Материал: Гончарук учебник

ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

из источника, обработку воды с целью доведения ее качества до требова­ ний действующего стандарта, подачу в населенный пункт и распределение между потребителями, называют хозяйственно-питьевым водопроводом.

Первым водопроводом, архитектурные сооружения которого сохранились и доныне, является акведук, построенный в Древнем Риме. В XI—XII ст. сущест­ вовал водопровод в Новгороде. В 1631 г. построили напорный водопровод из реки Москвы для обеспечения водой Кремля. Первый городской водопровод соорудили в 1787 г в Царском селе (ныне г. Пушкино, Россия). Первый водопровод в Киеве, ко­ торый подавал воду в духовную академию, появился в 1668 г. Сегодня в Украине функционируют 1139 городских и 8179 сельских хозяйственно-питьевых водопро­ водов. Системами централизованного водоснабжения охвачено 100% населения в городах, 80% — в поселках городского типа и до 20% — в селах.

Основные составляющие водопровода: 1) источник водоснабжения (под­ земный или поверхностный); 2) водозаборные сооружения; 3) водоподъемные сооружения (насосные станции); 4) очистные сооружения; 5) сооружения для накопления запасов воды; 6) сооружения для доставки и распределения воды (водоводы, водопроводная сеть, водоразборные сооружения на сети).

Среди методов улучшения качества воды на очистных сооружениях водо­ проводов различают основные и специальные. Основные методы — осветле­ ние, обесцвечивание и обеззараживание. Они обязательны на всех водопро­ водах, которые используют воду из поверхностных водоемов. Обычная схема очистки воды в них предусматривает удаление взвешенных веществ и коллои­ дных примесей для улучшения таких органолептических свойств, как прозрач­ ность и цветность, и обеззараживание для гарантирования безопасности воды в эпидемическом отношении. Если летом цветение поверхностных водоемов длится дольше месяца, то для очистки воды от фито- и зоопланктона перед проведением основных методов водоподготовки производят микрофильтрацию.

Осветление и обесцвечивание воды достигается несколькими способами: 1) природным отстаиванием и фильтрацией на медленных фильтрах; 2) коагу­ ляцией, отстаиванием и фильтрацией на скорых фильтрах; 3) коагуляцией и фильтрацией на контактных осветлителях. Для осветления и обесцвечивания воды в комплексе очистных сооружений водопровода должны входить: 1) сме­ сители, в которых вода перемешивается с раствором коагулянта; 2) камеры реакции, в которых происходит реакция коагуляции в свободном объеме;

3)отстойники (горизонтальные, вертикальные), в которых большие по разме­ ру и массе взвешенные вещества под действием силы тяжести оседают на дно;

4)отстойники-осветлители, в которых происходит коагуляция и отстаивание;

5)медленные или скорые фильтры, на которых задерживаются мелкие частич­ ки; 6) контактные осветлители, или контактные фильтры, в которых происхо­ дит контактная коагуляция и задержка частиц. Осветленную и обесцвеченную воду обеззараживают, после чего она поступает в резервуары для чистой воды. Там создается запас доброкачественной питьевой воды для непрерывной пода­ чи населению.

Иногда в зависимости от качества воды для удаления избыточного коли­ чества или, наоборот, дополнительного введения определенных химических

131

Рис. 4. Схема хозяйственно-питьевого водопровода в случае забора воды из подземного источника:

I — водоисточник; 2 — насосная станция I подъема; 3 — резервуар чистой воды; 4 — насосная стан­

ция II подъема; 5 — водопроводная сеть

веществ, применяют специальные методы обработки — опреснение, умяг­ чение, обезжелезивание, фторирование, дефторирование, дегазацию и пр. При необходимости эти методы могут быть использованы и на водопроводах из по­ дземных источников водоснабжения, если вода в них не является доброкачест­ венной вследствие природных особенностей химического состава: содержит избыток железа, марганца, фтора, сероводорода и др.

Схема водопровода является индивидуальной и зависит прежде всего от качества воды в источнике. Предлагают несколько вариантов таких схем (прин­ ципиальные схемы водопроводов приведены на рис. 4 и 5).

Схемы водопроводов из подземных источников водоснабжения. В слу­ чае использования артезианских (межпластовых напорных), а также других подземных источников, вода которых является доброкачественной, соответст­ вует стандартам на питьевую воду и не требует обработки (подземные источ­ ники I класса по ГОСТу 2761-84), схемой водопровода предусмотрено: под­ земный источник водоснабжения (межпластовые напорные или ненапорные воды); артезианская скважина (водозаборное сооружение); насос I подъе­ ма (водоподъемное сооружение); резервуар чистой воды; насосная станция II подъема (для подачи и создания давления в водопроводной сети); водопро­ водная сеть.

Если вода подземного источника эпидемически безопасна, но имеет повы­ шенное содержание железа или сероводорода, или фтора (подземные источни­ ки II или III класса по ГОСТу 2761-84), она требует специальных методов об­ работки: обезжелезивания, дегазация, дефторирования. При этом, несмотря на эпидемическую безопасность воды в источнике, после использования какоголибо специального метода ее следует обеззараживать. В этих условиях схема водопровода включает: подземный источник водоснабжения; артезианскую

132

РАЗДЕЛ I. ГИГИЕНА ВОДЫ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

скважину; насос I подъема; специальные методы обработки; сооружения для обеззараживания; резервуар чистой воды; насосную станцию II подъема; водо­ проводную сеть.

Вода подземных источников III класса по ГОСТу 2761-84 иногда, в част­ ности в случае гидравлической связи с поверхностными водоемами, может иметь несколько повышенную мутность и цветность, а поэтому требует освет­ ления и обесцвечивания. Кроме того, она может быть эпидемически опасной. Поэтому необходимо предусмотреть ее обаззараживание. Если при этом она требует специальной обработки (например, дефторирования), то схема водо­ провода должна состоять из следующих элементов: подземного источника во­ доснабжения; артезианской скважины; насоса I подъема; сооружения для освет­ ления и обесцвечивания; для специальной обработки, для обеззараживания; ре­ зервуара чистой воды; насосной станции II подъема; водопроводной сети.

Схема локального водопровода для водоснабжения нескольких отдельно расположенных объектов или одного здания включает: источник водоснабжения (межпластовые или грунтовые воды, желательно I класса по ГОСТу 2761-84); водозаборное сооружение (артезианскую скважину или трубчатый, шахтный колодец); водоподъемное сооружение (насос); водонапорную башню или во­ донапорный бак, размещенный на последнем техническом этаже здания; рас­ пределительную водопроводную сеть труб, если воду подводят к домам или бюветам.

Схемы водопроводов из поверхностных источников водоснабжения.

В случае поверхностных источников I класса по ГОСТу 2761-84 с маломутной (мутность до 20 мг/дм3) и малоцветной (цветность до 35°) водой при незначи­ тельном суточном водопотреблении (до 1000 м3 /сут) осветления и обесцвечи­ вания можно достичь природным отстаиванием в ковше (водозаборном соору­ жении) с дальнейшей фильтрацией на медленных фильтрах. Схема водопровода должна включать: поверхностный источник водоснабжения; ковш (водозабор­ ное сооружение); береговой водоприемный колодец; насосную станцию I по­ дъема; камеру гашения напора; медленный фильтр; сооружения для обеззара­ живания; резервуар чистой воды; насосную станцию II подъема; водопровод­ ную сеть.

Если цветность воды не превышает 200°, мутность — 1500 мг/дм3, то ее осветления и обесцвечивания можно достичь коагуляцией, отстаиванием и фильтрацией на скорых фильтрах. Такой способ очистки используют в случае поверхностных источников II, а иногда и III класса по ГОСТу 2761-84. Про­ дуктивность водопровода при этом не ограничена. Схема такого водопровода должна предусматривать: поверхностный источник; ковш (водозаборное соору­ жение); береговой водоприемный колодец; насосную станцию I подъема; каме­ ру гашения напора, которая одновременно выполняет функции смесителя воды с раствором коагулянта; камеру реакции; отстойник; скорый фильтр; сооруже­ ния для обеззараживания; резервуар чистой воды; насосную станцию II подъе­ ма; водопроводную сеть.

При цветности воды до 120°, мутности до 1500 мг/дм3 осветления и обес­ цвечивания воды можно достичь коагуляцией и фильтрацией в контактных

134

ВОДОПРОВОД ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

осветлителях или контактных фильтрах. Такой способ очистки воды использу­ ют в поверхностных источниках II класса по ГОСТу 2761-84 при любой про­ дуктивности водопровода. Схема такого водопровода должна иметь: поверх­ ностный источник; ковш (водозаборное сооружение); береговой водоприем­ ный колодец; насосную станцию I подъема; камеру гашения напора, которая одновременно выполняет функции смесителя воды с раствором коагулянта; контактный осветлитель (контактный фильтр); сооружения для обеззаражи­ вания; резервуар чистой воды; насосную станцию II подъема; водопроводную сеть.

Если количество фито- и зоопланктона превышает 1000 кл/см3, то две по­ следние схемы необходимо дополнить микрофильтрацией. В этом случае ва­ рианты предпологают проведение схем: 1) микрофильтрация для предвари­ тельного удаления из воды фито- и зоопланктона, коагуляция, отстаивание, фильтрация на скорых фильтрах и обеззараживание или 2) микрофильтрация, коагуляция и фильтрация на контактных осветлителях (контактных фильтрах)

иобеззараживание.

Вслучае использования поверхностных источников III класса по ГОСТу 2761-84 водоподготовка предусматривает микрофильтрацию для предваритель­ ного удаления из воды фито- и зоопланктона, коагуляцию, двухступенчатое отстаивание для высокомутной воды, фильтрацию на скорых фильтрах или контактных осветлителях, использование окислителей и сорбентов для устра­ нения запахов и эффективное обеззараживание. Одним из вариантов схем во­ допровода может быть: поверхностный источник; ковш (водозаборное соору­ жение); береговой водоприемный колодец; микрофильтр; насосная станция I подъема; камера гашения напора, которая одновременно выполняет функцию смесителя воды с раствором коагулянта; камера реакции; отстойник; скорый фильтр; смеситель, в который подается раствор коагулянта; контактный освет­ литель; сооружения для обеззараживания; резервуар чистой воды; насосная станция II подъема; водопроводная сеть.

Гигиенические требования к устройству и эксплуатации

головных сооружений водопровода из подземных источников водоснабжения

Водозабор подземных вод состоит из водоприемных сооружений, водо­ подъемных устройств в пределах отдельных водозаборов или центральной насосной станции I подъема и трубопроводов, которые соединяют водоприем­ ные сооружения с насосной станцией, водоводами или резервуаром чистой во­ ды (сборным резервуаром).

Водозабор из межпластовых подземных источников осуществляют по­ средством артезианских, или буровых скважин. Любая скважина нарушает изоляцию между водовмещающим горизонтом и поверхностью земли и создает потенциальные условия для проникновения загрязнений в межпластовый ис-

135