Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений. Том 3

ПРИЛОЖЕНИЕ 18.1

Выбор технологической схемы очистки поверхностных вод

При предварительном обосновании технологии подготовки питьевых вод из открытых поверхностных водотоков и водоемов одним из важнейших этапов работы является определение класса водоисточника и установление характерных видов антропогенного воздействия на него. Необходимо учесть наиболее часто встречающиеся концентрации отдельных антропогенных ингредиентов и временной характер их влияния на фоновое качество воды.

Оценка качества воды в местах водозабора конкретного водоисточника должна производиться на основе многолетних наблюдений в близлежащем створе водотока. Статистическая выборка гидрохимической информации должна быть достаточной для расчета значений конкретных показателей качества воды с учетом гидрографа стока конкретного водоисточника. Результаты расчетов вероятностных значений показателей качества воды по кривым распределения для характерных четырех створов рек Волжского бассейна представлены в таблице 18.1.1.

Такие расчеты позволяют оценить и фактическое воздействие антропогенных факторов на водоисточник.

Воспользовавшись данными, приведенными в табл. 18.1.1, и характеристиками предложенных классов водоисточника (табл.7.5, т. 2), устанавливаем, что водные объекты: р.Орел (г.Орел), Угличское водохранилище (г.Дубна), Волгоградское водохранилище (г.Камышин), р.Вятка (г.Слободский) в рассматриваемых створах можно отнести по фоновым значениям к классу A₁

По антропогенным загрязнениям р.Вятка в районе г.Слободский с кратковременным периодом их воздействия t₁ может быть отнесена к подклассам 1 и 6 (табл.7.6, т.2). В дальнейшем подборе остановимся на последнем водоисточнике. Допустим, что анализ фазово-дисперсного состава примесей в этом водозаборе в наиболее неблагоприятный период года (весенний паводок, осенние периоды затяжных дождей при относительно низких температурах и щелочности воды, и возможном понижении рН и.т.д.) позволяет выявить, что преобладающие виды, агрегативная и кинетическая устойчивость примесей воды относятся ко II и III классу примесей по классификации Л.А. Кульского (табл. 7.7, т. 2). Тогда, в соответствии с основным классификатором для выбора технологической схемы подготовки питьевой воды рекомендуемая технология может быть назначена для класса A₁ как базовая - ТЗ (табл. 8.5, т. 2). Причем, следует заметить, что обоснование озонирования с порошковым углеванием в периоды возрастания антропогенных нагрузок на водоисточники должно подтверждаться как специальными технологическими изысканиями на водозаборе в эти периоды года, так и технико-экономическими расчетами.

Определив базовую технологию (табл. 8.5, т. 2), включающую: биопредочистку в реакторе с носителями прикрепленных микроорганизмов, коагуляцию (флокуляцию, если это необходимо), реагентное скорое фильтрование через загрузку большой грязеемкости, озонирование, фильтрование через осветлительно-сорбционный фильтр с периодическим вводом мелкогранульного или порошкового угля в зону очищенной воды и обеззараживание воды хлором, на основе полного химического и биологического состава исходной воды, назначают расчетные параметры по каждому сооружению и операции.

Так, при проектировании биореактора первой ступени назначают гидравлическую нагрузку на него, степень наполнения объема биореактора насадкой из синтетических волокон, время "зарядки", продолжительность полезной работы до промывки и регенерации насадки, устанавливают кислородный (аэрационный) оптимальный режим работы,

132

параметры гидравлической (водо-воздушной) промывки и химической регенерации биореактора.

Типы коагулянтов и флокулянтов, их дозы, место и последовательность ввода устанавливают по пробному коагулированию и флокуляции по известным методикам.

Расчетные параметры работы скорых фильтров с инертной и инертно-сорбционной загрузками, блоков озонирования и обеззараживания назначают по нормативно-справочной литературе и техническим указаниям (рекомендациям) разработчиков конкретного водоочистного сооружения или устройства.

На этой стадии обоснования технологии водоочистки прогнозируют также вероятность экстремальных временных нагрузок по техногенным загрязнителям. Если таковы возможны, то принятую технологическую схему следует подвергнуть дополнительному анализу на предмет усиления барьерной роли станции водоочистки путем использования эффективных эксплуатационных приемов в эти периоды (табл. 8.6, т. 2). Примером такого подхода может служить корректировка традиционных технологий, применяемых на станциях Днепровского каскада в период повышенной радиационной загрязненности р.Днепр (после аварии на Чернобыльской АЭС), путем дополнительного использования бентонитовых глин, клиноптилолита и порошковых активных углей.

В ряде случаев, для конкретного класса и подклассов водоисточников, могут быть рекомендованы одновременно несколько альтернативных технологических схем или несколько равноценных по очистным способностям типов очистных устройств. Тогда выбор технологии и отдельных сооружений производится на основе специально разработанных структурных моделей, алгоритмов и программ для оптимизационных расчетов, позволяющих учесть изменение качества воды в водоисточнике в течение года и технико-экономические характеристики работы рассматриваемых альтерантивных сооружений водоочистки и их комбинаций (гл. 13, т. 2).

133