10.5. Градообразующая и эстетическая функция водных объектов. Качество и режимы использования воды для питьевого водоснабжения и для промышленных предприятий

Вода всегда была одним из важнейших факторов, определяющих развитие производительных сил. С незапамятных времен человек селился по берегам рек, озер, водоемов. Древнейшие цивилизации возникли на бе­регах крупных рек.

В те времена вода служила для человека, главным обра­зом, источником получения пищи: либо непосредственно - рыболовство, добыча морского зверя, сбор водной расти­тельности, либо опосредствованно - через сельскохозяйст­венное производство. Исключительное значение приобретала вода и как транспортный путь. В настоящее время вода в больших и все возрастающих объемах используется в про­изводственной деятельности.

Первая функция воды обусловливала расселение людей вдоль рек и водоемов. Вторая - содействовала возникно­вению портовых, ремесленных, индустриальных центров, городов. Наиболее крупные из них формировались именно на водных артериях, в местах, удобных для транспортных связей. Третья функция воды - непосредственное ее ис­пользование в производственном процессе - оказывает определенное влияние на уровень развития производительных сил, организацию общественного производства, его эффективность.

Естественно, что эта классификация в значительной мере условна. Зависимость между использованием водных ре­сурсов и экономическим ростом, в понятие которого входят и темпы роста национального дохода, и размещение производительных сил, и увеличение национального богатства, и много других аспектов развития общественного произ­водства, значительно сложнее.

В городских ландшафтах, которые создаются в результате сооружения различных объектов, а так­же проведения культур технических работ, по сравнению с исходными природными ландшафтами существенно изменяются рельеф, поч­ва, растительность, микроклимат, водные источники. При планиро­вании этих изменений исходят, прежде всего, из потребностей со­временного производства, поэтому очень остро стоят вопросы оптимизации водопользования именно в городской инфраструктуре.

В поисках защиты и во имя самосохранения люди не случайно возвращаются к испытанным методам естественного оздоровления – общение с естественными стихиями, близкими природе человека: вода, свежий воздух и положительные эмоции. Терапевтическое воздействие воды было известно издавна, а затем – незаслуженно забыто. Теперь оно возвращается к людям, но в современном, технологическом совершенном виде – рекреационных объектах различного назначения.

Одной из специфических особенностей производственного водопотреб­ления является зависимость в ряде случаев количества используемой во­ды от ее качества, в частности (и наиболее часто) от ее температуры. Так, вода, используемая для охлаждения, должна отводить от охлаж­даемой среды (оборудования) определенное количество тепла в едини­цу времени. Чем меньшую температуру имеет используемая вода, тем, очевидно, меньше ее потребуется для того же охладительного эффекта, что и обусловливает изменение расхода охлаждающей воды по сезонам года — зимой он меньше, чем летом.

Исключительное значение для многих отраслей промыш­ленности имеет соблюдение требований относительно допустимого содержания в используемой воде различных веществ. Требования эти различаются в зависимости от технологических процессов и в количественном и в качественном отношении. Так, вода, используемая для охлаждения, должна не засорять трубки хо­лодильников, не обладать коррозионными свойствами. Значитель­ная жесткость охлаждаемой воды также нежелательна из-за воз­можности интенсивного отложения солей на стенках холодильников. Во­да, используемая для промывочных целей, не должна содержать веществ, отрицательно влияющих на промываемый материал, нежелательно со­держание в ней солей, вызывающих увеличение расхода моющих ве­ществ. Для некоторых химических производств требуются удаление из воды различных солей, глубокое осветление воды, удаление из нее рас­творенных газов и т. п. Выполнение требований производства к качеству используемой воды обеспечивает повышение качества и удешевление продукции.

Ряд современных производственных потребителей предъявляет к ка­честву используемой воды столь высокие требования, что им не может удовлетворять ни один природный источник водоснабжения. Эти требо­вания могут быть выполнены только в результате искусственной обра­ботки воды. К таким производственным потребителям относятся, напри­мер, паровые котлы высокого давления, промышленность полупроводни­ков и др.

Режим расходования воды на производственные нужды определяется режимом работы промышленного предприятия и методами использова­ния воды. В некоторых случаях, в частности при использовании воды для охлаждения, вода расходуется почти равномерно в течение суток. Иногда вода расходуется периодически для наполнения в заданное время раз­личных баков и ванн. Кроме изменения интенсивности расходования во­ды в течение суток в ряде случаев для производственного водоснабжения необходимо учитывать сезонные колебания водопотребления.

Требования отдельных производственных потребителей к свободным напорам на вводах зависят от типа используемого оборудования, высоты производственных зданий и т. п. В некоторых случаях для отдельных агрегатов, требующих подачи воды под повышен­ными напорами, представляется целесообразным устраивать местные повысительные установки. Недопустимое снижение давлений в водопроводной сети может повлечь за собой снижение расходов воды, подавае­мой к охлаждающим установкам, их перегрев или порчу продукции.

Весьма важное значение имеет обеспечение достаточной надежности систем производственного водоснабжения. Ряд предприятий не допуска­ет не только перерыва, даже кратковременного, в подаче воды, но и вся­кого снижения подачи. Нарушение установленного режима подачи воды может привести к серьезным авариям оборудования, причиняющим большой материальный ущерб и опасным для жизни людей; изменение режима подачи или изменение качества подаваемой воды может повлечь за собой ухудшение качества (брак) продукции или выход из строя оборудования. Таким образом, обеспечение высокой надежности систем производственного водоснабжения необходимо и с социальной, и с экономической точки зрения.

Все разнообразные функции, возлагаемые на очистные сооружения, могут быть сведены к следующим:

• удаление из воды содержащихся в ней взвешенных веществ (не­растворимых примесей), что обусловливает снижение ее мутности. Этот процесс носит название осветление воды;

• устранение веществ, обусловливающих цветность воды, — обес­цвечивание воды;

• уничтожение содержащихся в воде бактерий, в том числе болезне­творных — обеззараживание воды;

• удаление из воды катионов кальция и магния — умягчение воды;

• снижение общего солесодержания в воде — обессоливание воды;

• час­тичное обессоливание воды до остаточной концентрации солей не более 1000 мг/л носит название опреснения воды.

В некоторых случаях может производиться удаление отдельных видов солей (обескремнивание, обезжелезивание и т. п.).

Поверхностный сток с территорий городов и промышленных предприятий кроме загрязнений в виде нерастворенных приме­сей содержит органические соединения в коллоидном и раство­ренном состоянии. Несмотря на то, что часть этих загрязнений за счет сорбции на взвешенных частицах удаляется при отстаи­вании и фильтровании, в ряде случаев требуется более глубокая очистка поверхностного стока от органических соединений.

Для удаления таких загрязнений из сточных вод широкое примене­ние нашел метод биологической очистки. Эпизодичность обра­зования поверхностного стока и резкие колебания нагрузки по загрязнениям вызывают серьезные трудности применения тра­диционных методов биологической очистки с применением ак­тивного ила. Для поддержания жизнедеятельности биомассы ак­тивного ила между дождями станции биологической очистки поверхностного стока располагаются в непосредственной бли­зости от станции аэрации городских или производственных сточных вод. При этом избыточный активный ил станции аэра­ции в период выпадения дождей подается на сооружения био­логической очистки поверхностного стока. Во время поступления дождевого стока из коллектора общесплавной ка­нализации часть сточных вод, прошедших решетки, насосами подаются в песколовку и далее в контактный резервуар. С контактным резервуаром сблокирован аэробный стабилизатор избыточного активного ила станции аэрации. Ста­билизатор разделен на две секции, время пребывания активного ила в которых составляет 7 суток. В период поступления дождевых вод часть активного ила из аэробного стабилизатора перекачивается в контактный резер­вуар. Время пребывания сточных вод в контактном резервуаре составляет 15...20 мин. Степень рециркуляции активного ила - 0,25. Расход воздуха в контактном резервуаре составляет 30 м3.

Кроме контактной стабилизации в для биологической очистки поверхностного стока применяются биофильтры, вра­щающиеся биоконтакторы и очистные лагуны. Применение вы­сокоэффективных сооружений искусственной биологической очистки в биофильтрах и вращающихся биоконтакторах обеспе­чивает высокий эффект очистки по БПК и взвешенным вещест­вам порядка 85...95 %, но требует устройства регулирующих ем­костей. Эффект очистки поверхностного стока в лагунах раз­личных типов (окислительные пруды, аэрируемые пруды, пруды с высшей водной растительностью и т. д.) колеблется по БПК от 30 до 90 %, по удалению взвешенных веществ от 20 до 92 %. Капитальные затраты на биологическую очистку 1 м3 поверхностного стока составляют до 3.5 тыс .долларов.

В зависимости от качественной характеристики и требуемой степени очистки поверхностного стока могут применяться: ре­шетки, песколовки, отстойные сооружения различных типов, ак­кумулирующие емкости, фильтровальные сооружения, флота­торы, сооружения для реагентной и биологической очистки. Очистные сооружения могут быть открытого и закрытого типов.

При самостоятельной очистке поверхностного стока с город­ских территорий в состав очистных сооружений рекомендуется включать решетки, песколовки и отстойники с механизирован­ным удалением осадка — горизонтальные или радиальные. В случае необходимости обеспечения более высокой степени очи­стки могут применяться тонкослойные отстойники торцевого типа или радиальные отстойники с встроенной камерой флокуляции. Для станций большой производительности целесообраз­но устраивать пруды-отстойники или аккумулирующие емкости, оборудованные решетками и специальными секциями для уда­ления песка и плавающего мусора.

Эксплуатация объектов рекреационного водопользования.

Зоны массового отдыха жителей, на территории которых имеются водные источники, являются объектами рекреационного водопользования.

Зоной отдыха является участок озелененной территории или городского леса в черте города, соответствующим образом обустроенный для интенсивного использования в целях рекреации, а также комплекс временных и постоянных сооружений, расположенных на этом участке и несущих функциональную нагрузку в качестве оборудования зоны отдыха. В большинстве случаев в составе зоны отдыха имеется водный объект или его часть, используемые или предназначенные для купания, спортивно- оздоровительных мероприятий и иных рекреационных целей

Зоны отдыха в городах разделяются на следующие категории:

1 - зоны отдыха на берегах рек и водохранилищ в черте города (с организованным купанием - категория 1К, без купания - 1БК);

2 - зоны отдыха на берегах водохранилищ в пригородной зоне (с купанием 2К);

3 - зоны отдыха с использованием для рекреации внутригородских водоемов (с купанием - категория 3К, без купания - 3БК);

4 - зоны отдыха в черте города без значительных водоемов (без купания);

5 - зоны микрорекреации (небольшие природные территории в окружении жилых массивов, обычно без купания - 5БК или с купанием - категория 5К).

Эксплуатационные мероприятия, помимо обязательных мероприятий, связанных с функционированием зоны отдыха и обслуживанием отдыхающих, должны включать работы по поддержанию необходимого уровня санитарно - экологического благополучия, благоустройства и безопасности зоны отдыха, определяемого в соответствии с нормативами. Они могут быть постоянными и разовыми, например приуроченными к открытию летнего сезона. Эксплуатационные мероприятия осуществляются в соответствии с правилами эксплуатации (постоянные) и по указанию вышестоящих органов (разовые).

Проведение работ по реконструкции и капитальному ремонту на территории зон отдыха, расположенных на участках лесного фонда, подлежат обязательному согласованию и должны производиться без ущерба для леса.

Пользователь - балансодержатель зоны отдыха организует ежегодные работы по очистке дна, акватории и пляжа с привлечением организаций, имеющих лицензию на проведение таких работ на договорной основе.

В случае если водный объект полностью расположен на территории зоны отдыха, его эксплуатация осуществляется пользователем - балансодержателем зоны отдыха, кроме гидротехнических сооружений, эксплуатацию которых осуществляет специализированные организации. Затраты на эксплуатацию водоема должны быть предусмотрены в составе затрат на эксплуатацию зоны отдыха.

Независимо от принадлежности зоны отдыха проведение работ на гидротехнических сооружениях возлагается на организацию, осуществляющую их эксплуатацию (например Государственное унитарное предприятие "Мосводосток" или Федеральное государственное унитарное предприятие "Управление канала им. Москвы").

Аквапарк – это комплекс гидротехнических сооружений с гидротерапевтическим (водолечебным) воздействием и сопутствующей инфраструктурой (стоянки, раздевалки, кафе, мокрые бары, фонтаны, массажные бассейны, места для отдыха, и т.д.), в который на основе дизайн-проекта с привязкой к ландшафту и геоподоснове должен включать следующие элементы:

Здание аквапарка, как правило, с оригинальным дизайном и архитектурой;

• Гидротехнические сооружения бассейнов и аттракционов;

• Гидромеханическое оборудование;

• Станция водоподготовки;

• Оборудование для очистки, дезинфекции и регенерации воды;

• Илосборники и илоуплотнители;

• Электроснабжение.

Аквапарк относится к числу объектов, на которых используются самые современные водо- и энергосберегающие технологии, а также технологии по утилизации вентвыбросов и так далее. А помимо уникальной, автономной системы тепло- и энергоснабжения планируется использование специальных скважин для автономного водоснабжения. Обычно аквапарки рассчитаны на пребывание в нем одновременно более двух тысяч человек.

Для плавания сооружают искусственные бассейны летние (открытые) и зимние (крытые). По назначению бассейны под­разделяют на спортивные (учебные и демонстрационные), купально-оздоровительные (массового купания, детские, лечебные) и комбинированные. В зависи­мости от назначения бассейна подбирают определенный ком­плекс основных (ванны и их технологическое и специальное оборудование) и вспомогательных (помещения, трибуны, ус­тановки) сооружений и устройств, обеспечивающих нормальные условия для учебной работы, для соревнований (в спортив­ных бассейнах), для проведения оздоровительных мероприятий и отдыха (в культурно-оздоровительных бассейнах). Состав и объем сооружений бассейна зависят также от его пропускной способности и технологических требований.

В комплекс санитарно-технического оборудования бассей­нов входят системы водоснабжения, водоотведения, горячего водоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

К эстетическим городским гидротехническим сооружениям относятся фонтаны, которые во много определяют архитектурный облик городов.

Фонтаны имеют большое санитарно-гигиеническое и архитектурно-декоративное значение. Различают фонтаны малые и большие, а по системам водоснабжения — прямоточные, оборот­ные и каскадные. Прямоточные водопроводы применяют для сравнительно небольших фонтанов с расходом воды до 0,8— 1,0 м3/ч, при больших расходах выгоднее применять оборот­ное водоснабжение.

Водопроводы фонтанов состоит из следующих основных элементов: распределительной сети трубопроводов с фонтанны­ми насадками и запорно-регулировочной арматурой, подающего и циркуляционного трубопроводов , выпуска , насосной установки и приемного резервуара. Расход свежей воды определяется из условия покрытия потерь на испарение и на разбрызгивание.

11.	Финансовое обеспечение эксплуатации гидротехнических сооружений и объектов водохозяйственного комплекса.
	Оглавление	Страница
11.1.	Совершенные водохозяйственные системы. Эксплуатационные требования к водохозяйственным объектам и сооружениям	197
11.2.	Эксплуатация водозаборных узлов, насосных станций и гидроэнергетических систем.	199
11.3.	Эксплуатация каналов и сооружений на них. Эксплуатация систем водоподготовки и очистки поверхностного стока.	203
11.4.	Бизнес-планы эксплуатационных организаций при стратегическом планировании. Производственно-финансовое планирование и отчетность при эксплуатации водохозяйственных объектов.	207
11.5.	Паспортизации и инвентаризация основных фондов. Определение ежегодных затрат на проведение эксплуатационных мероприятий..	210
11.6.		213