Билет 9

1.Роль водопроводных башен в системах водоснабжения. Определение требуемой высоты башни и емкости баков.

Водонапо́рная башня — сооружение в системе водоснабжения для регулирования напора и расхода воды в водопроводной сети, создания её запаса и выравнивания графика работы насосных станций.

Водонапорная башня состоит из бака (резервуара) для воды, обычно цилиндрической формы, и опорной конструкции (ствола). Регулирующая роль водонапорной башни заключается в том, что в часы уменьшения водопотребления избыток воды, подаваемой насосной станцией, накапливается в водонапорной башне и расходуется из нее в часы увеличенного водопотребления. Высота водонапорной башни (расстояние от поверхности земли до низа бака) обычно не превышает 25 м, в редких случаях — 30 м; ёмкость бака — от нескольких десятков м³ (для малых водопроводов) до нескольких тысяч м³ (в больших городских и промышленных водопроводах).

Полную емкость бака водонапорной башни определяют по формуле

V_б=V_рег+V_пож, м³

Где V_рег– регулирующая емкость бака; определяется путем совмещения графиков суммарного водопотребления и работы насосной станции II подъема.

Расчет сводится в таблицу 1.

Таблица 1. Определение регулирующей емкости бака водонапорной башни

Часы суток	Суммарное водопотребление города, %	Подача воды НСII, %	Поступление воды в бак, %	Расход воды из бака, %	Остаток воды в баке, %
1	2	3	4	5	6

В графах 2 и 3 приведены данные, взятые из ступенчатого графика водопотребления. В графах 4 и 5 приведена разность значений, приведенных в графах 2 и 3.

Для заполнения графы 6 предварительно намечают час, когда бак будет пуст. Этого можно ожидать после периода наибольшего расхода воды из бака. Затем переносят значения из граф 4 и 5 в графу 6. Наибольшая цифра из графы 6 дает регулирующую емкость.

V_пож – противопожарный запас, определяемый на 10-минутную продолжительность тушения одного наружного и одного внутреннего пожаров при одновременном максимальном расходе воды на другие нужды по формуле

V_пож= , м³

Высота водонапорной башни определяется по формуле Н_б= , м

Где - требуемый свободный напор в диктующей точке, м;

- сумма потерь напора по пути движения воды от башни до диктующей точки (для случая максимального водоразбора), м;

- отметка земли в месте расположения башни, м;

- отметка земли в диктующей точке, м.

Если в результате расчетов окажется, что Н_б< . То высота башни определяется по формуле

Н_б=

2.Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами, область применения. Олигодинамия. Обеззараживание воды ультразвуком.

ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ У/Ф ЛУЧАМИ. Осуществляется с помощью бактерицидных ламп при прохождении через них воды. Применяются аргоно-ртутные, ртутно-кварцевые лампы, которые с помощью у/ф излучения с длиной волны 260 нм эффективно удаляет патогенную микрофлору воды. По эффективности обеззараживания у/ф облучение превосходит хлорирование воды. Однако, эффективность этого облучения зависит от качества обрабатываемой воды. Особенные требования предъявляют к содержанию Fe, Mn, эти показатели должны строго соответствовать требованиям ТКП, т.е. Fe 0,3; Mn 0,1;

При неблагоприятном качестве воды кварцевые чехлы, защищающие лампы, покрываются тонким налетом из содержащихся в воде веществ того или иного рода, что уменьшает интенсивность потока бактерицидного излучения.

_{Обеззараживание воды} олигодинамией - обеззараживание воды ионами серебра. Ионы серебра Ag+ разрушают цитоплазму бактериальной клетки, взаимодействуют с её ферментами, блокируют их и нарушают обмен веществ между клеткой и окружающей средой. Обеззараживание в этом случае тем эффективнее, чем выше температура обрабатываемой воды и концентрация Ag+ в растворе.

Обогащение воды ионами серебра возможно следующими путями: 1. Металлическим серебром. В этом случае, ионов серебра в растворе будет тем больше, чем больше поверхность соприкосновения воды с металлом, поэтому серебро напыляют тонким слоем на предметы с развитой поверхностью и фильтруют через них обрабатываемую воду. 2. Электролитический метод. Основан на одном растворении серебра. Метод позволяет установить точную дозировку ионов серебра, которые подаются в воду, позволяет регулировать процесс обеззараживания.

Вода, насыщенная ионами серебра, называется серебряной водой. Она по своим бактерицидным свойствам гораздо сильнее таких реагентов как хлор и хлорная известь.

Кроме того, что ионы серебра Ag+ разрушают цитоплазму бактериальной клетки, они еще и воздействуют на микрофлору организма человека, со временем разрушая ее (дезбактериоз), что приводит к заболеваниям желудочно-кишечного тракта. Поэтому воду, насыщенную ионами серебра, не рекомендуется использовать в питьевом водоснабжении. В случае использования такой воды, ее необходимо пропускать через полупроницаемые мембраны, которые будут задерживать ионы серебра, и предотвращать их попадание к потребителю. Олигодинамия применяется для обеззараживания небольших количеств воды на автономных объектах.

Обеззараживание воды ультразвуком. Облучение ультразвуком с частотой колебаний 16·10^3 — 10^8 Гц приводит к механическому разрушению бактерий в результате УЗ-кавитации. Действие ультразвука с длиной волны, сопоставимой с размерами облучаемых микроорганизмов, наиболее губительно. На частотах от 20 до 30 кГц большинство бактерий гибнет за 2-5 с. Однако ультразвуковое облучение микроорганизмов малой интенсивности может, напротив, активизировать их рост. Необходима интенсивность более 2 Вт/см2 при частоте 46 кГц.