Технологии и сооружения подготовки воды питьевого качества в современных условияхдолжны:
• обеспечить повышенные барьерные функции сооружений от попадания в питьевую золу не только природных примесей, но и примесей антропогенного характера;
• предотвратить в процессе водообработки образование токсичных хлорорганических соединений при первичном хлорировании воды, содержащей в большом количестве растворенные органические вещества;
• обеспечить гибкость в управлении процессами водоочистки в различные периоды изменения качества воды на разных по назначению и принципу работы сооружени ях, входящих в единую технологическую схему станций;
• способствовать экономному расходованию электроэнергии, сорбентов, химических реагентов и эффективных режимов работы энергоемкого очистного оборудования (озонаторов, флотаторов, установок ионного обмена и др.) при изменяющейся загрязненности исходной воды в разные периоды года;
• Максимально использовать методы предварительной очистки воды от грубодисперсных примесей и органических растворенных веществ непосредственно в водозаборном узле, позволяющих сократить количество осадков, образующихся в процессе очистки воды на водопроводных станциях и эксплуатационные затраты на их реагентную обработку.
В то же время действующие в РФ санитарные нормы на источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения рекомендации, нормы и правила проектирования систем водоснабжения в условиях повышенной антропогенной нагрузки на: источники не позволяют в достаточной мере принимать правильные решения по приборуи методом интенсификации технологии водоподготовки.
|
|
Отмеченные выше аспекты явились предпосылками для разработки специального системного подхода к выбору водоочистных технологий, заключающегося в комплексном анализе и использовании:
• гидрохимической и санитарно-гигиенической информации о динамике многолетнего изменения качества природных вод и результатов ее статистической обработки с целью определения перечня основных загрязняющих ингредиентов, их расчетных концентраций, фазово-дисперсного состояния примесей и продолжительности их присутствия в районе водозабора;
• новых классов и подклассов природных вод по качественному составу, предложенных для выбора технологий водоподготовки с учетом антропогенной нагрузки на них, фазово-дисперсного состояния примесей и временного фактора их присутствия в заданном интервале концентраций;
• впервые разработанных классификаторов технологий очистки природных вод, позволяющих для заданного качества очищаемой воды получить набор нескольких альтернативных технологических схем водоочистки, реализующих как традиционные, так и усовершенствованные процессы и сооружения;
• современных методов технико-экономического сравнения эффективности технологий для определения наиболее выгодной из них, в том числе в условиях рыночной экономики;
• впервые разработанных и апробированных структурных и математических моделей оптимизации выбранной технологии водоочистного комплекса в целом с последующим решением задач, связанных с управлением его работой;
• разработанных систем автоматического управления оптимальными режимами эксплуатации водоочистных комплексов.
|
|
Практическое решение поставленной комплексной научно-технической задачи базируется на предложенной методологии обоснования надежной и экономичной технологии водоподготовки.
Интенсификация отдельных процессов и технологической схемы очистки воды в современных условиях осуществляется в следующих направлениях:
• более широкое применение методов биологической и механической предочистки воды (в том числе в руслах водотоков), позволяющих снизить начальные концентрации загрязнений и гидравлическую нагрузку на основные очистные сооружения;
• применение комплексной обработки воды различными окислителями (озон, перманганат калия, пероксид водорода) при наличии в воде особо токсичных веществ;
• применение более эффективных коагулянтов и флокулянтов для конкретного состава исходной воды;
• применение смесителей мгновенного действия, лопастных, контактных камер преобразования и камер с псевдоожиженным слоем;
• повышение эффективности процессов отстаивания и осветления воды путем использования тонкослойных модулей, рециркуляторов слоя взвешенного осадка;
• использование инертных фильтрующих загрузок с более развитой поверхностью зерен; применение двух- и трехслойных загрузок большой грязеемкости, двухпоточного фильтрования;
• усовершенствование режимов промывки загрузок и конструкций сборно-распределнтельных систем фильтровальных сооружений;
• дополнение реагентной технологии очистки воды озонированием, осуществляемымв одну или две ступени и сорбционной доочисткой с использованием гранулированных или порошковых сорбентов, вводимых в зону глубокого осветления воды;
Внедрение фильтровальных сооружений комбинированного типа с зернистыми и граэванными загрузками с плотностью больше и меньше плотности воды, волокнисто-лированными и осветлительно-сорбционными загрузками позволяет добиться более очистки воды за счет регулирования межпорового пространства, продолжительности фильтроцикла, уменьшения темпов роста потерь напора при временном снижении эксплуатационных затрат на промывку фильтрующих загрузок. их доставку к станциям назначения и планово-профилактические работы. В целом реализация системного подхода на практике позволяет обеспечить достаточную санитарную и экологическую надежность станций водоподготовки и эконом-использование дорогостоящих материалов и оборудования в условиях повышен - антропогенных нагрузок на водоисточники.