3. Повышение требования к качеству воды по бактериологическим показателям, которые не всегда обеспечиваются при использовании для обеззараживания воды хлорреагентов. При наличии в водоисточнике колифагов, энтеровирусов гепатита «А», а также цист лямблий во многих случаях потребуется использование специальных технологий, в частности озонирование воды в сочетании с хлором, ультрафиолетовым облучением, применение перекиси водорода и сорбции. Необходима промывочная аппаратура для санации трубопроводов, использование неметаллических труб.
Практически все водоканалы не готовы к выполнению новых нормативных требований, поэтому требуется пересмотр существующей технологии, а в ряде случаев и реконструкции станций. И в первую очередь необходимо проанализировать качество природной и очищенной воды в свете новых нормативов.
Улучшение качества питьевой воды может быть достигнуто несколькими способами.
Первый – это реконструкция или строительство новых очистных сооружений с использованием современных технологий (контактная коагуляция, озонирование, сорбционная очистка и т.п.). Этот путь дорогостоящий, хотя и надёжный.
Второй – улучшение работы существующих сооружений технологическими методами. На всех сооружениях должны быть разработаны тех-
нологические регламенты работы станций в различных условиях; уком-
плектованные технологическими схемами работы станции при любом качестве воды в источнике. Эти схемы следует разрабатывать на основании опыта работы и исследований, проводимых в технологических лабораториях станций. Для каждого сооружения станции должны расчётным путём определяться оптимальные и максимально возможные режимы работы, чтобы определить максимальную производительность станции без ухудшения качества очищенной воды. [5, c.13-14].
Рассмотрим некоторые возможности повышения эффективности работы существующих сооружений.
В смесительных устройствах повысить эффективность и сэкономить до 10 % коагулянта возможно за счёт:
1)равномерного распределения реагентов и смешивания воды с ними по всей глубине и площади за расчётное время;
2)пересмотра точек ввода реагентов и перерывов между введением отдельных реагентов (прерывистое коагулирование; дробное введение коагулянта), использование флокулянта;
3)барбатирования воды в смесителях воздухом;
4)рециркуляции осадка;
46
5)применение механических (пропеллерных) смесителей;
6)использование разных коагулянтов в сочетании с флокулянтами, в зависимости от качества исходной воды.
Вкамерах хлопьеобразования для повышения эффективности хлопьеобразования выбирают оптимальную температуру, скорости движения, а также добавляют флокулянты. Например: внедрение катионного флокулянта Praestol 650 TR (Праестол) производства г. Пермь взамен полиакриламида позволяет:
-повысить качество подаваемой потребителям воды;
-снизить расход коагулянта на 10-12 %;
-снизить эксплуатационные расходы в 3-4 раза.
Флокулянт представляет собой гранулы белого цвета, содержание активной части 100 %.
ВОАО «Кемвод» г. Кемерово проводились сравнения эффективности работы оксихлорида алюминия (ОХА) и сульфата алюминия. В результате определены условия и периоды года, при которых использование ОХА позволяет повысить качество питьевой воды, при этом снизить эксплуатационные затраты и расход коагулянта [5, c.8-9].
б) реконструкцией камеры хлопьеобразования (где это возможно) в вихревые камеры [5, c.14].
ВОтстойниках и осветлителях со взвешенным слоем повысить эффект работы можно несколькими способами:
- технологический способ используют при обработке маломутных вод. Эффективно в качестве коагулянта использовать шлам этих сооружений. Дозы шлама зависят от местных условий и могут колебаться в широ-
ком пределе (100÷500 мг/л).
- конструктивный способ заключается в реконструкции распределительных систем для повышения коэффициента объёмного использования и, следовательно, эффекта очистки воды, применении тонкослойных блоков.
Фильтрование и контактное осветление
1. Увеличение грязеёмкости фильтрующей загрузки и скорости фильтрования. С этой целью используют многослойные фильтры с различной плотностью материалов слоёв; новые материалы, обладающие высокой адсорбционной способностью. Верхние слои выполняют из более крупных зёрен меньшей плотности, чем нижние. Для верхних слоёв используют дроблёный антрацит и керамзит, «горелые породы», гранулы полистирола, искусственные материалы неорганического и органического происхождения, а для нижних слоёв - кварцевый песок, магнетит, магнитный железняк и т.п.
47
2. Традиционно для очистки маломутных цветных вод применяют префильтры. Применение на предварительной ступени очистки напорной фильтрации повышает эффект очистки, при этом наблюдаются следующие изменения:
-снижается дзета-потенциал обрабатываемой воды;
-нарушается агрегативная устойчивость взвеси и, следовательно, значительно интенсивнее идёт процесс коагуляции и сокращается потребность коагулянта;
-за счёт сгущения вещества наступает самопроизвольная коагуляция частиц, т.е. происходит начальная стадия коагуляции (перикинетическая);
-при добавлении малых доз коагулянта и краткосрочном интенсивном перемешивании вторая стадия коагуляции (ортокинетическая) проходит намного интенсивнее в условиях напорной флотации; контактная коагуляция экономит до 20-30 % коагулянта;
-при очистке воды с исходной цветностью до 120 град на контактных осветлителях при небольшом сокращении времени хлопьеобразования в 2- 8 раз сокращается доза коагулянта.
- устройство напорного флотатора на водопроводе мощностью 3200 м3/сут с использованием контактных осветлителей окупается в течение 4 месяцев;
- напорная флотация как предварительная ступень при обработке поверхностных вод способствует снижению концентрации остаточного алюминия в воде, а это экологически более чистая вода.
3. Применение водовоздушной промывки фильтров уменьшает расход промывной воды и снижает остаточную загрязнённость загрузки.
Обеззараживание
При высоких концентрациях органических веществ и высоких дозах хлора образуются токсичные хлорорганические соединения, которые практически не удаляются из воды традиционными технологиями. Применение озонирования и сорбции порошкообразным и зерновым углём повышает эффективность очистки.
В случае необходимости снижения запаха воды, если вода содержит фенолы или другие органические соединения, хлорпроизводные которых ухудшают органолептические свойства воды, то до ввода хлора произво-
дят аммонизацию.
Для консервации остаточной концентрации хлора на более длительный период аммонизацию выполняют после хлорирования. Дозы хлора и аммиака определяют пробной хлораммонизацией. В зависимости от поставленной цели соотношение доз изменяется в пределах: аммиак/хлор=1/3÷1/10.
Недостатки хлорирования питьевой воды жидким хлором:
48
-высокая токсичность, определяющая опасность при обращении с ним;
-взрывоопасность из-за высокой реакционной способности хлора как сильного окислителя;
-возможность образования побочных токсичных хлорпроизводных в процессе хлорирования воды;
-высокая коррозионная активность водных растворов хлора.
Другие альтернативные способы дезинфекции с активным хлором:
1)диоксид хлора оказывает отрицательное воздействие на щитовидную железу и может быть причиной острых токсикозов;
2)хлорамины вызывают мутагенные изменения печени и глаз [48];
3)питьевая вода, обработанная гипохлоритом натрия, отвечает нормативным требованиям СанПиН [36], а по ряду показателей превышает качество воды, хлорированной газообразным хлором, в частности по мутности, цветности, содержанию марганца, аммиака, нитритов, фенолов и др. хлорорганических соединений. Применение технического гипохлорита натрия позволило снять проблему дефицитности поставки реагента, безопасности транспортировки, хранения и применения хлорагента, связанную с обеззараживанием воды жидким (газообразным) хлором без увеличения эксплуатационных затрат [5, c.17-19].
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1.Какие требования предъявляются к системе подачи и распределения питьевой воды и каким образом это достигается?
2.Работы, выполняемые при наружных обходах и осмотрах трасс водопроводной сети.
3.Работы, проводимые при профилактическом обслуживании водопроводной сети, и периодичность их выполнения.
4.Как и для чего осуществляется проверка свободных напоров водопроводной сети?
5.Периодичность и состав работ технического обслуживания абонентских присоединений и водомерных узлов. Кем выполняются работы?
6.Причины неудовлетворительной работы водопроводных сетей города.
7.Утечки на водопроводной сети их последствия. Как устранять утечки?
8.Как определить утечки в наружной водопроводной сети?
9.Ошибки, приводящие к повреждению водопроводной сети.
10.Способы защиты водопроводной сети от коррозии.
11.Работы, проводимые при приёмке в эксплуатацию законченных строительством или реконструированных очистных сооружений водоснабжения.
12.Работы, проводимые в период пробной эксплуатации очистных сооружений водоснабжения.
13.Основные работы по временной эксплуатации очистных сооружений водопровода.
14.После каких работ и достижения каких условий очистные сооружения водоснабжения вводятся в постоянную эксплуатацию.
49
15.Роль и состав лабораторно-производственного контроля в эксплуатации очистных сооружений водоснабжения.
16.Какими приборами должны оборудоваться очистные сооружения водоснабжения?
17.Основные задачи технологического контроля очистных сооружений водоснабжения.
18.Обязанности обслуживающего персонала очистных сооружений водоснабжения в процессе эксплуатации.
19.Основные технологические параметры, контролируемые в процессе эксплуатации:
а) сетчатых и барабанных фильтров; б) смесителей; в) камер хлопьеобразования; г) отстойников;
д) осветлителей со взвешенным слоем осадка; е) контактных осветлителей; ж) медленных фильтров; з) префильтров; и) скорых фильтров.
20.Обязанности в период эксплуатации персонала обслуживающего:
а) сетчатые и барабанные фильтры; б) смесители; в) камеры хлопьеобразования; г) отстойники;
д) осветлители со взвешенным слоем осадка; е) контактные осветлители; ж) медленные фильтры; з) префильтры; и) скорые фильтры.
21.Как влияет рН-среды на растворимость коагулянта?
22.Влияет ли рН-среды на процесс осаждения коагулированной взвеси?
23.Как влияет рН-среды на процесс хлорирования питьевой воды?
24.Как можно повысить эффективность очистки питьевой воды в процессе коагуляции?
25.Как избежать развития фитопланктона при эксплуатации медленных фильтров?
26.Какой приём позволяет осуществить консервацию остаточного хлора на более длительный период?
27.Какой приём используется при хлорировании воды, содержащей фенолы или другие органические соединения?
28.Какой метод дезинфекции эффективнее при обработке воды с высокими концентрациями органических веществ?
29.Преимущества и недостатки применения озонирования для дезинфекции питьевой воды.
30.Каково максимально допустимое число промывок фильтров в сутки?
31.Каково максимально допустимое время между очередными промывками фильторов?
32.Какова максимальная продолжительность рабочего цикла контактных осветлителей в летний период?
33.Какова максимальная продолжительность рабочего цикла контактных осветлителей в осенне-зимний период эксплуатации?
50