Анализ системы водоснабжения поселка городского типа

1 2 3 4 5

---

Содержание

 

Введение. 6

1 Анализ существующего состояния проблемы и исходные данные. 7

1.1 Генеральный план поселка. 7

1.2 Характеристика существующего состояния систем коммунальной инфраструктуры поселка. 8

1.3 Геологические условия. 9

1.4 Оценка существующего состояния поверхностных и подземных вод. 10

1.5 Описание источника водоснабжения. 13

1.6 Анализ существующего водоснабжения поселка. 14

2. Методы водоочистки. 17

2.1 Сравнительная характеристика методов водоочистки.…………………17

2.2 Прогрессивные методы очистки поверхностных и сточных вод. 23

3. Лабораторно-аналитические исследования проб воды из мест поселкового водозабора и в процессе водоподготовки, исследования эффективности очистки воды по общепринятым методикам. 30

3.1 Лабораторно-аналитические исследования проб воды из мест поселкового водозабора и в процессе водоподготовки. 30

3.2 Исследования эффективности очистки воды по общепринятым методикам  33

4 Анализ системы водоснабжения посёлка городского типа. 36

4.1 Выбор источника водоснабжения и схемы водоснабжения. 36

4.2 Расчет водопроводной сети. 38

4.3 Выбор водозаборных сооружений. 52

4.4 Выбор очистных сооружений. 63

4.5 Выбор водоводов. 65

4.6 Подбор оборудования. 72

5 Исследование повторного использование бытовых сточных вод для коммунальных объектов водоснабжения поселка. 79

5.1 Выбор схемы для повторного использование бытовых сточных вод. 79

5.2 Повторное использование сточных вод на примере жилого многоквартирного дома  82

6 Оценка воздействия системы водоснабжения поселка городского типа на окружающую среду. 86

7 Технико-экономическое обоснование. 90

Заключение. 97

Список использованных источников. 98

 

Введение

 

В общем случае водоснабжение представляет собой комплекс технических и технологических мероприятий по снабжению потребителей различных категорий водой требуемого согласно нормативным документам качества, с необходимым потребителю напором и с требуемым расходом.

В Российской Федерации для нужд промышленных предприятий и хозяйственно-питьевого водоснабжения населения из естественных природных водоемов ежегодно забирается порядка 90×10⁹ м³ воды, в том числе около 10×10⁹ м³ – из подземных водоисточников. Наиболее значимыми потребителями воды выступают теплоэнергетика, сельское хозяйство, хозяйственно-питьевое водоснабжение и транспортные инфраструктуры.

С целью удовлетворения потребности современных населенных пунктов в воде требуется значительное её количество, поскольку нужды современных населенных пунктов – это не только хозяйственно-питьевые потребности, но и потребности многочисленных промышленных предприятий и предприятий транспорта. Соответственно, правильная организация водоснабжения населения и промышленных предприятий имеет большое экономическое значение.

Качественное водоснабжение потребителей в масштабе отдельно взятого населённого пункта на современном этапе развития промышленности и экономики возможно только за счет внедрения централизованного водоснабжения.

Под водоснабжением потребителя понимают систему инженерных сооружений, которые предназначены для обеспечения потребностей в воде объектов промышленности и жилищно-коммунальной сферы населения.

Дипломный проект посвящён разработке системы водоснабжения из подземного источника поселка городского типа Михайлов.

 

1 Анализ существующего состояния проблемы и исходные данные

1.1 Генеральный план поселка

 

Поселок городского типа Михайлов — административный центр Михайловского района Рязанской области Российской Федерации.

Поселок городского типа Михайлов расположен на берегу притока Оки — реки Проня у восточного подножия среднерусской возвышенности, в шестидесяти восьми километрах к юго-западу от города Рязань.

Поселок городского типа Михайлов занимает площадь в восемь квадратных километров. Средняя высота над уровнем моря центра города Михайлов — 166 м.

Генеральный план поселка городского типа Михайлов приведен на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Генеральный план поселка городского типа Михайлов

 

1.2 Характеристика существующего состояния систем коммунальной инфраструктуры поселка

 

На территории муниципального образования поселок городского типа Михайлов гарантирующей организацией в сфере водоснабжения и водоотведения является МП поселка городского типа Михайлов «Горводоканал». Водоснабжение поселка городского типа осуществляется из открытого источника – реки Проня, воды которой подвержены загрязнению промышленными и бытовыми стоками предприятий и населенных пунктов, расположенных выше по течению. Из-за содержания гуминовых веществ, вода в реке характеризуется высокой мутностью и цветностью. На территории поселка городского типа находятся 1 водозабор, 1 очистные сооружения водопровода, 1 насосная станций водопровода, 8,3 км водопроводных сетей. Водозабор и комплекс очистных сооружений находится на одной площадке, расположенной на правом берегу реки Проня в восточной части города. Вода из реки по самотечным водоводам поступает в приемные камеры насосной станцией 1-го подъема, откуда по всасывающим линиям насосов данной станции вода поднимается и подается на блок очистных сооружений водопровода производительностью 5596,45 м³/сутки.

Таким образом, проектная производительность действующих сооружений водоочистки составляет 5596,45 м³/сутки.

После очистных сооружений вода поступает в резервуар чистой воды (РЧВ) емкостью 6 тыс. м³.

Из резервуара чистой воды насосами насосной станции 2-го подъема проектной производительностью – 6 тыс. м³/сутки подается в поселок городского типа.

1.3 Геологические условия

 

Годовой объем осадков с поправкой на смачивание составляет 521 мм, в том числе смешанных и жидких – 349 мм. Осадки в течение года неравномерно распределены, более 2/3 годового количества осадков имеет место в теплый период. Наибольшее количество осадков наблюдается в июле месяце – 66 мм.

67% годовой суммы приходится на долю жидких осадков, в твердой фазе выпадает 20% осадков. Осадки в виде дождя наблюдаются на протяжении всего года, но в зимний период их повторяемость незначительна – 2-7%. Наибольшая толщина снежного покрова составляет 40 см, количество дней в году со снежным покровом – 135-145. Период без морозов имеет продолжительность 130-150 дней.

Характеристика источника водоснабжения.

Бассейн реки Проня располагается на восточном склоне Среднерусской возвышенности в верховье, остальная часть реки расположена на Паро-Пронской равнине, которая представляет собой часть Окско-Донской равнины с чередованием долинных понижений и междуречных приподнятых морено-лессовых плато.

Среднерусская возвышенность — это волнистая равнина, которая расчленена глубокими долинами рек, ветвящихся оврагов и балок, полностью или частично задернована. За пределами Среднерусской возвышенности поверхность бассейна реки Проня представляет собой равнины, умерено и слабо расчлененные балочно-долинной сетью.

Средняя зона верховья реки Проня размещена на востоке Тульской области и юго-востоке Московской обл., а также на севере Липецкой обл., остальная же часть бассейна реки расположена на юго-западе Рязанской обл.

Р. Проня берет свое начало в двух километрах южнее деревни Лужки Михайловского р-на Рязанской обл., на высоте 200 м над уровнем моря на острогах Среднерусской возвышенности и справа впадает в реку Ока на 615 километре от устья Оки. Длина реки Проня составляет 336 километров, площадь водосбора по отношению к устью 10200 км², площадь водосбора в пределах Рязанской обл. — 9800 км².

Долина реки в основном трапецеидальная, в верховье долина имеет V-образную форму, в низовье долина реки имеет местами неясно выраженную форму, в устьевой части долина реки сливается с долиной реки Ока. Ширина долины реки Проня составляет от 0,5 до 3,0 километров.

Склоны долины реки изрезаны балками, оврагами, имеют пологий характер, заняты чаще всего супесями, пашней, суглинками, местами каменистые, обрывистые.

Русло реки Проня деформирующееся, извилистое, местами песчаное, но в основном песчано-илистое, иногда каменистое. В межень ширина реки 5-50 метров, в устье ширина до 100 метров. В межень скорость течения 0,3-0,7 метров в секунду. В летний период местами русло зарастает водной растительностью и осокой.

На русле построено несколько плотин, наиболее значительные из которых – водохранилище Рязанской ГРЭС, расположенное на 102 км от устья у г. Новомичуринска, гидроузел Пронского водохранилища, который расположен на 261-ом км от устья.

Река Проня характеризуется как умеренно загрязненная. Кислородный режим благоприятный.

 

1.4 Оценка существующего состояния поверхностных и подземных вод

 

Рассматриваемая территория расположена в юго-восточной части Московского артезианского бассейна.

Среди факторов, определяющих ее гидрогеологические особенности, следует отметить:

— наличие Среднерусской возвышенности, являющейся региональной областью питания водоносных горизонтов;

— присутствие областей разгрузки подземных вод – Пронское водохранилище;

— значительная заболоченность территории;

— небольшая мощность четвертичных отложений;

— тектонические нарушения, способствующие подтоку соленых вод.

Подземные воды приурочены к четвертичным и дочетвертичным отложениям.

Участок водозабора представляет собой залесенную и заболоченную равнину с абсолютными отметками поверхности 50-56 м.

Водоносный комплекс на рассматриваемой территории имеет повсеместное распространение. Непосредственно под четвертичными отложениями он залегает вдоль побережья Пронского водохранилища. В юго–восточном направлении погружается под карбонатную толщу саргаевско-семилукского горизонта на глубину до 80 м. Глубина залегания кровли на участке оценочных работ 12-18 м, на участке Пушкари — Раздольное увеличивается до 40 м. Подстилающими породами являются слабо проницаемые породы наровского горизонта. Полная мощность комплекса 205-240 м.

Подземные воды преимущественно напорные. Величина напора увеличивается с глубиной погружения кровли в юго-восточном направлении от 10-20 м до 60-70 м. Безнапорный характер воды имеют лишь в полосе выхода пород под четвертичные отложения.

Глубина залегания пьезометрических уровней на возвышенных площадях составляет 20-35 м, что характерно для участка Пушкари — Раздольное. В западном направлении, с понижением земной поверхности, глубина уровней уменьшается до 1-10 м, а на побережье Пронского водохранилища превышает поверхность земли на 2-3 м. На разведанном участке глубина установившегося уровня воды составляет 15,0-17,5 м.

Региональная область питания комплекса находится на Среднерусской возвышенности, местная — на Ваулинских горах. Движение подземных вод направлено на юго-запад к Пронского водохранилища и р. Проня. Абсолютные отметки уровня воды уменьшаются в этом направлении от 55 до 35 м.

Водообильность комплекса оценивается как высокая. Удельный дебит скважин на разведанных участках изменяется от 1,5 до 8,0 л/с. Эксплуатационные на воду скважины, пробуренные в различных частях исследуемой территории и вскрывающие верхние слои комплекса, имеют удельный дебит 0,2-2,0 л/с.

Разведочными работами установлено, что наибольшей водообильностью в рассматриваемом водоносном комплексе обладают окский и каширский водоносные горизонты, которые и представляют интерес для централизованного водоснабжения.

Фильтрационные параметры указанных горизонтов характеризуются значительными величинами. По данным кустовых откачек на участках Пушкари — Раздольное и Горбатово — Ховертово для окского водоносного горизонта (третий гидрогеологический район Рязанской области) получены вполне сопоставимые значения водопроводимости: 1260-2400 и 1080-1120 м²/сут, соответственно, а величина водопроводимости каширского горизонта на разведанном участке составила 1150 — 1270 м²/сут. Меньшие значения водопроводимости отмечаются на Пронском участке: 430 — 600 м²/сут — для окского горизонта и 550 — 730 м²/сут – для каширского горизонта.

Химический состав подземных вод изменяется по площади и в вертикальном разрезе.

На большей части территории вода пресная гидрокарбонатная магниево-кальциевая с минерализацией 0,2-0,4 г/дм³. Характерно повышенное содержание суммарного железа 0,5-3,0 мг/дм³. По данным опробования скважины 2Д (работы 2003-2005 г.г.) на участке Пушкари — Раздольное хлоридно-сульфатные воды с минерализацией 1,07 г/дм³ вскрыты только в подошве каширского горизонта, т.е. мощность зоны пресных вод составляет 240 м. В низине в бассейне р. Проня выделяется зона солоноватых сульфатно-хлоридных вод смешанного по катионам состава, чаще магниево–кальциево-натриевого с минерализацией 1,0-3,3 г/дм³ и жесткостью 9-22 мг×экв. Эти воды вскрываются скважинами уже на глубинах 40-50 метров в окском горизонте. Увеличение минерализации объясняется подтоком солоноватых вод из нижележащего горизонта по тектонически ослабленным зонам. Вблизи границы солоноватых вод минерализация пресных вод возрастает до 0,5-0,8 г/дм³, в анионном составе увеличивается содержание хлора и сульфатов.

Пресные воды комплекса широко используются для водоснабжения населения, сельскохозяйственных и промышленных предприятий.

 

1.5 Описание источника водоснабжения

 

В 2005 г. Государственной комиссией по запасам полезных ископаемых (ГКЗ Роснедра) утверждены эксплуатационные запасы пресных подземных вод на участке поселка городского типа Михайлов для хозяйственно-питьевого водоснабжения поселка городского типа Михайлов в количестве: по категории «В» – 10 тыс. м³/сут, по категории «С2» – 10 тыс. м³/сут. с рекомендацией проведения необходимых работ по переоценке запасов, отнесенных к категории С2, по более высоким категориям.

Полный перевод поселка городского типа Михайлов на водоснабжение из подземного источника (эксплуатационные запасы пресных подземных вод) возможен после перевода запасов подземных вод категории «С2» в количестве 10 тыс. м³/сут. в более высокую категорию.

В связи с этим, принято решение о поэтапном переводе системы водоснабжения поселка городского типа Михайлов на использование воды из подземного источника.

На первом этапе снабжение поселка городского типа Михайлов водой питьевого качества будет осуществляться из двух водоисточников: из артезианских скважин подземного водозабора I этапа в объеме 3 тыс. м³/сут., и поверхностного водозабора из р. Проня в объеме 3 тыс. м³/сут. после очистки на существующем блоке ВОС.

Централизованная система водоснабжения поселка городского типа Михайлов относится к I-ой категории по степени обеспеченности подачи воды согласно п. 4.4 СП 31.13330.2012 «Водоснабжение, наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84*».

Площадка водозабора расположена в 5 км севернее поселка городского типа Михайлов.

 

1.6 Анализ существующего водоснабжения поселка

 

Схема очистки исходной воды реки Проня осуществляется по стандартной технологии: отстаивание с применением коагуляции, фильтрация и дезинфекция газообразным хлором. Для очистки воды применяется жидкий хлор, сернокислый алюминий. Коагуляция воды осуществляется только блоке ОСВ (осветлители со взвешенным осадком), подаваемая вода с которого соответствует СанПиН 2.1.4.1076-01 по цветности, мутности и другим показателям. 3-й и 4-й блоки работают в безреагентном режиме, т.е. без коагулирования воды. Далее вода поступает на скорые фильтры с песчано-гравийной загрузкой.

В то же время, в непосредственной близости от поселка городского типа, на территории района, имеются источники подземных вод высокого качества. Согласно заключению Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых Министерства природных ресурсов РФ эти подземные воды можно использовать для нужд поселкового водоснабжения.

Среди слабых сторон в данной сфере надо отметить, что часть основных фондов МУП «Горводоканал» имеют высокую степень износа (более 60%). Водопроводные сети имеют протяженность 8,4 км, в том числе 2,35 км – нуждаются в замене (28%). За 2018 год заменено 0,1 км сетей, отремонтировано — 0,1 км, за 2019 год заменено и отремонтировано – 0,1 км сетей, за 2020 — 0,1 км. Мощности водопроводных сетей составляют 6 тыс. м³/сутки. На сетях водопровода расположена 1 станция, которые служат для подъема воды на верхние этажи жилых зданий.

Дальнейшее увеличение износа сетей и сооружений может привести к резкому возрастанию аварий, ущерб от которых значительно превысит затраты на их предотвращение.

Такое положение МУП «Горводоканал» обусловлено дефицитом денежных средств на строительство, реконструкцию и восстановление инженерных систем.

Решение данной проблемы невозможно без реализации разработанной программы по модернизации и техническому перевооружению основных фондов предприятия. Принятой программой по улучшению водоснабжения населения поселка городского типа предусматривается улучшение качества питьевой воды, снижение ее непроизводительного расхода, обеспечение надежности и стабильности всей системы водопровода.

Для достижения наилучших результатов качества водоснабжения поселка городского типа Михайлов требуется провести ряд мероприятий:

1. Для обеспечения поселка городского типа Михайлов питьевой водой необходимого качества и нужного количества, необходимо на первую очередь развития поселка городского типа Михайлов строительство и пуск в эксплуатацию водозабора из подземных источников. Блок существующего городского водозабора после пуска в эксплуатацию подземных источников вывести из работы и законсервировать.
2. На расчетный срок выполнить расширение водозабора подземных источников с учетом снабжения поселка городского типа Михайлов водой только из подземных источников.
3. Планомерная замена существующих ветхих водопроводов.
4. Оснащение водопроводной насосной станции частотными регуляторами, настроенными на разные режимы водопотребления. 

 

2. Методы водоочистки

 

2.1 Сравнительная характеристика методов водоочистки

 

Очистка воды – это разрушение или удаление из них определенных веществ, обеззараживание и удаление патогенных МО. Оценивая очистку воды как комплексную проблему, стоит непосредственно остановиться на существующих способах, объективный анализ которых позволит оценить преимущества и недостатки, и определить перспективность дальнейших исследований в этом направлении. Для очистки воды применяются главным образом:

— механические методы (процеживание, измельчение, отстаивание, фильтрование);

— химические (окисление, нейтрализация, восстановление, коагуляция, флокуляция);

— физико-химические методы (флотация, сорбция, экстракция, эвапорация, ионный обмен, электрохимические методы (электрокоагуляция, электроосмос, электродиализ));

— биологические методы (биофильтры, биологические пруды);

— комбинированные методы. [2]

Также существует распределение методов очистки на:

— реагентные (окисление, нейтрализация, обработка иона мипереходных металлов);

— безреагентная (обработка ультразвуком, магнитным полем, ультрафиолетом, тепловая, электрическим полем, током высокой частоты, гамма-лучами, гиперфильтр);

— комбинированные. [2]

Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредных примесей:

1. Механическое очищение применяют для выделения из воды нерастворимых в ней минеральных и органических примесей. Примеси в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, ковшами различных конструкций, а поверхностные загрязнения — нефтеловушками, бензоловушками, отстойниками, песколовками, в гидроциклонах, осадительных центрифугах. Механическая очистка является, как правило, предварительным этапом и служит для подготовки воды к биологическому, физико-химическому или иному методу более глубокой​​очистки. Этот метод обеспечивает выделение взвешенных веществ на 90-95% и снижения загрязнений (по БПК) на 20-25%. [2]
2. Химический метод заключается в том, что в воду добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Нейтрализацию кислых стоков осуществляют веществами основного характера: оксидами (негашенаяизвесть CaO), гидроксидами (гашенаяизвесть Ca(OH)_[2], каустическая сода NaOH, водный раствор аммиака NH₄OH), солями слабых кислот, карбонатами (кальцинированная сода Na₂CO₃, поташ K₂CO₃)[2]. Окисления применяют для удаления цианидов, сероводорода, сульфидов, органических примесей. С широко распространенных окислителей является озон, хлор, перекись водорода, перманганат калия [28]. В Республике Калмыкии для обеззараживания воды применяют хлор-газ (98%), гипохлоритнатрия (1,1%), диоксидхлора, озон и другие реагенты и технологии (0,9%). Обработка воды гипохлоритомнатрия по стоимости практически равноценна обработке хлором и в 1,5-2 раза дешевле, чем хлорной известью.

Широкому распространению хлора в технологиях водоподготовки способствовала его эффективность, доступность, простота технологического оформления и способность консервировать уже очищенную воду длительное время. Однако хлорирование имеет существенные недостатки: образование, вследствие неполного окисления органических веществ, ряда токсичных побочных продуктов (хлорированных фенолов, хлороформа, тригалометанов, диоксинов и т.д.), обладающих мутагенными, канцерогенными, эмбриотоксические и другие свойства. Сравнительный анализ реакционной способности различных хлорсодержащих реагентов к образованию побочных продуктов обеззараживания позволил выявить зависимость: газоподобный хлор > гипохлоритнатрия = хлорнаяизвесть > диоксидхлора. Традиционное хлорирование воды с использованием свободного хлора и гипохлорита натрия при остаточном хлоре 0,8мг/дм³ неэффективно для цистлямблий и криптоспоридий, а при дозе остаточного хлора 1,5мг/дм³ не обеспечивает необходимую эпидемическую безопасность по вирусам. Полная инактивация патогенов наступает при остаточном хлоре 1,4мг/дм³ в течении 180мин., что делает такую​​воду непригодной для питья и требует ее дехлорирования с помощью сернистого газа и литиосульфатанатрия. [2]

Из галогенов, кроме хлора, для обеззараживания воды применяются еще йод, бромифтор. Однако, в практику водоочистки вошло только йодирование, бактерицидный эффект которого обеспечивается при концентрации 0,3-1,0мг/дм³ и экспозиции 20-30мин. Йодирование имеет ряд преимуществ перед хлорированием: меньшая продолжительность контакта с водой; более высокий бактерицидный эффект; широкий диапазон бактерицидного действия; концентрация йода в обработанной воде не превышает фоновых значений исходной воды. [2]

Озон находит все более широкое применение для обеззараживания питьевой воды. Сегодня существует более 1000 водопроводных станции в Европе, США, Канаде, Япониии, Франции, Германии, Швейцарии, на которых применяется озонирование. В странах СНГ озонирование применяют на водопроводных станциях крупных городов (Киев, Москва, Нижний Новгород, Минск, Тюмень и др.). Основанием для рассмотрения озона как альтернативы хлору послужили некоторые его преимущества: высокая биоцидная активность, особенно у хлоррезистентных бактериях, спор, вирусовицистпростейших, высокий уровень обеззараживания воды; минеральный состав, щелочность, рН воды остаются без изменений; позволяет снизить цветность, содержание железа, марганца; устранить запахи и привкусы; компактность озонаторных установки возможность автоматизировать процесс. Обеззараживающее действие озона в 15-20 раз, а на споровые формы бактерий примерно в 300-600 раз, сильнее действие хлора. Вирулецидный эффект озона отмечается при концентрациях 0,5-0,8 мг/дм³ и экспозиции 12 мин. [2]

Анализ опыта и результатов применения озона в процессе водоподготовки обнаружили существенные недостатки этой технологии. Озонирование природных вод с высоким содержанием органических примесей приводит к образованию более токсичных, чем начальные загрязнители воды, а их мутагенность и токсичность вообще недостаточно изучены. При озонировании получают биологически нестабильной воду, интенсифицирует рост МО. Озон более токсичен, чем хлор (ПДК для озона составляет 0,1мг/м³), поэтому необходимо организовать систему сжигания не прореагировавшего газа. Высокая себестоимости технологии обусловлена невысоким качеством промышленных озонаторных установок, ограниченной их пропускной способностью (10-50кг/ч) и малой степенью использования (50-70%) озона. [2]

Одним из самых эффективных и перспективных окислителей, которые используются в настоящее время, является пероксид водорода. Преимуществами пероксида водорода по сравнению с другими окислителями являются: эффективен в широком диапазоне рН окислительный потенциал выше, чем у хлора и перманганата калия (Е=1,77В); хорошо растворим в воде, при разложении не образует побочных продуктов; способен разрушать хлорорганические соединения в воде, эффективен для удаления соединений железа и серы; высоких бактерицидными свойствами. Но широкому использованию перекиси водорода препятствует его сравнительно высокая стоимость и способность к разложению, поэтому его используют вместе с катализаторами, например, Fe²⁺(реактив Фентона), Бе³⁺(реактив Раффа) и т.д. [2]

Обеззараживания воды можно осуществлять путем введения ионов серебра. Преимуществами метода являются: надежность, экономичность и простота технологии; широта спектра антимикробного действия по грамположительными грамотрицательным МО, патогенным кишечным бактериям, патогенным грибам и вирусам; возможность автоматизации процесса и точной дозировки реагента; высокий бактерицидный эффект ионов серебра достигается уже при концентрации 0,05мг/дм³, выраженное последействие серебра, позволяет консервировать воду на срок до 6 месяцев и более. Вместе с тем серебро является дорогим и достаточно дефицитным реагентом, а на антимикробное действие серебра заметно влияние физико-химические свойства обрабатываемой воды.

Важную роль в технологиях очистки воды играет коагуляция. Активное развитие коагуляция получила в 30-е годы прошлого века, и до сегодняшнего дня это одна из главных стадий очистки на водопроводных станциях, как в Республике Калмыкия, так и во всем мире. Наиболее крупные станции с применением коагуляционной обработки воды работают в США, Японии, Швеции. В качестве коагулянтов применяют: сульфат алюминия (глинозем), сульфат железа (железный купорос), хлорное железо, полигидроксихлорид алюминия. Чаще всего используется сульфат алюминия или хлорид железа в количестве 50-150г/м³, что позволяет удалять до 90% фосфатов при одновременном снижении БСК на 60-85% (до 9-15г/м³) и ПДК на 40-70%. В работе доктора технических наук Н. Д. Гомеля показано, что эффективность алюминиевых коагулянтов выше в сравнении с железными растет с повышением их основности. В процессе коагуляционной очистки воды на 90-99% удаляются различные микробиологические загрязнения.[4] Однако у коагулянтов есть и серьезные недостатки: эффективность очистки зависит от мутности, цветности и перманганатной окисляемости обрабатываемой воды, условий процесса; очищение возможно только когда образуется коллоидная система с развитой поверхностью; соли алюминия являются сильным нейротоксикантом, поэтому необходимо контролировать норму содержания остаточного алюминия в очищенной воде.

3. Из физико-химических методов очистки наиболее эффективен метод напорной флотации, который позволяет обеспечить высокую степень очистки от нерастворенных примесей, взвешенных веществ, жиров и ПАВ. Для интенсификации скорости флотационного выделения частиц за счет их укрупнения целесообразно применение коагуляции и флотации, что позволяет увеличить эффективность очистки стоков на 15-20%. Преимущества его заключаются в высокой степени очистки и непрерывности процесса, простоте и компактности установки. Основными недостатками являются: недостаточно высокая степень очистки по ХПК и БПК, поскольку большинство биогенных элементов в воде находится в растворенном виде; образования флотошлама, требующей дальнейшей утилизации. [4]
4. Биологические методы очистки воды основаны на жизнедеятельности МО, которые минерализуют растворенные органические соединения, являющиеся для МО источниками питания. Сооружения биологической очистки условно делят на два вида: сооружения, в которых процесс биологической очистки протекает в условиях, близких к естественным (поля фильтрации биологические пруды) сооружения, в которых очистка осуществляется в искусственно.

Однако, много вредных органических веществ не полностью окисляются на сооружениях биологической очистки воды, они долго сохраняют стабильность в воде и могут вызывать токсическое действие на живые организмы. И, кроме того, эти технологии имеют существенные недостатки: высокие энергозатраты на аэрацию и проблемы, связанные с обработкой и утилизацией большого количества образованного избыточного ила, его вспухание и вспенивание. К тому же использование технологии естественной длительной сушки ила на площадках приводит к отчуждению значительной площади плодородных земель и ухудшению экологической ситуации. [4]

Подытоживая обзор существующих на сегодняшний день методов очистки воды можно сделать вывод, что каждый из применяемых методов обладает рядом преимуществ и недостатков. Технологии водоочистки, используемых в наше время, несовершенны и требуют значительных затрат электроэнергии, хим. материалов. А применение реагентов-окислителей (что наиболее распространено) в технологиях водоочистки приводит к значительному загрязнению продуктами окисления органических примесей, что значительно повышает токсичность воды. Учитывая это, необходимо переходить на новые, более совершенные, перспективные технологии с использованием физических или физико-химических методов очистки воды с учетом современных научных достижений в этой области, что приведет к уменьшению негативного воздействия на гидросферу разного рода вредных и опасных факторов.

---

1 2 3 4 5