1 ВиВ лекции для ТГВ+ПГС 2014

Коагулирование воды

В качестве коагулянта в воду вводят сернокислый

алюминий A12(SO4)3, железный купорос FeSO4 или хлорное железо FeCl3.

Коагулянт вступает в химическую реакцию с находящимися в воде двууглекислыми солями (бикарбонатами) кальция и магния:

Al2(SO4)3 + ЗСа(НСО3)2 = 3CaSO4 + 2Аl(ОН)3 + 6СО2.

В результате химической реакции образуется

гидроокись алюминия Аl(ОН)3, которая сорбирует взвешенные частицы и выпадает в виде хлопьев.

Смеситель вертикального (вихревого) типа

 Перемешивание осуществляется благодаря изменению скорости движения воды при переходе ее в конической части смесителя от узкого сечения к широкому.

Время пребывания воды в камере около 1,5-2 мин.

Вихревые смесители устраивают как круглыми, так и прямоугольными в плане (с пирамидальным днищем).

Принципиальная схема сооружений водоподготовки

1 – реагентный цех, 2 – смеситель,

3 – камера хлопьеобразования, 4 – отстойник, 5 – фильтр, 6 – резервуар чистой воды.

Схема горизонтального отстойника

 Время отстаивания

для

горизонтальных отстойников - не более 4 ч.

1 - подача воды;

2 -

распределительный карман; 3 - сборный лоток;

4 - отвод воды;

5 - сброс осадка.

Осветлители со взвешенным осадком (пресипитаторы)

Обеззараживание воды

 Обеззараживание (дезинфекция) воды осуществляется с целью обеспечения эпидемической безопасности питьевой воды.

Обеззараживание направлено на уничтожение патогенных и условно-

патогенных микроорганизмов.

В целях обеззараживания применяют

реагентные и безреагентные методы.

Хлорирование воды

 Первые сведения об использовании хлорирования для обеззараживания относятся к концу прошлого столетия.

При добавлении, например, газообразного хлора к воде происходит его гидролиз с образованием

хлорноватистой кислоты НОСl:

Cl2 + H2O —> HCl + HOCl

Хлорноватистая кислота постепенно диссоциируется на ион водорода Н+ и гипохлористый ион ОСl-:

НОСl —> Н+ + ОСl-

Хлорноватистая кислота обладает более сильным, чем гипохлорит-ион, обеззараживающим действием.

Нормы хлорирования

Хлор вводят из расчёта, чтобы через 30 мин после хлорирования воды содержание остаточного хлора было не менее 0,3 мг/л.

При эпидемиологических катастрофах проводится суперхлорирование с последующим дехлорированием воды.

Содержание в питьевой воде свободного остаточного хлора регламентируется СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. …" - 0,3 – 0,5 мг/л.

Недостатки хлорирования

 Хлор – сильнодействующее ядовитое вещество (СЯВ), требующее соблюдения по обеспечению безопасности при его использовании.

Одновременно с хлорированием протекают реакции окисления органических соединений, при которых в воде образуются хлорорганические соединения, обладающие высокой токсичностью, мутагенностью и канцерогенностью.

Озонирование

Озонирование воды основано на свойстве озона разлагаться в воде с образованием атомарного кислорода, разрушающего ферментные системы микробных клеток и окисляющего некоторые соединения, которые придают воде неприятный запах.

С гигиенической точки зрения озонирование – один из лучших способов обеззараживания питьевой воды.

При высокой степени обеззараживания воды оно обеспечивает ее наилучшие органолептические показатели.

Серебрение (олигодинамия)

 Бактерицидное действие серебра

связано с процессом

соединения ионов

серебра с ферментными системами и

оболочкой бактерий.

 Серебряная вода

может храниться годами.

Ультрафиолетовое обеззараживание воды

Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами

обусловлено бактерицидным действием на клеточный обмен и ферментные системы бактериальной клетки.

Ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и споровые формы бактерий, и не изменяют органолептических свойств воды.

При УФ-облучении не образуются токсичные продукты.

Основным недостатком метода является полное отсутствие последействия.

Фактором, снижающим эффективность работы установок УФ-обеззараживания при длительной эксплуатации, является загрязнение кварцевых чехлов ламп отложениями органического и минерального состава.

Благодарю за внимание

Серебрение (олигодинамия)

Серебро способно накапливаться в организме и вызывать отравление серебром – аргироз.

Равноценный класс вредности имеют растворённые в воде никель (Ni) и хром (Cr6+)… .

Содержание серебра регламентируется СанПиН

2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. …" - не более 0,05 мг/л.

Для бактерицидного действия серебра требуются концентрации около 0,015 мг/л.

При малых концентрациях (10-4…10-6 мг/л) серебро только останавливает рост бактерий, не убивая их.

Схема ультрафиолетового обеззараживания воды

Водопроводные сети и сооружения на них

Лекция 4

СТАЛЬНЫЕ ТРУБЫ

Достоинства:

Прочность – одно из главных преимуществ стальных труб. В жилищно-коммунальной сфере прочностные качества стальных труб во внутренних санитарнотехнических системах используются всего на 2-12%, а в инженерных – до 30%;

Устойчивость к разрывному давлению,

позволяющее делать толщину стенки в 1,5-3 раза меньше, чем полимерной;

Низкий коэффициент теплового расширения

(0,012 мм/м•К) ;

Практически 100-процентная газовая и кислородная герметичность. Это свойство используется, прежде всего, в замкнутых инженерных системах для предотвращения их завоздушивания.

СТАЛЬНЫЕ ТРУБЫ

Недостатки стальных труб:

Низкая коррозионная стойкость. Продукты коррозии ухудшают качество воды и уменьшают пропускную способность труб.

Электропроводность.

Высокая теплопроводность (74 Вт/м • К ).

Большая масса, трудоемкий монтаж;

Небольшой срок эксплуатации – максимум 10–15 лет.

ЧУГУННЫЕ ТРУБЫ

Достоинства: Недостатки:

долговечность;

низкая стоимость.

АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫЕ ТРУБЫ

 Асбестоцемент - это

фибробетон, т.е.

бетон, армированный волокном.

 Напорные трубы выпускаются диаметром 100÷500 мм.

 Соединение труб – с помощью муфт и резиновых уплотнителей.

 В мире проложено более 2,5 млн. км асбестоцементных труб.

АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫЕ ТРУБЫ

В 2004 году был издан Свод правил СП 41-106-2004 —

«Проектирование и монтаж подземных трубопроводов теплоснабжения и горячего водоснабжения из асбестоцементных труб».

Бетонные трубы

Бетонные трубы используются в водохозяйственной, автодорожной, гидротехнической, промышленной и сельскохозяйственной инфраструктурах.

Свойства бетонных труб:

отличаются высокой стойкостью в широком диапазоне температур;

отличаются повышенной морозоустойчивостью;

не подвержены коррозии;

прочные;

долговечные;

дешевые, за счёт чего капиталовложения в строительство значительно сокращаются.

Задвижки параллельные

Запорное устройство задвижки состоит из двух дисков и расположенных между ними односторонне скошенных клиньев.

Вращением маховика, диски можно поднимать и опускать.

При опускании дисков клинья раздвигаются и прижимают диски к гнездам, обеспечивая плотное закрытие задвижки.

Задвижки клиновые

В клиновой задвижке запорное устройство состоит из одного круглого диска.

Плотность закрытия задвижки обеспечивается клинообразной формой диска, вводимого в гнездо между наклонными уплотняющими кольцами корпуса.

Затворы

Принцип работы дисковых поворотных затворов:

поворотный диск, будучи прижат к уплотняющей поверхности седла внутри корпуса, преграждает путь потоку воды;

при повороте диска на 90° вода свободно проходит через затвор. Достоинства затворов:

малый вес и малые размеры;

высокая герметичность.

Недостаток – большие потери напора, чем у обычных задвижек.

Обратные клапаны

Для предотвращения обратного движения воды по трубопроводам к насосам насосных станций применяют обратные клапаны.

Их устанавливают между напорным патрубком насоса и задвижкой, что позволяет во время ремонта клапанов отключать их от водоводов.

Пожарные гидранты

Для забора воды из сети с целью пожаротушения применяют гидранты.

Гидранты бывают подземные и надземные.

Широко распространен подземный гидрант. При пользовании гидрантом на него навинчивают стендер.

Установка пожарного гидранта

Водопроводный колодец

Установка водоразборной колонки

Ростов-на-Дону

Схема водоснабжения с регулирующей емкостью

1 – ввод;

2 – водомерный узел;

3 – магистраль;

4 – стояк;

5 – обратный клапан;

6 – регулирующая емкость.

Напорно-регулирующие баки

Конструкция баков:

 материал – сталь, толщиной δ≥3мм, с антикоррозионным покрытием снаружи и изнутри;

 в помещении обязательна вентиляция и постоянная положительная температура

5оС;

 высота помещения Н≥2,20м;

 баки устанавливают на деревянном поддоне, покрытом листовой сталью;

 перекрытия устраивают усиленного типа.

Оборудование напорно-регулирующих баков

 подающие трубопроводы – 2шт, с установкой запорной арматуры, регулирующего клапана и электроконтактного уровнемера;

 отводящий трубопровод, с установкой запорной арматуры;

 переливной трубопровод –

(без арматуры!);

 сливная труба – трубопровод, по которому бак опорожняется при промывки;

 водоотводная труба – собирает стоки от поддона и сливает в систему канализации;

 воздушная труба – соединяет бак с атмосферой.

Циркуляция воды в напорно- регулирующих баках

В баках для воды питьевого качества обязательно устанавливают устройства для циркуляции воды.