, як пройдуть ґрати і пісковловлювач надходять у змішувач, де до них додається спеціальний реагент для коагулювання. А потім суміш вирушає у відстійник для освітлення. Після відстійника вода випускається або у водойму, або на наступний етап очищення, де відбувається додаткове освітлення, а потім вони випускаються у водойму.

Біохімічний метод очищення стоків найчастіше проводиться на таких спорудах: поля фільтрації, або біофільтрах.
На полях фільтрації стоки після проходження етапу очищення в решітках і пісковловлювачі, надходять у відстійники для освітлення та дегельмінтизації. Потім вони йдуть на поля зрошення або фільтрації, і після цього вони скидаються у водойму.
При очищенні в біофільтрах стоки проходять етапи механічного очищення, а потім зазнають примусової аерації. Далі стоки, що містять кисень, надходять у споруди біофільтрів, а після нього направляються у вторинний відстійник, де осаджуються виважені речовини і надлишок, що виносяться з біофільтра. Після цього очищені стоки проходять дезінфекцію, і скидаються у водойму.
Очищення стоків в аеротенках проходить такі етапи: грати, пісковловлювачі, примусова аерація, відстоювання. Потім попередньо очищені стоки надходять в аеротенк, а потім у вторинні відстійники. Закінчується цей спосіб очищення так само, як і попередній – процедурою дезінфекції, після чого стоки можуть бути скинуті у водойму.

Основні методи покращення якості природної води та склад споруд залежать від якості води в джерелі, від призначення водопроводу. До основних методів очищення води належать:

1. освітлення, яке досягається шляхом відстоювання води у відстійнику або освітлювачах для осадження зважених частинок, що знаходяться у воді, та фільтруванням води через матеріал, що фільтрує;

2. знезараження(Дезінфекція) для знищення хвороботворних бактерій;

3. пом'якшення– зменшення у воді солей кальцію та магнію;

4. спеціальна обробка води- Знесолення (опреснювання), знезалізнення, стабілізація - застосовують, в основному для виробничих цілей.

Схема споруд для підготовки питної води із застосуванням відстійника та фільтра показана на рис. 1.8.

Очищення природної води для питних цілей складається з наступних заходів: коагулювання, освітлення, фільтрування, знезараження за допомогою хлорування.

Коагулюваннявикористовується для прискорення процесу осадження завислих речовин. Для цього у воду додають хімічні реагенти, так звані коагулянти, які вступають у реакцію з солями, що знаходяться у воді, сприяючи осадженню зважених і колоїдних частинок. Розчин коагулянту готується та дозується на установках, які називають реагентним господарством. Коагулювання є дуже складним процесом. В основному коагулянти укрупнюють завислі речовини шляхом їх злипання. Як коагулянт у воду вводять солі алюмінію або заліза. Найчастіше використовують сірчанокислий алюміній Al2(SO4)3, залізний купорос FeSO4, хлорне залізо FeCl3. Їхня кількість залежить від рН води (активна реакція води рН визначається концентрацією водневих іонів: рН=7 середа нейтральна, рН>7-кисла, рН<7-щелочная). Доза коагулянта зависит от мутности и цветности воды и определяется согласно СНиП РК 04.01.02.–2001 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения». Для коагулирования используют мокрый способ дозирования реагентов. Коагулянт вводят в воду уже растворенный. Для этого имеется растворный бак, два расходных бака, где готовится раствор определенной концентрации путем добавления воды. Готовый раствор коагулянта подается в дозировочный бачок, имеющий поплавковый клапан, поддерживающий постоянный уровень воды. Затем из него раствор подается в смесители.

Мал. 1.8. Схеми станцій водопідготовки: з камерою утворення пластівців, відстійниками та фільтрами (А); з освітлювачем зі зваженим осадом та фільтрами (Б)

1 – насос першого підйому; 2 – реагентний цех; 3 – змішувач; 4 - камерахлоп'єутворення; 5 – відстійник; 6 – фільтр; 7 – трубопровід для входу хлору; 8 – резервуар очищеної води; 9 – насос другого підйому; 10 - освітлювач зі зваженим осадом

Для прискорення процесу коагулювання вводять флокулянти: поліакриламід, кремнекислоту. Найбільш поширені такі конструкції змішувачів: перегородчасті, дірчасті та вихрові. Процес змішування повинен проходити до утворення пластівців, тому перебування води в змішувачі трохи більше 2 хвилин. Змішувач перегородковий - лоток з перегородками під кутом 45 °. Вода кілька разів змінює свій напрямок, утворюючи інтенсивні завихрення, та сприяє перемішуванню коагулянту. Дірчасті змішувачі - в поперечних перегородках є отвори, вода, проходячи через них, також утворює завихрення, сприяючи перемішування коагулянту. Вихрові змішувачі – вертикальні змішувачі, де перемішування відбувається за рахунок турбулізації вертикального потоку.

Зі змішувача вода надходить у камеру пластівництва (камера реакцій). Тут вона знаходиться 10 - 40 хвилин для отримання великих пластівців. Швидкість руху в камері така, що не відбувається випадання пластівців та їх руйнування.

Розрізняють камери пластівців: водоворотні, перегородчасті, лопатеві, вихрові залежно від способу перемішування. Перегородчасті – залізобетонний резервуар поділяється перегородками (поздовжніми) на коридори. Вода проходить ними зі швидкістю 0,2 – 0,3 м/с. Число коридорів залежить від каламутності води. Лопатеві – з вертикальним або горизонтальним розташуванням валу мішалок. Вихрові - резервуар у вигляді гідроциклону (конічні, що розширюються догори). Вода надходить знизу і рухається з швидкістю, що зменшується, від 0,7 м/с до 4 – 5 мм/с, при цьому периферійні шари води втягуються в основний, створюється вихровий рух, що сприяє хорошому перемішуванню і пластівцевутворенню. З камери пластівця вода надходить у відстійник або освітлювачі для освітлення.

Освітлення- Це процес виділення з води завислих речовин при її русі з малими швидкостями через спеціальні споруди: відстійники, освітлювачі. Осадження часток відбувається під впливом сили тяжкості, т.к. питома вага частинок більша за питому вагу води. Джерела водопостачання мають різний вміст завислих частинок, тобто. мають різну каламутність, отже, тривалість освітлення буде різною.

Розрізняють відстійники горизонтальні, вертикальні та радіальні.

Горизонтальні відстійники використовуються при продуктивності станції більше 30000 м 3 /добу, являють собою прямокутний резервуар зі зворотним ухилом дна для видалення осаду, що скупчився шляхом зворотного промивання. Подача води здійснюється із торця. Відносно рівномірний рух досягається пристроєм дірчастих перегородок, водозливів, збірних кишень, жолобів. Відстійник може бути двосекційним при ширині секції не більше 6 м. Час відстоювання – 4 години.

Вертикальні відстійники – за умови продуктивності станції очищення до 3000 м 3 /сут. У центрі відстійника є труба, куди подається вода. Відстійник круглий або квадратний у плані з конічним дном (a = 50-70 °). По трубі вода опускається вниз відстійника, а потім піднімається вгору з малою швидкістю робочу частину відстійника, де через водозлив збирається в круговому лотку. Швидкість висхідного потоку 0,5 – 0,75 мм/с, тобто. вона повинна бути меншою за швидкість осадження зважених частинок. При цьому діаметр відстійника трохи більше 10 м, відношення діаметра відстійника до висоті осадження дорівнює 1,5. Число відстійників не менше 2-х. Іноді відстійник поєднують з камерою пластівців, яка розташовується замість центральної труби. У цьому випадку вода надходить із сопла по дотичній зі швидкістю 2 – 3 м/с, створюючи умови для пластівництва. Для гасіння обертального руху в нижній частині відстійника влаштовують ґрати. Час відстоювання у вертикальних відстійниках – 2 години.

Радіальні відстійники - це круглі резервуари з малоконічним дном, що застосовуються в промисловому водопостачанні, при високому вмісті зважених частинок при продуктивності понад 40000 м 3 /сут.

Вода подається в центр, а потім рухається у радіальному напрямку до збірного лотка по периферії відстійника, з якого відводиться трубою. Освітлення також відбувається за рахунок створення малих швидкостей руху. Відстійники мають невелику глибину 3-5 м у центрі, 1,5-3 м на периферії, діаметр 20-60 м. Осад видаляють механізованим способом, скребками, не припиняючи роботу відстійника.

Освітлювачі.Процес освітлення у яких відбувається інтенсивніше, т.к. вода після коагулювання проходить через шар завислого осаду, який підтримується в такому стані струмом води (рис. 1.9).

Частинки зваженого осаду сприяють більшому укрупненню пластівців коагулянту. Великі пластівці можуть затримати більше зважених частинок в воді, що освітлюється. Такий принцип покладено основою роботи освітлювачів із зваженим осадом. Освітлювачі при рівних обсягах з відстійниками мають більшу продуктивність, вимагають менше коагулянту. Для видалення повітря, яке може змучувати зважений осад, вода попередньо прямує у повітровідділювач. У освітлювач коридорного типу вода, що освітлюється, подається по трубі знизу і розподіляється дірчастими трубами в бічних відсіках (коридорах) в нижній частині.

Швидкість висхідного потоку в робочій частині повинна бути 1-1,2 мм/с, щоб пластівці коагулянту знаходилися у зваженому стані. При проходженні через шар зваженого осаду зважені частки затримуються, висота зваженого осаду 2 – 2,5 м. Ступінь освітлення вищий, ніж у відстійнику. Вище робочої частини знаходиться захисна зона, де зваженого осаду немає. Потім освітлена вода потрапляє у збірний лоток, з якого трубопроводом подається на фільтр. Висота робочої частини (зони освітлення) – 1,5-2 м-коду.

Фільтрування води.Після освітлення вода фільтрується, для цього використовують фільтри, що мають шар фільтруючого дрібнозернистого матеріалу, в якому при проходженні води затримуються частинки дрібної суспензії. Фільтруючий матеріал – кварцовий пісок, гравій, подрібнений антрацит. Фільтри бувають швидкі, надшвидкісні, повільні: швидкі працюють з коагулюванням; повільні – без коагулювання; надшвидкісні - з коагулюванням і без.

Розрізняють фільтри напірні (надшвидкісні), безнапірні (швидкі та повільні). У напірних фільтрах вода через шар фільтра проходить під напором, що створюється насосами. У безнапірних - під натиском, створеним різницею відміток води у фільтрі та на виході з нього.

Мал. 1.9. Освітлювач зі зваженим осадом коридорного типу

1 – робоча камера; 2 – осадоущільнювач; 3 – вікна прикриті козирками; 4 - трубопроводи для подачі води, що освітлюється; 5 - трубопроводи для випуску осаду; 6 – трубопроводи для відбору води з осадоущільнювача; 7 – засувка; 8 – ринви; 9 – збірний лоток

У відкритих (безнапірних) швидких фільтрах вода подається з торця в кишеню і проходить зверху вниз через шар фільтра і шар гравію, що підтримує, потім через дірчасте дно надходить в дренаж, звідти по трубопроводу в резервуар чистої води. Промивання фільтра проходить зворотним струмом через відвідний трубопровід знизу вгору, вода збирається в промивних жолобах, потім відводиться в каналізацію. Товщина фільтрового завантаження залежить від крупності піску та приймається 0,7 – 2 м. Розрахункова швидкість фільтрування – 5,5-10 м/год. Час промивання – 5-8 хвилин. Призначення дренажу – рівномірне відведення профільтрованої води. Нині використовують двошарові фільтри, завантажують спочатку (згори донизу) дроблений антрацит (400 – 500 мм), потім пісок (600 – 700 мм), який підтримує гравійний шар (650 мм). Останній шар служить для запобігання вимиванню фільтрового завантаження.

Крім однопоточного фільтра (про який вже сказано), використовують двопотокові, в яких подача води здійснюється двома потоками: зверху та знизу, відведення профільтрованої води по одній трубі. Швидкість фільтрування – 12 м/година. Продуктивність двопотокового фільтра в 2 рази більша за однопотоковий.

Знезараження води.При відстоюванні та фільтруванні затримується більшість бактерій до 95%. Бактерії, що залишилися, знищуються в результаті знезараження.

Знезараження води досягається такими способами:

1. Хлорування проводять рідким хлором та хлорним вапном. Ефект хлорування досягається при інтенсивності перемішування хлору з водою у трубопроводі або у спеціальному резервуарі протягом 30 хвилин. На 1 л фільтрованої води вводять 2-3 мг хлору, але в 1л нефільтрованої води – 6 мг хлору. Вода, що надходить до споживача, повинна містити 0,3-0,5 мг хлору на 1 л, так званий залишковий хлор. Зазвичай використовують подвійне хлорування: до та після фільтрування.

Дозують хлор у спеціальних хлораторах, які бувають напірні та вакуумні. Напірні хлоратори мають недолік: рідкий хлор знаходиться під тиском вище за атмосферний, тому можливі витоку газу, який отруйний; вакуумні – немає цього недоліку. Хлор доставляється у зрідженому вигляді у балонах, з нього хлор переливають у проміжний, де він переходить у газоподібний стан. Газ надходить у хлоратор, де розчиняється у водопровідній воді, утворюючи хлорну воду, яка потім вводиться в трубопровід, що транспортує воду, призначену для хлорування. При збільшенні дози хлору у воді залишається неприємний запах, таку воду треба дехлорувати.

2. Озонування – це знезараження води озоном (окислення бактерії атомарним киснем, одержуваним при розщепленні озону). Озон усуває кольоровість, запахи та присмаки води. Для знезараження 1л підземних джерел необхідно 0,75 – 1 мг озону, 1 л фільтрованої води поверхневих джерел – 1-3 мг озону.

3. Ультрафіолетове опромінення виробляють за допомогою ультрафіолетових променів. Цей спосіб використовують для знезараження підземних джерел з невеликими витратами та фільтрованої води поверхневих джерел. Як джерела випромінювання служать ртутно-кварцові лампи високого та низького тиску. Розрізняють напірні установки, які встановлюють у напірних трубопроводах, безнапірні – на горизонтальних трубопроводах та спеціальних каналах. Ефект знезараження залежить від тривалості та інтенсивності випромінювання. Цей метод не застосовується для вод високої каламутності.

Водопровідна мережа

Водопровідні мережі поділяються на магістральні та розподільні. Магістральні транспортують транзитні маси води до об'єктів споживання, розподільні підводять воду з магістралей до окремих будівель.

При трасуванні водопровідних мереж слід враховувати планування об'єкта водопостачання, розміщення споживачів, рельєф місцевості.

Мал. 1.10. Схеми водопровідних мереж

а - розгалужена (тупикова); б – кільцева

За контуром у плані водопровідні мережі розрізняють: тупикові та кільцеві.

Тупикові мережі використовують для об'єктів водопостачання, які допускають перерву в подачі води (рис. 1.10, а). Кільцеві мережі найбільш надійні у роботі, т.к. у разі аварії на одній із ліній споживачі будуть забезпечуватись водою по іншій лінії (рис. 1.10, б). Протипожежні водопровідні мережі обов'язково мають бути кільцевими.

Для зовнішнього водопроводу використовують чавунні, сталеві, залізобетонні, азбестоцементні, поліетиленові труби.

Чавунні трубиз антикорозійним покриттям довговічні та застосовуються широко. Недолік – поганий опір динамічним навантаженням. Чавунні труби – розтрубні, діаметром 50 – 1200 мм при довжині 2 – 7 м. Від корозії труби асфальтують зсередини та зовні. Закладення стиків виконують просмоленою пасмою за допомогою конопатки, потім стик закладають азбестоцементом з ущільненням за допомогою молотка і карбування.

Сталеві трубидіаметром 200 - 1400 мм застосовують при укладанні водоводів та розподільчих мереж при тиску більше 10 атм. Сталеві труби з'єднують за допомогою зварювання. Водогазопровідні – на муфтах з різьбленням. Зовні покриваються сталеві труби бітумною мастикою або крафт-папером в 1 – 3 шари. За способом виготовлення труби розрізняють: прямошовні труби зварні діаметром 400 - 1400 мм, довжиною 5 - 6 м; безшовні (гарячекатані) діаметром 200 – 800 мм.

Азбестоцементні трубивипускають діаметром 50 – 500 мм, довжиною 3 – 4 м. Перевага – діелектричність (не піддаються дії блукаючих електричних струмів). Недолік: зазнають механічних впливів, пов'язаних з динамічними навантаженнями. Тому потрібно бути обережними при транспортуванні. З'єднання – муфтове з гумовими кільцями.

Залізобетонні труби діаметром 500 – 1600 мм використовуються як водоводи, з'єднання – пальцеве.

Поліетиленові труби стійки проти корозії, міцні, довговічні, мають менший гідравлічний опір. Недолік – великий коефіцієнт лінійного розширення. При виборі матеріалу труб слід враховувати умови проектування, кліматичні дані. На водопровідних мережах для нормальної експлуатації встановлюють арматуру: запірно-регулюючу (засувки, вентилі), водорозбірну (колонки, крани, гідранти), запобіжну (зворотні клапани, повітряні вантузи). У місцях встановлення фасонних частин та арматури влаштовують оглядові колодязі. Водопровідні колодязі на мережах влаштовують із збірного залізобетону.

Розрахунок водопровідної мережі полягає у встановленні діаметра труб, достатньому для пропуску розрахункових витрат, та визначенні втрат напору в них. Глибина закладання водопровідних труб залежить від глибини промерзання ґрунту, матеріалу труб. Глибина закладення труб (до низу труби) повинна бути на 0,5 м нижче за розрахункову глибину промерзання грунту в даному кліматичному регіоні.

Скопіюйте код та вставте у свій блог:

alex-avr

Рублівська станція водопідготовки

Водопостачання Москви забезпечують чотири найбільші станції водопідготовки: Північна, Східна, Західна та Рубльовська. Перші дві як джерело води використовують волзьку воду, що подається каналом імені Москви. Останні дві беруть воду з Москви-річки. Продуктивності цих чотирьох станцій відрізняються дуже сильно. Крім Москви вони також забезпечують водою низку підмосковних міст. Сьогодні йтиметься про Рубльовську станцію водопідготовки - це найстаріша в Москві станція з очищення води, запущена в 1903 році. В даний час станція має продуктивність 1680 тисяч м3 на добу і живить водою західні та північно-західні частини міста.

Водопостачання Москви забезпечують чотири найбільші станції водопідготовки: Північна, Східна, Західна та Рубльовська. Перші дві як джерело води використовують волзьку воду, що подається каналом імені Москви. Останні дві беруть воду з Москви-річки. Продуктивності цих чотирьох станцій відрізняються дуже сильно. Крім Москви вони також забезпечують водою низку підмосковних міст. Сьогодні йтиметься про Рубльовську станцію водопідготовки - це найстаріша в Москві станція з очищення води, запущена в 1903 році. В даний час станція має продуктивність 1680 тисяч м3 на добу і живить водою західні та північно-західні частини міста.

Весь магістральний водогін і каналізація в Москві знаходяться у віданні Мосводоканалу - однієї з найбільших організацій міста. Для представлення масштабів: з енергоспоживання Мосводоканал поступається лише двом іншим - РЗ та метро. Усі станції водопідготовки та очищення належать їм. Давайте пройдемося по Рубльовській станції водопідготовки.

Рублівська станція водопідготовки знаходиться недалеко від Москви, за кілька кілометрів від МКАДу, на північному заході. Розташована вона прямо на березі Москви-річки, звідки й забирає воду для очищення.

Трохи вище за течією Москва-річки розташовується Рублевська гребля.

Гребля була побудована на початку 30-х років. В даний час використовується для регулювання рівня Москви-річки, для того щоб міг функціонувати водозабір Західної станції водопідготовки, який знаходиться на кілька кілометрів вище за течією.

Піднімемося нагору:

На греблі використовується вальцова схема - затвор рухається по похилим напрямним у нішах за допомогою ланцюгів. Приводи механізму знаходяться зверху у будці.

Вище за течією знаходяться водозабірні канали, вода з яких, як я зрозумів, надходить на Черепківські очисні споруди, що знаходяться неподалік самої станції і є її частиною.

Іноді для забору проб води з річки Мосводоканал використовує катер на подушці. Проби забираються щодня кілька разів у кількох точках. Потрібні вони визначення складу води та підбору параметрів технологічних процесів під час її очищення. Залежно від погоди, пори року та інших факторів, склад води сильно змінюється і за цим постійно стежать.

Крім того, проби води з водопроводу відбирають на виході зі станції і в багатьох точках по всьому місту, як самі Мосводоканалівці, так і незалежні організації.

Також є ГЕС невеликої потужності, що включає три агрегати.

В даний час вона зупинена та виведена з експлуатації. Замінювати обладнання на нове – економічно не доцільно.

Настав час висуватися на саму станцію водопідготовки! Перше куди підемо – насосна станція першого підйому. Вона закачує воду з Москви-річки і піднімає її вгору, на рівень самої станції, яка знаходиться на правому, високому березі річки. Заходимо в будинок, спочатку ситуація цілком проста - світлі коридори, інформаційні стенди. Несподівано зустрічається квадратний отвір у підлозі, під яким величезний порожній простір!

Втім, до нього ми ще повернемося, а поки підемо далі. Величезний зал із квадратними басейнами, наскільки я зрозумів це щось на кшталт приймальних камер, до яких надходить вода з річки. Сама річка знаходиться праворуч, за вікнами. А насоси, що закачують воду - зліва внизу за стінкою.

Зовні будівля виглядає так:

Фото із сайту Мосводоканалу.

Тут же встановлено обладнання, схоже, це автоматична станція аналізу параметрів води.

Всі споруди на станції мають дуже химерну конфігурацію - багато рівнів, всілякі драбинки, спуски, баки, і труби-труби-труби.

Якийсь насос.

Спускаємося вниз, приблизно на 16 метрів і потрапляємо до машинної зали. Тут встановлено 11 (три запасних) високовольтних двигуна, що приводять в рух відцентрові насоси рівнем нижче.

Один із запасних моторів:

Для любителів шильдиків:)

Вода знизу закачується у великі труби, які вертикально проходять через зал.

Все електротехнічне обладнання на станції виглядає дуже акуратно та сучасно.

Красені:)

Заглянемо вниз і побачимо равлик! Кожен такий насос має продуктивність 10 000 м3 на годину. Для прикладу, він міг би повністю від підлоги до стелі заповнити водою звичайну трикімнатну квартиру всього за хвилину.

Спустимося на рівень нижче. Тут набагато прохолодніше. Цей рівень знаходиться нижче за рівень Москва-річки.

Не очищена вода з річки трубами надходить у блок очисних споруд:

Таких блоків на станції декілька. Але перед тим, як піти туди, спочатку відвідаємо іншу будівлю, яка називається "Цех виробництва озону". Озон, він O 3 використовується для знезараження води та видалення з неї шкідливих домішок, за допомогою методу озоносорбції. Ця технологія вводиться Мосводоканалом в останні роки.

Для отримання озону використовується наступний техпроцес: повітря за допомогою компресорів (праворуч на фото) нагнітається під тиском і потрапляє в охолоджувачі (ліворуч на фото).

В охолоджувачі повітря охолоджується у два етапи з використанням води.

Потім подається на осушувачі.

Осушувач являє собою дві ємності, що містять суміш, що поглинає вологу. У той час, як одна ємність використовується, друга відновлює свої властивості.

На звороті:

Устаткування керується за допомогою графічних сенсорних екранів.

Далі підготовлене холодне і сухе повітря надходить у генератори озону. Генератор озону є великою бочкою, всередині якої розташовано безліч трубок-електродів, на які подається велика напруга.

Так виглядає одна трубка (у кожному генераторі з десятки):

Єршик усередині трубки:)

Через скляне віконце можна подивитися на гарний процес отримання озону:

Настав час оглянути блок очисних споруд. Заходимо всередину і довго піднімаємося сходами, в результаті опиняємося на містку у величезному залі.

Тут саме час розповісти про технологію очищення води. Відразу скажу, що я не фахівець і процес зрозумів лише загалом без особливих подробиць.

Після того, як вода піднімається з річки, вона потрапляє в змішувач – конструкція з кількох послідовних басейнів. Там до неї по черзі додають різні речовини. Насамперед - порошкове активоване вугілля (ПАУ). Потім у воду додають коагулянт (поліоксихлорид алюмінію) – який змушує дрібні частинки збиратися у більші грудки. Потім вводиться спеціальна речовина звана флокулянт - внаслідок чого домішки перетворюються на пластівці. Потім вода потрапляє у відстійники, де всі домішки осаджуються, після чого проходить через піщані та вугільні фільтри. Останнім часом додався ще один етап - озоносорбція, але про це нижче.

Всі основні реагенти, що застосовуються на станції (крім рідкого хлору) в один ряд:

На фотографії наскільки я зрозумів – зал змішувача, знайдіть людей у ​​кадрі:)

Різні труби, резервуари та містки. На відміну від каналізаційних очисних споруд тут все набагато заплутаніше і не так інтуїтивно зрозуміло, крім того, якщо там більшість процесів відбувається на вулиці, то підготовка води відбувається повністю в приміщеннях.

Цей зал є лише малою частиною величезної будівлі. Частково продовження можна розглянути в отворах унизу, туди вирушимо пізніше.

Ліворуч стоять якісь насоси, праворуч величезні баки з вугіллям.

Там же чергова стійка з обладнанням, що вимірює якісь характеристики води.

Озон є вкрай небезпечним газом (перша, найвища категорія небезпеки). Найсильніший окислювач, вдихання якого може призвести до смерті. Тому процес озонування відбувається у спеціальних закритих басейнах.

Різна вимірювальна апаратура та трубопроводи. З боків – ілюмінатори, через які можна подивитися на процес, зверху – прожектори, які також світять через скло.

Усередині вода дуже активно вирує.

Відпрацьований озон надходить до деструктора озону, що представляє собою нагрівач і каталізатори, там озон повністю розкладається.

Переходимо до фільтрів. На табло відображається швидкість промивання (продувки?) фільтрів. Фільтри згодом забруднюються та їх очищають.

Фільтри є довгими резервуарами наповненими гранульованим активованим вугіллям (ГАУ) і дрібним піском за спеціальною схемою.

Br />
Фільтри знаходяться в окремому ізольованому від зовнішнього світу просторі за склом.

Можна оцінити масштаб блоку. Фотографія зроблена посередині, якщо поглянути назад, то можна побачити те саме.

В результаті всіх етапів очищення вода стає придатною для пиття та задовольняє всі норми. Проте запускати таку воду в місто не можна. Справа в тому, що довжина водопровідних мереж Москви - тисячі кілометрів. Є ділянки з поганою циркуляцією, закриті відгалуження тощо. Як результат – у воді можуть почати розмножуватися мікроорганізми. Щоб уникнути води хлорують. Раніше це робили шляхом додавання рідкого хлору. Однак він є вкрай небезпечним реагентом (насамперед з точки зору виробництва, перевезення та зберігання), тому зараз Мосводоканал активно переходить на гіпохлорит натрію, який набагато менш небезпечний. Для його зберігання кілька років тому було збудовано спеціальний склад (привіт HALF-LIFE).

Знову ж таки все автоматизовано.

І комп'ютеризовано.

Зрештою вода потрапляє у величезні підземні резервуари на території станції. Ці резервуари наповнюються та спустошуються протягом доби. Справа в тому, що станція працює з постійною продуктивністю, в той час як споживання протягом дня дуже сильно змінюється - вранці і ввечері воно вкрай високе, вночі дуже низьке. Резервуари служать деяким акумулятором води – вночі вони наповнюються чистою водою, а вдень вона забирається з них.

Управляється вся станція із центральної диспетчерської. 24 години на добу чергують двоє людей. Кожен має робоче місце з трьома моніторами. Якщо я правильно запам'ятав – один диспетчер стежить за процесом очищення води, другий – за рештою.

На екранах відображається безліч різних параметрів і графіків. Напевно, ці дані беруться в тому числі з тих приладів, які були вище на фотографіях.

Вкрай важлива та відповідальна робота! До речі, на станції практично не було помічено працівників. Весь процес дуже автоматизований.

На закінчення – трохи сюрра у будівлі диспетчерської.

Конструкція декоративного характеру.

Бонус! Одна зі старих будівель, що залишилися з часів першої станції. Колись вона вся була цегляною і всі споруди виглядали приблизно так, проте зараз все повністю перебудовано, збереглося лише кілька будівель. До речі, вода в ті часи подавалася до міста за допомогою парових машин! Трохи докладніше можна почитати (і подивитися старі фото) у моєму

- Це комплекс спеціальних споруд, призначений для очищення стічних вод від забруднень, що містяться в них. Очищена вода або використовується надалі, або скидається в природні водоймища (Велика радянська енциклопедія).

Кожен населений пункт потребує ефективних очисних споруд. Від роботи цих комплексів залежить, яка вода потраплятиме у навколишнє середовище і як це надалі позначиться на екосистемі. Якщо рідкі відходи не очищати взагалі, то загинуть не тільки рослини та тварини, а й буде отруєний ґрунт, а шкідливі бактерії можуть потрапити в організм людини та спричинити тяжкі наслідки.

Кожне підприємство, має токсичні рідкі відходи, має займатися системою очисних споруд. Таким чином, це позначиться на стані природи і покращить умови життя людини. Якщо очисні комплекси ефективно працюватимуть, то стічні води стануть нешкідливими при попаданні в грунт і водойми. Розміри очисних споруд (далі – О.С.) та складність очищення сильно залежать від забрудненості стічних вод та їх обсягів. Більш детально про етапи очищення стічних вод та види О.С. читайте далі.

Етапи очищення стічних вод

Найбільш показовим у плані наявності етапів очищення води є міські чи локальні О.С., розраховані на великі населені пункти. Саме господарсько-побутові стоки найбільш складні в очищенні, оскільки містять різноманітні забруднювачі.

Для споруд з очищення води з каналізації характерним є те, що вони вишиковуються у певній послідовності. Такий комплекс називається лінією очисних споруд. Схема починається з механічного очищення. Тут найчастіше використовуються решітки та пісколовки. Це початковий етапвсього процесу обробки води.

Це можуть бути залишки паперу, ганчірки, вата, пакети та інше сміття. Після ґрат у роботу вступають пісковловлювачі. Вони необхідні для того, щоб затримувати пісок, у тому числі великих розмірів.

Механічний етап очищення стічних вод

Спочатку всі води з каналізації надходять на головну насосну станціюу спеціальний резервуар. Цей резервуар покликаний компенсувати підвищене навантаження в піковий годинник. А потужний насос рівномірно нагнітає відповідний об'єм води для проходження всіх щаблів очищення.

уловлюють велике сміття понад 16 мм – банки, пляшки, ганчірки, пакети, продукти харчування, пластмасу тощо. Надалі це сміття або переробляється дома, або вивозиться у місця переробки твердих побутових і промислових відходів. Грати є виглядом поперечних металевих балок, відстань між якими дорівнює декільком сантиметрам.

Насправді вони вловлюють не лише пісок, а й маленькі камінці, уламки скла, шлак та ін. Пісок досить швидко осідає на дно під дією сили тяжіння. Потім осілі частинки спеціальним пристроєм згрібається в поглиблення на дні, звідки викачується насосом. Пісок промивається та утилізується.

. Тут видаляються всі домішки, які спливають на поверхню води (жири, олії, нафтопродукти та ін.) та. За аналогією з пісковловлювачем, вони також видаляються спеціальним скребком, тільки з поверхні води.

4. Відстійники – важливий елементбудь-якої лінії очисних споруд. Вони відбувається звільнення води від завислих речовин, зокрема від яєць гельмінтів. Вони можуть бути вертикальними та горизонтальними, одноярусними та двоярусними. Останні найбільш оптимальні, тому що при цьому вода з каналізації в першому ярусі очищається, а осад (мул), який утворився там, через спеціальний отвір скидається в нижній ярус. Яким чином у таких спорудах відбувається процес звільнення води з каналізації від завислих речовин? Механізм досить простий. Відстійники є резервуарами великих розмірівкруглої чи прямокутної форми, де відбувається осадження речовин під впливом сили тяжкості.

Для прискорення цього процесу можна використовувати спеціальні добавки коагулянти або флоккулянти. Вони сприяють злипанню дрібних частинок внаслідок зміни заряду, більші речовини швидше осідають. Таким чином, відстійники – це незамінні споруди для очищення води із каналізації. Важливо врахувати, що під час простої водопідготовки вони також активно використовуються. Принцип роботи заснований на тому, що вода надходить з одного кінця пристрою, при цьому діаметр труби при виході стає більшим і струм рідини уповільнюється. Все це сприяє осадженню частинок.

механічного очищення стічних вод можуть використовуватися в залежності від ступеня забрудненості води та проекту конкретної очищувальної споруди. До них відносяться: мембрани, фільтри, септики та ін.

Якщо порівнювати цей етап із звичайною водопідготовкою для питних цілей, то в останньому варіанті такі споруди не застосовуються, вони не потребують. Замість них відбуваються процеси освітлення та знебарвлення води. Механічна очистка дуже важлива, так як надалі вона дозволить більш ефективно провести біологічну очистку.

Біологічні очисні споруди стічних вод

Біологічна очистка може бути, як самостійною очисною спорудою, так і важливим етапом багатоступінчастій системівеликих міських очисних комплексів.

Суть біологічної очистки полягає у видаленні з води різних забруднювачів (органіки, азоту, фосфору та ін.) за допомогою спеціальних мікроорганізмів (бактерій та найпростіших). Ці мікроорганізми живляться шкідливими забрудненнями, які у воді, цим очищаючи її.

З технічної точки зору біологічне очищення здійснюється в кілька етапів:

- Прямокутний резервуар, де вода після механічного очищення змішується з активним мулом (спеціальними мікроорганізмами), який і очищає її. Мікроорганізми бувають 2 видів:

• Аеробні- Використовують кисень для очищення води. При використанні цих мікроорганізмів воду перед попаданням в аеротенк необхідно збагачувати киснем.
• Анаеробні– НЕ використовують кисень для очищення води.

Необхідний для видалення повітря, що неприємно пахне, з подальшим його очищенням. Цей цех необхідний, коли обсяг стічних вод досить великий та/або очисні споруди розташовані поблизу населених пунктів.

Тут вода очищається від активного мулу шляхом його обстоювання. Мікроорганізми осідають на дно, де за допомогою придонного скребка транспортуються до приямки. Для видалення спливаючого мулу передбачено поверхневий скребковий механізм.

Схема очищення включає і зброджування осаду. З очисних споруд важливий метантенк. Він є резервуар для зброджування осаду, який утворюється при відстоюванні в двоярусних первинних відстійниках. У процесі зброджування утворюється метан, який можна використовувати в інших технологічних операціях. Мул, що утворився, збирається і вивозиться на спеціальні майданчики для ретельного просушування. Для зневоднення осаду знайшли широке застосування мулові майданчикита вакуум-фільтри. Після цього він може утилізуватись або використовуватись для інших потреб. Зброджування відбувається під впливом активних бактерій, водоростей, кисню. До схеми очищення води з каналізації можуть входити і біофільтри.

Найоптимальніше розміщувати їх до вторинних відстійників, щоб речовини, які понеслися зі струмом води з фільтрів, могли осаджуватися у відстійниках. Доцільно для прискорення очищення застосовувати так звані преаератори. Це пристрої, які сприяють насиченню води киснем для прискорення аеробних процесів окиснення речовин та біологічного очищення. Слід зазначити, що очищення води з каналізації умовно поділено на 2 етапи: попередню та заключну.

Система очисних споруд замість полів фільтрації та зрошення може містити і біофільтри.

- Це пристрої, де стічні води очищаються, проходячи через фільтр, що містить активні бактерії. Він складається з твердих речовин, як яких може використовуватися гранітна крихта, пінополіуретан, пінопласт та інші речовини. На поверхні цих частинок утворюється біологічна плівка, що складається із мікроорганізмів. Вони розкладають органічні речовини. У міру забруднення біофільтри необхідно періодично очищати.

Стічні води подаються у фільтр дозовано, інакше великий натиск може занапастити корисні бактерії. Після біофільтрів застосовуються вторинні відстійники. Мул, утворений у них, надходить частково в аеротенк, а решта його – на илоущільнювачі. Вибір того чи іншого способу біологічного очищення та виду очисних споруд багато в чому залежить від необхідного ступеня очищення стічних вод, рельєфу, типу ґрунту та економічних показників.

Доочищення стічних вод

Після проходження основних етапів очищення із стічних вод видаляється 90-95% всіх забруднень. Але забруднювачі, що залишилися, а також залишкові мікроорганізми і продукти їх життєдіяльності не дозволяють скидати цю воду в природні водойми. У зв'язку з цим на очисних спорудах і було введено різні системи доочищення стічних вод.

У біореакторах відбувається процес окислення наступних забруднювачів:

• органічних сполук, які були «не по зубах» мікроорганізмів,
• самих цих мікроорганізмів,
• амонійного азоту.

Відбувається це шляхом створення умов розвитку автотрофних мікроорганізмів, тобто. перетворюють неорганічні сполуки на органічні. Для цього використовуються спеціальні пластмасові засипні диски з високою питомою площею поверхні. Простіше кажучи, ці диски з отвором в центрі. Для прискорення процесів у біореакторі використовується інтенсивна аерація.

Фільтри очищають воду за допомогою піску. Пісок безперервно оновлюється автоматично. Фільтрація здійснюється на декількох установках шляхом подачі до них води знизу догори. Для того, щоб не використовувати насоси і не витрачати електрику, ці фільтри встановлюють на рівні нижче, ніж інші системи. Промивання фільтрів влаштовано таким чином, що не потребує великої кількості води. Тому вони займають не таку велику площу.

Знезараження води ультрафіолетом

Дезінфекція або знезараження води – важлива складова, яка забезпечує безпеку її для водойми, в яку вона буде скинута. Дезінфекція, тобто знищення мікроорганізмів є заключним етапом очищення стоків каналізації. Для знезараження можуть застосовуватися найрізноманітніші способи: ультрафіолетове опромінення, дія змінного струму, ультразвук, гамма-опромінення, хлорування.

УФО – дуже ефективний спосіб, за допомогою якого знищується приблизно 99% всіх мікроорганізмів, у тому числі бактерій, вірусів, найпростіших яєць гельмінтів. Він ґрунтується на здатності руйнувати мембрану бактерій. Але цей метод не застосовується так широко. Крім того, його ефективність залежить від каламутності води, вмісту в ній завислих речовин. І лампи УФО досить швидко покриваються нальотом із мінеральних та біологічних речовин. Для запобігання цьому передбачені спеціальні випромінювачі ультразвукових хвиль.

Найчастіше використовується після очисних споруд метод хлорування. Хлорування буває різним: подвійним, суперхлоруванням, з преамонізацією. Останнє необхідне для попередження неприємного запаху. Суперхлорування передбачає вплив великих доз хлору. Подвійна дія полягає в тому, що хлорування здійснюється у 2 етапи. Це найхарактерніше для водопідготовки. Метод хлорування води з каналізації дуже ефективний, крім того, хлор має ефект післядії, чим не можуть похвалитися інші методи очищення. Після знезараження стоки зливаються у водойму.

Очищення від фосфатів

Фосфати – це солі фосфорних кислот. Вони широко застосовуються в синтетичних миючих засобах (пральних порошках, засоби для миття посуду та ін.). Фосфати, потрапляючи у водоймища, призводять до їх евтрофікації, тобто. перетворенню на болото.

Очищення стічних вод від фосфатів здійснюється шляхом дозованого додавання спеціальних коагулянтів у воду перед спорудами біологічної очистки та перед піщаними фільтрами.

Допоміжні приміщення очисних споруд

Цех аерації

– це активний процес насичення води повітрям, у разі шляхом пропускання бульбашок повітря через воду. Аерація використовується у багатьох процесах в очисних спорудах. Подача повітря здійснюється однією або кількома повітродувками з частотними перетворювачами. Спеціальні датчики кисню регулюють кількість повітря, що подається, щоб його вміст у воді було оптимальним.

Утилізація надлишкового активного мулу (мікроорганізмів)

На біологічному етапі очищення стічних вод утворюється надлишковий мул, оскільки мікроорганізми в аеротенках активно розмножуються. Надлишковий мул зневоднюється та утилізується.

Процес зневоднення відбувається у кілька етапів:

1. У надлишковий мул додається спеціальні реагенти, які припиняють діяльність мікроорганізмів та сприяють їх згущенню
2. У илоущільнювачмул ущільнюється і частково зневоднюється.
3. на центрифузімул віджимається і з нього видаляються залишки вологи.
4. Поточні осушувачіза допомогою безперервної циркуляції теплого повітряостаточно висушують мул. Висушений осад має залишкову вологість 20-30%.
5. Потім мул упаковуєтьсяу герметичні контейнери та утилізується
6. Вода ж, віддалена з мулу, вирушає до початку циклу очищення.

Очищення повітря

На жаль, очисні споруди пахнуть не найкращим чином. Особливо смердючим є етап біологічної обробки стічних вод. Тому якщо очисне споруда знаходиться поблизу населених пунктів або обсяг стічних вод великий настільки, що повітря, що погано пахне, утворюється дуже багато - потрібно подумати про очищення не тільки води, але і повітря.

Очищення повітря, як правило, проходить у 2 етапи:

1. Спочатку забруднене повітря подається в біореактори, де він стикається зі спеціалізованою мікрофлорою, адаптованою для утилізації органічних речовин, що містяться в повітрі. Саме ці органічні речовини є причиною поганого запаху.
2. Повітря проходить стадію знезараження ультрафіолетом для запобігання потраплянню даних мікроорганізмів в атмосферу.

Лабораторія на очисних спорудах

Вся вода, яка виходить із очисних споруд, має систематично контролюватись у лабораторії. Лабораторія визначає наявність у воді шкідливих домішок та відповідність їх концентрації встановленим нормам. У разі перевищення того чи іншого показника працівники очисної споруди проводять ретельний огляд відповідного етапу очищення. І у разі виявлення несправності усувають її.

Адміністративно-побутовий комплекс

Персонал, що обслуговує очисну споруду, може досягати кількох десятків людей. Для їх комфортної роботи та створюється адміністративно-побутовий комплекс до нього входять:

• Майстерні з ремонту обладнання
• Лабораторія
• Диспетчерська
• Кабінети адміністративно-управлінського персоналу (бухгалтерії, кадрової служби, інженерна та ін.)
• Кабінет керівника.

Електропостачання О.С. виконується за першою категорією надійності. Оскільки тривала зупинка О.С. через відсутність електрики може спричинити вихід О.С. з ладу.

Для запобігання аварійних ситуаційелектропостачання О.С. здійснюється з кількох незалежних джерел. У відділенні трансформаторної підстанції передбачається введення силового кабелювід міської системи електропостачання А також введення незалежного джерела електричного струмунаприклад, від дизельного генератора, на випадок аварії в міській електромережі.

Висновок

З усього вищесказаного можна зробити висновок у тому, що схема очисних споруд дуже складна і включає різні етапи очищення стічної води з каналізації. Насамперед необхідно знати, що дана схема застосовується лише для побутових стічних вод. Якщо ж мають місце промислові стоки, то цьому випадку додатково включають спеціальні методи, які будуть спрямовані на зниження концентрації небезпечних хімічних речовин. У нашому випадку схема очищення включає такі основні етапи: механічне, біологічне очищення та знезараження (дезінфекцію).

Механічна очистка починається із застосування решіток і пісковловлювачів, в яких затримується велике сміття (ганчірки, папір, вата). Пісколовки потрібні для осадження зайвого піску, особливо великого. Це має значення для наступних етапів. Після грат і пісковловлювачів схема очисних споруд води з каналізації включає використання первинних відстійників. Вони під силою тяжкості осідають зважені речовини. Для прискорення цього процесу часто застосовують коагулянти.

Після відстійників починається процес фільтрації, який здійснюється головним чином біофільтрах. Механізм дії біофільтра ґрунтується на дії бактерій, які руйнують органічні речовини.

Наступний етап – вторинні відстійники. У них мул, який забрав зі струмом рідини, осідає. Після них доцільно використовувати метантенк, у ньому зброджується осад та вивозиться на мулові майданчики.

Наступний етап – біологічне очищення за допомогою аеротенку, полів фільтрації або полів зрошення. Заключний етап- Дезінфекція.

Види очисних споруд

Для обробки води застосовуються різні споруди. Якщо планується проводити дані роботи щодо поверхневих вод безпосередньо перед їх подачею в мережу міста, то застосовуються такі споруди: відстійники, фільтри. Для стічних вод можна використовувати ширше коло пристроїв: септики, аеротенки, метантенки, біологічні ставки, поля зрошення, поля фільтрації тощо. Очисні споруди бувають декількох видів залежно від їхнього призначення. Вони відрізняються не тільки обсягами води, що очищається, але і наявністю етапів її очищення.

Міські очисні споруди

Дані О.С. є найбільшими з усіх, вони застосовуються у великих мегаполісах та містах. У таких системах застосовують особливо ефективні методи очищення рідини, наприклад, хімічну обробку, метантанки, установки флотації. Вони призначені для очищення міських стічних вод. Ці води є сумішшю побутових і виробничих стоків. Тому забруднювачів у них дуже багато, і вони дуже різноманітні. Води очищаються до нормативів скидання у водоймище рибогосподарського призначення. Нормативи регламентуються наказом Мінсільгоспу Росії від 13.12.2016 р. № 552 "Про затвердження нормативів якості води водних об'єктів рибогосподарського значення, у тому числі нормативів гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин у водах водних об'єктів рибогосподарського значення".

На даних О.С. зазвичай використовуються всі етапи очищення води, описані вище. Найбільш показовим є приклад Кур'янівських очисних споруд.

Кур'янівські О.С. є найбільшими у Європі. Його потужність становить потужністю 2,2 млн. м3/добу. Вони обслуговують 60% стічних вод міста Москви. Історія цих об'єктів сягає своїм корінням в далекий 1939 рік.

Локальні очисні споруди

Локальні очисні споруди – це споруди та пристрої, призначені очищення стічних вод абонента перед їх скиданням у систему комунальної каналізації (визначення дано Постановою Уряду РФ від 12 лютого 1999 р. №167).

Існує кілька класифікацій локальних О.С., наприклад, існують локальні О.С. що підключаються до центральної каналізації та автономні. Локальні О.С. можуть використовуватись на наступних об'єктах:

• У невеликих містах
• У селищах
• У санаторіях та пансіонатах
• На автомийках
• На присадибних ділянках
• На виробничих підприємствах
• І на інших об'єктах.

Локальні О.С. можуть бути різними від невеликих вузлів до капітальних споруд, які щодня обслуговує кваліфікований персонал.

Очисні споруди для приватного будинку.

Для утилізації стічних вод приватного будинку використовують кілька рішень. Усі вони мають свої переваги та недоліки. Однак вибір завжди залишається за власником будинку.

1. Вигрібна яма. Правду кажучи, це навіть не очисна споруда, а просто резервуар для тимчасового зберігання стоків. При заповненні ями викликається асенізаційна машина, яка викачує вміст та відвозить його для подальшої переробки.

Цю архаїчну технологію досі використовують через її дешевизну та простоту. Однак вона має і суттєві недоліки, які, часом, зводять нанівець всі її переваги. Стічні води можуть потрапляти у навколишнє середовище та підземні водитим самим забруднюючи їх. Для асенізаторської машини потрібно передбачати нормальний під'їзд, оскільки викликати її доведеться досить часто.

2. Накопичувач. Є ємністю із пластику, склопластику, металу або бетону, куди зливаються стічні води і зберігаються. Потім вони викачуються та утилізуються асенізаторською машиною. Технологія аналогічна вигрібної ями, але води не забруднюють довкілля. Мінусом такої системи є той факт, що навесні при великій кількості води у ґрунті накопичувач може бути видавлений на поверхню землі.

3. Септик– являє собою великі ємності, в них такі речовини, як великий бруд, сполуки органіки, каміння та пісок йдуть в осад, а такі елементи, як різні олії, жири та нафтопродукти залишаються на поверхні рідини. Бактерії, які мешкають усередині септика, добувають кисень для життя з осаду, що випав, при цьому знижують рівень азоту в стічних водах. Коли рідина виходить із відстійника, то стає освітленою. Потім очищають за допомогою бактерій. Однак важливо розуміти, що у такій воді залишається фосфор. Для остаточної біологічної очистки можуть застосовуватися поля зрошення, поля фільтрації або колодязі-фільтри, робота яких також заснована на дії бактерій та активного мулу. На цій площі не можна буде вирощувати рослини із глибокою кореневою системою.

Септик дуже дорогий і може займати велику площу. Слід мати на увазі, що ця споруда призначена для очищення невеликої кількості побутових стічних вод з каналізації. Однак результат вартий витрачених коштів. Найбільш наочно пристрій септика відбито малюнку нижче.

4. Станції глибокого біологічного очищенняє вже більш серйозною очисною спорудою, на відміну від септика. Для роботи пристрою потрібно електроенергія. Однак і якість очищення води становить 98%. Конструкція є досить компактною та довговічною (до 50 років експлуатації). Для обслуговування станції у вершині, над поверхнею землі є спеціальний люк.

Зливові очисні споруди

Незважаючи на те, що дощова вода вважається досить чистою, проте вона збирає з асфальту, дахів та газонів різні шкідливі елементи. Сміття, пісок та нафтопродукти. Для того, щоб все це не потрапляло до найближчих водойм і створюються зливові очисні споруди.

У них вода проходить механічне очищення у кілька етапів:

1. Відстійник.Тут під дією сили тяжіння Землі осідають на дно великі частинки - камінці, уламки скла, металеві деталі та ін.
2. Тонкошаровий модуль.Тут олії та нафтопродукти збираються на поверхні води, де й збираються на спеціальних гідрофобних платівках.
3. Сорбційний волокнистий фільтр.Він уловлює все те, що пропустив тонкошаровий фільтр.
4. Коалесцентний модуль.Він сприяє відокремленню частинок нафтопродуктів, що спливають на поверхню, розмір яких більший за 0,2 мм.
5. Вугільний фільтр доочищення.Він остаточно позбавляє воду всіх нафтопродуктів, які в ній залишаються після проходження попередніх ступенів очищення.

Проектування очисних споруд

Проектування О.С. визначити їх вартість, правильно вибрати технологію очищення, забезпечити надійність роботи конструкції, привести стічні води до норм якості. Досвідчені фахівці допоможуть знайти ефективні установки та реагенти, складуть схему очищення стічних вод та введуть установку в експлуатацію. Ще один важливий момент– складання кошторису, який дозволить планувати та контролювати витрати, а також внести корективи у разі потреби.

На проект О.С. сильно впливають такі фактори:

• Об'єм стічних вод.Проектування споруд для присадибної ділянкице одне, а проект споруд для очищення стічних вод котеджного селища- це інше. До того ж слід враховувати, що повноваження О.С. повинні бути більшими за поточну кількість стічних вод.
• Місцевість.Спорудження для очищення стічних вод потребують під'їзду спеціального транспорту. Також необхідно передбачити електроживлення об'єкта, відведення очищеної води, розташування каналізації. О.С. можуть займати велику площу, однак вони не повинні створювати перешкод сусіднім будинкам, спорудам, ділянкам доріг та іншим спорудам.
• Забрудненість стічних вод.Технологія очищення зливових вод дуже відрізняється від очищення господарсько-побутових.
• Необхідний рівень очищення.Якщо замовник хоче заощадити на якості води, що очищається, то необхідно використовувати прості технології. Однак якщо потрібно скидати воду в природні водоймища, то якість очищення повинна бути відповідною.
• Компетентність виконавця.Якщо Ви замовляєте О.С. у недосвідчених компаній, то готуйтеся до неприємних сюрпризів у вигляді збільшення кошторисів на будівництво або септика, що вплив на весну. Це трапляється тому, що в проект забувають увімкнути досить критичні моменти.
• Технологічні особливості.Використовувані технології, наявність чи відсутність етапів очищення, необхідність зведення систем, що обслуговують очисну споруду – все це має відображатись у проекті.
• Інше.Неможливо все передбачити наперед. У міру проектування та монтажу очисної споруди до проекту плану можуть вноситися різні зміни, які не можна було передбачити на початковому етапі.

Етапи проектування очисної споруди:

1. Попередні роботи.Вони включають вивчення об'єкта, уточнення побажань замовника, аналіз стічних вод та ін.
2. Збір дозвільної документації.Цей пункт, як правило, актуальний для будівництва великих і складних споруд. Для їх будівництва необхідно отримати та погодити відповідну документацію у наглядових інстанцій: МОБВУ, МОСРИБВОД, Росприроднагляд, СЕС, Гідромет та ін.
3. Вибір технології.На підставі п. 1 і 2 відбувається вибір необхідних технологій, що використовуються для очищення води.
4. Складання кошторису.Витрати будівництво О.С. мають бути прозорі. Замовник повинен точно знати скільки коштують матеріали, яка ціна обладнання, який встановлюється, який фонд оплати праці робітників і т.д. Також слід врахувати витрати на подальше обслуговування системи.
5. Ефективність очищення.Незважаючи на всі розрахунки, результати очищення можуть бути далекі від бажаних. Тому на етапі планування О.С. необхідно провести експерименти та лабораторні дослідження, які допоможуть уникнути неприємних несподіванок після закінчення будівництва.
6. Розробка та узгодження проектної документації.Для початку будівництва очисних споруд необхідно розробити та погодити такі документи: проект санітарно-захисної зони, проект нормативів допустимих скидів, проект гранично допустимих викидів.

Монтаж очисних споруд

Після того, як проект О.С. був підготовлений і всі необхідні дозволи були отримані настає стадія монтажу. Хоча монтаж дачного септикасильно відрізняється від будівництва очисної споруди котеджного селища, проте вони проходять кілька стадій.

По-перше, готується місцевість. Роється котлован для встановлення очисної споруди. Підлога котловану засипається піском і утрамбовується, або бетонується. Якщо очисне розраховано на велика кількістьстічних вод, то, як правило, воно зводиться на поверхні землі. У такому разі заливається фундамент і на нього вже встановлюється будівля чи споруда.

По-друге, здійснюється монтаж обладнання. Воно встановлюється, підключається до системи каналізації та водовідведення, до електричної мережі. Цей етап дуже важливий оскільки він вимагає від персоналу знань специфіки роботи устаткування, що налаштовується. Саме неправильним монтажом, найчастіше, стає причиною виходу з ладу обладнання.

По-третє, перевірка та здавання об'єкта. Після монтажу готова очисна споруда проходить перевірку на якість очищення води, а також здатність працювати в умовах підвищеного навантаження. Після перевірки О.С. здається замовнику або його представнику, а також, за потреби, проходить процедуру державного контролю.

Обслуговування очисних споруд

Як і будь-яке обладнання, очисна споруда теж потребує обслуговування. Насамперед із О.С. необхідно видаляти велике сміття, пісок, а також надлишковий мул, які утворюються під час очищення. На великих О.С. кількість і різновид елементів, що видаляються, може бути значно більшою. Але в будь-якому випадку видаляти їх доведеться.

По-друге, здійснюється перевірка працездатності обладнання. Неполадки в якомусь елементі можуть загрожувати не тільки зниженням якості очищення води, але і виходом з ладу всього обладнання.

По-третє, у разі виявлення поломки обладнання підлягає ремонту. І добре, якщо обладнання буде гарантією. Якщо ж гарантійний термінминув, то ремонт О.С. доведеться здійснювати за свій рахунок.

виробництво очисних споруд