3526

сооружения верхний слой фильтрующего материала (мелкие фракции и примеси) должен быть удалён обратным током воды.

Скоростной режим фильтрования выбирают с учётом местных условий на основе технико-экономических показателей работы фильтровальных сооружений, расхода и качества исходной и обрабатываемой воды, продолжительности рабочего цикла, расхода воды на промывку и периодичности её проведения, необходимости применения реагентов перед фильтровальными сооружениями. Рабочую скорость фильтрования устанавливают с таким расчётом, чтобы в любой период года при обеспечении требуемого эффекта очистки воды число промывок сооружения не превышало трёх в одни сутки и не реже 1 раза в двое суток.

Число промывок должно быть увязано с графиком работы очистных сооружений по их производительности и количеством фильтровальных сооружений, находящихся на данный момент в работе.

Не допускается резко изменять скорость фильтрования.

Поддержание заданного режима фильтрования и равномерность работы сооружения должны обеспечиваться автоматическими регуляторами скорости фильтрования. При их отсутствии допускается регулировать скорость вручную по показателям приборов, регистрирующих их величину и прирост потери напора в загрузке, или приборов учёта расхода воды.

Для контроля параметров и автоматизации сооружений должны использоваться средства вычислительной техники.

Промывки

Периодичность промывки загрузки фильтровальных сооружений устанавливают в соответствии с нормативными требованиями. В тех случаях, когда ухудшения качества очищаемой воды или снижения скорости фильтрования не происходит в течение длительного времени, промывку производят не реже одного раза в 2 3 сут. Исходя из санитарных соображений продолжительность рабочего цикла на контактных осветлителях должна быть не более 24 ч летом и 48 ч в остальные периоды года. При отсутствии автоматизации минимальная продолжительность рабочего цикла должна быть не менее 8 ч.

При выборе режима проведения промывок следует учитывать, что высокая длительность рабочего цикла приводит к накоплению и закреплению загрязнений в загрузке, затрудняет и ухудшает качество проведения промывки, а в некоторых случаях приводит к снижению фильтрующей способности материала и необходимости её перегрузки.

Загрузку фильтровальных сооружений промывают водой из резервуаров чистой воды.

Промывку загрузки контактного осветлителя, по согласованию с местными органами Госсаннадзора, допускается производить водой из ис-

41

точника водоснабжения после её предварительной обработки на сетчатых барабанных фильтрах и хлором. При этом мутность промывной воды не должна превышать 10 мг/л, а коли-индекс – 1000.

Интенсивность и длительность промывки загрузки фильтровальных сооружений устанавливают на каждом объекте опытным путём по достигаемому эффекту качества отмывки зёрен загрузки при минимальном количестве воды, расходуемой на промывку. Выбранный режим промывки должен исключить возможность выноса или перемешивания слоёв загрузки. При выборе режима промывки следует учитывать сезонные колебания температуры и качество воды, подаваемой на фильтрование.

При переводе сооружения для промывки необходимо строго соблюдать установленную последовательность и интервалы времени переключения задвижек, выдерживать заданную скорость подачи воды на сооружения.

Во избежание смещения подстилающих слоёв и перемешивания фильтрующих слоёв загрузки при промывке включение и выключение фильтровальных сооружений производят с постепенным в течение 1 1,5 мин наращиванием или снижением расхода промывной воды.

Для предупреждения выноса фильтрующих материалов из сооружения при промывке на трубопроводах для подачи промывной воды задвижки должны иметь пломбируемые ограничители, рассчитанные на пропуск расхода воды, не превышающего заданный.

Качество промывки загрузки оценивают по постоянству начальной потери напора при одинаковой скорости фильтрования для предыдущих и последующих рабочих циклов фильтровального сооружения. Систематический рост начальной потери напора указывает на неправильный выбор режима и на недостаточную эффективность промывки, свидетельствует о накоплении в загрузке остаточных загрязнений. Если объём остаточных загрязнений в загрузке превышает 1 % после промывки, то принимают меры по удалению этих загрязнений путём применения поверхностной промывки, обработки фильтрующих материалов едким натром, хлором и жидким сернистым ангидритом (сернистым газом). Эффективность действия этих средств и выбор реагента предварительно проверяют опытным путём в лабораторных условиях.

Если химическая обработка загрузки не обеспечивает желаемого эффекта, производят перезагрузку сооружения свежепромытым фильтрующим материалом.

После промывки контактных осветлителей первые порции осветлённой воды сбрасывают в сток. Продолжительность сброса устанавливают опытным путём (5-15 мин) исходя из получаемого качества фильтрованной воды и его соответствия нормативным требованиям.

42

Сброс первого фильтрата скорых фильтров обязателен. Продолжительность сброса – 30 мин.

Для осмотра поверхности загрузки (1 раз в месяц) при промывке спускают воду ниже верхнего уровня фильтрующего материала.

При осмотрах устанавливают общее состояние поверхности фильтрующего материала, распределение загрязнений (до промывки) и остаточные загрязнения (после промывки), наличие ям, воронок, трещин, отхода фильтрующего материала от стенок сооружения, выброса подстилающих слоёв на поверхность. Дефекты, выявленные при осмотре, подлежат немедленному устранению.

При защите распределительных систем контактных осветлителей от засорения персонал должен производить промывку сеток, а также чистку и промывку входных камер. Распределительные системы следует осматривать не реже одного раза в год.

Барабанные сетки и микрофильтры

Рамы сеток должны плотно прилегать к направляющим, полотна сеток не должны иметь повреждений. Сетки следует осматривать не реже одного раза в квартал. Осматривают состояние поверхности металла барабанов, проверяют наличие антикоррозионной краски. По мере надобности возобновляют антикоррозионную покраску, а также осуществляют замену сетчатых элементов и других деталей, подвергшихся коррозии.

1 раз в месяц (и чаще при изменении режима подачи воды и её загрязнений) уточняют интенсивность промывки сетчатых элементов. Один раз в месяц проверяют засорение промывного устройства. Ежесменно проверяют наличие шумов в работе привода и подшипников.

Резервуары, башни, запасные и регулирующие ёмкости

Запасные и регулирующие ёмкости должны обеспечить выравнивание режимов работы насосных станций и хранение регулирующих, аварийных, противопожарных объёмов воды, а также воды на собственные нужды систем водоснабжения и канализации. В процессе хранения воды её качество должно соответствовать требованиям СанПиН [36].

В павильонах водонапорных башен и водозаборных скважин, кроме основного электроснабжения, должно быть аварийное.

Резервуары должны быть оборудованы контрольно-измерительными приборами, обеспечивающими контроль за уровнем воды и передачу показаний в диспетчерский пункт или на насосную станцию; возможность взятия проб воды без доступа в резервуар.

Входы в лазы, в подземные резервуары и водонапорные башни должны быть герметично закрыты и опломбированы. Окна водонапорных башен должны иметь мелкую (1-2 мм) металлическую сетку. Необходимо

43

систематически проверять целостность сеток во избежание загрязнения воды насекомыми.

Производство очистки, окраски или ремонта резервуаров оформляют приказом по производственному предприятию. Перед очисткой, окраской или ремонтом задвижки на подводящих и отводящих трубопроводах должны быть закрыты и опломбированы. По окончании работ составляют специальный акт с указанием времени снятия пломб, перечня производства работ, ответственного производителя работ, характеристику санитарнотехнического состояния резервуара, время окончания работ и способ проведения дезинфекции.

При эксплуатации резервуаров, башен, запасных и регулирующих ёмкостей персонал обязан:

-вести контроль за качеством поступающей и выходящей воды;

-осуществлять наблюдение за уровнем воды; разрабатывать график уровней воды с учётом полного обмена воды в течение 2-3 сут;

-следить за исправностью запорно-регулирующей арматуры, трубопроводов, люков, вентиляционных стояков, входных дверей, фильтровпоглотителей, КИПиА;

-периодически промывать резервуары, очищать их днища от осадка,

астены и колонны - металлическими щётками от обрастаний до полного удаления слизи, сбрасывая осадок в систему производственной канализации; Обмыть стены и колонны из брандспойта за два раза, затем отмыть днище резервуара, и все поверхности резервуара ещё раз обмыть из брандспойта;

-систематически проводить испытание на утечку воды из резервуаров. Один раз в два года производят испытание подземных резервуаров на утечку воды из них с определением её величины;

-принимать меры к устранению течей воды внутрь резервуара через стены и перекрытие. Металлические баки водонапорных башен окрашивать не реже одного раза в 3 года антикоррозионными красками, разрешёнными Главным санитарно-эпидемиологическим врачом к применению в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения;

-осуществлять охрану и вести надзор за состоянием запасных и регулирующих ёмкостей, расположенных вне зоны санитарной охраны;

-после окончания ремонта или очистки обязательно выполнять дезинфекцию хлорной водой:

а) для резервуаров большой вместимости – методом орошения с концентрацией активного хлора 200-250 мг/л (из расчёта 0,3-0,5 л на 1 м2 внутренней поверхности резервуара); б) для резервуаров малой вместимости – работа проводится в противогазе

объёмным способом с концентрацией активного хлора 75-100 мг/л при

44

контакте 5-6 ч или 20-25 мг/л – суточный контакт. Через 1-2 ч после дезинфекции резервуар промыть фильтрованной водой. Резервуар может быть пущен в работу после не менее чем двух удовлетворительных бактериологических анализов, проводимых с интервалом времени полного обмена воды между взятием проб.

Инструменты для очистки резервуаров перед началом работы обрабатывают 1%-ным раствором хлорной извести.

Открывать световые люки допускается только на первой стадии чистки. Перед окончательной промывкой люки должны быть закрыты и резервуар обеспечен искусственным освещением. Перед входом в резервуар должен стоять бачок с раствором хлорной извести для обмывания резиновой обуви. Доступ персонала в резервуары, башни и на территорию, занимаемую ими, должен быть ограничен. Допуск посторонних лиц на территорию расположения резервуаров категорически запрещён.

4.5. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Задача повышения эффективности работы ОСВ всегда стояла перед специалистами водоканалов, проектных организаций и учёными. С 1 января 1998 г. введён в действие новый нормативный документ, который с тех пор претерпел изменения [36], регламентирующий повышение требований к качеству питьевой воды, который устанавливает жесткие, максимально приближённые к мировым требования. Особое место отводится биологическим показателям эпидемиологической безопасности питьевой воды.

Существующие технологические схемы и традиционные технологии рассчитаны в основном на очистку воды от загрязнений природного происхождения и направлены на удаление мутности, цветности и микробиологических загрязнений.

В условиях действия новых нормативов при очистке воды специалисты встречаются со следующими основными трудностями:

1.Проблема обеспечения стандарта по мутности и остаточному алюминию требует оптимизации коагулирования за счёт применения новых реагентов и правильного подбора доз и соотношений водимых количеств коагулянта и флокулянта.

2.Перманганатная окисляемость превышает 8-9 мг О2/л. Вызвано это потребностью для более полного изъятия из воды органических загрязнений, дополнительных методов и сооружений, более глубокой очистки воды по основным показателям: мутности и цветности, а в ряде случаев – снизить производительность водопроводной станции.

45

3. Повышение требования к качеству воды по бактериологическим показателям, которые не всегда обеспечиваются при использовании для обеззараживания воды хлорреагентов. При наличии в водоисточнике колифагов, энтеровирусов гепатита «А», а также цист лямблий во многих случаях потребуется использование специальных технологий, в частности озонирование воды в сочетании с хлором, ультрафиолетовым облучением, применение перекиси водорода и сорбции. Необходима промывочная аппаратура для санации трубопроводов, использование неметаллических труб.

Практически все водоканалы не готовы к выполнению новых нормативных требований, поэтому требуется пересмотр существующей технологии, а в ряде случаев и реконструкции станций. И в первую очередь необходимо проанализировать качество природной и очищенной воды в свете новых нормативов.

Улучшение качества питьевой воды может быть достигнуто несколькими способами.

Первый – это реконструкция или строительство новых очистных сооружений с использованием современных технологий (контактная коагуляция, озонирование, сорбционная очистка и т.п.). Этот путь дорогостоящий, хотя и надёжный.

Второй – улучшение работы существующих сооружений технологическими методами. На всех сооружениях должны быть разработаны тех-

нологические регламенты работы станций в различных условиях; уком-

плектованные технологическими схемами работы станции при любом качестве воды в источнике. Эти схемы следует разрабатывать на основании опыта работы и исследований, проводимых в технологических лабораториях станций. Для каждого сооружения станции должны расчётным путём определяться оптимальные и максимально возможные режимы работы, чтобы определить максимальную производительность станции без ухудшения качества очищенной воды. [5, c.13-14].

Рассмотрим некоторые возможности повышения эффективности работы существующих сооружений.

В смесительных устройствах повысить эффективность и сэкономить до 10 % коагулянта возможно за счёт:

1)равномерного распределения реагентов и смешивания воды с ними по всей глубине и площади за расчётное время;

2)пересмотра точек ввода реагентов и перерывов между введением отдельных реагентов (прерывистое коагулирование; дробное введение коагулянта), использование флокулянта;

3)барбатирования воды в смесителях воздухом;

4)рециркуляции осадка;

46

5)применение механических (пропеллерных) смесителей;

6)использование разных коагулянтов в сочетании с флокулянтами, в зависимости от качества исходной воды.

Вкамерах хлопьеобразования для повышения эффективности хлопьеобразования выбирают оптимальную температуру, скорости движения, а также добавляют флокулянты. Например: внедрение катионного флокулянта Praestol 650 TR (Праестол) производства г. Пермь взамен полиакриламида позволяет:

-повысить качество подаваемой потребителям воды;

-снизить расход коагулянта на 10-12 %;

-снизить эксплуатационные расходы в 3-4 раза.

Флокулянт представляет собой гранулы белого цвета, содержание активной части 100 %.

ВОАО «Кемвод» г. Кемерово проводились сравнения эффективности работы оксихлорида алюминия (ОХА) и сульфата алюминия. В результате определены условия и периоды года, при которых использование ОХА позволяет повысить качество питьевой воды, при этом снизить эксплуатационные затраты и расход коагулянта [5, c.8-9].

б) реконструкцией камеры хлопьеобразования (где это возможно) в вихревые камеры [5, c.14].

ВОтстойниках и осветлителях со взвешенным слоем повысить эффект работы можно несколькими способами:

- технологический способ используют при обработке маломутных вод. Эффективно в качестве коагулянта использовать шлам этих сооружений. Дозы шлама зависят от местных условий и могут колебаться в широ-

ком пределе (100÷500 мг/л).

- конструктивный способ заключается в реконструкции распределительных систем для повышения коэффициента объёмного использования и, следовательно, эффекта очистки воды, применении тонкослойных блоков.

Фильтрование и контактное осветление

1. Увеличение грязеёмкости фильтрующей загрузки и скорости фильтрования. С этой целью используют многослойные фильтры с различной плотностью материалов слоёв; новые материалы, обладающие высокой адсорбционной способностью. Верхние слои выполняют из более крупных зёрен меньшей плотности, чем нижние. Для верхних слоёв используют дроблёный антрацит и керамзит, «горелые породы», гранулы полистирола, искусственные материалы неорганического и органического происхождения, а для нижних слоёв - кварцевый песок, магнетит, магнитный железняк и т.п.

47

2. Традиционно для очистки маломутных цветных вод применяют префильтры. Применение на предварительной ступени очистки напорной фильтрации повышает эффект очистки, при этом наблюдаются следующие изменения:

-снижается дзета-потенциал обрабатываемой воды;

-нарушается агрегативная устойчивость взвеси и, следовательно, значительно интенсивнее идёт процесс коагуляции и сокращается потребность коагулянта;

-за счёт сгущения вещества наступает самопроизвольная коагуляция частиц, т.е. происходит начальная стадия коагуляции (перикинетическая);

-при добавлении малых доз коагулянта и краткосрочном интенсивном перемешивании вторая стадия коагуляции (ортокинетическая) проходит намного интенсивнее в условиях напорной флотации; контактная коагуляция экономит до 20-30 % коагулянта;

-при очистке воды с исходной цветностью до 120 град на контактных осветлителях при небольшом сокращении времени хлопьеобразования в 2- 8 раз сокращается доза коагулянта.

- устройство напорного флотатора на водопроводе мощностью 3200 м3/сут с использованием контактных осветлителей окупается в течение 4 месяцев;

- напорная флотация как предварительная ступень при обработке поверхностных вод способствует снижению концентрации остаточного алюминия в воде, а это экологически более чистая вода.

3. Применение водовоздушной промывки фильтров уменьшает расход промывной воды и снижает остаточную загрязнённость загрузки.

Обеззараживание

При высоких концентрациях органических веществ и высоких дозах хлора образуются токсичные хлорорганические соединения, которые практически не удаляются из воды традиционными технологиями. Применение озонирования и сорбции порошкообразным и зерновым углём повышает эффективность очистки.

В случае необходимости снижения запаха воды, если вода содержит фенолы или другие органические соединения, хлорпроизводные которых ухудшают органолептические свойства воды, то до ввода хлора произво-

дят аммонизацию.

Для консервации остаточной концентрации хлора на более длительный период аммонизацию выполняют после хлорирования. Дозы хлора и аммиака определяют пробной хлораммонизацией. В зависимости от поставленной цели соотношение доз изменяется в пределах: аммиак/хлор=1/3÷1/10.

Недостатки хлорирования питьевой воды жидким хлором:

48

-высокая токсичность, определяющая опасность при обращении с ним;

-взрывоопасность из-за высокой реакционной способности хлора как сильного окислителя;

-возможность образования побочных токсичных хлорпроизводных в процессе хлорирования воды;

-высокая коррозионная активность водных растворов хлора.

Другие альтернативные способы дезинфекции с активным хлором:

1)диоксид хлора оказывает отрицательное воздействие на щитовидную железу и может быть причиной острых токсикозов;

2)хлорамины вызывают мутагенные изменения печени и глаз [48];

3)питьевая вода, обработанная гипохлоритом натрия, отвечает нормативным требованиям СанПиН [36], а по ряду показателей превышает качество воды, хлорированной газообразным хлором, в частности по мутности, цветности, содержанию марганца, аммиака, нитритов, фенолов и др. хлорорганических соединений. Применение технического гипохлорита натрия позволило снять проблему дефицитности поставки реагента, безопасности транспортировки, хранения и применения хлорагента, связанную с обеззараживанием воды жидким (газообразным) хлором без увеличения эксплуатационных затрат [5, c.17-19].

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.Какие требования предъявляются к системе подачи и распределения питьевой воды и каким образом это достигается?

2.Работы, выполняемые при наружных обходах и осмотрах трасс водопроводной сети.

3.Работы, проводимые при профилактическом обслуживании водопроводной сети, и периодичность их выполнения.

4.Как и для чего осуществляется проверка свободных напоров водопроводной сети?

5.Периодичность и состав работ технического обслуживания абонентских присоединений и водомерных узлов. Кем выполняются работы?

6.Причины неудовлетворительной работы водопроводных сетей города.

7.Утечки на водопроводной сети их последствия. Как устранять утечки?

8.Как определить утечки в наружной водопроводной сети?

9.Ошибки, приводящие к повреждению водопроводной сети.

10.Способы защиты водопроводной сети от коррозии.

11.Работы, проводимые при приёмке в эксплуатацию законченных строительством или реконструированных очистных сооружений водоснабжения.

12.Работы, проводимые в период пробной эксплуатации очистных сооружений водоснабжения.

13.Основные работы по временной эксплуатации очистных сооружений водопровода.

14.После каких работ и достижения каких условий очистные сооружения водоснабжения вводятся в постоянную эксплуатацию.

49

15.Роль и состав лабораторно-производственного контроля в эксплуатации очистных сооружений водоснабжения.

16.Какими приборами должны оборудоваться очистные сооружения водоснабжения?

17.Основные задачи технологического контроля очистных сооружений водоснабжения.

18.Обязанности обслуживающего персонала очистных сооружений водоснабжения в процессе эксплуатации.

19.Основные технологические параметры, контролируемые в процессе эксплуатации:

а) сетчатых и барабанных фильтров; б) смесителей; в) камер хлопьеобразования; г) отстойников;

д) осветлителей со взвешенным слоем осадка; е) контактных осветлителей; ж) медленных фильтров; з) префильтров; и) скорых фильтров.

20.Обязанности в период эксплуатации персонала обслуживающего:

а) сетчатые и барабанные фильтры; б) смесители; в) камеры хлопьеобразования; г) отстойники;

д) осветлители со взвешенным слоем осадка; е) контактные осветлители; ж) медленные фильтры; з) префильтры; и) скорые фильтры.

21.Как влияет рН-среды на растворимость коагулянта?

22.Влияет ли рН-среды на процесс осаждения коагулированной взвеси?

23.Как влияет рН-среды на процесс хлорирования питьевой воды?

24.Как можно повысить эффективность очистки питьевой воды в процессе коагуляции?

25.Как избежать развития фитопланктона при эксплуатации медленных фильтров?

26.Какой приём позволяет осуществить консервацию остаточного хлора на более длительный период?

27.Какой приём используется при хлорировании воды, содержащей фенолы или другие органические соединения?

28.Какой метод дезинфекции эффективнее при обработке воды с высокими концентрациями органических веществ?

29.Преимущества и недостатки применения озонирования для дезинфекции питьевой воды.

30.Каково максимально допустимое число промывок фильтров в сутки?

31.Каково максимально допустимое время между очередными промывками фильторов?

32.Какова максимальная продолжительность рабочего цикла контактных осветлителей в летний период?

33.Какова максимальная продолжительность рабочего цикла контактных осветлителей в осенне-зимний период эксплуатации?

50