МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

Г.І. БЛАГОДАРНА

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ВОДОПІДГОТОВКИ І ВОДОКОРИСТУВАННЯ

Конспект лекцій для студентів 3 курсу заочної форми навчання

напряму підготовки 6.040106 «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування»)

Харків – ХНАМГ – 2011

Теоретичні основи водопідготовки і водокористування: Конспект лекцій для студентів 3 курсу заочної форми навчання напряму підготовки 6.040106 «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування» / Харк. нац. акад. міськ. госп-ва, автор: Благодарна Г.І. – Х.: ХНАМГ, 2010. – 100 с.

Автор: к.т.н., доц. Г.І.Благодарна

Конспект лекцій побудовано за вимогами кредитно-модульної системи організації навчального процесу.

Рецензент: канд. техн. наук, доц. К.Б.Сорокіна

Затверджено кафедрою водопостачання, водовідведення та очищення вод, протокол № 1 від 30.08.2010 р.

 Благодатна Г.І., ХНАМГ, 2010

ЗМІСТ

Вступ…………………………………………………………………. 6

ЗМ 1.1. Теоретичні основи водопідготовки………………………………. 7

Тема 1. Властивості води, її значення у природі і господарстві…..…. 7

1.1. Будова молекули води і її стан………………………………… 7

1.2. Фізичні властивості води……………………………………….. 8

1.3. Молекулярна структура води і хімічні властивості…………… 9

1. 4. Хімічний склад природних вод………………………………… 12

Тема 2. Поняття про природні і стічні води……………………………. 14

Тема 3. Класифікація домішок природних і стічних вод та методів

їх видалення…………………………………………………….... 16

1. Домішки природних і стічних вод………………………….... 16

2. Класифікація домішок води з їх фазово-дисперсного стану. .. 15

3. Характеристика домішок за групами…………………………. 18

4. Вибір методів очистки води…………………………………… 19

   1. Очистка води від домішок І групи…………………..…….. 19

   2. Очистка води від домішок ІІ групи……………………...… 20

   3. Очистка води від домішок ІІІ групи………………….…… 20

   4. Очистка води від домішок ІV групи…………………….… 21

Тема 4. Системи водопостачання та водовідведення……………….…. 22

4.1. Системи та схеми водопостачання……………………………... 22

4.1.1. Питоме водоспоживання, визначення розрахункових витрат води та необхідних напорів в населеному пункті.. 25

4.1.2. Джерела водопостачання та їх характеристика………….. 28

4.1.3. Споруди для приймання води з природних джерел………. 30

4.2. Системи і схеми водовідведення………………………………… 38

4.2.1. Призначення окремих елементів системи водовідведення. 38

4.2.2. Види каналізації і її систем………………………………… 41

4.2.3. Зовнішні системи водовідведення і їх трасування……….. 45

4.2.4. Особливості обладнання та споруд каналізаційних мереж. 47

4.2.5. Порядок проектування системи водовідведення населеного пункту…………………………………………… 49

4.2.6. Умови прийому стічних вод у каналізаційну мережу міста. 51

4.2.7. Умови скидання очищених стічних вод у водні об’єкти….. 51

Контрольні запитання зі ЗМ 1.1…………………………………………….... 53

ЗМ 1.2. Теоретичні основи водокористування……………………………. 55

Тема 5. Значення водопідготовки і водокористування

для життєдіяльності людства…………………………………… 55

5.1. Загальні уявлення про водокористування……………………… 55

5.2. Показники якості води…………………………………………… 58

5.3. Основні технологічні процеси водопідготовки………………… 59

5.4. Основні схеми поліпшення якості природної води……………. 61

5.5. Методи і технологічні схеми очищення стічних вод………….. 65

5.5.1. Споруди механічного очищення стічних вод…………… 69

5.5.2. Біохімічне очищення стічних вод………………………... 70

5.5.3. Знезараження біологічно очищених стічних вод……….. 71

Тема 6. Найбільш актуальні водні проблеми…………………………… 72

6.1. Основні водні проблеми і причини їх виникнення…………….. 72

6.2. Хімічне забруднення природних вод…………………………… 76

6.2.1. Джерела забруднення водних об'єктів…………………… 76

6.2.2. Забруднення водних об'єктів органічними речовинами… 79

6.2.3. Забруднення водних об'єктів неорганічними речовинами. 81

6.3. Процеси самоочищення водойм і водотоків……………………. 83

6.4. Шляхи захисту водних об'єктів від хімічного забруднення…… 84

6.5. Проблеми раціонального природокористування на водозбірних територіях………………………………………………………… 86

6.6. Комплекс водоохоронних заходів щодо запобігання 87 забруднення водних об'єктів неорганізованим стоком з водозбірної території…………………………………………….. 89

6.7. Проблеми регулювання господарської діяльності на водозбірних територіях……………………………………… 94

Контрольні запитання зі ЗМ 1.2……………………………………………. 96

Список літератури……………………………………………………………. 99

ВСТУП

Навчальна дисциплина «Теоретичні основи водопідготовки і водокористування» належить до циклу належить до циклу дисциплін за вибором ВНЗ напряму 6.040106 «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування» і призначена для освітньо-професійної підготовки бакалаврів.

Предметом вивчення дисципліни є загальні відомості, питання, технічних та теоретичних основ сучасних галузей водопідготовки та водокористування.

Метою вивчення дисципліни є підготовка фахівця, який володітиме знаннями, пов’язаними з вирішенням питань теоретичних основ водопідготовки і водокористування, та надати студенту можливість найбільш повно ознайомитися з матеріалами, які використовуються для вивчення сучасних питань підготовки якісної питної води та раціонального водокористування в сучасних умовах.

Основними завданнями, що мають бути вирішенні у процесі підготовки спеціаліста, є наступні основні питання, що розглядаються у ході теоретичних та практичних занять:

– значення водопідготовки і водокористування для життєдіяльності людства та місце системи водопідготовки і водокористування в круговерті води в природі;

– реагенти, які використовуються для оброблення води та характеристика методів знезараження води;

– класифікація основних процесів оброблення води залежно від домішок, які містяться в ній, та характеристика апаратів для видалення з води завислих речовин.

Конспект лекцій покликаний допомогти студентам у вивченні дисципліни, він містить теоретичний матеріал з усіх змістових модулів, контрольні питання і рекомендовану літературу.

При роботі з текстом слід звернути увагу на визначення, класифікації, тези, виділені курсивом і жирним шрифтом.

Конспект лекцій призначений для студентів спеціальності "Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування", але також може бути корисним і для студентів спеціальностей "Водопостачання та водовідведення" і "Раціональне використання і охорона водних ресурсів".