Зворотний система господарсько-питного водопостачання

Брак прісної води в наші дні стала неприємним і незаперечним фактом. Розвиток промисловості, зростання благоустрою жител, скидання неочищених стоків у водойми, вирубка лісів вздовж річок, непродумане осушення боліт зумовили труднощі в постачанні населення прісною водою. Проблема водопостачання набула міжнародного характеру.

Такий природний дар природи, як прісна вода, стає все більш дефіцитним в різних районах земної кулі. На великих територіях країн СНД є регіони, перспективні для промислового розвитку, але позбавлені джерел прісної води.

Як приклад можна назвати міста Шевченко і Красноводськ, куди вода переважно доставляється транспортними засобами, а частково виходить методом опріснення морської води. Нарешті, є райони, в яких дебіт джерел вже вичерпаний і не відповідає потребам в прісній воді. Сюди можна віднести, наприклад, промислові райони Донбасу, Кузбасу, куди воду підводять по штучним каналах за сотні кілометрів. Канал дозволяє забезпечувати водою кілька районів, але з часом його потужність виявляється недостатньою. У подібних умовах правомірно поставити питання про застосування оборотних систем господарсько-питних водопроводів.

Оборотні системи водопостачання давно діють в промисловості і зарекомендували себе як найбільш економічне рішення. Основний витрата для оборотних систем отримують шляхом очищення стічних вод даної виробничої системи, а з джерел береться тільки підживлюючий витрата. Близько 20 років тому в США були вперше використані очищені побутові стоки в якості основного джерела водопостачання або в якості підживлювальної води для оборотних систем промводопроводов.

У 1960 році Центром санітарного обладнання Роберта Тафта були розпочаті дослідження з розробки методів більш ретельного очищення міських стоків з оцінкою можливості використання їх після регенерації в системах питних водопроводів. Мета цих досліджень була сформульована так: «Незалежно від того, чи подобається це чи ні, але в майбутньому нам доведеться пити все більше і більше регенерованої стічної води, і тому вона повинна бути якомога більш чистою». Одночасно в США над проблемою регенерації стічних вод працює цілий ряд великих промислових фірм, наприклад «Ессо ресерч енд енжінірінг компані». «Доу кемікл комнанії». З 1964 року питанням використання регенерованих стоків для питних потреб займається лабораторія в Пфорцхаймі поблизу Штуттгарта в ФРН.

Дуже великий інтерес, на наш погляд, представляють результати практичної експлуатації системи водопостачання, що працює з використанням регенерованих стічних вод. Чисельність населення міста, де працює система, - близько 70 тис. Чоловік. Заснований він в 1880 році. Спочатку жителі брали воду з ключів і джерел, а потім пробурили свердловини і користувалися ґрунтовими водами. До середини 60-х років через зростання населення виникла нестача води. Знову звернулися до підземних вод і стали бурити свердловини, причому їх глибина сягала 290 м, але води в достатній кількості все-таки не отримали. Тоді і було прийнято рішення про використання регенерованих стічних вод міста та розпочато дослідження.

Виявилося, що найбільші труднощі викликає очищення стоків від мікроводоростей і вірусів. На підставі проведених досліджень була запроектована та побудована система водопостачання з використанням регенерованих міських стічних вод. Основні технологічні лінії - біологічна очистка міських стоків, регенерація очищених стічних вод і звичайна очищення природної води. Стоки з міської каналізаційної мережі надходять в первинні відстійники, звідки направляються в біологічні краплинні фільтри, а потім, пройшовши вторинні відстійники, надходять в біологічні Прудкий. Перший ступінь обробки стоків - звичайна біологічна очистка.

Завдання максимального зниження вмісту в стоках азоту і фосфору вирішується за рахунок інтенсивного розвитку в Прудкий водоростей. Це дозволяє в другому ступені регенерації зменшити витрату дорогого хлору. З Прудкий по обвідному трубопроводу стоки надходять на споруди другого ступеня регенерації. Перш за все, вони піддаються рекарбонізаціі в басейні, в якому встановлено три підводні газові пальники для спалювання пропану. Одна з пальників резервна, а дві - робочі. Кожна з них дає 40 кг вуглекислого газу в годину. Рекарбонізація знижує показник pH стоків з 9 до 7,5. З рекарбонізатора стоки прямують у флотационний басейн, перед яким у них вводиться сірчанокислий алюміній з розрахунку 150-200 мг / л. Флотаційний басейн обладнаний розподільчою системою дірчастих труб для стисненого повітря, але надлишок вуглекислоти, що насичує стоки в рекарбонізаторе дозволяє обходитися без застосування стисненого повітря. Відбір освітленої рідини з флотаційного басейну проводиться системою обертових труб, розташованих в глибині (1,5 м від поверхні). Випадає осад збирається обертаються скребками, а піна, що утворюється через синтетичних поверхнево-активних речовин (СПАР), видаляється обертовими лопатями. При максимальному навантаженні перебування рідини в флотационном басейні не перевищує 16 хв.

Оскільки в басейні видаляється невелика частина СПАР, то з нього рідина направляється в басейн для видалення піни, який конструктивно подібний флотаційного, але працює з використанням стисненого повітря. Кількість останнього приймається по співвідношенню 5. 1 (повітря. Вода). Перебування рідини на пеноотделеніі займає 10 хв. До 1970 року досягалося зниження концентрації СПАР в регенерируемой рідини з 5 до 1 мг / л. У 1970 році в ужиток були введені так звані «м`які» СПАР, тобто розкладаються мікроорганізмами при біологічному очищенні, наслідком чого стало зниження концентрації СПАР у вихідній рідини до 2 мг / л, а в обробленої до 0,8 мг / л. Щоб піна не виносилася відвідними пристроями, перед ними передбачені дірчасті труби, розбризкують воду, струменя якої розбивають піну. З пеноотделітельного басейну придатним для регенерації рідина направляється у відстійник.

Перед цим в неї вводяться вапно для стабілізації і хлор, дозування якого приймається з умови отримання концентрації вільного залишкового хлору не менше 0,5 мг / л. З відстійника для регенерації рідина надходить на швидкий піщаний фільтр з товщиною шару фільтруючого завантаження 600 мм. Фільтрат відводиться в контактний басейн, перед яким в регенеріруемой воду вводиться хлор. Контакт з ним займає 1 ч. Потім придатним для регенерації вода спеціальними насосами прокачується через напірні фільтри, завантажені активованим вугіллям. Корпус вугільного фільтра має діаметр 3 м. Працює одночасно три пари фільтрів загальною площею 43,8 м2 при гідравлічної навантаженні 9,1 м3 на 1 м2 на годину. Шар активованого вугілля (1,52 м) покладений на шари піску і гравію. Вугільні фільтри періодично промиваються зворотним струмом води. Регенерації активованого вугілля на станції не передбачено.

Після напірних фільтрів вода знову піддається хлоруванню і відводиться до насосної станції, перекачивающей воду в місто, де вона надходить в мережу і водонапірну вежу. На насосній станції до регенерованої воді подмешивается вода з місцевого водосховища, яка попередньо проходить через відстійники і швидкі піщані фільтри. При обробці води зі сховища застосовуються коагуляція суспензії і подвійне хлорування: на всіх стадіях регенерації стічної води та очищення води зі сховища концентрацію вільного залишкового хлору витримують на рівні 0,5 мг / л.

Населення міста користується регенерованої водою з 1969 року. Подавалося її в різний час від 13,4 до 27,7% загального водоспоживання міста. За основними показниками якості рідина з біологічних ставків близька до води джерел, дозволених до використання для централізованого водопостачання (табл. 1). При додаванні в регенеровану воду води зі сховища в співвідношенні 1: 1 якість суміші набувало задовільні показники. Ступінь бактеріологічної забрудненості початкової води і ефективність її знезараження на різних етапах регенерації оцінювалася за загальним рахунком бактерій і колі-індексом. У вихідній стічній воді загальний вміст бактерій в 1 мл дорівнювало 326 910 шт. а колі-індекс становив 21538 шт. / л (по перерахунку). Флотація, що супроводжується видаленням водоростей, піни і частини осідають речовин, знижує зазначені показники відповідно до 100 тис. Шт. і 2077.

Після першого введення хлору і проходження рідини через відстійник і піщані фільтри колі-індекс знижується до нуля і залишається без зміни в ході подальшої обробки води, а загальний вміст бактерій зменшується до 13846 шт. / Мл. У фільтраті вугільних фільтрів загальний вміст бактерії в регенерируемой рідини збільшується до 70769, після хлорування фільтрату - знижується до нуля. Середній добовий приплив стічних вод на очисні споруди дорівнював 6,2 тис. М3 / добу, але через втрати рідини на першій стадії очищення, які становлять близько 5%, на станцію регенерації подавалося приблизно 5,9 тис. М3 / добу. Фактично ж в перші два роки регенерувалося всього 2250 м3 / добу, т. Е. Менше половини розрахункової кількості.

Зниження продуктивності станції регенерації було обумовлено рядом неполадок обладнання. В процесі експлуатації було встановлено, що в зимові місяці через зниження ефективності дії біологічних Прудкий вміст у воді аміаку збільшувалася, що вимагало додаткового витрати хлору на його окислення. Втрати води при обслуговуванні станції дорівнювали: на установках флотації і видалення піни -7,5%, на промиванні піщаних і вугільних фільтрів - 3%. Крім того, через економію хлору при зниженні концентрації залишкового хлору менше 0,5 мг / л, 8.5% скидалося з технологічного циклу по обвідному трубопроводу.

Показники якості води

Поділися в соціальних мережах:

Схожі