Du fait que les volumes de consommation d'eau ne cessent de croître et que les sources d'eau souterraine sont limitées, la pénurie d'eau se reconstitue au détriment des masses d'eau de surface.
La qualité de l'eau potable doit répondre aux exigences élevées de la norme. Et la qualité de l'eau utilisée à des fins industrielles dépend du fonctionnement normal et stable des appareils et équipements. Par conséquent, cette eau doit être bien purifiée et répondre aux normes.

Mais dans la plupart des cas, la qualité de l'eau est médiocre et le problème de la purification de l'eau est d'une grande importance aujourd'hui.
Il est possible d'améliorer la qualité du traitement des eaux usées, qui sont ensuite prévues pour être utilisées pour la boisson et à des fins domestiques, en utilisant des méthodes spéciales pour leur traitement. Pour cela, des complexes d'installations de traitement sont en cours de construction, qui sont ensuite combinés en stations d'épuration.

Mais il convient de prêter attention au problème de la purification non seulement de l'eau qui sera ensuite consommée. Toute eau usée, après avoir traversé certaines étapes d'épuration, est rejetée dans les plans d'eau ou sur le sol. Et s'ils contiennent des impuretés nocives et que leur concentration est supérieure aux valeurs autorisées, un coup dur est porté à l'état de l'environnement. Par conséquent, toutes les mesures de protection des masses d'eau, des rivières et de la nature en général commencent par l'amélioration de la qualité du traitement des eaux usées. Les installations spéciales qui servent à traiter les eaux usées, en plus de leur fonction principale, permettent également d'extraire des eaux usées des impuretés utiles qui peuvent être utilisées à l'avenir, peut-être même dans d'autres industries.
Le degré de traitement des eaux usées est réglementé par des actes législatifs, à savoir les règles pour la protection des eaux de surface contre la pollution par les eaux usées et les principes fondamentaux de la législation sur l'eau de la Fédération de Russie.
Tous les complexes d'installations de traitement peuvent être divisés en eau et égouts. Chaque espèce peut être divisée en sous-espèces, qui diffèrent par leurs caractéristiques structurelles, leur composition et leurs processus de nettoyage technologiques.

Installations de traitement de l'eau

Les méthodes de purification de l'eau utilisées et, par conséquent, la composition des installations de purification elles-mêmes, sont déterminées par la qualité de l'eau de source et les besoins en eau à obtenir à la sortie.
La technologie de nettoyage comprend les processus de clarification, de blanchiment et de désinfection. Cela passe par les processus de décantation, de coagulation, de filtration et de traitement au chlore. Dans le cas où initialement l'eau n'est pas très polluée, certains processus technologiques sont sautés.

Les méthodes les plus courantes de clarification et de blanchiment des effluents dans les stations d'épuration sont la coagulation, la filtration et la décantation. Souvent, l'eau est décantée dans des décanteurs horizontaux et elle est filtrée à l'aide de diverses charges ou de clarificateurs de contact.
La pratique de la construction d'installations de traitement de l'eau dans notre pays a montré que les dispositifs les plus largement utilisés sont ceux qui sont conçus de telle manière que les réservoirs de sédimentation horizontaux et les filtres rapides agissent comme les principaux éléments de traitement.

Des exigences uniformes pour l'eau potable purifiée prédéterminent la composition et la structure presque identiques des installations. Prenons un exemple. Sans exception, toutes les usines de traitement d'eau (indépendamment de leur capacité, performance, type et autres caractéristiques) comprennent les composants suivants :
- dispositifs réactifs avec mélangeur ;
- chambres de floculation ;
- décanteurs et décanteurs horizontaux (rarement verticaux) ;
- ;
- récipients pour eau purifiée ;
- ;
- installations utilitaires et auxiliaires, administratives et domestiques.

station d'épuration

Les usines de traitement des eaux usées ont une structure technique complexe, ainsi que des systèmes de traitement des eaux. Dans ces installations, les effluents passent par les étapes de traitement mécanique, biochimique (on l'appelle aussi) et chimique.

Le traitement mécanique des eaux usées vous permet de séparer les solides en suspension, ainsi que les impuretés grossières par filtrage, filtrage et décantation. Dans certaines installations de nettoyage, le nettoyage mécanique est la dernière étape du processus. Mais souvent ce n'est qu'une étape préparatoire à la purification biochimique.

La composante mécanique du complexe de traitement des eaux usées se compose des éléments suivants :
- des grilles qui piègent les grosses impuretés d'origine minérale et organique ;
- des dessableurs qui permettent de séparer les impuretés mécaniques lourdes (généralement du sable) ;
- bassins de décantation pour la séparation des particules en suspension (souvent d'origine organique) ;
- des appareils de chloration avec réservoirs de contact, où les eaux usées clarifiées sont désinfectées sous l'influence du chlore.
Un tel effluent après désinfection peut être déversé dans un réservoir.

Contrairement au nettoyage mécanique, avec une méthode de nettoyage chimique, des mélangeurs et des installations de réactifs sont installés devant les décanteurs. Ainsi, après avoir traversé la grille et le dessableur, les eaux usées pénètrent dans le mélangeur, où un agent de coagulation spécial y est ajouté. Et puis le mélange est envoyé au puisard pour clarification. Après le puisard, l'eau est rejetée soit dans le réservoir, soit vers l'étape suivante de purification, où une clarification supplémentaire a lieu, puis elle est rejetée dans le réservoir.

La méthode biochimique de traitement des eaux usées est souvent réalisée dans de telles installations : champs de filtration ou dans des biofiltres.
Sur les champs de filtration, les effluents après passage par l'étape d'épuration dans des grilles et des dessableurs entrent dans les décanteurs pour y être clarifiés et vermifugés. Ensuite, ils vont dans les champs d'irrigation ou de filtration, puis ils sont déversés dans le réservoir.
Lors du nettoyage dans des biofiltres, les effluents passent par des étapes de traitement mécanique, puis soumis à une aération forcée. De plus, les effluents contenant de l'oxygène entrent dans les installations de biofiltre, et après cela, ils sont envoyés dans un décanteur secondaire, où les solides en suspension et l'excès extraits du biofiltre sont déposés. Après cela, les effluents traités sont désinfectés et rejetés dans le réservoir.
Le traitement des eaux usées dans des bassins d'aération passe par les étapes suivantes : grilles, dessableurs, aération forcée, décantation. Ensuite, les effluents prétraités entrent dans l'aéroréservoir, puis dans les décanteurs secondaires. Cette méthode de nettoyage se termine de la même manière que la précédente - par une procédure de désinfection, après quoi les effluents peuvent être rejetés dans un réservoir.

L'une des tâches principales de l'entreprise est la purification efficace de l'eau provenant de sources naturelles de surface afin de fournir aux résidents une eau potable de haute qualité. Le schéma technologique classique utilisé dans les stations d'épuration de Moscou permet d'accomplir cette tâche. Cependant, les tendances continues à la détérioration de la qualité de l'eau dans les sources d'eau en raison de l'impact anthropique et le durcissement des normes de qualité de l'eau potable dictent la nécessité d'augmenter le degré de purification.

Avec le début du nouveau millénaire à Moscou, pour la première fois en Russie, en plus du schéma classique, des technologies innovantes très efficaces pour la préparation de l'eau potable d'une nouvelle génération sont utilisées. Les projets du 21ème siècle sont des installations de traitement modernes, où la technologie classique est complétée par les procédés d'ozonation et de sorption sur charbon actif. Grâce à la sorption de l'ozone, l'eau est mieux nettoyée des contaminants chimiques, les odeurs et les goûts désagréables sont éliminés et une désinfection supplémentaire se produit.

L'utilisation de technologies innovantes élimine l'impact des changements saisonniers sur la qualité de l'eau naturelle, assure une désodorisation fiable de l'eau potable, sa sécurité épidémique garantie même en cas de contamination d'urgence de la source d'approvisionnement en eau. Au total, environ 50 % de toute l'eau traitée est préparée à l'aide de nouvelles technologies.

Parallèlement à l'introduction de nouvelles méthodes de purification de l'eau, les processus de désinfection sont améliorés. Afin d'améliorer la fiabilité et la sécurité de la production d'eau potable en éliminant le chlore liquide de la circulation, en 2012, toutes les usines de traitement de l'eau ont été transférées vers un nouveau réactif - l'hypochlorite de sodium qui, selon les données moyennes de 2018, la concentration de chloroforme à Moscou l'eau du robinet ne dépassait pas 5 à 13 µg/l, alors que la norme était de 60 µg/l.

Les schémas technologiques d'épuration artésienne de l'eau sont propres à chaque installation, tiennent compte des caractéristiques de la qualité de l'eau des aquifères exploités et comportent les étapes suivantes : déferrisation ; ramollissement; conditionnement de l'eau sur filtres à sorption de charbon; élimination des impuretés de métaux lourds; désinfection à l'hypochlorite de sodium ou à l'aide de lampes ultraviolettes.

À ce jour, sur le territoire des districts administratifs de Troitsky et Novomoskovsky de la ville de Moscou, environ la moitié des unités de prise d'eau fournissent de l'eau qui a subi un traitement technologique.

L'introduction progressive de nouvelles technologies est réalisée conformément au schéma général de développement du système d'approvisionnement en eau, qui prévoit que la reconstruction complète de toutes les installations de traitement de l'eau permettra de fournir de l'eau de la plus haute qualité à tous les habitants de la métropole de Moscou. .

La troisième ceinture couvre la zone entourant la source, ce qui affecte la formation de la qualité de l'eau. Les limites du territoire de la troisième ceinture sont déterminées en fonction de la possibilité de contamination de la source par des produits chimiques.

1.8. Installations de traitement de l'eau

Indicateurs de la qualité de l'eau. La principale source de prix

L'approvisionnement en eau domestique et potable chalutée dans la plupart des régions de la Fédération de Russie est l'eau de surface des rivières, des réservoirs et des lacs. La quantité de pollution entrant dans les sources d'eau de surface est variée et dépend du profil et du volume des entreprises industrielles et agricoles situées dans le bassin versant.

La qualité des eaux souterraines est assez diverse et dépend des conditions de recharge des eaux souterraines, de la profondeur de l'aquifère, de la composition des roches aquifères, etc.

Les indicateurs de la qualité de l'eau sont divisés en indicateurs physiques, chimiques, biologiques et bactériens. Pour déterminer la qualité des eaux naturelles, des analyses appropriées sont effectuées dans les périodes les plus caractéristiques de l'année pour une source donnée.

aux indicateurs physiques comprennent la température, la transparence (ou la turbidité), la couleur, l'odeur, le goût.

La température de l'eau des sources souterraines est caractérisée par la constance et se situe dans la plage de 8 ... être dans t = 7…10 o C, à t< 7 о C вода плохо очищается, при t >10 o C, les bactéries s'y multiplient.

La transparence (ou turbidité) est caractérisée par la présence de solides en suspension (particules de sable, d'argile, de limon) dans l'eau. La concentration des solides en suspension est déterminée en poids.

La teneur maximale autorisée en solides en suspension dans l'eau potable ne doit pas dépasser 1,5 mg/l.

La couleur de l'eau est due à la présence de substances humiques dans l'eau. La couleur de l'eau se mesure en degrés sur l'échelle platine-cobalt. Pour l'eau potable, une couleur ne dépassant pas 20 ° est autorisée.

Les goûts et les odeurs des eaux naturelles peuvent être d'origine naturelle et artificielle. Il y a trois principaux goûts d'eau naturelle : salé, amer, acide. Les nuances de sensations gustatives, composées des principales, sont appelées saveurs.

POUR les odeurs d'origine naturelle incluent terreux, poisson, putride, marais, etc. Les odeurs d'origine artificielle incluent le chlore, les produits phénoliques, pétroliers, etc.

L'intensité et la nature des odeurs et des goûts de l'eau naturelle sont déterminées de manière organoleptique, à l'aide des sens humains sur une échelle de cinq points. L'eau potable peut avoir une odeur et un goût d'une intensité ne dépassant pas 2 points.

POUR indicateurs chimiques comprennent: la composition ionique, la dureté, l'alcalinité, l'oxydabilité, la concentration active des ions hydrogène (pH), le résidu sec (teneur totale en sel), ainsi que la teneur en oxygène dissous, sulfates et chlorures, composés azotés, fluor et fer dans l'eau.

Composition ionique, (mg-eq/l) - les eaux naturelles contiennent divers sels dissous, représentés par les cations Ca + 2 , Mg + 2 , Na + , K + et les anions HCO3 - , SO4 -2 , Cl- . L'analyse de la composition ionique permet d'identifier d'autres indicateurs chimiques.

Dureté de l'eau, (mg-eq / l) - due à la présence de sels de calcium et de magnésium. Distinguer les durs carbonatés et non carbonatés

os, leur somme détermine la dureté totale de l'eau, Zho \u003d Zhk + Zhnk. La dureté carbonatée est due à la teneur en carbonate de l'eau.

sels de sodium et de bicarbonate de calcium et de magnésium. La dureté non carbonatée est due aux sels de calcium et de magnésium des acides sulfurique, chlorhydrique, silicique et nitrique.

L'eau à usage domestique et potable doit avoir une dureté totale ne dépassant pas 7 mg-eq / l.

Alcalinité de l'eau, (mg-eq/l) - due à la présence de bicarbonates et de sels d'acides organiques faibles dans l'eau naturelle.

L'alcalinité totale de l'eau est déterminée par la teneur totale en anions qu'elle contient: HCO3 -, CO3 -2, OH-.

Pour l'eau potable, l'alcalinité n'est pas limitée. L'oxydabilité de l'eau (mg/l) - due à la présence d'or-

substances organiques. L'oxydabilité est déterminée par la quantité d'oxygène nécessaire à l'oxydation des substances organiques dans 1 litre d'eau. Une forte augmentation de l'oxydabilité de l'eau (plus de 40 mg/l) indique sa contamination par les eaux usées domestiques.

La concentration active d'ions hydrogène dans l'eau est un indicateur caractérisant son degré d'acidité ou d'alcalinité. Quantitativement, il est caractérisé par la concentration en ions hydrogène. En pratique, la réaction active de l'eau est exprimée par l'indicateur de pH, qui est le logarithme décimal négatif de la concentration en ions hydrogène : pH = - lg [Н + ]. Le pH de l'eau est de 1…14.

Les eaux naturelles sont classées par valeur de pH : en pH acide< 7; нейтральные рН = 7; щелочные рН > 7.

À des fins de consommation, l'eau est considérée comme appropriée à pH = 6,5 ... 8,5. La salinité de l'eau est estimée par résidu sec (mg/l) : pré-

somnolent100…1000 ; salé 3000…10000 ; fortement salé 10000 ... 50000.

Dans l'eau des sources d'approvisionnement en eau potable domestique, le résidu sec ne doit pas dépasser 1000 mg/l. Avec une plus grande minéralisation de l'eau dans le corps humain, un dépôt de sel est observé.

L'oxygène dissous pénètre dans l'eau lorsqu'il entre en contact avec l'air. La teneur en oxygène de l'eau dépend de la température et de la pression.

DANS l'oxygène dissous ne se trouve pas dans les eaux artésiennes,

mais sa concentration dans les eaux de surface est importante.

DANS Dans les eaux de surface, la teneur en oxygène dissous diminue lorsqu'il y a des processus de fermentation ou de décomposition des résidus organiques dans l'eau. Une forte diminution de la teneur en oxygène dissous dans l'eau indique sa pollution organique. Dans l'eau naturelle, la teneur en oxygène dissous ne doit pas être

moins de 4 mg O2 / l.

Sulfates et chlorures - en raison de leur grande solubilité, on les trouve dans toutes les eaux naturelles, généralement sous forme de sodium, de calcium

sels de calcium et de magnésium : CaSO4, MgSO4, CaCI2, MgCl2, NaCl.

DANS la teneur en sulfates de l'eau potable est recommandée ne dépassant pas 500 mg/l, les chlorures - jusqu'à 350 mg/l.

Les composés azotés - sont présents dans l'eau sous forme d'ions ammonium NH4+, de nitrites NO2 - et de nitrates NO3 -. La pollution azotée indique la contamination des eaux naturelles par les eaux usées domestiques et les effluents des usines chimiques. L'absence d'ammoniac dans l'eau et en même temps la présence de nitrites et surtout de nitrates indiquent que la pollution du réservoir s'est produite il y a longtemps, et l'eau

auto-purifiant. À des concentrations élevées d'oxygène dissous dans l'eau, tous les composés azotés sont oxydés en ions NO3 -.

La présence de nitrates NO3 - dans l'eau naturelle jusqu'à 45 mg/l, l'azote ammoniacal NH4+ est considérée comme acceptable.

Le fluor - dans l'eau naturelle est contenu dans une quantité allant jusqu'à 18 ml / l et plus. Cependant, la grande majorité des sources de surface se caractérisent par la teneur en fluor de l'eau - un ion pouvant atteindre 0,5 mg / l.

Le fluor est un oligo-élément biologiquement actif, dont la quantité dans l'eau potable afin d'éviter les caries et la fluorose doit être comprise entre 0,7 et 1,5 mg / l.

Fer - assez souvent trouvé dans l'eau des sources souterraines, principalement sous forme de bicarbonate ferreux dissous Fe (HCO3) 2 . Dans les eaux de surface, le fer est moins courant et se présente généralement sous la forme de composés complexes complexes, de colloïdes ou de suspensions finement dispersées. La présence de fer dans l'eau naturelle la rend impropre à la consommation et à des fins industrielles.

sulfure d'hydrogène H2S.

Indicateurs bactériologiques - Il est d'usage de considérer le nombre total de bactéries et le nombre d'E. coli contenus dans 1 ml d'eau.

La définition des bactéries du groupe Escherichia coli revêt une importance particulière pour l'évaluation sanitaire de l'eau. La présence d'E. coli indique une pollution de l'eau par les effluents fécaux et la possibilité que des bactéries pathogènes, en particulier des bactéries typhoïdes, pénètrent dans l'eau.

Les contaminants bactériologiques sont des bactéries et des virus pathogènes (pathogènes) qui vivent et se développent dans l'eau, ce qui peut provoquer la fièvre typhoïde,

paratyphoïde, dysenterie, brucellose, hépatite infectieuse, charbon, choléra, poliomyélite.

Il existe deux indicateurs de pollution bactériologique de l'eau : le coli-titre et le coli-index.

Coli-titre - la quantité d'eau en ml pour un Escherichia coli.

Indice Coli - le nombre d'Escherichia coli dans 1 litre d'eau. Pour l'eau potable, si le titre doit être d'au moins 300 ml, si l'indice n'est pas supérieur à 3 Escherichia coli. Nombre total de bactéries

dans 1 ml d'eau, pas plus de 100 sont autorisés.

Schéma de principe des installations de traitement de l'eau

New York. Les installations de traitement sont l'un des éléments constitutifs des systèmes d'approvisionnement en eau et sont étroitement liées à ses autres éléments. L'emplacement de la station d'épuration est attribué lors du choix d'un système d'approvisionnement en eau pour l'installation. Souvent, les installations de traitement sont situées près de la source d'approvisionnement en eau et à une légère distance de la station de pompage du premier ascenseur.

Les technologies traditionnelles de traitement de l'eau prévoient un traitement de l'eau selon des schémas classiques en deux étapes ou en une étape basés sur l'utilisation de la microfiltration (dans les cas où les algues sont présentes dans l'eau en une quantité supérieure à 1000 cellules / ml), la coagulation suivie de sédimentation ou clarification dans une couche de sédiments en suspension, filtration rapide ou clarification par contact et désinfection. Les plus répandus dans la pratique du traitement de l'eau sont les schémas à écoulement gravitaire de l'eau.

Un schéma en deux étapes pour la préparation de l'eau à des fins domestiques et potables est illustré à la fig. 1.8.1.

L'eau fournie par la station de pompage du premier ascenseur entre dans le mélangeur, où la solution coagulante est introduite et où elle est mélangée à de l'eau. Depuis le mélangeur, l'eau entre dans la chambre de floculation et passe séquentiellement à travers un puisard horizontal et un filtre rapide. L'eau clarifiée entre dans le réservoir d'eau propre. Le chlore provenant de l'électrolyseur est introduit dans le tuyau d'alimentation en eau du réservoir. Le contact avec le chlore nécessaire à la désinfection est assuré dans un réservoir d'eau propre. Dans certains cas, le chlore est ajouté à l'eau deux fois : avant le mélangeur (chloration primaire) et après les filtres (chloration secondaire). En cas d'alcalinité insuffisante de l'eau de source dans le mélangeur simultanément avec le coagulant

une solution de chaux est fournie. Pour intensifier les processus de coagulation, un floculant est introduit devant la chambre de floculation ou les filtres.

Si l'eau de source a un goût et une odeur, du charbon actif est introduit par un distributeur avant de décanter des réservoirs ou des filtres.

Les réactifs sont préparés dans des appareils spéciaux situés dans les locaux des installations de réactifs.

Des pompes du premier

Aux pompes

Riz. 1.8.1. Schéma des installations de traitement pour la purification de l'eau à des fins domestiques et de consommation : 1 - mélangeur ; 2 - installations de réactifs ; 3 - chambre de floculation ; 4 - puisard; 5 - filtres ; 6 − réservoir d'eau propre ; 7 - chloration

Avec un système de purification d'eau en une seule étape, sa clarification est effectuée sur des filtres ou dans des clarificateurs de contact. Lors du traitement d'eaux colorées à faible turbidité, un schéma en une seule étape est utilisé.

Examinons plus en détail l'essence des principaux processus de traitement de l'eau. La coagulation des impuretés est le processus d'élargissement des plus petites particules colloïdales, qui se produit à la suite de leur adhésion mutuelle sous l'influence de l'attraction moléculaire.

Les particules colloïdales contenues dans l'eau ont des charges négatives et sont en répulsion mutuelle, elles ne se déposent donc pas. Le coagulant ajouté forme des ions chargés positivement, ce qui contribue à l'attraction mutuelle des colloïdes chargés de manière opposée et conduit à la formation de particules grossières (flocons) dans les chambres de floculation.

Le sulfate d'aluminium, le sulfate ferreux, le polyoxychlorure d'aluminium sont utilisés comme coagulants.

Le processus de coagulation est décrit par les réactions chimiques suivantes

Al2 (SO4 )3 → 2Al3+ + 3SO4 2– .

Après l'introduction d'un coagulant dans l'eau, les cations aluminium interagissent avec celui-ci

Al3+ + 3H20 = Al(OH)3 ↓+ 3H+ .

Les cations hydrogène sont liés par les bicarbonates présents dans l'eau :

H+ + HCO3 – → CO2 + H2O.

de la soude est ajoutée à l'eau :

2H+ + CO3 –2 → H2O + CO2 .

Le processus de clarification peut être intensifié à l'aide de floculants à haut poids moléculaire (praestol, VPK - 402), qui sont introduits dans l'eau après le mélangeur.

Un mélange minutieux de l'eau traitée avec des réactifs est effectué dans des mélangeurs de différentes conceptions. Le mélange des réactifs avec de l'eau doit être rapide et effectué en 1 à 2 min. Les types de mélangeurs suivants sont utilisés: mélangeurs perforés (Fig. 1.8.2), cloisonnés (Fig. 1.8.3) et verticaux (vortex).

+βh1

2bl

Riz. 1.8.2. mélangeur perforé

Riz. 1.8.3. Mélangeur de partition

Le mélangeur de type perforé est utilisé dans les stations d'épuration d'une capacité allant jusqu'à 1000 m3 / h. Il est réalisé sous la forme d'un plateau en béton armé avec des cloisons verticales installées perpendiculairement au mouvement de l'eau et équipées de trous disposés en plusieurs rangées.

Le mélangeur à cloison est utilisé dans les stations d'épuration d'une capacité maximale de 500 à 600 m3 / h. Le mélangeur est constitué d'un plateau avec trois cloisons verticales transversales. Dans les première et troisième cloisons, des passages d'eau sont aménagés, situés dans la partie centrale des cloisons. Dans la cloison centrale, il y a deux passages latéraux pour l'eau adjacents à

parois du plateau. En raison de cette conception du mélangeur, une turbulence du flux d'eau en mouvement se produit, ce qui assure un mélange complet du réactif avec de l'eau.

Dans les stations où l'eau est traitée au lait de chaux, l'utilisation de mélangeurs perforés et à cloisons n'est pas recommandée, car la vitesse de circulation de l'eau dans ces mélangeurs n'assure pas le maintien en suspension des particules de chaux, ce qui entraîne

	dit à leur déposition devant les cloisons.
	Dans les usines de traitement de l'eau, la plupart
	trouvé plus d'utilisation verticalement
	mélangeurs (Fig. 1.8.4). Mixer
	ce type peut être carré ou
	section ronde en plan, avec pyramides -
	fond lointain ou conique.
	Dans les chambres à cloisons, les éclats
	les formations organisent une série de cloisons
	quai qui fait changer l'eau							Réactifs
	sens de déplacement ou
	verticale ou horizontale
	avion, qui fournit le nécessaire
	mélange d'eau dimmable.		Riz. 1.8.4. Verticale
	Pour mélanger l'eau et fournir
			rugissement) mélangeur : 1 - alimentation
		agglomération plus complète	eau de source; 2 - sortie d'eau
	petits flocons de coagulant en gros				du mélangeur
	servent de chambres de floculation. Leur

l'installation est nécessaire devant les décanteurs horizontaux et verticaux. Avec les décanteurs horizontaux, les types de chambres de floculation suivants doivent être disposés : cloisonnés, vortex, intégrés avec une couche de sédiments en suspension et une palette ; avec réservoirs de sédimentation verticaux - bain à remous.

L'élimination des solides en suspension de l'eau (clarification) s'effectue par décantation dans des bassins de décantation. Dans le sens du mouvement de l'eau, les bassins de sédimentation sont horizontaux, radiaux et verticaux.

Le décanteur horizontal (Fig. 1.8.5) est un bassin en béton armé de plan rectangulaire. Dans sa partie inférieure, il y a un volume pour l'accumulation de sédiments, qui est évacué par le canal. Pour une élimination plus efficace des sédiments, le fond du puisard est réalisé avec une pente. L'eau traitée entre par la distribution

canal (ou déversoir inondé). Après avoir traversé le puisard, l'eau est collectée par un bac ou un tuyau perforé (perforé). Récemment, on a utilisé des bassins de décantation à collecte dispersée d'eau clarifiée, disposant dans leur partie supérieure des caniveaux spéciaux ou des tuyaux perforés, ce qui permet d'augmenter les performances des bassins de décantation. Les décanteurs horizontaux sont utilisés dans les stations d'épuration d'une capacité de plus de 30 000 m3/jour.

Une variante des décanteurs horizontaux sont des décanteurs radiaux avec un mécanisme pour ratisser les sédiments dans une fosse située au centre de la structure. Les boues sont pompées hors de la fosse. La conception des bassins de sédimentation radiaux est plus compliquée que celle des bassins horizontaux. Ils sont utilisés pour clarifier les eaux à forte teneur en matières en suspension (plus de 2 g/l) et dans les systèmes d'alimentation en eau en circulation.

Les décanteurs verticaux (Fig. 1.8.6) sont de plan rond ou carré et ont un fond conique ou pyramidal pour l'accumulation des sédiments. Ces décanteurs sont utilisés sous condition de coagulation préalable de l'eau. La chambre de floculation, majoritairement à remous, est située au centre de la structure. La clarification de l'eau se produit avec son mouvement ascendant. L'eau clarifiée est recueillie dans des plateaux circulaires et radiaux. Les boues des décanteurs verticaux sont évacuées sous pression d'eau hydrostatique sans arrêter l'exploitation de l'installation. Les décanteurs verticaux sont principalement utilisés à un débit de 3000 m3/jour.

Les décanteurs à lit de boues en suspension sont destinés à la pré-clarification de l'eau avant filtration et uniquement en cas de pré-coagulation.

Les clarificateurs à lit suspendu de boues peuvent être de différents types. L'un des plus courants est le clarificateur en ligne (Fig. 1.8.7), qui est un réservoir rectangulaire divisé en trois sections. Les deux sections extrêmes sont des chambres de travail du clarificateur et la section médiane sert d'épaississeur de sédiments. L'eau clarifiée est fournie au bas du clarificateur par des tuyaux perforés et est uniformément répartie sur la surface du clarificateur. Ensuite, il traverse la couche de sédiments en suspension, est clarifié et est évacué vers les filtres à travers un plateau perforé ou un tuyau situé à une certaine distance au-dessus de la surface de la couche en suspension.

Pour la clarification en profondeur de l'eau, on utilise des filtres capables d'en capturer presque toutes les suspensions. Il y a tellement

les mêmes filtres pour une purification partielle de l'eau. Selon la nature et le type de matériau filtrant, on distingue les types de filtres suivants: granulaire (couche filtrante - sable de quartz, anthracite, argile expansée, roches brûlées, granodiarite, polystyrène expansé, etc.); maille (couche filtrante - maille avec une taille de maille de 20 à 60 microns); tissu (couche filtrante - tissus en coton, lin, tissu, verre ou nylon); prélavé (couche filtrante - farine de bois, diatomite, copeaux d'amiante et autres matériaux, lavés sous forme d'une fine couche sur un cadre en céramique poreuse, en treillis métallique ou en tissu synthétique).

Riz. 1.8.5. Puisard horizontal : 1 - alimentation en eau de source ; 2 - élimination de l'eau purifiée; 3 - élimination des sédiments ; 4 - poches de distribution ; 5 - réseaux de distribution ; 6 – zone d'accumulation de sédiments ;

7 - zone de décantation

Riz. 1.8.6. Décanteur vertical : 1 – chambre de floculation ; 2 - Roue Rochelle à buses; 3 - absorbeur; 4 - alimentation en eau initiale (du mélangeur); 5 - goulotte préfabriquée du puisard vertical ; 6 - un tuyau pour éliminer les sédiments d'un puisard vertical; 7 - branche

l'eau du puisard

Les filtres granulaires sont utilisés pour purifier l'eau domestique et industrielle des suspensions fines et des colloïdes ; maille - pour retenir les particules grossières en suspension et flottantes; tissu - pour le traitement des eaux à faible turbidité dans les stations à faible productivité.

Les filtres à grains sont utilisés pour purifier l'eau dans l'approvisionnement en eau municipal. La caractéristique la plus importante du fonctionnement des filtres est la vitesse de filtration, en fonction de laquelle les filtres sont divisés en filtres lents (0,1–0,2), rapides (5,5–12) et ultrarapides.

Riz. 1.8.7. Couloir clarificateur à boues en suspension avec un épaississeur vertical de boues : 1 - couloirs clarificateurs ; 2 - épaississant de sédiments ; 3 - alimentation en eau initiale; 4 - poches préfabriquées pour l'élimination de l'eau clarifiée ; 5 – évacuation des boues de l'épaississeur de boues ; 6 - élimination de l'eau clarifiée de l'épaississeur de sédiments ; 7 - sédimentation

fenêtres avec auvents

Les plus répandus sont les filtres rapides, sur lesquels l'eau précoagulée est clarifiée (Fig. 1.8.8).

L'eau entrant dans les filtres rapides après le puisard ou le clarificateur ne doit pas contenir plus de 12 à 25 mg/l de solides en suspension, et après filtrage, la turbidité de l'eau ne doit pas dépasser 1,5 mg/l

Les clarificateurs de contact sont de conception similaire aux filtres rapides et en sont une variante. La clarification de l'eau, basée sur le phénomène de coagulation par contact, se produit lorsqu'elle se déplace de bas en haut. Le coagulant est introduit dans l'eau traitée juste avant qu'elle ne soit filtrée à travers le lit de sable. Dans le court laps de temps avant le début de la filtration, seuls les plus petits flocons de suspension se forment. La suite du processus de coagulation a lieu sur les grains de la charge, auxquels adhèrent les plus petits flocons précédemment formés. Ce processus, appelé coagulation par contact, est plus rapide que la coagulation en masse conventionnelle et nécessite moins de coagulant. Les clarificateurs de contact sont lavés avec

Désinfection de l'eau. Dans les installations de traitement modernes, la désinfection de l'eau est effectuée dans tous les cas où la source d'approvisionnement en eau n'est pas fiable d'un point de vue sanitaire. La désinfection peut être réalisée par chloration, ozonation et irradiation bactéricide.

Chloration de l'eau. La méthode de chloration est la méthode la plus courante de désinfection de l'eau. Habituellement, le chlore liquide ou gazeux est utilisé pour la chloration. Le chlore a un pouvoir désinfectant élevé, est relativement stable et reste actif pendant longtemps. Il est facile à doser et à contrôler. Le chlore agit sur les substances organiques, en les oxydant, et sur les bactéries, qui meurent à la suite de l'oxydation des substances qui composent le protoplasme des cellules. L'inconvénient de la désinfection de l'eau au chlore est la formation de composés organohalogénés volatils toxiques.

L'une des méthodes prometteuses de chloration de l'eau est l'utilisation de l'hypochlorite de sodium(NaClO), obtenu par électrolyse d'une solution de chlorure de sodium à 2-4 %.

Le dioxyde de chlore (ClO2) aide à réduire la possibilité de formation de composés organochlorés sous-produits. L'activité bactéricide du dioxyde de chlore est supérieure à celle du chlore. Le dioxyde de chlore est particulièrement efficace pour désinfecter l'eau à forte teneur en substances organiques et en sels d'ammonium.

La concentration résiduelle de chlore dans l'eau potable ne doit pas dépasser 0,3–0,5 mg/l

L'interaction du chlore avec l'eau s'effectue dans des réservoirs de contact. La durée de contact du chlore avec l'eau avant qu'il n'atteigne les consommateurs doit être d'au moins 0,5 heure.

Irradiation germicide. La propriété bactéricide des rayons ultraviolets (UV) est due à l'effet sur le métabolisme cellulaire et notamment sur les systèmes enzymatiques d'une cellule bactérienne, de plus, sous l'action des rayonnements UV, des réactions photochimiques se produisent dans la structure des molécules d'ADN et d'ARN, entraînant leurs dommages irréversibles. Les rayons UV détruisent non seulement les bactéries végétatives, mais aussi les spores, tandis que le chlore n'agit que sur les bactéries végétatives. Les avantages du rayonnement UV incluent l'absence de tout effet sur la composition chimique de l'eau.

Pour désinfecter l'eau de cette manière, on la fait passer à travers une installation composée d'un certain nombre de chambres spéciales, à l'intérieur desquelles sont placées des lampes à mercure-quartz, enfermées dans des boîtiers en quartz. Les lampes mercure-quartz émettent un rayonnement ultraviolet. La productivité d'une telle installation, en fonction du nombre de chambres, est de 30 ... 150 m3 / h.

Les coûts d'exploitation pour la désinfection de l'eau par irradiation et chloration sont à peu près les mêmes.

Cependant, il faut noter qu'avec l'irradiation bactéricide de l'eau, il est difficile de contrôler l'effet désinfectant, alors qu'avec la chloration ce contrôle s'effectue tout simplement par la présence de chlore résiduel dans l'eau. De plus, cette méthode ne peut pas être utilisée pour désinfecter l'eau avec une turbidité et une couleur accrues.

Ozonation de l'eau. L'ozone est utilisé à des fins d'épuration des eaux profondes et d'oxydation de pollutions organiques spécifiques d'origine anthropique (phénols, produits pétroliers, tensioactifs synthétiques, amines, etc.). L'ozone améliore le déroulement des processus de coagulation, réduit la dose de chlore et de coagulant, réduit la concentration

ration de LGS, pour améliorer la qualité de l'eau potable en termes d'indicateurs microbiologiques et organiques.

L'ozone est le plus approprié pour être utilisé en conjonction avec la purification par sorption sur des charbons actifs. Sans ozone, dans de nombreux cas, il est impossible d'obtenir une eau conforme à SanPiN. En tant que principaux produits de la réaction de l'ozone avec des substances organiques, on appelle des composés tels que le formaldéhyde et l'acétaldéhyde, dont la teneur est normalisée dans l'eau potable au niveau de 0,05 et 0,25 mg/l, respectivement.

L'ozonation est basée sur la propriété de l'ozone de se décomposer dans l'eau avec formation d'oxygène atomique, qui détruit les systèmes enzymatiques des cellules microbiennes et oxyde certains composés. La quantité d'ozone nécessaire à la désinfection de l'eau potable dépend du degré de pollution de l'eau et ne dépasse pas 0,3 à 0,5 mg/l. L'ozone est toxique. La teneur maximale autorisée de ce gaz dans l'air des locaux industriels est de 0,1 g/m3.

La désinfection de l'eau par ozonation selon les normes sanitaires et techniques est la meilleure, mais relativement coûteuse. Une usine d'ozonation de l'eau est un ensemble complexe et coûteux de mécanismes et d'équipements. Un inconvénient important de l'installation d'ozonateur est la consommation importante d'électricité pour obtenir de l'ozone purifié à partir de l'air et l'alimenter en eau traitée.

L'ozone, étant l'agent oxydant le plus puissant, peut être utilisé non seulement pour désinfecter l'eau, mais aussi pour la décolorer, ainsi que pour éliminer les goûts et les odeurs.

La dose d'ozone requise pour la désinfection de l'eau propre ne dépasse pas 1 mg/l, pour l'oxydation des substances organiques lors de la décoloration de l'eau - 4 mg/l.

La durée de contact de l'eau désinfectée avec l'ozone est d'environ 5 minutes.

Avant d'entrer dans les réseaux d'approvisionnement en eau de la ville et les robinets des consommateurs, l'eau subit un prétraitement approfondi. Pour la mettre en état de consommation, des stations de traitement de l'eau sont installées qui vous permettent d'éliminer toutes les impuretés nocives, les déchets, les éléments chimiques dangereux pour la santé. Cependant, même les installations les plus high-tech ne sont pas une garantie de pureté, c'est pourquoi des filtres domestiques supplémentaires sont souvent utilisés.

Caractéristiques et types d'appareils

La plupart des citadins ne sont pas satisfaits de la qualité de l'eau fournie par les conduites d'eau aux robinets. De plus, dans différentes régions, la composition chimique du liquide et la présence d'impuretés dans celui-ci diffèrent. Quelqu'un note une dureté accrue, quelqu'un - un précipité blanc dû à la craie, et parfois il y a une odeur très perceptible de moisissure ou d'autres substances incompréhensibles. La solution au problème dans la plupart des cas est l'installation de filtres de stockage ou de flux.

En fait, avant d'arriver aux consommateurs directs, résidents des colonies, installations industrielles et autres, l'eau subit un nettoyage en profondeur. La procédure au cours de laquelle elle est mise en conformité avec les normes sanitaires est appelée traitement de l'eau. L'eau potable à la station est fournie par des réservoirs naturels, des installations de stockage, des canaux. Le processus de son traitement dépend de l'utilisation ultérieure: consommation, usage domestique, arrosage ou besoins techniques.

Dans certaines localités ou régions, des usines municipales de traitement chimique de l'eau fonctionnent. Ce sont de grands objets de type stationnaire ou des complexes mobiles, représentés par des systèmes de conteneurs, modulaires et de blocs.

La conception de chaque installation dépend de ce dont il est nécessaire de purifier l'eau. Selon la méthode de filtrage, les types de stations suivants sont distingués :

• chimique - implique un traitement avec des réactifs (chlore ou ozone) afin de neutraliser toutes les impuretés inorganiques (les sulfates, les substances cyanurées, le fer, les nitrates, le manganèse sont ainsi éliminés) ;
• mécaniques (physiques) - ils font passer les flux à travers des systèmes de filtration de type membrane ou maille pour retenir et filtrer les particules étrangères (bactéries, suspensions, sels de métaux lourds) ;
• biologique - prévoir l'introduction de micro-organismes spéciaux dans le liquide qui détruisent les matières organiques nocives et dangereuses (la méthode est pertinente pour la désinfection des eaux usées);
• physique et chimique - utilisé dans les installations industrielles et les grandes usines de traitement de l'eau ;
• ultraviolet - conçu pour détruire la microflore et les bactéries pathogènes.

Tous les systèmes sont également classés en domestiques et industriels, diffèrent par leurs performances et leur principe de fonctionnement. Dans de nombreuses installations urbaines, plusieurs systèmes de filtrage sont installés et remplissent différentes fonctions en même temps.

Principe de fonctionnement

Sur le chemin du réservoir à l'appartement, les écoulements d'eau passent par plusieurs étapes de purification. Cependant, vous ne devez pas être sûr qu'il devienne parfaitement propre et sûr. Dans la chaleur estivale, le nombre de bactéries et de micro-organismes nocifs augmente considérablement. C'est à cause de l'utilisation de l'eau du robinet qu'il y a une recrudescence des maladies intestinales et des intoxications. Par temps glacial, le nombre de microflores pathogènes est considérablement réduit, mais le facteur humain et la négligence des employés des stations d'épuration, la dépréciation des équipements et d'autres problèmes ne peuvent être annulés.

La procédure standard à la station d'épuration se déroule en plusieurs étapes :

• traitement mécanique - premièrement, les particules solides insolubles, les impuretés sous forme de limon, de sable, d'herbe et d'algues, ainsi que les débris et les restes humains doivent être éliminés du liquide;
• aération - le processus de dissolution des gaz contenus, d'oxydation du fer (réalisé par une colonne d'aération et un compresseur spécial);
• l'élimination du fer est l'étape la plus complexe et la plus longue, où un dispositif de distribution de drainage avec une unité de contrôle automatique est utilisé (un matériau granulaire est versé dans le corps, sur lequel le fer est d'abord oxydé de divalent à trivalent, puis précipite);
• adoucissement - élimination des sels de magnésium et de calcium de l'eau, qui la rendent dure (une solution de sel régénérante et des résines échangeuses d'ions sont utilisées).

La dernière étape consiste à passer à travers des filtres à charbon. Ils vous permettent d'améliorer la couleur et l'odeur de l'eau, de rendre le goût plus agréable.

Une procédure obligatoire dans toute usine de traitement de l'eau est la désinfection - la destruction des polluants bactériologiques . Le chlore est utilisé comme réactif ou des unités de stérilisation aux ultraviolets. Cependant, dans le premier cas, une procédure supplémentaire est nécessaire pour se débarrasser des résidus de chlore, extrêmement dangereux pour la santé.

Les rayons UV sont considérés comme plus sûrs. Ils sont capables de pénétrer dans chaque cellule de micro-organismes, de les détruire et de les détruire complètement. Ainsi, l'effet désinfectant maximal est atteint. Dans la plupart des villes, cependant, la préférence est donnée au rinçage des réseaux intra-urbains avec du chlore. Cela se traduit par une odeur caractéristique apparaissant périodiquement pendant plusieurs jours avec une fréquence de 2 fois par an.

Equipement technique des réseaux urbains

Les stations fixes sont d'immenses plates-formes avec de nombreux nœuds et mécanismes. Les équipements modernes fonctionnent de manière entièrement automatique, de sorte que la présence d'une personne dans le processus de travail est minimisée. L'équipement standard des appareils comprend:

• le réservoir principal pour recevoir le liquide - ici, il entre par les canaux utilitaires pour l'accumulation initiale et le nettoyage initial approximatif ;
• pompes - unités qui assurent le déplacement ultérieur de l'eau vers les sous-stations de travail;
• mélangeurs - unités vortex intégrées au système, qui sont responsables de la distribution uniforme des coagulants ajoutés dans toute la masse (vitesse inférieure à 1,2 m / s);
• filtres - dispositifs spéciaux sous forme de membranes de sorption;
• unité de désinfection - systèmes modernes qui modifient la composition qualitative de 95%.

Il existe plusieurs types de gares. Les plus primitifs sont des structures de type bloc avec des systèmes fermés qui fonctionnent sur le principe des équipements de pompage.

Les installations les plus modernes sont des structures complexes, modulaires, à plusieurs étapes, qui comprennent la désinfection, la filtration et d'autres étapes, et sont équipées de canaux de distribution et de sorties. Une caractéristique importante de ces systèmes est la possibilité de les intégrer dans de grandes installations industrielles, ainsi que de modifier l'ensemble des modules et des composants.

Une autre variété est celle des stations spécialisées et étroitement ciblées qui ne détruisent que les bactéries, les champignons et les algues.

Lors du choix du matériel doit se fonder sur des critères différents.. Par exemple, à la maison, des installations avec un débit de 2-3 m3/h suffisent. Pour les installations industrielles, cet indicateur doit être calculé à partir du besoin journalier et aller jusqu'à 1 000 m3/heure. La plage de pression optimale est considérée comme allant de 6 à 10 bars pour les grandes unités hydrologiques, pour les besoins domestiques - elle est déterminée individuellement.

Le besoin d'application

Après avoir utilisé de l'eau du robinet traitée dans des installations fixes urbaines, la plaque est souvent observée, par exemple dans une bouilloire, sur des éviers ou dans une machine à laver. Il s'agit d'une légère accumulation de calcaire qui doit être nettoyée régulièrement pour éviter qu'elle ne se transforme en calcaire. Boire une eau de cette qualité est dangereuse pour la santé, car elle conduit tôt ou tard à la formation de calculs rénaux. Souffrez de cette composition du liquide et des appareils électroménagers. Les machines à laver et les lave-vaisselle tombent rapidement en panne lorsque le tartre s'accumule régulièrement sur les éléments chauffants.

Ce sont loin de tous les problèmes qui résultent de l'utilisation d'une eau de mauvaise qualité dans les conditions domestiques. Par conséquent, il y a des coûts supplémentaires associés à l'installation de mini-stations de nettoyage dans votre maison ou votre appartement.

L'un des domaines d'application des usines de traitement de l'eau est les entreprises de production de bière. Ici, des exigences très strictes sont imposées au liquide, c'est la principale matière première. Pour obtenir 1 litre de boisson enivrante, il faut 20 litres d'eau. Le goût du produit fini, sa durabilité, sa douceur, ainsi que le processus de fermentation dépendent de sa qualité.

Les principales méthodes d'amélioration de la qualité de l'eau naturelle et de la composition des structures dépendent de la qualité de l'eau de la source, de l'objectif de l'approvisionnement en eau. Les principales méthodes de purification de l'eau comprennent:

1. clarification, qui est réalisé en décantant l'eau dans un puisard ou des clarificateurs pour décanter les particules en suspension dans l'eau, et en filtrant l'eau à travers un matériau filtrant ;

2. désinfection(désinfection) pour détruire les bactéries pathogènes ;

3. ramollissement– réduction des sels de calcium et de magnésium dans l'eau ;

4. traitement spécial de l'eau- dessalement (dessalement), déferrisation, stabilisation - sont principalement utilisés à des fins de production.

Le schéma des installations pour la préparation de l'eau potable à l'aide d'un puisard et d'un filtre est illustré à la fig. 1.8.

L'épuration des eaux naturelles à des fins de consommation comprend les activités suivantes : coagulation, clarification, filtration, désinfection par chloration.

Coagulation utilisé pour accélérer le processus de sédimentation des solides en suspension. Pour ce faire, des réactifs chimiques, appelés coagulants, sont ajoutés à l'eau, qui réagissent avec les sels de l'eau, contribuant à la précipitation des particules en suspension et colloïdales. La solution coagulante est préparée et dosée dans des installations appelées installations de réactifs. La coagulation est un processus très complexe. Fondamentalement, les coagulants grossissent les solides en suspension en les collant ensemble. Des sels d'aluminium ou de fer sont introduits dans l'eau comme coagulant. Le plus souvent, le sulfate d'aluminium Al2(SO4)3, le sulfate ferreux FeSO4, le chlorure ferrique FeCl3 sont utilisés. Leur nombre dépend du pH de l'eau (la réaction active du pH de l'eau est déterminée par la concentration en ions hydrogène : pH = 7 le milieu est neutre, pH > 7-acide, pH<7-щелочная). Доза коагулянта зависит от мутности и цветности воды и определяется согласно СНиП РК 04.01.02.–2001 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения». Для коагулирования используют мокрый способ дозирования реагентов. Коагулянт вводят в воду уже растворенный. Для этого имеется растворный бак, два расходных бака, где готовится раствор определенной концентрации путем добавления воды. Готовый раствор коагулянта подается в дозировочный бачок, имеющий поплавковый клапан, поддерживающий постоянный уровень воды. Затем из него раствор подается в смесители.

Riz. 1.8. Schémas des stations de traitement des eaux : avec une chambre de floculation, des décanteurs et des filtres (A) ; avec clarificateur de boues en suspension et filtres (B)

1 - première pompe de relevage ; 2 - magasin de réactifs ; 3 - mélangeur; 4 – chambre de floculation ; 5 - puisard; 6 - filtre; 7 - canalisation pour l'entrée du chlore ; 8 - réservoir d'eau purifiée ; 9 - deuxième pompe de relevage ; 10 - clarificateur avec sédiments en suspension

Pour accélérer le processus de coagulation, des floculants sont introduits : polyacrylamide, acide silicique. Les modèles de mélangeurs suivants sont les plus répandus: cloison, perforé et vortex. Le processus de mélange doit avoir lieu avant la formation de flocons, de sorte que le séjour de l'eau dans le mélangeur ne dépasse pas 2 minutes. Mélangeur à partition - un plateau avec des partitions à un angle de 45 °. L'eau change plusieurs fois de direction en formant des tourbillons intenses et favorise le brassage du coagulant. Mélangeurs perforés - il y a des trous dans les cloisons transversales, l'eau qui les traverse forme également des tourbillons, contribuant au mélange du coagulant. Les mélangeurs Vortex sont des mélangeurs verticaux où le mélange se produit en raison de la turbulence du flux vertical.

Du mélangeur, l'eau entre dans la chambre de floculation (chambre de réaction). Ici, il faut 10 à 40 minutes pour obtenir de gros flocons. La vitesse de déplacement dans la chambre est telle qu'aucun flocon ne tombe et que leur destruction se produit.

Il existe des chambres de floculation : whirlpool, cloisonné, aubagées, vortex, selon le mode de mélange. Cloison - un réservoir en béton armé est divisé par des cloisons (longitudinales) en couloirs. L'eau les traverse à une vitesse de 0,2 à 0,3 m / s. Le nombre de couloirs dépend de la turbidité de l'eau. À lames - avec une disposition verticale ou horizontale de l'arbre de l'agitateur. Vortex - un réservoir sous la forme d'un hydrocyclone (conique, s'étendant vers le haut). L'eau entre par le bas et se déplace à une vitesse décroissante de 0,7 m/s à 4 - 5 mm/s, tandis que les couches d'eau périphériques sont aspirées dans la principale, un mouvement de vortex se crée, ce qui contribue à un bon mélange et à une bonne floculation. De la chambre de floculation, l'eau entre dans le puisard ou les clarificateurs pour la clarification.

Éclairage- c'est le processus de séparation des solides en suspension de l'eau lorsqu'elle se déplace à faible vitesse à travers des installations spéciales : décanteurs, clarificateurs. La sédimentation des particules se produit sous l'action de la gravité, tk. la gravité spécifique des particules est supérieure à la gravité spécifique de l'eau. Les sources d'approvisionnement en eau ont une teneur différente en particules en suspension, c'est-à-dire ont une turbidité différente, par conséquent, la durée de la clarification sera différente.

Il existe des décanteurs horizontaux, verticaux et radiaux.

Les décanteurs horizontaux sont utilisés lorsque la capacité de l'usine est supérieure à 30 000 m 3 /jour, il s'agit d'un bac rectangulaire avec une pente inverse du fond pour éliminer les sédiments accumulés par rétrolavage. L'approvisionnement en eau est effectué à partir de la fin. Un mouvement relativement uniforme est obtenu par le dispositif de cloisons perforées, déversoirs, poches préfabriquées, gouttières. Le puisard peut être en deux sections, avec une largeur de section ne dépassant pas 6 m Temps de stabilisation - 4 heures.

Décanteurs verticaux - avec une capacité de station de nettoyage jusqu'à 3000 m 3 / jour. Au centre du puisard, il y a un tuyau où l'eau est fournie. Le décanteur est de plan rond ou carré à fond conique (a=50-70°). À travers le tuyau, l'eau descend dans le décanteur, puis monte à faible vitesse jusqu'à la partie active du décanteur, où elle est collectée dans un bac circulaire à travers le déversoir. Vitesse du flux ascendant 0,5 – 0,75 mm/s, c'est-à-dire elle doit être inférieure à la vitesse de sédimentation des particules en suspension. Dans ce cas, le diamètre du puisard ne dépasse pas 10 m, le rapport du diamètre du puisard à la hauteur de décantation est de 1,5. Le nombre de décanteurs est d'au moins 2. Parfois, le puisard est combiné avec une chambre de floculation, située à la place du tuyau central. Dans ce cas, l'eau s'écoule de la buse tangentiellement à une vitesse de 2 à 3 m/s, créant des conditions de floculation. Pour amortir le mouvement de rotation, des grilles sont disposées dans la partie inférieure du puisard. Temps de décantation dans des décanteurs verticaux - 2 heures.

Les décanteurs radiaux sont des réservoirs ronds à fond légèrement conique, utilisés en distribution d'eau industrielle, à forte teneur en particules en suspension d'une capacité de plus de 40 000 m 3 /jour.

L'eau est fournie au centre puis se déplace dans une direction radiale vers le bac de collecte le long de la périphérie du puisard, à partir duquel elle est évacuée par un tuyau. L'éclaircissement se produit également en raison de la création de faibles vitesses de mouvement. Les décanteurs ont une faible profondeur de 3 à 5 m au centre, 1,5 à 3 m à la périphérie et un diamètre de 20 à 60 m. Les sédiments sont éliminés mécaniquement, avec des racleurs, sans arrêter le fonctionnement du décanteur. .

Clarificateurs. Le processus de clarification en eux est plus intense, parce que. l'eau après coagulation traverse une couche de sédiments en suspension, qui est maintenue dans cet état par un courant d'eau (Fig. 1.9).

Les particules de sédiments en suspension contribuent à un plus grand grossissement des flocons de coagulant. Les gros flocons peuvent retenir plus de particules en suspension dans l'eau à clarifier. Ce principe est à la base du fonctionnement des clarificateurs à boues en suspension. Les clarificateurs à volumes égaux avec décanteurs ont une plus grande productivité, nécessitent moins de coagulant. Pour éliminer l'air, qui peut remuer les sédiments en suspension, l'eau est d'abord envoyée au séparateur d'air. Dans le clarificateur de type couloir, l'eau clarifiée est fournie par un tuyau par le bas et est distribuée par des tuyaux perforés dans les compartiments latéraux (couloirs) de la partie inférieure.

La vitesse d'écoulement ascendant dans la partie travaillante doit être de 1 à 1,2 mm/s pour que les flocons de coagulant soient en suspension. Lors du passage à travers une couche de sédiments en suspension, les particules en suspension sont retenues, la hauteur des sédiments en suspension est de 2 à 2,5 m, le degré de clarification est plus élevé que dans le puisard. Au-dessus de la partie travaillante, il y a une zone de protection où il n'y a pas de sédiments en suspension. Ensuite, l'eau clarifiée pénètre dans le bac de collecte, à partir duquel elle est acheminée par la canalisation jusqu'au filtre. La hauteur de la partie travaillante (zone de clarification) est de 1,5 à 2 m.

Filtration de l'eau. Après clarification, l'eau est filtrée ; pour cela, on utilise des filtres qui ont une couche de matériau filtrant à grains fins, dans laquelle les particules de suspension fine sont retenues lors du passage de l'eau. Matériau filtrant - sable de quartz, gravier, anthracite concassé. Les filtres sont rapides, ultra-rapides, lents : rapides - fonctionnent avec la coagulation ; lent - sans coagulation; à grande vitesse - avec et sans coagulation.

Il existe des filtres à pression (super-haute vitesse), sans pression (rapide et lent). Dans les filtres sous pression, l'eau traverse la couche filtrante sous la pression créée par les pompes. En non-pression - sous pression créée par la différence de marques d'eau dans le filtre et à la sortie de celui-ci.

Riz. 1.9. Clarificateur de boues en suspension en ligne

1 - chambre de travail ; 2 - épaississant de sédiments ; 3 - fenêtres couvertes de visières; 4 - canalisations d'alimentation en eau clarifiée; 5 - pipelines pour la libération des sédiments; 6 - canalisations pour le prélèvement d'eau de l'épaississeur de boues ; 7 - soupape; 8 - gouttières; 9 - bac de récupération

Dans les filtres rapides ouverts (sans pression), l'eau est fournie de l'extrémité dans la poche et passe de haut en bas à travers la couche filtrante et la couche de support de gravier, puis à travers le fond perforé, elle pénètre dans le drainage, de là à travers le canalisation dans le réservoir d'eau propre. Le filtre est lavé par courant inverse à travers la canalisation d'évacuation de bas en haut, l'eau est collectée dans les gouttières de lavage, puis rejetée à l'égout. L'épaisseur de la charge du filtre dépend de la taille du sable et est supposée être de 0,7 à 2 m.Le débit de filtration estimé est de 5,5 à 10 m / h. Temps de lavage - 5-8 minutes. Le but du drainage est l'élimination uniforme de l'eau filtrée. Maintenant, des filtres à deux couches sont utilisés, d'abord (de haut en bas) de l'anthracite broyé (400 - 500 mm) est chargé, puis du sable (600 - 700 mm), supportant la couche de gravier (650 mm). La dernière couche sert à empêcher le lessivage du média filtrant.

En plus d'un filtre à flux unique (qui a déjà été mentionné), des filtres à deux flux sont utilisés, dans lesquels l'eau est fournie en deux flux: d'en haut et d'en bas, l'eau filtrée est évacuée par un seul tuyau. Vitesse de filtration - 12 m/h. Les performances d'un filtre à double flux sont 2 fois supérieures à celles d'un filtre à flux unique.

Désinfection de l'eau. Lors de la décantation et de la filtration, la plupart des bactéries sont retenues jusqu'à 95 %. Les bactéries restantes sont détruites à la suite de la désinfection.

La désinfection de l'eau est réalisée de la manière suivante :

1. La chloration est réalisée avec du chlore liquide et de l'eau de Javel. L'effet de la chloration est obtenu avec l'intensité du mélange du chlore avec de l'eau dans une canalisation ou dans un réservoir spécial pendant 30 minutes. 2 à 3 mg de chlore sont ajoutés à 1 litre d'eau filtrée et 6 mg de chlore sont ajoutés à 1 litre d'eau non filtrée. L'eau fournie au consommateur doit contenir 0,3 à 0,5 mg de chlore pour 1 litre, ce qu'on appelle le chlore résiduel. Généralement, une double chloration est utilisée : avant et après la filtration.

Le chlore est dosé dans des chlorinateurs spéciaux, qui sont sous pression et sous vide. Les électrolyseurs à pression présentent un inconvénient : le chlore liquide est sous pression supérieure à la pression atmosphérique, donc des fuites de gaz sont possibles, ce qui est toxique ; vide - n'ont pas cet inconvénient. Le chlore est livré sous forme liquéfiée dans des bouteilles, à partir desquelles le chlore est versé dans une bouteille intermédiaire, où il passe à l'état gazeux. Le gaz entre dans l'électrolyseur, où il se dissout dans l'eau du robinet, formant de l'eau chlorée, qui est ensuite introduite dans la canalisation transportant l'eau destinée à la chloration. Avec une augmentation de la dose de chlore, une odeur désagréable reste dans l'eau, cette eau doit être déchlorée.

2. L'ozonation est la désinfection de l'eau avec de l'ozone (oxydation des bactéries avec de l'oxygène atomique obtenu en divisant l'ozone). L'ozone élimine la couleur, les odeurs et les goûts de l'eau. Pour la désinfection de 1 litre de sources souterraines, 0,75 à 1 mg d'ozone sont nécessaires, 1 litre d'eau filtrée provenant de sources de surface - 1 à 3 mg d'ozone.

3. L'irradiation ultraviolette est produite à l'aide de rayons ultraviolets. Cette méthode est utilisée pour désinfecter les sources souterraines à faible débit et l'eau filtrée des sources de surface. Les lampes mercure-quartz à haute et basse pression servent de sources de rayonnement. Il existe des unités de pression qui sont installées dans des conduites sous pression, sans pression - sur des conduites horizontales et dans des canaux spéciaux. L'effet désinfectant dépend de la durée et de l'intensité du rayonnement. Cette méthode n'est pas adaptée aux eaux très turbides.

Réseau d'eau

Les réseaux d'approvisionnement en eau sont divisés en réseaux principaux et réseaux de distribution. Tronc - transporter les masses d'eau en transit vers les objets de consommation, distribution - fournir de l'eau du réseau aux bâtiments individuels.

Lors du traçage des réseaux d'approvisionnement en eau, la disposition de l'installation d'approvisionnement en eau, l'emplacement des consommateurs et le terrain doivent être pris en compte.

Riz. 1.10. Schémas des réseaux d'approvisionnement en eau

a - ramifié (impasse); apporter

Selon le schéma du plan, les réseaux d'alimentation en eau sont distingués: en impasse et en anneau.

Les réseaux sans issue sont utilisés pour les installations d'approvisionnement en eau qui permettent une interruption de l'approvisionnement en eau (Fig. 1.10, a). Les réseaux en anneau sont plus fiables en fonctionnement, car en cas d'accident sur l'une des lignes, les consommateurs seront alimentés en eau par une autre ligne (Fig. 1.10, b). Les réseaux d'alimentation en eau d'incendie doivent être en anneau.

Pour l'alimentation en eau externe, des tuyaux en fonte, en acier, en béton armé, en amiante-ciment et en polyéthylène sont utilisés.

Tuyaux en fonte avec revêtement anti-corrosion sont durables et largement utilisés. L'inconvénient est une faible résistance aux charges dynamiques. Les tuyaux en fonte sont des tuyaux à emboîture, d'un diamètre de 50 à 1200 mm et d'une longueur de 2 à 7 m. Les tuyaux sont asphaltés de l'intérieur et de l'extérieur pour éviter la corrosion. Les joints sont scellés avec un toron goudronné à l'aide d'un mastic, puis le joint est scellé à l'amiante-ciment avec un joint à l'aide d'un marteau et d'une chasse.

Tubes d'acier d'un diamètre de 200 à 1400 mm sont utilisés lors de la pose de conduites d'eau et de réseaux de distribution à une pression supérieure à 10 atm. Les tuyaux en acier sont reliés par soudage. Conduites d'eau et de gaz - sur raccords filetés. À l'extérieur, les tuyaux en acier sont recouverts de mastic bitumineux ou de papier kraft en 1 à 3 couches. Selon la méthode de fabrication des tuyaux, ils distinguent: des tuyaux soudés longitudinalement d'un diamètre de 400 à 1400 mm, d'une longueur de 5 à 6 m; sans soudure (laminé à chaud) d'un diamètre de 200 à 800 mm.

Tuyaux en amiante-ciment ils sont produits avec un diamètre de 50 à 500 mm, une longueur de 3 à 4 m.L'avantage est la diélectricité (ils ne sont pas exposés aux courants électriques vagabonds). Inconvénient : exposé à des contraintes mécaniques liées à des charges dynamiques. Il faut donc faire attention lors du transport. Connexion - couplage avec des anneaux en caoutchouc.

Des tuyaux en béton armé d'un diamètre de 500 à 1600 mm sont utilisés comme conduits, la connexion est à broche.

Les tuyaux en polyéthylène sont résistants à la corrosion, solides, durables, ont moins de résistance hydraulique. L'inconvénient est un grand coefficient de dilatation linéaire. Lors du choix d'un matériau de tuyau, les conditions de conception et les données climatiques doivent être prises en compte. Pour un fonctionnement normal, des vannes sont installées sur les réseaux d'adduction d'eau : vannes d'arrêt et de régulation (robinets, vannes), repliage d'eau (colonnes, robinets, bouches d'incendie), soupapes de sécurité (clapets anti-retour, purgeurs d'air). Des trous d'homme sont disposés sur les sites d'installation des raccords et des raccords. Les puits d'eau sur réseaux sont en béton préfabriqué.

Le calcul du réseau d'alimentation en eau consiste à établir le diamètre des tuyaux, suffisant pour ignorer les coûts estimés, et à déterminer la perte de charge dans ceux-ci. La profondeur de pose des conduites d'eau dépend de la profondeur de gel du sol, du matériau des conduites. La profondeur de pose des tuyaux (jusqu'au bas du tuyau) doit être inférieure de 0,5 m à la profondeur estimée de gel du sol dans une région climatique donnée.