Сооружения для очистки воды

К качеству питьевой воды предъявляются требования, обязательные для всех хозяйственно-питьевых систем централизованного водоснабжения и для прочих систем водоснабжения при наличии в них очистных сооружений. (ГОСТ Р51232–98).

К качеству производственной воды предъявляются требования, зависящие от характера производства.

Нормируются различные параметры воды.

Физические свойства: температура, цветность, мутность (количество взвешенных частиц), привкус, запах.

Химические свойства: кислотно-щелочная реакция (рН - концентрация ионов водорода), жесткость (содержание растворенных солей), примеси железа, фтора, свинца, урана, хлора.

Бактериологические свойства воды определяются степенью загрязненности бактериями, которые попадают в нее из сточных вод, с осадками, от животных и т.д Различают бактерии патогенные (болезнетворные) и сапрофитные (не опасные). Загрязнение патогенными бактериями оценивают по наличию количества кишечной палочки. Для этого пользуются следующим и показателями:

• коли-титр – объем воды, в котором содержится одна кишечная палочка (см³)
• коли-индекс – число кишечных палочек в 1 л воды.

Чтобы привести качество воды к требуемым нормативам, необходимо провести комплексные мероприятия по ее очистке. Способы очистки выбираются в зависимости от состава воды в источнике и от ее назначения.

Осветление воды – удаление из неё взвешенных частиц, осуществляемое отстаиванием и/или фильтрацией. Для улучшения процесса может применяться коагуляция – укрупнение взвешенных частиц с помощью химических реагентов, что приводит к ускорению их осаждения.

Обеззараживание воды освобождает ее от патогенных бактерий с помощью хлорирования, озонирования и бактерицидного ультрафиолетового облучения кварцевыми лампами.

Специальная обработка воды изменяет ее химический состав, удаляя ненужные примеси, газы. При необходимости проводят также ее умягчение, обезжелезивание, стабилизацию, обессоливание и охлаждение.

4. Водонапорные башни и резервуары – служат для регулирования напора и расхода воды в водопроводной сети, создания её запаса и выравнивания графика работы насосных станций, т. е. для компенсации несовпадения режимов подачи воды насосами и её потребления городом в отдельные часы суток, аккумулируя избыток подаваемой воды в одни часы и восполняя её недостачу в другие.

В баке водонапорной башни должен храниться, кроме того запас воды для тушения одного внутреннего и одного наружного пожаров в течение 10 мин.

Водонапорная башня состоит из:

• водонапорного бака, оборудованного уровнемером с сигнализацией
• поддерживающей конструкции (ствола), на которой сверху крепится бак
• отепляющего шатра вокруг бака

Водонапорные башни бывают:

• железобетонные (вся конструкция и бак из железобетона)
• кирпичные (конструкция из кирпича, бак – из стали)
• металлические (конструкция и бак из металла, применяется преимущественно в сельской местности)
• деревянные (конструкция из дерева, бак – из дерева или металла, применяется на временных водопроводах).

Водонапорные башни всегда располагаются на возвышенности.

Резервуары служат для хранения запасов воды. В зависимости от назначения они могут быть расположены в различных местах системы водоснабжения. Они сооружаются из кирпича, естественного камня и железобетона.

Резервуары предназначаются:

• для приема и хранения воды, поступающей от насосных станций, фильтровальных станций или районных водопроводов, а также воды, подаваемой далее насосными станциями для последующего подъема;
• приема свежей воды, подпитающей системы оборотного водоснабжения;
• хранения регулирующего объема воды и поддержания напора в сети – в случае установки на естественной значительной возвышенности (водонапорный резервуар);
• хранения противопожарных и аварийных запасов воды.

Резервуары могут служить одновременно для нескольких целей.

5. Водоводы и водопроводные сети служат для транспортирования и подачи воды к местам ее потребления.

Вода поступает в водопроводную сеть, которая подает ее непосредственно на объекты водоснабжения, предварительно пройдя последовательно прочие элементы системы, начиная с водозаборных сооружений источника водоснабжения через насосные водонапорные и очистные сооружения, резервуары и регулирующие устройства.

Водопроводная сеть должна обеспечить подачу под требуемым напором воды заданного количества и качества, а также экологическую надежность и бесперебойность снабжения потребителей. При проектировании должны учитываться требования экономичности и возможность перспективного развития.

Наружная система водопроводов состоит из сочетания трубопроводов (линий):

• подающих магистральных (транспортирующих воду в кварталы и районы населённого пункта)
• распределительных (подающих воду к отдельным домовым ответвлениям и пожарным гидрантам).

Для подачи воды к местам ее потребления используют две основных схемы сетей:

• разветвленные (тупиковые, радиальные) – для объектов, отдаленных друг от друга и допускающих перерывы водоснабжения, поскольку при аварии прекращается подача воды к потребителям, находящимся после аварийного участка
• кольцевые (из замкнутых контуров и колец) – обеспечивающие бесперебойное водоснабжение, так как при аварии вода поступает к потребителю с другой стороны кольца

Кольцевые водопроводные сети дороже и надежнее. Их применяют для хозяйственно-питьевых и производственных целей и на пожаротушение.

Водопроводы выполняют из двух и более ниток трубопроводов, укладываемых параллельно друг другу.

Для экстренного подключения к водопроводным сетям в случае пожара в смотровых колодцах на расстоянии 100... 200 м друг от друга на наружной водопроводной сети в 5 м от зданий и в 2.5 м от края проезжей части устанавливают пожарные гидранты. Они бывают надземные и подземные.

Для сооружения сетей водоснабжения применяются трубы из чугуна, полиэтилена и стали.

Схемы водоснабжения городов и населенных пунктов определяется видом источника водоснабжения, качеством воды в нем, рельефом местности, режимом водопотребления

Начертание в плане водоводов и водопроводной сети определяется взаимным расположением источника и объекта водоснабжения, планировкой застройки, рельефом местности, грунтовыми условиями, наличием искусственных и естественных препятствий, требованиями к обеспечению бесперебойного снабжения водой потребителей, кратчайшими путями транспортирования воды. Взаимная увязка перечисленных требований и факторов осуществляется на первой стадии проектирования – трассирование сети.

Принципиальная схема водоснабжения: 1 – источник водоснабжения, 2 – водоприемное сооружение, 3 – насосная станция I подъема, 4 – очистные сооружения, 5 – резервуар чистой воды, 6 – насосная станция II подъема, 7 – водоводы, 8 – водонапорная башня, 9 – водораспределяющая сеть