Методы улучшения качества воды

В настоящее время 84% общего количества воды, подаваемой в города и поселки, берут из поверхностных водоемов. Надежная и бесперебойная работа системы хозяйственно-питьевого водоснабжения во многом зависит от выбора места расположения водозабора. Важно учитывать гидрологические, санитар­ные и технико-экономические условия, среди которых основным, определяю­щим, фактором являются санитарные.

Водозаборные сооруженияна реке следует возводить выше по течению от населенного пункта, который обслуживается водопроводом, а также от мест впадения в реку притоков и яров, сброса стоков. Водозаборы нужно оборудо­вать на стойком берегу при надлежащей и постоянной глубине воды возле не­го в русле. Чаще всего таким требованиям отвечают вогнутые берега, хотя они в отличие от выпуклых сильнее размываются, но значительно меньше заносят­ся песком, который ухудшает работу водозаборных сооружений. Места распо­ложения водозаборов должны быть защищены от нагромождений льда во вре­мя ледохода. Нельзя располагать водозаборы в местах оползней, а также зимо­вки и нереста рыбы.

Водозаборные сооружения должны обеспечивать бесперебойную подачу воды и если можно улучшать ее качество. В зависимости от природных усло­вий используют разные типы водоприемных сооружений.

По способу забора воды из источника различают береговые (забирают во­ду из русла реки возле берегов), русловые (забирают воду из русла реки на не­котором расстоянии от берега) и инфильтрационные (забирают подрусловую воду) водозаборы.

Береговые водозаборные сооружения. Береговыми называют такие со­оружения, которые берут воду из русла реки непосредственно возле берега на достаточной для нормальной работы водозаборного сооружения глубине.

Они могут иметь прямоугольную или круглую форму. Их продуктивность составляет от десятков литров до десятков и сотен кубических метров в 1 с.

По условиям компоновки берегового колодца с насосной станцией I подъ­ема различают две технологические схемы береговых водозаборов: совмещен­ную (береговой сетчатый колодец и насосная станция скомпонованы в одном сооружении) и раздельную (береговой сетчатый колодец размещают на бере­говом склоне, а насосную станцию I подъема выносят на расстояние 15—30 м на незатопляемый во время наводнения участок).

Русловые водозаборные сооружения. При достаточной для водоприема глубине лишь на значительном расстоянии от берега и относительно пологом береге точку забора воды приходится выносить далеко в русло реки, устраивая там специальный водоприемный оголовок. От оголовка вода поступает (са­мотечными или сифонными линиями) в так называемый береговой колодец.

Такой тип водоприемника называется русло­вым. При этом насосная станция может быть оборудована как отдельно от берегового ко­лодца (раздельная компоновка), так и ском­понованной с ним (совмещенная компоновка). Водоприемные ковши и водоподводные каналы. Иногда для улучшения условий при­ема воду берут не прямо из русла реки, а из искусственно созданных заливов — ковшей (ковшовые водозаборы). Чаще всего их испо­льзуют на реках, где есть опасность образова­ния внутриглубинного льда или наблюдают­ся ледоходы. Также их применяют в том слу­чае, когда необходимо уменьшить цветность

и мутность воды на участке водозабора путем природного отстаивания. Ковш располагают под углом 45° относительно течения реки. Для этого выбирают грунт в русле реки и срезают берег. Стены ковша закрепляют железобетоном, в верхнем перекрытии оборудуют вентиляционные стояки. Вход в ковш со сто­роны реки защищают решеткой от попадания крупных предметов, льда и т. п. Акваторию ковша ограждают дамбой (рис. 8).

Берут воду из ковша через водоприемные окна берегового колодца, распо­ложенного в его конце. При сверхсложных шуго-ледовых условиях воду из ко­вша можно брать через затопленный русловый оголовок, от которого вода по­ступает самотечными или сифонными линиями в береговой колодец.

Водоподводный канал длиннее ковша. Его длину определяют на основа­нии гидравлических расчетов.

Инфильтрационные водозаборные сооружения. Если речная вода очень загрязненная, используют водозаборы инфильтрационного типа, в которых во­ду фильтруют через грунт дна и берега реки, если русло реки образовано пес­чаными, песчано-гравелистыми или галечниковыми водоносными грунтами. Речная вода, фильтруясь, насыщает их, создавая своеобразный поток, направ­ленный по течению реки. Его называют подрусловым, а воду — подрусловой. Для забора подрусловой воды используют лучевые водозаборы и инфильтра­ционные колодцы.

Лучевой водозабор состоит из водоприемных горизонтально расположен­ных под руслом реки (на глубине 3—5 м от дна) перфорированных стальных труб и водосборного колодца, расположенного на берегу (рис. 9).

Инфильтрационный колодец (рис. 10) представляет собой трубчатый ко­лодец, размещенный на берегу реки. При откачивании из колодца небольшого количества воды в его фильтр будет поступать только грунтовая вода, которая питает реку. Если же отбор воды из колодца увеличить, то колодец будет пита­ться грунтовой и подрусловой водой со стороны реки. При дальнейшем увели­чении отбора воды из колодца в него будет поступать преимущественно вода из подруслового потока и лишь незначительная часть грунтовой.

Подрусловая вода, которую забирают инфильтрационные водоприемники, почти полностью осветлена, частично обесцвечена и обеззаражена. Это дает возможность иногда (когда вода отвечает действующему стандарту на питье­вую воду) изымать из технологической схемы водоснабжения станцию обра­ботки и улучшения качества воды. При этом устанавливается почти одинако­вая в течение года температура (8—12 °С) воды, отпадает потребность в защите

водоприемных проемов от наносов, шуги, мусора, мальков и пр. Инфильтра-ционные водозаборы дают возможность забирать воду из малых неглубоких, а также имеющих нестойкое русло рек.