Споруди очищення питної води. Типи та призначення очисних споруд

04.02.2022

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 в господарських цілях, можна за допомогою застосування спеціальних способів їх очищення. Для цього споруджуються комплекси очисних споруд, які потім об'єднуються у 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 за допустимі значення, то завдається серйозного удару за станом навколишнього середовища. 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

Використовувані методи очищення води, відповідно і склад самих споруд очищення, визначаються якістю вихідної води та вимогам 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 нашій країні показала, що найширше застосування мають ті пристрої, які спроектовані в такий спосіб, що у ролі основних очисних елементів виступають горизонтальні відстійники і швидкі фільтри.

Єдині вимоги до очищеної питної води визначає практично ідентичний склад та структуру споруд. Наведемо приклад. У всі без винятку водоочисні станції (незалежно від їхньої потужності, продуктивності, типу та інших особливостей) входять такі складові:
- реагентні пристрої із змішувачем;
- камери пластівництва;
- 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 завислі 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:
- ґрати, 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 способі очищення 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 та пісковловлювачах, 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 прямують у вторинний відстійник, де осаджуються виважені з біофільтра зважені речовини і надлишок. Після цього очищені стоки проходять дезінфекцію, і скидаються у водойму.
Очищення стоків в аеротенках проходить такі етапи: грати, пісковловління, 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.

Одне з основних завдань підприємства – ефективне очищення води, одержаної із природних поверхневих джерел, з метою забезпечення мешканців якісною питною водою. Класична технологічна схема, що застосовується на московських станціях водопідготовки, дозволяє виконати це завдання. Однак тенденції, що зберігаються, погіршення якості води вододжерел через антропогенний вплив і посилення нормативів якості питної води диктують необхідність підвищення ступеня очищення.

З початком нового тисячоліття у Москві, вперше у Росії, крім класичної схеми застосовуються високоефективні інноваційні технології підготовки питної води нового покоління. Проектами ХХІ сторіччя є сучасні очисні споруди, на яких класична технологія доповнена процесами озонування та сорбції на активованому вугіллі. Завдяки озоносорбції вода краще очищається від хімічних забруднень, усуваються неприємні запахи та присмаки, відбувається додаткова дезінфекція.

Застосування інноваційних технологій унеможливлює вплив сезонних змін якості природної води, забезпечує надійну дезодорацію питної води, її гарантовану епідемічну безпеку навіть у випадках аварійного забруднення джерела водопостачання. Усього з використанням нових технологій готується близько 50% усієї оброблюваної води.

Поряд із запровадженням нових методів очищення води удосконалюються процеси знезараження. З метою підвищення надійності та безпеки виробництва питної води за рахунок виключення з обігу рідкого хлору в 2012 році завершено переведення всіх станціях водопідготовки на новий реагент – гіпохлорит натрію. концентрація хлороформу в московській водопровідній воді за середніми даними за 2018 рік не перевищила 5 – 13 мкг/л при нормативі 60 мкг/л.

Технологічні схеми очищення артезіанських вод індивідуальні для кожного об'єкта з урахуванням особливостей якості води водоносних горизонтів, що експлуатуються, і містять наступні ступені: знезалізнення; пом'якшення; кондиціювання води на вугільних сорбційних фільтрах; видалення домішок важких металів; знезараження гіпохлоритом натрію або з використанням ультрафіолетових ламп.

На сьогоднішній день на території Троїцького та Новомосковського адміністративних округів міста Москви близько половини водозабірних вузлів подають воду, що пройшла технологічну обробку.

Поетапне впровадження нових технологій виконується відповідно до Генеральної схеми розвитку системи водопостачання, якою передбачається, що повна реконструкція всіх споруд водопідготовки дозволить подавати воду найвищої якості всім мешканцям московського мегаполісу.

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-ріки. Продуктивність цих чотирьох станцій відрізняються не 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.

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

Трохи вище за течією Москва-ріки 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 наверх:

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 повітряній 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 та в безлічі точок 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-ріки і піднімає її нагору, на рівень самої станції, яка знаходиться на правому, високому, березі річки. Заходимо в будівлю, 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 що підемо далі. Величезний зал із квадратними басейнами, наскільки я зрозумів це щось на кшталт приймальних камер, у які 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 надають руху 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 равлика! Кожен такий насос має продуктивність 10000 м 3 на годину. Наприклад, він міг би повністю, від підлоги до стелі заповнити водою звичайну трикімнатну квартиру лише за хвилину.

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

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

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

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. Коли одна ємність використовується, друга відновлює свої властивості.

На звороті:

Обладнання керується за допомогою сенсорних графічних 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 вікно можна подивитися на дуже гарний процес одержання 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 до змішувача - конструкція з декількох 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 стічних 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 окисник, вдихання якого може призвести до смерті. Тому процес озонування відбувається у спеціальних закритих басейнах.

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

Усередині води дуже активно вирує.

Відпрацьований озон надходить до деструктора озону, що є нагрівачем і каталізаторами, там озон повністю розкладається.

Переходимо до фільтрів. На табло відображається швидкість промивання (продувки?) фільтрів. Фільтри з часом 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 протяжність водопровідних мереж Москви – тисячі кілометрів. Є ділянки з поганою циркуляцією, закриті відгалуження тощо. Як наслідок – 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 є 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 різноманітних 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.

Насамкінець - трохи сюрра в будівлі диспетчерської.

Конструкція декоративного характеру.

Бонус! Одна з найстаріших будівель, що залишилися з часів найпершої 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 переглянути старі фото) у моєму

Показники якості води.

Основним джерелом централізованого господарсько-питного водопостачання у більшості регіонів Російської Федерації є поверхневі води рік, водосховищ та озер. Кількість забруднень, що потрапляє в поверхневі джерела водопостачання різноманітна і залежить від профілю та обсягу промислових та сільськогосподарських підприємств, розташованих у районі водозбору.

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

Розглянемо докладніше сутність основних процесів водоочищення. Коагулювання домішок називають процес укрупнення найдрібніших 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 пластівцеутворення.

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

Процес коагуляції описується наступними хімічними реакціями

Al 2 (SO 4) 3 →2Al 3+ +3SO 4 2- .

Після введення у воду коагулянту катіони алюмінію взаємодіють із нею

Al 3+ +3H 2 O=Al(OH) 3 ↓+3H + .

Катіони водню зв'язуються присутніми у воді бікарбонатами:

H + HCO 3 - →CO 2 +H 2 O.

2H + CO 3 -2 →H 2 O+CO 2.

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

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

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.

Рис. 1.8.2. Дірчастий змішувач

Перегородчастий змішувач застосовується на водоочисних станціях продуктивністю трохи більше 500 - 600 м3/ч. 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 змішування реагенту з водою.

Рис. 1.8.3. Перегородчастий змішувач

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 призводить до їх осадження перед перегородками.

На водоочисних станціях найбільшого застосування знайшли вертикальні змішувачі (рис. 1.8.4). Змішувач цього типу може бути квадратного або круглого перерізу в плані з пірамідальною або конічною нижньою частиною.

Рис. 1.8.4. Вертикальний (вихровий) змішувач:

1 − подача вихідної води; 2 − відведення води із змішувача

У перегородчастих камерах хлопьеобразования влаштовують ряд перегородок, які змушують воду змінювати напрямок свого руху або у вертикальній, або в горизонтальній площині, що забезпечує необхідне перемішування води.

Для перемішування води та забезпечення повнішої агломерації дрібних пластівців коагулянту у великі служать камери пластівцевтворення. Їх установка необхідна перед горизонтальними та вертикальними відстійниками. При горизонтальних відстійниках слід влаштовувати такі типи камер хлопьеобразования: перегородчасті, вихрові, вбудовані із шаром завислого осаду і лопатеві; при вертикальних відстійниках – вир.

Видалення завислих 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 ефективнішого видалення осаду дно відстійника виконують із ухилом. Вода, що обробляється, надходить через розподільний 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 м 3 на добу.

Рис.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

Різновидом горизонтальних відстійників є радіальні відстійники, що мають механізм для згрібання осаду в приямок, розташований у центрі споруди. З приямки 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 (мал. 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 м 3 /сут.

Рис. 1.8.6. Вертикальний відстійник:

1 − камера пластівеобразования; 2 − сегнерове колесо з насадками; 3 − гасник; 4 − подача вихідної води (зі змішувача); 5 − збірний жолоб вертикального відстійника; 6 − труба для відведення осаду із вертикального відстійника; 7 − відведення води з відстійника

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.

Рис.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

Для глибокого освітлення води застосовують фільтри, які здатні вловлювати з неї майже всі суспензії. Існують також фільтри і для часткового очищення води. Залежно від природи та типу фільтруючого матеріалу розрізняють такі типи фільтрів: зернисті (фільтруючий шар – кварцовий пісок, антрацит, керамзит, горілі породи, гранодіарит, пінополістирол та ін.); сітчасті (фільтруючий шар - сітка з розміром осередків 20 - 60 мкм); тканинні (фільтруючий шар - бавовняні, лляні, суконні, 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).

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 в комунальному водопостачанні використовуються зернисті фільтри. Найважливішою характеристикою роботи фільтрів є швидкість фільтрування, залежно від якої фільтри поділяють на повільні (0,1 – 0,2), швидкі (5,5 – 12) та надшвидкісні (25 – 100м/год). Повільні фільтри застосовують за невеликих витрат води без попереднього коагулювання; надшвидкісні – під час підготовки води для промислових цілей, для часткового освітлення води.

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 каламутність води не повинна перевищувати 1,5 мг/л

Рис. 1.8.8. Схема швидкого фільтру:

1 − корпус; 2 − фільтруюче завантаження; 3 − відведення фільтрату; 4 − подача вихідної води; 5 − відведення вихідної води; 6 − нижня дренажна система; 7 − підтримуючий шар; 8 − жолоб для збору промивної води; 9 − подача води на промивання

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 в воду, що обробляється безпосередньо перед її фільтруванням через піщане завантаження. За короткий час до початку фільтрування утворюються лише дрібні пластівці суспензії. 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 подачі води знизу через розподільну систему (як у звичайних швидких фільтрах).

Знезараження води.У сучасних очисних спорудах знезараження води проводиться у всіх випадках, коли джерело водопостачання ненадійне з санітарної точки зору. Знезараження може бути здійснено

хлоруванням,
озонуванням
бактерицидним опроміненням.

Хлорування води.

Спосіб хлорування є найпоширенішим способом знезараження води. Зазвичай для хлорування використовують рідкий або 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, і на бактерії, які гинуть внаслідок окислення 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(ClO 2) 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 в 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) обумовлена дією на клітинний обмін і особливо на ферментні системи бактеріальної клітини, крім того, під дією УФ – випромінювання відбуваються фотохімічні реакції у структурі молекул ДНК та РНК, що призводять до їх незворотних пошкоджень. 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 склад води.

Для знезараження води у такий спосіб її пропускають через установку, що складається з низки 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 м 3 /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 покращити перебіг процесів коагуляції, скоротити дозу хлору та коагулянту, зменшити концентрацію 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 отримати воду, що відповідає СанПіНу. Як основні продукти реакції озону з органічними речовинами називають такі сполуки, як формальдегід та ацетальдегід, вміст яких нормується у питній воді на рівні 0,05 та 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 для знезараження питної води, залежить від ступеня забруднення води і не перевищує 0,3 - 0,5 мг/л. Озон токсичний. Гранично допустиме утримання цього газу повітря виробничих приміщень 0,1 г/м 3 .

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 найсильнішим окислювачем, може застосовуватися як для знезараження води, але й її знебарвлення, і навіть усунення присмаків і запахів.

Доза озону, необхідна для знезараження чистої води, вбирається у 1 мг/л, для окислення органічних речовин при знебарвленні води - 4 мг/л.

Тривалість контакту знезаражуваної води з озоном становить приблизно 5 хв.

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

1.8. Водопровідні очисні споруди

Показники якості води. Основним джерелом цін-

тралізованого господарсько-питного водопостачання в більшості регіонів Російської Федерації є поверхневі води річок, водосховищ та озер. Кількість забруднень, що потрапляє в поверхневі джерела водопостачання, різноманітна і залежить від профілю та обсягу промислових та 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 перебуває у межах 8…12 о С. Температура води поверхневих джерел змінюється за сезонами року та залежить від надходження до них підземних та стічних вод, коливається в межах 0,1…30 про С. Температура питної води повинна перебувати в межах t = 7 ... 10 про C, при t< 7 о C вода плохо очищается, при t >10 про 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 присутністю 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 природного та 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 землистий, рибний, гнильний, болотний та ін. До запахів штучного походження відносять хлорний, фенольний, запах нафтопродуктів та ін.

Інтенсивність і характер запахів та присмаків природної води визначають органолептично, за допомогою органів чуття людини за п'ятибальною шкалою. Питна вода може мати запах та присмак 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 та 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 (більше 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: на 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.

В артезіанських водах розчиненого кисню не зустрічається,

а у поверхневих водах його концентрація є значною.

В 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.

В питної води 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 питній воді розчиненого кисню всі сполуки азоту окислюються в іони NO3 – .

Вважається припустимою 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 - досить 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.

Особливе значення 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 та розвиваються у воді, які можуть викликати захворювання на черевний тиф,

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

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 одним із складових елементами систем водопостачання та тісно пов'язані з її іншими елементами. Місце розташування очисної станції призначають під час виборів схеми водопостачання об'єкта. Часто очисні споруди розташовують поблизу джерела водопостачання та 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, контактного фільтр 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 у 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

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

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 + H2O.

у воду додають соду:

2H+ + CO3 -2 → H2O + CO2.

Ретельне перемішування води, що очищається, з реагентами здійснюється в змішувачах різних конструкцій. Змішування реагентів з водою має бути швидким та здійснюватися 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

Рис. 1.8.2. Дірчастий змішувач

Рис. 1.8.3. Перегородчастий змішувач

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 змішування реагенту з водою.

дит до осадження перед перегородками.
На водоочисних станціях най-
більше застосування знайшли вертикаль-
більше застосування знайшли 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.
далекою або конічною нижньою частиною.
У перегородчастих камерах пластівці-
освіти влаштовують ряд перегородок.
док, які змушують воду міняти				Реагенти
напрямок свого руху або в
вертикальної, або горизонтальної
вертикальної, або горизонтальної
площині, що і забезпечує необхо-
площині, що і забезпечує необхо-
димі перемішування води.		Рис. 1.8.4. Вертикальний (вих-
Для перемішування води та забезпе-		Рис. 1.8.4. Вертикальний (вих-
Для перемішування води та забезпе-		ревой) 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 такі типи камер хлопьеобразования: перегородчасті, вихрові, вбудовані із шаром завислого осаду і лопатеві; при вертикальних відстійниках – вир.

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.

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

фільтри і для часткового очищення води. Залежно від природи та типу фільтруючого матеріалу розрізняють такі типи фільтрів: зернисті (фільтруючий шар – кварцовий пісок, антрацит, керамзит, горілі породи, гранодіарит, пінополістирол та ін.); сітчасті (фільтруючий шар - сітка з розміром осередків 20-60 мкм); тканинні (фільтруючий шар – бавовняні, лляні, суконні, 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).

Рис. 1.8.5. Горизонтальний відстійник: 1 - Подача вихідної води; 2 – відведення очищеної води; 3 – відведення осаду; 4 – розподільні кишені; 5 – розподільні ґрати; 6 – зона накопичення осаду;

7 – зона відстоювання

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

води з відстійника

Зернисті фільтри застосовують для очищення господарськопитної 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.

Рис. 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

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 або 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, і на бактерії, які гинуть внаслідок окислення 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

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

Для знезараження води у такий спосіб її пропускають через установку, що складається з низки 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.

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 протікання процесів коагуляції, скоротити дозу хлору та коагулянту, зменшити концентрацію коагуляції.

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

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 допустиме утримання цього газу повітря виробничих приміщень 0,1 г/м3 .

Озон, будучи сильним окислювачем, може застосовуватися як для 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.