Строительство и архитектура /7. Водоснабжение и канализация

К.т.н., доцент Чудновский С.М. , Пантюхина И.В.

Вологодский государственный технический университет, Россия

Совмещение процессов добывания и очистки

природных вод в водозаборно – очистных узлах

В большинстве населенных пунктов для водопользования из поверхностных источников традиционно используются водозаборы берегового или руслового типа и водоочистные сооружения. В водоприемных окнах этих сооружений, оборудованных заградительными решетками, задерживаются только крупные плавающие загрязнения: лёд, бревна, щепа, водоросли, рыбы. При этом, мелкие загрязнения: ил, планктон, мелкий песок поступают в береговые колодцы водозаборов, а затем транспортируются насосами с исходной водой по водоводам и задерживаются только на водоочистных сооружениях.

Технология очистки воды на этих сооружениях позволяет полностью или частично обеспечить требуемую степень очистки воды. Однако, задерживаемые загрязнения в процессах обработки воды различными способами, том числе и реагентными, превращаются в экологически вредные осадки, которые требуют утилизации и последующего захоронения. В этих условиях, когда качество воды, поступающей на очистные сооружения, непрерывно изменяется, приходится постоянно изменять и регулировать технологические процессы водоподготовки, что приводит к нестабильной работе водоочистных комплексов и создает условия, при которых не обеспечивается требуемая надежность сооружений и, следовательно, не гарантируется необходимая степень очистки воды.

К настоящему времени в Вологодском государственном техническом университете разработаны принципиально новые конструкции сооружений - водозаборно-очистные узлы (ВОУ). На 9 таких конструкций получены авторские свидетельства и патенты на изобретения. В каждом сооружении совмещаются процессы добывания и очистки воды непосредственно в водоисточниках [1].

В ВОУ имеется возможность использовать различные технологические процессы очистки воды, такие как фильтрование, отстаивание, центрифугирование, напорная флотация, аэрация, коагуляция, а также различные комбинации этих процессов. Набор этих методов водоподготовки позволяет в отдельных случаях обеспечивать полную очистку воды до требований технического и питьевого качества непосредственно в водоисточниках. Кроме того, все конструкции ВОУ позволяют обеспечить надежную рыбозащиту, уменьшить нагрузку на водоочистные сооружения путем подачи на них воды гарантированного качества, уменьшить объём экологически вредных осадков, требуемых утилизации, улучшить экологическое состояние водоемов. Разработаны также схемы автоматизации большинства конструкций ВОУ.

Экономическая оценка ВОУ показала, что строительная стоимость конструкций в 1,5 – 1,7 раза меньше суммарной стоимости традиционных водозаборов и водоочистных станций, а эксплуатационные затраты на автоматизированных ВОУ будут уменьшены в 2 и более раза.

Для создания условий реализации ВОУ в системах водопроводно – канализационных хозяйств нами составлены рекомендации по выбору оптимальных конструкций ВОУ с учётом местных условий, а также разработаны методики проектирования различных технологических схем этих сооружений.

Рекомендации по выбору оптимальных конструкций ВОУ составлены на основе классификации всех конструкций сооружений, разработанных в Вологодском государственном техническом университете. Согласно этой классификации все сооружения, содержащие фильтрующую загрузку, делятся на две группы: простые и регенерируемые. Простые фильтрующие водозаборы по конструктивным особенностям делятся на три вида:

- с горизонтальными фильтрами и течением воды сверху вниз ;

- с вертикальными фильтрами и течением воды снизу вверх ;

- с вертикальными фильтрами и течением воды в горизонтальном

направлении.

Под регенерируемыми ВОУ подразумеваются те фильтрующие сооружения, конструктивными особенностями которых являются возможности проведения непрерывной или периодической промывки фильтрующей загрузки. В зависимости от технологических особенностей промывки эти сооружения

можно разделить на два типа: барабанные и небарабанные. Большинство этих сооружений может работать в автоматическом режиме, обеспечивая непрерывную

подачу требуемого количества воды гарантированного качества, независимо от

качества воды в водоисточнике.

Кроме того, в зависимости от применяемых способов очистки воды ВОУ

разделяются на две группы: безреагентные и реагентные. Имеются также

разделения на группы в зависимости от степени автоматизации, от минимальных

глубин в водоисточниках. Некоторые ВОУ предназначены для эксплуатации в

стоячих водах, например, в озёрах и водохранилищах.

Литература

1. Чудновский, С.М. Водозаборы для комплексного использования и охраны

водных ресурсов: учеб. пособие/ С.М. Чудновский, А.В. Зенков.- Вологда:

ВоГТУ, 2007.- 95с.