A causa del fatto che i volumi di consumo idrico sono in costante crescita e le fonti idriche sotterranee sono limitate, la carenza di acqua viene reintegrata a spese dei corpi idrici superficiali.
La qualità dell'acqua potabile deve soddisfare gli elevati requisiti della norma. E la qualità dell'acqua utilizzata per scopi industriali dipende dal funzionamento normale e stabile di dispositivi e apparecchiature. Pertanto, quest'acqua deve essere ben purificata e soddisfare gli standard.

Ma nella maggior parte dei casi, la qualità dell'acqua è bassa e il problema della purificazione dell'acqua è oggi di grande attualità.
È possibile migliorare la qualità del trattamento delle acque reflue, che si prevede poi di essere utilizzate per uso potabile e domestico, utilizzando metodi speciali per il loro trattamento. Per questo sono in costruzione complessi di impianti di trattamento, che vengono poi combinati in impianti di trattamento delle acque.

Ma occorre prestare attenzione al problema di depurare non solo l'acqua che verrà poi consumata. Le eventuali acque reflue, dopo aver attraversato determinate fasi di depurazione, vengono scaricate nei corpi idrici o nel terreno. E se contengono impurità nocive e la loro concentrazione è superiore ai valori consentiti, viene inferto un duro colpo allo stato dell'ambiente. Pertanto, tutte le misure per la protezione dei corpi idrici, dei fiumi e della natura in generale iniziano con il miglioramento della qualità del trattamento delle acque reflue. Speciali impianti che servono al trattamento delle acque reflue, oltre alla loro funzione principale, consentono anche di estrarre impurità utili dalle acque reflue che potranno essere utilizzate in futuro, eventualmente anche in altri settori.
Il grado di trattamento delle acque reflue è regolato da atti legislativi, in particolare le "Norme per la protezione delle acque superficiali dall'inquinamento causato dalle acque reflue" e i "Fondamenti della legislazione sulle acque della Federazione Russa".
Tutti i complessi di impianti di trattamento possono essere suddivisi in acqua e fognatura. Ogni specie può essere ulteriormente suddivisa in sottospecie, che differiscono per caratteristiche strutturali, composizione e processi di pulizia tecnologica.

Impianti per il trattamento delle acque

Le modalità di depurazione delle acque utilizzate, e, di conseguenza, la composizione degli stessi impianti di depurazione, sono determinate dalla qualità dell'acqua di sorgente e dai requisiti per l'acqua da ottenere in uscita.
La tecnologia di pulizia comprende i processi di chiarificazione, candeggio e disinfezione. Ciò avviene attraverso i processi di decantazione, coagulazione, filtrazione e trattamento del cloro. Nel caso in cui inizialmente l'acqua non sia molto inquinata, alcuni processi tecnologici vengono saltati.

I metodi più comuni di chiarificazione e sbiancamento degli effluenti negli impianti di trattamento delle acque sono la coagulazione, la filtrazione e la decantazione. Spesso l'acqua viene depositata in vasche di decantazione orizzontali e viene filtrata utilizzando vari carichi o chiarificatori di contatto.
La pratica di costruire impianti di trattamento delle acque nel nostro paese ha dimostrato che i più utilizzati sono quei dispositivi progettati in modo tale che le vasche di decantazione orizzontali e i filtri veloci agiscano come principali elementi di trattamento.

Requisiti uniformi per l'acqua potabile purificata predeterminano la composizione e la struttura quasi identiche delle strutture. Facciamo un esempio. Senza eccezione, tutti gli impianti di trattamento delle acque (indipendentemente dalla loro capacità, prestazioni, tipo e altre caratteristiche) includono i seguenti componenti:
- dispositivi reagenti con miscelatore;
- camere di flocculazione;
- decantatori e chiarificatori orizzontali (raramente verticali);
- ;
- contenitori per acqua depurata;
- ;
- utenze e strutture ausiliarie, amministrative e domestiche.

impianto di depurazione

Gli impianti di trattamento delle acque reflue hanno una struttura ingegneristica complessa, così come i sistemi di trattamento delle acque. In tali strutture, gli effluenti attraversano le fasi di trattamento meccanico, biochimico (viene anche chiamato) e chimico.

Il trattamento meccanico delle acque reflue consente di separare i solidi sospesi e le impurità grossolane mediante filtraggio, filtraggio e decantazione. In alcune strutture di pulizia, la pulizia meccanica è la fase finale del processo. Ma spesso è solo una fase preparatoria per la purificazione biochimica.

La componente meccanica del complesso di trattamento delle acque reflue è costituita dai seguenti elementi:
- grigliati che trattengono grosse impurità di origine minerale e organica;
- dissodatori di sabbia che consentono di separare impurità meccaniche pesanti (solitamente sabbia);
- vasche di decantazione per la separazione delle particelle in sospensione (spesso di origine organica);
- dispositivi di clorazione con serbatoi di contatto, dove le acque reflue chiarificate vengono disinfettate sotto l'influenza del cloro.
Tali effluenti dopo la disinfezione possono essere scaricati in un serbatoio.

A differenza della pulizia meccanica, con un metodo di pulizia chimica, i miscelatori e gli impianti reagenti sono installati davanti alle vasche di decantazione. Pertanto, dopo essere passati attraverso la griglia e il separatore di sabbia, le acque reflue entrano nel miscelatore, dove viene aggiunto uno speciale agente coagulante. E quindi la miscela viene inviata alla coppa per chiarimenti. Dopo il pozzetto, l'acqua viene rilasciata nel serbatoio o nella fase successiva di purificazione, dove avviene un ulteriore chiarimento, e quindi viene rilasciata nel serbatoio.

Il metodo biochimico di trattamento delle acque reflue viene spesso eseguito in tali strutture: campi di filtrazione o in biofiltri.
Sui campi di filtrazione, gli effluenti dopo aver superato la fase di depurazione in grigliati e separatori di sabbia entrano nelle vasche di decantazione per la chiarifica e la sverminazione. Quindi vanno nei campi di irrigazione o filtrazione, quindi vengono scaricati nel serbatoio.
Durante la pulizia nei biofiltri, gli effluenti passano attraverso le fasi di trattamento meccanico e quindi sottoposti ad aerazione forzata. Inoltre, gli effluenti contenenti ossigeno entrano nelle strutture del biofiltro e successivamente vengono inviati alla vasca di sedimentazione secondaria, dove si depositano i solidi sospesi e l'eccesso prelevato dal biofiltro. Successivamente, gli effluenti trattati vengono disinfettati e scaricati nel serbatoio.
Il trattamento delle acque reflue nelle vasche di areazione passa attraverso le seguenti fasi: grigliati, dissabbiatori, aerazione forzata, decantazione. Quindi gli effluenti pretrattati entrano nell'aerotank e quindi nelle vasche di decantazione secondaria. Questo metodo di pulizia termina allo stesso modo del precedente: con una procedura di disinfezione, dopo la quale gli effluenti possono essere scaricati in un serbatoio.

Uno dei compiti principali dell'impresa è l'efficace purificazione dell'acqua ottenuta da fonti naturali di superficie al fine di fornire ai residenti acqua potabile di alta qualità. Lo schema tecnologico classico utilizzato negli impianti di trattamento delle acque di Mosca consente di svolgere questo compito. Tuttavia, le continue tendenze al deterioramento della qualità dell'acqua nelle fonti idriche a causa dell'impatto antropico e l'inasprimento degli standard di qualità dell'acqua potabile impongono la necessità di aumentare il grado di purificazione.

Con l'inizio del nuovo millennio a Mosca, per la prima volta in Russia, oltre allo schema classico, vengono utilizzate tecnologie innovative altamente efficienti per la preparazione dell'acqua potabile di nuova generazione. I progetti del 21° secolo sono moderni impianti di trattamento, dove la tecnologia classica è integrata dai processi di ozonizzazione e assorbimento su carbone attivo. Grazie all'assorbimento dell'ozono, l'acqua viene pulita meglio dai contaminanti chimici, gli odori e i sapori sgradevoli vengono eliminati e si verifica un'ulteriore disinfezione.

L'uso di tecnologie innovative elimina l'impatto dei cambiamenti stagionali nella qualità dell'acqua naturale, garantisce una deodorizzazione affidabile dell'acqua potabile, la sua sicurezza epidemica garantita anche in caso di contaminazione di emergenza della fonte di approvvigionamento idrico. In totale, circa il 50% di tutta l'acqua trattata viene preparata utilizzando le nuove tecnologie.

Insieme all'introduzione di nuovi metodi di purificazione dell'acqua, i processi di disinfezione vengono migliorati. Al fine di migliorare l'affidabilità e la sicurezza della produzione di acqua potabile eliminando il cloro liquido dalla circolazione, nel 2012 tutti gli impianti di trattamento delle acque sono stati trasferiti a un nuovo reagente: l'ipoclorito di sodio che, secondo i dati medi del 2018, la concentrazione di cloroformio a Mosca l'acqua del rubinetto non superava i 5–13 µg/l, mentre lo standard era di 60 µg/l.

Gli schemi tecnologici per la depurazione dell'acqua artesiana sono individuali per ogni impianto, tengono conto delle caratteristiche della qualità dell'acqua delle falde acquifere sfruttate e prevedono le seguenti fasi: rimozione del ferro; ammorbidimento; condizionamento dell'acqua su filtri di assorbimento del carbone; rimozione di impurità di metalli pesanti; disinfezione con ipoclorito di sodio o mediante lampade a raggi ultravioletti.

Oggi, nel territorio dei distretti amministrativi di Troitsky e Novomoskovsk della città di Mosca, circa la metà delle unità di presa d'acqua fornisce acqua che ha subito un trattamento tecnologico.

L'introduzione graduale di nuove tecnologie viene effettuata in conformità con lo Schema generale per lo sviluppo del sistema di approvvigionamento idrico, che prevede che la ricostruzione completa di tutti gli impianti di trattamento delle acque consentirà di fornire acqua della massima qualità a tutti i residenti della metropoli di Mosca .

La terza fascia copre l'area circostante la sorgente, che influisce sulla formazione della qualità dell'acqua in essa. I confini del territorio della terza cintura sono determinati in base alla possibilità di contaminazione della fonte con sostanze chimiche.

1.8. Impianti per il trattamento delle acque

Indicatori di qualità dell'acqua. La principale fonte di prezzi

L'approvvigionamento idrico domestico e potabile con reti a strascico nella maggior parte delle regioni della Federazione Russa è l'acqua superficiale di fiumi, bacini idrici e laghi. La quantità di inquinamento che entra nelle fonti idriche superficiali è varia e dipende dal profilo e dal volume delle imprese industriali e agricole ubicate nel bacino idrografico.

La qualità delle acque sotterranee è piuttosto varia e dipende dalle condizioni di ricarica delle acque sotterranee, dalla profondità della falda acquifera, dalla composizione delle rocce acquifere, ecc.

Gli indicatori della qualità dell'acqua si dividono in fisici, chimici, biologici e batterici. Per determinare la qualità delle acque naturali si effettuano opportune analisi nei periodi più caratteristici dell'anno per una data sorgente.

agli indicatori fisici includono temperatura, trasparenza (o torbidità), colore, odore, gusto.

La temperatura dell'acqua delle sorgenti sotterranee è caratterizzata da costanza ed è compresa tra 8 ... essere entro t = 7…10 o C, a t< 7 о C вода плохо очищается, при t >10 o C, i batteri si moltiplicano al suo interno.

La trasparenza (o torbidità) è caratterizzata dalla presenza di solidi sospesi (particelle di sabbia, argilla, limo) nell'acqua. La concentrazione dei solidi sospesi è determinata dal peso.

Il contenuto massimo consentito di solidi sospesi nell'acqua potabile non deve superare 1,5 mg/l.

Il colore dell'acqua è dovuto alla presenza di sostanze umiche nell'acqua. Il colore dell'acqua si misura in gradi della scala platino-cobalto. Per l'acqua potabile è consentito un colore non superiore a 20°.

I sapori e gli odori delle acque naturali possono essere di origine naturale e artificiale. Ci sono tre gusti principali dell'acqua naturale: salata, amara, acida. Le sfumature di sensazioni gustative, composte dalle principali, sono chiamate sapori.

A gli odori di origine naturale includono terroso, di pesce, putrido, di palude, ecc. Gli odori di origine artificiale includono cloro, fenolico, prodotti petroliferi, ecc.

L'intensità e la natura degli odori e dei sapori dell'acqua naturale è determinata organoletticamente, con l'aiuto dei sensi umani su una scala di cinque punti. L'acqua potabile può avere un odore e un sapore con un'intensità non superiore a 2 punti.

A indicatori chimici includono: composizione ionica, durezza, alcalinità, ossidabilità, concentrazione attiva di ioni idrogeno (pH), residuo secco (contenuto totale di sale), nonché contenuto di ossigeno disciolto, solfati e cloruri, composti contenenti azoto, fluoro e ferro in acqua.

Composizione ionica, (mg-eq/l) - le acque naturali contengono vari sali disciolti, rappresentati da cationi Ca + 2 , Mg + 2 , Na + , K + e anioni HCO3 - , SO4 -2 , Cl- . L'analisi della composizione ionica consente di identificare altri indicatori chimici.

Durezza dell'acqua, (mg-eq / l) - a causa della presenza di sali di calcio e magnesio in essa. Distinguere tra carbonato e non carbonato duro

osso, la loro somma determina la durezza totale dell'acqua, Zho \u003d Zhk + Zhnk. La durezza carbonatica è dovuta al contenuto di carbonato nell'acqua.

sali di sodio e bicarbonato di calcio e magnesio. La durezza non carbonatica è dovuta ai sali di calcio e magnesio degli acidi solforico, cloridrico, silicico e nitrico.

L'acqua per uso domestico e potabile deve avere una durezza totale non superiore a 7 mg-eq / l.

Alcalinità dell'acqua, (mg-eq/l) - per la presenza di bicarbonati e sali di acidi organici deboli nell'acqua naturale.

L'alcalinità totale dell'acqua è determinata dal contenuto totale di anioni in essa contenuti: HCO3 -, CO3 -2, OH-.

Per l'acqua potabile, l'alcalinità non è limitata. L'ossidabilità dell'acqua (mg/l) - per la presenza di

sostanze organiche. L'ossidabilità è determinata dalla quantità di ossigeno necessaria per l'ossidazione delle sostanze organiche in 1 litro di acqua. Un forte aumento dell'ossidabilità dell'acqua (oltre 40 mg/l) indica la sua contaminazione con le acque reflue domestiche.

La concentrazione attiva di ioni idrogeno nell'acqua è un indicatore che caratterizza il grado della sua acidità o alcalinità. Quantitativamente, è caratterizzato dalla concentrazione di ioni idrogeno. In pratica, la reazione attiva dell'acqua è espressa dall'indicatore di idrogeno pH, che è il logaritmo decimale negativo della concentrazione di ioni idrogeno: pH = - lg [Н + ]. Il valore del pH dell'acqua è 1…14.

Le acque naturali sono classificate in base al valore del pH: in pH acido< 7; нейтральные рН = 7; щелочные рН > 7.

Per uso potabile, l'acqua è considerata idonea a pH = 6,5 ... 8,5. La salinità dell'acqua è stimata dal residuo secco (mg/l): pre-

assonnato100…1000; salato 3000…10000; molto salato 10000 ... 50000.

Nell'acqua delle fonti di approvvigionamento idrico domestico, il residuo secco non deve superare i 1000 mg/l. Con una maggiore mineralizzazione dell'acqua nel corpo umano, si osserva la deposizione di sale.

L'ossigeno disciolto entra nell'acqua quando entra in contatto con l'aria. Il contenuto di ossigeno nell'acqua dipende dalla temperatura e dalla pressione.

IN l'ossigeno disciolto non si trova nelle acque artesiane,

ma significativa è la sua concentrazione nelle acque superficiali.

IN Nelle acque superficiali, il contenuto di ossigeno disciolto diminuisce quando si verificano processi di fermentazione o decadimento dei residui organici nell'acqua. Una forte diminuzione del contenuto di ossigeno disciolto nell'acqua indica il suo inquinamento organico. Nell'acqua naturale, il contenuto di ossigeno disciolto non dovrebbe esserlo

meno di 4 mg O2/l.

Solfati e cloruri - per la loro elevata solubilità si trovano in tutte le acque naturali, solitamente sotto forma di sodio, calcio

sali di calcio e magnesio: CaSO4, MgSO4, CaCI2, MgCl2, NaCl.

IN il contenuto di acqua potabile di solfati è raccomandato non superiore a 500 mg/l, cloruri - fino a 350 mg/l.

Composti contenenti azoto - sono presenti nell'acqua sotto forma di ioni ammonio NH4 +, nitriti NO2 - e nitrati NO3 -. L'inquinamento contenente azoto indica la contaminazione delle acque naturali con le acque reflue domestiche e gli effluenti degli impianti chimici. L'assenza di ammoniaca nell'acqua e allo stesso tempo la presenza di nitriti e soprattutto nitrati indicano che l'inquinamento del giacimento è avvenuto molto tempo fa, e l'acqua

autopurificante. Ad alte concentrazioni di ossigeno disciolto nell'acqua, tutti i composti dell'azoto vengono ossidati in ioni NO3.

La presenza di nitrati NO3 - in acqua naturale fino a 45 mg / l, azoto ammonico NH4 + è considerata accettabile.

Fluoro: nell'acqua naturale è contenuto in una quantità fino a 18 ml / le più. Tuttavia, la stragrande maggioranza delle sorgenti superficiali è caratterizzata dal contenuto di fluoro nell'acqua, uno ione fino a 0,5 mg / l.

Il fluoro è un oligoelemento biologicamente attivo, la cui quantità nell'acqua potabile per evitare carie e fluorosi dovrebbe essere compresa tra 0,7 ... 1,5 mg / l.

Ferro - si trova abbastanza spesso nelle acque di sorgenti sotterranee, principalmente sotto forma di bicarbonato ferroso disciolto Fe (HCO3) 2 . Nelle acque superficiali, il ferro è meno comune e di solito sotto forma di composti complessi complessi, colloidi o sospensioni finemente disperse. La presenza di ferro nell'acqua naturale la rende inadatta all'uso potabile e industriale.

acido solfidrico H2S.

Indicatori batteriologici - È consuetudine considerare il numero totale di batteri e il numero di E. coli contenuti in 1 ml di acqua.

Di particolare importanza per la valutazione sanitaria dell'acqua è la definizione di batteri del gruppo Escherichia coli. La presenza di Escherichia coli indica l'inquinamento dell'acqua da parte degli effluenti fecali e la possibilità che batteri patogeni, in particolare tifo, entrino in acqua.

I contaminanti batteriologici sono batteri e virus patogeni (patogeni) che vivono e si sviluppano nell'acqua, che possono causare febbre tifoide,

paratifo, dissenteria, brucellosi, epatite infettiva, antrace, colera, poliomielite.

Esistono due indicatori di inquinamento batteriologico dell'acqua: coli-titer e coli-index.

Coli-titolo - la quantità di acqua in ml per un Escherichia coli.

Indice Coli - il numero di Escherichia coli in 1 litro d'acqua. Per l'acqua potabile, se il titolo deve essere almeno 300 ml, se l'indice non è superiore a 3 Escherichia coli. Numero totale di batteri

in 1 ml di acqua non sono consentiti più di 100.

Diagramma schematico degli impianti di trattamento delle acque

ny. Gli impianti di trattamento sono uno degli elementi costitutivi dei sistemi di approvvigionamento idrico e sono strettamente correlati ai suoi altri elementi. L'ubicazione dell'impianto di trattamento viene assegnata quando si sceglie uno schema di approvvigionamento idrico per l'impianto. Spesso gli impianti di trattamento si trovano vicino alla fonte di approvvigionamento idrico ea una leggera distanza dalla stazione di pompaggio del primo ascensore.

Le tradizionali tecnologie di trattamento dell'acqua prevedono il trattamento dell'acqua secondo schemi classici a due o uno stadio basati sull'uso della microfiltrazione (nei casi in cui le alghe sono presenti nell'acqua in quantità superiore a 1000 cellule/ml), coagulazione seguita da sedimentazione o chiarificazione in uno strato di sedimento sospeso, filtrazione rapida o chiarificazione e disinfezione da contatto. I più diffusi nella pratica del trattamento delle acque sono gli schemi con flusso d'acqua per gravità.

Uno schema in due fasi per la preparazione dell'acqua per uso domestico e potabile è mostrato in fig. 1.8.1.

L'acqua fornita dalla stazione di pompaggio del primo ascensore entra nel miscelatore, dove viene introdotta la soluzione coagulante e dove viene miscelata con l'acqua. Dal miscelatore, l'acqua entra nella camera di flocculazione e passa in sequenza attraverso un pozzetto orizzontale e un filtro rapido. L'acqua chiarificata entra nel serbatoio dell'acqua pulita. Il cloro dal cloratore viene introdotto nel tubo che fornisce acqua al serbatoio. Il contatto con il cloro necessario per la disinfezione è previsto in un serbatoio di acqua pulita. In alcuni casi il cloro viene aggiunto all'acqua due volte: prima del miscelatore (clorazione primaria) e dopo i filtri (clorazione secondaria). In caso di insufficiente alcalinità dell'acqua di sorgente nel miscelatore contemporaneamente al coagulante

viene fornita una soluzione di calce. Per intensificare i processi di coagulazione, viene introdotto un flocculante davanti alla camera di flocculazione o ai filtri.

Se l'acqua di sorgente ha un sapore e un odore, il carbone attivo viene introdotto attraverso un erogatore prima di decantare serbatoi o filtri.

I reagenti vengono preparati in un'apparecchiatura speciale situata nei locali delle strutture dei reagenti.

Dalle pompe del primo

Alle pompe

Riso. 1.8.1. Schema degli impianti di trattamento per la purificazione dell'acqua per uso domestico e potabile: 1 - miscelatore; 2 - strutture per reagenti; 3 - camera di flocculazione; 4 - coppa; 5 - filtri; 6 − serbatoio acqua pulita; 7 - clorazione

Con uno schema di purificazione dell'acqua a stadio singolo, il suo chiarimento viene effettuato su filtri o chiarificatori a contatto. Quando si trattano acque colorate a bassa torbidità, viene utilizzato uno schema a stadio singolo.

Consideriamo più in dettaglio l'essenza dei principali processi di purificazione dell'acqua. La coagulazione delle impurità è il processo di allargamento delle particelle colloidali più piccole che si verificano a seguito della loro reciproca adesione sotto l'influenza dell'attrazione molecolare.

Le particelle colloidali contenute nell'acqua hanno cariche negative e sono in repulsione reciproca, quindi non si depositano. Il coagulante aggiunto forma ioni con carica positiva, che contribuiscono all'attrazione reciproca di colloidi con carica opposta e portano alla formazione di particelle grossolane (fiocchi) nelle camere di flocculazione.

Come coagulanti vengono utilizzati solfato di alluminio, solfato ferroso, poliossicloruro di alluminio.

Il processo di coagulazione è descritto dalle seguenti reazioni chimiche

Al2 (SO4 )3 → 2Al3+ + 3SO4 2– .

Dopo l'introduzione di un coagulante nell'acqua, i cationi di alluminio interagiscono con esso

Al3+ + 3H2 O =Al(OH)3 ↓+ 3H+ .

I cationi idrogeno sono legati dai bicarbonati presenti nell'acqua:

H+ + HCO3 – → CO2 + H2O.

la soda viene aggiunta all'acqua:

2H+ + CO3 –2 → H2O + CO2 .

Il processo di chiarificazione può essere intensificato con l'aiuto di flocculanti ad alto peso molecolare (praestol, VPK - 402), che vengono introdotti nell'acqua dopo il miscelatore.

La miscelazione accurata dell'acqua trattata con i reagenti viene eseguita in miscelatori di vari modelli. La miscelazione dei reagenti con l'acqua deve essere rapida ed eseguita entro 1–2 min. Vengono utilizzati i seguenti tipi di miscelatori: miscelatori perforati (Fig. 1.8.2), cloisonne (Fig. 1.8.3) e verticali (vortice).

+βh1

2bl

Riso. 1.8.2. miscelatore forato

Riso. 1.8.3. Miscelatore divisorio

Il miscelatore di tipo forato viene utilizzato negli impianti di trattamento delle acque con una portata fino a 1000 m3/h. È realizzato sotto forma di un vassoio in cemento armato con pareti divisorie verticali installate perpendicolarmente al movimento dell'acqua e dotato di fori disposti su più file.

Il miscelatore per pareti divisorie viene utilizzato negli impianti di trattamento delle acque con una capacità non superiore a 500–600 m3 / h. Il miscelatore è costituito da un vassoio con tre divisori verticali trasversali. Nella prima e nella terza partizione sono predisposti passaggi per l'acqua, situati nella parte centrale delle pareti. Nel tramezzo centrale sono presenti due passaggi laterali per l'acqua attigui

pareti del vassoio. A causa di questo design del miscelatore, si verifica una turbolenza del flusso d'acqua in movimento, che garantisce la completa miscelazione del reagente con l'acqua.

Nelle stazioni in cui l'acqua viene trattata con latte di calce, si sconsiglia l'uso di miscelatori perforati e divisori, poiché la velocità di movimento dell'acqua in questi miscelatori non garantisce che le particelle di calce siano mantenute in sospensione, il che porta a

	dit alla loro deposizione davanti ai tramezzi.
	Negli impianti di trattamento delle acque, la maggior parte
	trovato più uso in verticale
	miscelatori (Fig. 1.8.4). Miscelatore
	questo tipo può essere quadrato o
	pianta a sezione rotonda, con piramidi -
	fondo lontano o conico.
	Nelle camere divisorie, fiocchi
	le formazioni organizzano una serie di partizioni
	darsena che fanno il cambio dell'acqua							Reagenti
	direzione del movimento o
	verticale o orizzontale
	aereo, che fornisce il necessario
	miscelazione dell'acqua dimmerabile.		Riso. 1.8.4. Verticale
	Per miscelare acqua e fornire
			ruggito) mixer: 1 - alimentazione
		agglomerato più completo	acqua di sorgente; 2 - uscita acqua
	piccoli fiocchi di coagulante in grandi				dal mixer
	fungono da camere di flocculazione. Loro

l'installazione è necessaria davanti a vasche di decantazione orizzontali e verticali. Con le vasche di decantazione orizzontali, devono essere predisposti i seguenti tipi di camere di flocculazione: a partizione, a vortice, integrate con uno strato di sedimento sospeso e a pale; con vasche di decantazione verticali - idromassaggio.

La rimozione dei solidi sospesi dall'acqua (chiarificazione) avviene mediante decantazione in vasche di decantazione. Nella direzione del movimento dell'acqua, le vasche di sedimentazione sono orizzontali, radiali e verticali.

La vasca di decantazione orizzontale (Fig. 1.8.5) è una vasca in cemento armato a pianta rettangolare. Nella sua parte inferiore è presente un volume per l'accumulo dei sedimenti, che viene rimosso attraverso il canale. Per una rimozione più efficiente dei sedimenti, il fondo della coppa è realizzato con una pendenza. L'acqua trattata entra attraverso la distribuzione

canale (o sbarramento allagato). Dopo essere passata attraverso il pozzetto, l'acqua viene raccolta da una bacinella o da un tubo forato (forato). Recentemente sono state utilizzate vasche di decantazione con raccolta dispersa di acqua chiarificata, predisponendo nella loro parte superiore apposite grondaie o tubazioni forate, che consentono di aumentare le prestazioni delle vasche di decantazione. Le vasche di decantazione orizzontali sono utilizzate negli impianti di trattamento con una capacità superiore a 30.000 m3/giorno.

Una variante delle vasche di decantazione orizzontali sono vasche di decantazione radiali con un meccanismo per rastrellare i sedimenti in una fossa situata al centro della struttura. Il fango viene pompato fuori dalla fossa. La progettazione delle vasche di sedimentazione radiale è più complicata di quelle orizzontali. Trovano impiego nella chiarifica di acque ad alto contenuto di solidi sospesi (superiore a 2 g/l) e nelle reti idriche di ricircolo.

Le vasche di decantazione verticali (Fig. 1.8.6) sono a pianta rotonda o quadrata e hanno un fondo conico o piramidale per l'accumulo dei sedimenti. Questi serbatoi di decantazione sono utilizzati nella condizione di coagulazione preliminare dell'acqua. La camera di flocculazione, per lo più idromassaggio, è situata al centro della struttura. Il chiarimento dell'acqua avviene con il suo movimento verso l'alto. L'acqua chiarificata viene raccolta in vassoi circolari e radiali. I fanghi provenienti dai serbatoi di decantazione verticali vengono scaricati sotto pressione idrostatica dell'acqua senza interrompere il funzionamento dell'impianto. I decantatori verticali sono utilizzati principalmente con una portata di 3000 m3/giorno.

I chiarificatori a letto di fango sospeso sono progettati per la pre-chiarificazione dell'acqua prima della filtrazione e solo in caso di precoagulazione.

I chiarificatori a letto sospeso per fanghi possono essere di vario tipo. Uno dei più comuni è il chiarificatore in linea (Fig. 1.8.7), che è una vasca rettangolare divisa in tre sezioni. Le due sezioni estreme sono camere di lavoro del chiarificatore e la sezione centrale funge da addensante dei sedimenti. L'acqua chiarificata viene fornita nella parte inferiore del chiarificatore attraverso tubi perforati ed è distribuita uniformemente sull'area del chiarificatore. Quindi attraversa lo strato di sedimenti in sospensione, viene chiarificato e scaricato ai filtri attraverso una bacinella o un tubo perforato situato a una certa distanza sopra la superficie dello strato sospeso.

Per la chiarificazione profonda dell'acqua vengono utilizzati filtri in grado di catturare quasi tutte le sospensioni da essa. Ci sono così

gli stessi filtri per la depurazione parziale dell'acqua. A seconda della natura e del tipo di materiale filtrante, si distinguono i seguenti tipi di filtri: granulare (strato filtrante - sabbia di quarzo, antracite, argilla espansa, rocce bruciate, granodiarite, polistirene espanso, ecc.); maglia (strato filtrante - maglia con una dimensione della maglia di 20-60 micron); tessuto (strato filtrante - tessuti di cotone, lino, stoffa, vetro o nylon); prelavato (strato filtrante - farina di legno, farina fossile, trucioli di amianto e altri materiali, lavati sotto forma di uno strato sottile su un telaio in ceramica porosa, rete metallica o tessuto sintetico).

Riso. 1.8.5. Pozzetto orizzontale: 1 - approvvigionamento idrico di fonte; 2 - rimozione dell'acqua purificata; 3 - rimozione dei sedimenti; 4 - tasche di distribuzione; 5 - reti di distribuzione; 6 – zona di accumulo dei sedimenti;

7 - zona di assestamento

Riso. 1.8.6. Decantatore verticale: 1 – camera di flocculazione; 2 - Ruota Rochelle con ugelli; 3 - assorbitore; 4 - fornitura di acqua iniziale (dal miscelatore); 5 - scivolo prefabbricato del pozzetto verticale; 6 - un tubo per rimuovere i sedimenti da un pozzetto verticale; 7 - ramo

acqua dal pozzetto

I filtri granulari vengono utilizzati per purificare l'acqua domestica e industriale da sospensioni fini e colloidi; mesh - per trattenere le particelle sospese e galleggianti grossolane; tessuto - per il trattamento di acque a bassa torbidità in stazioni di piccola produttività.

I filtri per cereali vengono utilizzati per purificare l'acqua nella rete idrica comunale. La caratteristica più importante del funzionamento dei filtri è la velocità di filtrazione, a seconda della quale i filtri si dividono in filtri lenti (0,1–0,2), veloci (5,5–12) e superveloci.

Riso. 1.8.7. Chiarificatore di corridoio a fanghi in sospensione con ispessimento verticale dei fanghi: 1 - corridoi di chiarificazione; 2 – addensante per sedimenti; 3 - fornitura di acqua iniziale; 4 - tasche prefabbricate per la rimozione dell'acqua chiarificata; 5 – rimozione dei fanghi dall'addensatore dei fanghi; 6 - rimozione dell'acqua chiarificata dall'addensante dei sedimenti; 7 - sedimentazione

finestre con tettoie

I più diffusi sono i filtri veloci, sui quali si chiarifica l'acqua precoagulata (Fig. 1.8.8).

L'acqua che entra nei filtri rapidi dopo il pozzetto o il chiarificatore non deve contenere solidi sospesi superiori a 12-25 mg/l, e dopo la filtrazione la torbidità dell'acqua non deve superare 1,5 mg/l

I chiarificatori di contatto sono simili nel design ai filtri rapidi e ne sono una variazione. La chiarificazione dell'acqua, basata sul fenomeno della coagulazione per contatto, avviene quando si sposta dal basso verso l'alto. Il coagulante viene introdotto nell'acqua trattata immediatamente prima di essere filtrato attraverso il letto di sabbia. In poco tempo prima dell'inizio della filtrazione si formano solo i più piccoli fiocchi di sospensione. L'ulteriore processo di coagulazione avviene sui grani del carico, ai quali aderiscono i fiocchi più piccoli precedentemente formati. Questo processo, chiamato coagulazione per contatto, è più veloce della tradizionale coagulazione di massa e richiede meno coagulante. I chiarificatori di contatto vengono lavati con

Disinfezione dell'acqua. Nei moderni impianti di trattamento, la disinfezione dell'acqua viene eseguita in tutti i casi in cui la fonte di approvvigionamento idrico è inaffidabile dal punto di vista sanitario. La disinfezione può essere effettuata mediante clorazione, ozonizzazione e irradiazione battericida.

Clorazione dell'acqua. Il metodo di clorazione è il metodo più comune di disinfezione dell'acqua. Di solito, per la clorazione viene utilizzato cloro liquido o gassoso. Il cloro ha un'elevata capacità disinfettante, è relativamente stabile e rimane attivo a lungo. È facile da dosare e controllare. Il cloro agisce sulle sostanze organiche, ossidandole, e sui batteri, che muoiono a causa dell'ossidazione delle sostanze che compongono il protoplasma delle cellule. Lo svantaggio della disinfezione dell'acqua con il cloro è la formazione di composti organici alogeni volatili tossici.

Uno dei metodi promettenti di clorazione dell'acqua è l'uso di ipoclorito di sodio(NaClO), ottenuto per elettrolisi di una soluzione di cloruro di sodio al 2-4%.

Il biossido di cloro (ClO2) aiuta a ridurre la possibilità di formazione di composti organoclorurati sottoprodotti. L'attività battericida del biossido di cloro è superiore a quella del cloro. Il biossido di cloro è particolarmente efficace nella disinfezione di acque ad alto contenuto di sostanze organiche e sali di ammonio.

La concentrazione residua di cloro nell'acqua potabile non deve superare 0,3–0,5 mg/l

L'interazione del cloro con l'acqua viene effettuata in serbatoi di contatto. La durata del contatto del cloro con l'acqua prima che raggiunga i consumatori dovrebbe essere di almeno 0,5 ore.

Irraggiamento germicida. La proprietà battericida dei raggi ultravioletti (UV) è dovuta all'effetto sul metabolismo cellulare e in particolare sui sistemi enzimatici di una cellula batterica, inoltre, sotto l'azione dei raggi UV, si verificano reazioni fotochimiche nella struttura delle molecole di DNA e RNA, portando al loro danno irreversibile. I raggi UV distruggono non solo i batteri vegetativi, ma anche quelli delle spore, mentre il cloro agisce solo su quelli vegetativi. I vantaggi delle radiazioni UV includono l'assenza di qualsiasi effetto sulla composizione chimica dell'acqua.

Per disinfettare l'acqua in questo modo, questa viene fatta passare attraverso un impianto costituito da una serie di apposite camere, all'interno delle quali sono poste lampade al quarzo mercurio, racchiuse in involucri di quarzo. Le lampade al quarzo al mercurio emettono radiazioni ultraviolette. La produttività di tale installazione, a seconda del numero di camere, è di 30 ... 150 m3 / h.

I costi operativi per la disinfezione dell'acqua mediante irraggiamento e clorazione sono approssimativamente gli stessi.

Tuttavia, va notato che con l'irraggiamento battericida dell'acqua, è difficile controllare l'effetto di disinfezione, mentre con la clorazione questo controllo viene effettuato semplicemente dalla presenza di cloro residuo nell'acqua. Inoltre, questo metodo non può essere utilizzato per disinfettare l'acqua con maggiore torbidità e colore.

Ozonizzazione dell'acqua. L'ozono viene utilizzato ai fini della depurazione delle acque profonde e dell'ossidazione di specifici inquinanti organici di origine antropica (fenoli, prodotti petroliferi, tensioattivi sintetici, ammine, ecc.). L'ozono migliora il corso dei processi di coagulazione, riduce la dose di cloro e coagulante, riduce la concentrazione

razione di LGS, per migliorare la qualità dell'acqua potabile in termini di indicatori microbiologici e organici.

L'ozono è più appropriato da usare insieme alla purificazione per assorbimento sui carboni attivi. Senza ozono, in molti casi è impossibile ottenere acqua conforme a SanPiN. Come i principali prodotti della reazione dell'ozono con le sostanze organiche, vengono chiamati composti come la formaldeide e l'acetaldeide, il cui contenuto è normalizzato nell'acqua potabile rispettivamente a livello di 0,05 e 0,25 mg/l.

L'ozonizzazione si basa sulla proprietà dell'ozono di decomporsi in acqua con la formazione di ossigeno atomico, che distrugge i sistemi enzimatici delle cellule microbiche e ossida alcuni composti. La quantità di ozono necessaria per la disinfezione dell'acqua potabile dipende dal grado di inquinamento dell'acqua e non supera 0,3–0,5 mg/l. L'ozono è tossico. Il contenuto massimo consentito di questo gas nell'aria dei locali industriali è di 0,1 g/m3.

La disinfezione dell'acqua mediante ozonizzazione secondo gli standard sanitari e tecnici è la migliore, ma relativamente costosa. Un impianto di ozonizzazione dell'acqua è un insieme complesso e costoso di meccanismi e attrezzature. Uno svantaggio significativo dell'impianto di ozonizzatore è il notevole consumo di energia elettrica per ottenere ozono purificato dall'aria e fornirlo all'acqua trattata.

L'ozono, essendo il più forte agente ossidante, può essere utilizzato non solo per disinfettare l'acqua, ma anche per decolorarla, oltre che per eliminare sapori e odori.

La dose di ozono necessaria per la disinfezione delle acque pulite non supera 1 mg/l, per l'ossidazione delle sostanze organiche durante la decolorazione dell'acqua - 4 mg/l.

La durata del contatto dell'acqua disinfettata con l'ozono è di circa 5 minuti.

Prima di entrare nelle reti idriche cittadine e nei rubinetti dei consumatori, l'acqua viene sottoposta ad un accurato pretrattamento. Per portarlo in uno stato di potabilità, vengono installate stazioni di trattamento dell'acqua che consentono di rimuovere tutte le impurità nocive, immondizia, elementi chimici dannosi per la salute. Tuttavia, anche le installazioni più high-tech non sono una garanzia di purezza, quindi vengono spesso utilizzati filtri domestici aggiuntivi.

Caratteristiche e tipi del dispositivo

La maggior parte dei residenti urbani non è soddisfatta della qualità dell'acqua fornita attraverso la rete idrica ai rubinetti. Inoltre, in diverse regioni, la composizione chimica del liquido e la presenza di impurità in esso differiscono. Qualcuno nota una maggiore rigidità, qualcuno - un precipitato bianco dovuto al gesso e talvolta c'è un odore molto percettibile di muffa o altre sostanze incomprensibili. La soluzione al problema nella maggior parte dei casi è l'installazione di filtri di accumulo o di flusso.

Infatti, prima di arrivare ai consumatori diretti, ai residenti di insediamenti, impianti industriali e di altro tipo, l'acqua viene sottoposta a un'accurata pulizia. La procedura durante la quale viene adeguato alle norme igienico-sanitarie prende il nome di trattamento delle acque. L'acqua potabile alla stazione è fornita da bacini naturali, depositi, canali. Il processo della sua lavorazione dipende dall'uso successivo: potabile, uso domestico, irrigazione o esigenze tecniche.

In alcuni insediamenti o regioni operano impianti comunali di trattamento delle acque chimiche. Si tratta di oggetti di grandi dimensioni di tipo stazionario o complessi mobili, rappresentati da sistemi container, modulari ea blocchi.

La progettazione di ogni installazione dipende da cosa è necessario purificare l'acqua. In base al metodo di filtraggio si distinguono i seguenti tipi di stazioni:

• chimico - prevede il trattamento con reagenti (cloro o ozono) al fine di neutralizzare tutte le impurità inorganiche (in questo modo vengono rimossi solfati, sostanze cianidriche, ferro, nitrati, manganese);
• meccanici (fisici) - fanno passare i flussi attraverso sistemi di filtraggio del tipo a membrana oa rete per trattenere e schermare le particelle estranee (batteri, sospensioni, sali di metalli pesanti);
• biologico: prevedere l'introduzione nel liquido di microrganismi speciali che distruggono la materia organica dannosa e pericolosa (il metodo è rilevante per la disinfezione delle acque reflue);
• fisico e chimico - utilizzato in impianti industriali e grandi impianti di trattamento delle acque;
• ultravioletto - progettato per distruggere la microflora e i batteri patogeni.

Tutti i sistemi sono anche classificati in domestici e industriali, si differenziano per prestazioni e principio di funzionamento. In molte strutture urbane sono installati diversi sistemi di filtraggio che svolgono diverse funzioni contemporaneamente.

Principio operativo

Sulla strada dal serbatoio all'appartamento, i flussi d'acqua attraversano diverse fasi di purificazione. Tuttavia, non dovresti essere sicuro che diventi perfettamente pulito e sicuro. Nella calura estiva, il numero di batteri e microrganismi nocivi aumenta in modo significativo. È a causa dell'uso dell'acqua del rubinetto che si verifica un aumento delle malattie intestinali e dell'avvelenamento. In caso di gelo, il numero di microflora patogena è significativamente ridotto, ma il fattore umano e la negligenza dei dipendenti degli impianti di trattamento delle acque, il deprezzamento delle apparecchiature e altri problemi non possono essere cancellati.

La procedura standard presso l'impianto di trattamento delle acque si svolge in più fasi:

• lavorazione meccanica - in primo luogo, le particelle solide, insolubili, le impurità sotto forma di limo, sabbia, erba e alghe, nonché detriti e resti umani devono essere rimossi dal liquido;
• aerazione - il processo di scioglimento dei gas contenuti, ferro ossidante (effettuato da una colonna di aerazione e un compressore speciale);
• la deferrizzazione è la fase più complessa e lunga, in cui viene utilizzato un dispositivo di distribuzione del drenaggio con centralina automatica (nel corpo viene versato materiale granulare, sul quale il ferro viene prima ossidato da bivalente a trivalente, quindi precipita);
• rammollimento - rimozione dei sali di magnesio e calcio dall'acqua, che la rendono dura (vengono utilizzate soluzioni saline rigeneranti e resine a scambio ionico).

Il passaggio finale è il passaggio attraverso i filtri a carbone. Ti permettono di migliorare il colore e l'odore dell'acqua, rendendo il gusto più gradevole.

Una procedura obbligatoria in qualsiasi impianto di trattamento delle acque è la disinfezione: la distruzione di inquinanti batteriologici . Il cloro è usato come reagente o unità di sterilizzazione a raggi ultravioletti. Tuttavia, nel primo caso, è necessaria una procedura aggiuntiva per eliminare i residui di cloro, che sono estremamente pericolosi per la salute.

I raggi UV sono considerati più sicuri. Sono in grado di penetrare in ogni cellula di microrganismi, distruggerli e distruggerli completamente. In questo modo si ottiene il massimo effetto disinfettante. Nella maggior parte delle città, tuttavia, si preferisce lavare le reti intracity con il cloro. Ciò è evidenziato da un odore caratteristico che appare periodicamente per diversi giorni con una frequenza di 2 volte l'anno.

Equipaggiamento tecnico delle reti urbane

Le stazioni fisse sono enormi piattaforme con numerosi nodi e meccanismi. Le moderne apparecchiature funzionano in modo completamente automatico, quindi la presenza di una persona nel processo di lavoro è ridotta al minimo. La dotazione standard dei dispositivi comprende:

• il serbatoio principale per la ricezione del liquido - qui entra attraverso i canali di utilità per l'accumulo iniziale e la pulizia iniziale approssimativa;
• pompe - unità che garantiscono l'ulteriore movimento dell'acqua verso le sottostazioni di lavoro;
• miscelatori - unità a vortice integrate nel sistema, responsabili della distribuzione uniforme dei coagulanti aggiunti su tutta la massa (velocità entro 1,2 m / s);
• filtri - dispositivi speciali sotto forma di membrane di assorbimento;
• unità di disinfezione - sistemi moderni che cambiano la composizione qualitativa del 95%.

Esistono diversi tipi di stazioni. Le più primitive sono strutture a blocchi con sistemi chiusi che funzionano secondo il principio delle apparecchiature di pompaggio.

Le installazioni più moderne sono strutture complesse, modulari, multistadio, che includono disinfezione, filtrazione e altri stadi, e sono dotate di canali di distribuzione e prese. Una caratteristica importante di tali sistemi è la possibilità della loro integrazione in grandi strutture industriali, nonché la modifica dell'insieme di moduli e componenti.

Un'altra varietà è costituita da stazioni specializzate e focalizzate in modo ristretto che distruggono solo batteri, funghi e alghe.

Quando si sceglie l'attrezzatura deve basarsi su criteri diversi.. Ad esempio, in casa sono sufficienti installazioni con una portata di 2-3 m3/h. Per gli impianti industriali, questo indicatore dovrebbe essere calcolato dal fabbisogno giornaliero e arrivare fino a 1 mila m3/ora. L'intervallo di pressione ottimale è considerato compreso tra 6 e 10 bar per grandi unità idrologiche, per esigenze domestiche - è determinato individualmente.

La necessità dell'applicazione

Dopo aver utilizzato l'acqua del rubinetto che è stata trattata in strutture fisse urbane, si osserva spesso la placca, ad esempio in un bollitore, sui lavelli o in una lavatrice. Questo è un leggero accumulo di calcare che deve essere pulito regolarmente per evitare che si trasformi in calcare. L'acqua potabile di questa qualità è pericolosa per la salute, poiché prima o poi porta alla formazione di calcoli renali. Soffrono di questa composizione del liquido e degli elettrodomestici. Lavatrici e lavastoviglie si rompono rapidamente quando il calcare si accumula regolarmente sugli elementi riscaldanti.

Questi sono lontani da tutti i problemi che sorgono a causa dell'uso di acqua di scarsa qualità nelle condizioni domestiche. Pertanto, ci sono costi aggiuntivi associati all'installazione di mini-stazioni di pulizia nella tua casa o appartamento.

Una delle aree di applicazione degli impianti di trattamento delle acque sono le imprese di produzione di birra. Qui vengono imposti requisiti molto severi al liquido, è la principale materia prima. Per ottenere 1 litro di bevanda inebriante sono necessari 20 litri di acqua. Il gusto del prodotto finito, la sua durata, morbidezza e il processo di fermentazione dipendono dalla sua qualità.

I principali metodi per migliorare la qualità dell'acqua naturale e la composizione delle strutture dipendono dalla qualità dell'acqua in sorgente, dallo scopo dell'approvvigionamento idrico. I principali metodi di purificazione dell'acqua includono:

1. una precisazione, che si ottiene depositando l'acqua in un pozzetto o chiarificatori per depositare le particelle sospese nell'acqua e filtrando l'acqua attraverso un materiale filtrante;

2. disinfezione(disinfezione) per distruggere i batteri patogeni;

3. ammorbidimento– riduzione dei sali di calcio e magnesio nell'acqua;

4. trattamento speciale dell'acqua- dissalazione (desalinizzazione), deferrizzazione, stabilizzazione - sono utilizzati principalmente per scopi produttivi.

Lo schema degli impianti per la preparazione dell'acqua potabile mediante un pozzetto e un filtro è mostrato in fig. 1.8.

La depurazione dell'acqua naturale per uso potabile consiste nelle seguenti attività: coagulazione, chiarifica, filtrazione, disinfezione mediante clorazione.

coagulazione utilizzato per accelerare il processo di sedimentazione dei solidi sospesi. Per fare ciò, all'acqua vengono aggiunti reagenti chimici, i cosiddetti coagulanti, che reagiscono con i sali dell'acqua, contribuendo alla precipitazione delle particelle sospese e colloidali. La soluzione coagulante viene preparata e dosata in strutture chiamate strutture reagenti. La coagulazione è un processo molto complesso. Fondamentalmente, i coagulanti ingrossano i solidi sospesi incollandoli insieme. I sali di alluminio o di ferro vengono introdotti nell'acqua come coagulante. Più spesso vengono utilizzati solfato di alluminio Al2(SO4)3, solfato ferroso FeSO4, cloruro ferrico FeCl3. Il loro numero dipende dal pH dell'acqua (la reazione attiva del pH dell'acqua è determinata dalla concentrazione di ioni idrogeno: pH = 7 il mezzo è neutro, pH> 7-acido, 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.

Riso. 1.8. Schemi delle stazioni di trattamento delle acque: con camera di flocculazione, vasche di sedimentazione e filtri (A); con chiarificatore fanghi in sospensione e filtri (B)

1 - prima pompa di sollevamento; 2 - negozio di reagenti; 3 - miscelatore; 4 – camera di flocculazione; 5 - coppa; 6 - filtro; 7 - condotta per l'ingresso del cloro; 8 – serbatoio acqua depurata; 9 - seconda pompa di sollevamento; 10 - chiarificatore con sedimento sospeso

Per accelerare il processo di coagulazione vengono introdotti flocculanti: poliacrilammide, acido silicico. I seguenti modelli di miscelatori sono i più diffusi: divisorio, perforato e vortice. Il processo di miscelazione deve avvenire prima della formazione dei fiocchi, quindi la permanenza dell'acqua nel mixer non supera i 2 minuti. Miscelatore per partizioni: un vassoio con pareti divisorie con un angolo di 45 °. L'acqua cambia più volte direzione, formando intensi vortici, e favorisce la miscelazione del coagulante. Miscelatori perforati: ci sono fori nelle partizioni trasversali, l'acqua che li attraversa forma anche vortici, contribuendo alla miscelazione del coagulante. I miscelatori a vortice sono miscelatori verticali in cui la miscelazione avviene a causa della turbolenza del flusso verticale.

Dal miscelatore, l'acqua entra nella camera di flocculazione (camera di reazione). Qui sono 10 - 40 minuti per ottenere dei fiocchi grandi. La velocità di movimento nella camera è tale che non cadono fiocchi e si verifica la loro distruzione.

Ci sono camere di flocculazione: whirlpool, cloisonné, bladed, vortex, a seconda del metodo di miscelazione. Partizione: una vasca in cemento armato è divisa da partizioni (longitudinali) in corridoi. L'acqua li attraversa a una velocità di 0,2 - 0,3 m / s. Il numero di corridoi dipende dalla torbidità dell'acqua. A lame - con una disposizione verticale o orizzontale dell'albero dell'agitatore. Vortice: un serbatoio a forma di idrociclone (conico, che si espande verso l'alto). L'acqua entra dal basso e si muove a velocità decrescente da 0,7 m/s a 4 - 5 mm/s, mentre gli strati periferici d'acqua vengono aspirati in quello principale, si crea un movimento a vortice, che contribuisce a una buona miscelazione e flocculazione. Dalla camera di flocculazione, l'acqua entra nel pozzetto o nei chiarificatori per la chiarificazione.

Alleggerimento- è il processo di separazione dei solidi sospesi dall'acqua quando si muove a bassa velocità attraverso appositi impianti: vasche di decantazione, chiarificatori. La sedimentazione delle particelle avviene sotto l'azione della gravità, tk. il peso specifico delle particelle è maggiore del peso specifico dell'acqua. Le fonti di approvvigionamento idrico hanno un contenuto diverso di particelle sospese, ad es. hanno una diversa torbidità, quindi la durata del chiarimento sarà diversa.

Sono presenti vasche di sedimentazione orizzontali, verticali e radiali.

Le decantatori orizzontali sono utilizzate quando la capacità dell'impianto è superiore a 30.000 m 3 /giorno, sono una vasca rettangolare con una pendenza inversa del fondo per rimuovere i sedimenti accumulati mediante controlavaggio. L'approvvigionamento idrico viene effettuato dalla fine. Il movimento relativamente uniforme è ottenuto dal dispositivo di pareti divisorie perforate, sbarramenti, tasche prefabbricate, grondaie. La coppa può essere a due sezioni, con una larghezza della sezione non superiore a 6 m Tempo di assestamento - 4 ore.

Vasche di decantazione verticali - con una capacità della stazione di pulizia fino a 3000 m 3 / giorno. Al centro del pozzetto c'è un tubo dove viene fornita l'acqua. La vasca di decantazione è a pianta rotonda o quadrata con fondo conico (a=50-70°). Attraverso il tubo, l'acqua scende nella vasca di decantazione, quindi sale a bassa velocità nella parte di lavoro della vasca di decantazione, dove viene raccolta in un vassoio circolare attraverso lo stramazzo. Velocità di flusso ascendente 0,5 – 0,75 mm/s, ovvero deve essere inferiore alla velocità di sedimentazione delle particelle sospese. In questo caso, il diametro del pozzetto non supera i 10 m, il rapporto tra il diametro del pozzetto e l'altezza di assestamento è 1,5. Il numero delle vasche di decantazione è almeno 2. A volte il pozzetto è combinato con una camera di flocculazione, che si trova al posto del tubo centrale. In questo caso l'acqua scorre dall'ugello tangenzialmente ad una velocità di 2 - 3 m/s, creando le condizioni per la flocculazione. Per smorzare il movimento rotatorio, nella parte inferiore del pozzetto sono disposte delle griglie. Tempo di decantazione in vasche di decantazione verticali - 2 ore.

I decantatori radiali sono serbatoi rotondi a fondo leggermente conico, utilizzati nell'approvvigionamento idrico industriale, ad alto contenuto di particelle sospese con una capacità superiore a 40.000 m 3 / giorno.

L'acqua viene alimentata al centro e quindi si sposta in direzione radiale alla bacinella di raccolta lungo la periferia del pozzetto, da cui viene scaricata attraverso un tubo. L'alleggerimento si verifica anche a causa della creazione di basse velocità di movimento. Le vasche di decantazione hanno una profondità ridotta di 3–5 m al centro, 1,5–3 m alla periferia e un diametro di 20–60 m Il sedimento viene rimosso meccanicamente, con raschietti, senza interrompere il funzionamento della vasca di decantazione .

Chiarificatori. Il processo di chiarimento in loro è più intenso, perché. l'acqua dopo la coagulazione passa attraverso uno strato di sedimento sospeso, che viene mantenuto in questo stato da un flusso d'acqua (Fig. 1.9).

Le particelle di sedimento in sospensione contribuiscono ad un maggiore ingrossamento delle scaglie coagulanti. I fiocchi di grandi dimensioni possono trattenere più particelle sospese nell'acqua da chiarire. Questo principio è alla base del funzionamento dei chiarificatori di fanghi sospesi. I chiarificatori a volume uguale con vasche di decantazione hanno una maggiore produttività, richiedono meno coagulante. Per rimuovere l'aria, che può sollevare i sedimenti in sospensione, l'acqua viene prima inviata al separatore d'aria. Nel chiarificatore a corridoio, l'acqua chiarificata è fornita attraverso una tubazione dal basso ed è distribuita da tubazioni forate nei vani laterali (corridoi) nella parte inferiore.

La velocità del flusso verso l'alto nella parte di lavoro deve essere 1-1,2 mm/s in modo che i fiocchi di coagulante siano in sospensione. Quando si passa attraverso uno strato di sedimento sospeso, le particelle sospese vengono trattenute, l'altezza del sedimento sospeso è di 2 - 2,5 m Il grado di chiarificazione è superiore a quello della coppa. Sopra la parte di lavoro c'è una zona protettiva dove non c'è sedimento in sospensione. Quindi l'acqua chiarificata entra nel vassoio di raccolta, da cui viene alimentata attraverso la tubazione al filtro. L'altezza della parte di lavoro (zona di chiarificazione) è di 1,5-2 m.

Filtrazione dell'acqua. Dopo la chiarificazione, l'acqua viene filtrata; per questo vengono utilizzati filtri che hanno uno strato di materiale filtrante a grana fine, in cui vengono trattenute particelle di sospensione fine durante il passaggio dell'acqua. Materiale filtrante: sabbia di quarzo, ghiaia, antracite frantumato. I filtri sono veloci, ultraveloci, lenti: veloci - funzionano con la coagulazione; lento - senza coagulazione; ad alta velocità - con e senza coagulazione.

Ci sono filtri a pressione (ad altissima velocità), non a pressione (veloci e lenti). Nei filtri a pressione, l'acqua passa attraverso lo strato filtrante sotto la pressione creata dalle pompe. In non pressione - sotto pressione creata dalla differenza di segni d'acqua nel filtro e all'uscita di esso.

Riso. 1.9. Chiarificatore di fanghi sospesi in linea

1 - camera di lavoro; 2 – addensante per sedimenti; 3 - finestre coperte con visiere; 4 - condotte per la fornitura di acqua chiarificata; 5 - condotte per il rilascio di sedimenti; 6 - tubazioni per il prelievo dell'acqua dall'addensatore dei fanghi; 7 - valvola; 8 - grondaie; 9 - vassoio di raccolta

Nei filtri veloci aperti (non a pressione), l'acqua viene immessa dall'estremità nella tasca e passa dall'alto verso il basso attraverso lo strato filtrante e lo strato portante di ghiaia, quindi attraverso il fondo forato entra nel drenaggio, da lì attraverso il conduttura nel serbatoio dell'acqua pulita. Il filtro viene lavato con corrente inversa attraverso la tubazione di scarico dal basso verso l'alto, l'acqua viene raccolta nelle grondaie di lavaggio, quindi scaricata nella fogna. Lo spessore del carico del filtro dipende dalle dimensioni della sabbia e si presume sia 0,7 - 2 M. La velocità di filtrazione stimata è 5,5-10 m / h. Tempo di lavaggio - 5-8 minuti. Lo scopo del drenaggio è la rimozione uniforme dell'acqua filtrata. Ora vengono utilizzati filtri a due strati, prima (dall'alto verso il basso) viene caricata antracite frantumata (400 - 500 mm), quindi sabbia (600 - 700 mm), supportando lo strato di ghiaia (650 mm). L'ultimo strato serve a prevenire il lavaggio del materiale filtrante.

Oltre a un filtro a flusso singolo (di cui si è già accennato), vengono utilizzati quelli a due flussi, in cui l'acqua viene fornita in due flussi: dall'alto e dal basso, l'acqua filtrata viene rimossa attraverso un tubo. Velocità di filtrazione - 12 m / h. Le prestazioni di un filtro a flusso doppio sono 2 volte superiori a quelle di un filtro a flusso singolo.

Disinfezione dell'acqua. Durante la decantazione e il filtraggio, la maggior parte dei batteri viene trattenuta fino al 95%. I batteri rimanenti vengono distrutti a seguito della disinfezione.

La disinfezione dell'acqua si ottiene nei seguenti modi:

1. La clorazione viene effettuata con cloro liquido e candeggina. L'effetto della clorazione si ottiene con l'intensità della miscelazione del cloro con acqua in una tubazione o in un serbatoio speciale per 30 minuti. 2-3 mg di cloro vengono aggiunti a 1 litro di acqua filtrata e 6 mg di cloro vengono aggiunti a 1 litro di acqua non filtrata. L'acqua fornita al consumatore deve contenere 0,3 - 0,5 mg di cloro per 1 litro, il cosiddetto cloro residuo. Di solito viene utilizzata la doppia clorazione: prima e dopo la filtrazione.

Il cloro viene dosato in speciali cloratori, che sono a pressione e sottovuoto. I cloratori a pressione hanno uno svantaggio: il cloro liquido è sotto pressione superiore a quella atmosferica, quindi sono possibili perdite di gas, il che è tossico; vuoto - non hanno questo inconveniente. Il cloro viene erogato in forma liquefatta in cilindri, da cui il cloro viene versato in uno intermedio, dove passa allo stato gassoso. Il gas entra nel cloratore, dove si dissolve nell'acqua del rubinetto, formando acqua clorata, che viene poi immessa nella condotta che trasporta l'acqua destinata alla clorazione. Con un aumento della dose di cloro, nell'acqua rimane un odore sgradevole, tale acqua deve essere declorata.

2. L'ozonizzazione è la disinfezione dell'acqua con l'ozono (ossidazione dei batteri con ossigeno atomico ottenuto dalla scissione dell'ozono). L'ozono elimina colore, odori e sapori dell'acqua. Per la disinfezione di 1 litro di fonti sotterranee sono necessari 0,75 - 1 mg di ozono, 1 litro di acqua filtrata da fonti superficiali - 1-3 mg di ozono.

3. L'irradiazione ultravioletta viene prodotta utilizzando i raggi ultravioletti. Questo metodo viene utilizzato per disinfettare le sorgenti sotterranee con basse portate e l'acqua filtrata da sorgenti superficiali. Le lampade al quarzo al mercurio ad alta e bassa pressione fungono da sorgenti di radiazioni. Esistono unità di pressione installate in tubazioni in pressione, non in pressione - su tubazioni orizzontali e in canali speciali. L'effetto di disinfezione dipende dalla durata e dall'intensità della radiazione. Questo metodo non è adatto per acque molto torbide.

Rete idrica

Le reti di approvvigionamento idrico sono suddivise in reti principali e reti di distribuzione. Tronco - trasportare le masse d'acqua in transito agli oggetti di consumo, distribuzione - fornire acqua dalla rete ai singoli edifici.

Quando si tracciano le reti di approvvigionamento idrico, è necessario tenere conto della disposizione dell'impianto di approvvigionamento idrico, dell'ubicazione dei consumatori e del terreno.

Riso. 1.10. Schemi di reti di approvvigionamento idrico

a - ramificato (vicolo cieco); portare

Secondo lo schema del piano, si distinguono le reti di approvvigionamento idrico: vicolo cieco e anello.

Le reti senza uscita vengono utilizzate per quegli impianti di approvvigionamento idrico che consentono un'interruzione dell'approvvigionamento idrico (Fig. 1.10, a). Le reti ad anello sono più affidabili durante il funzionamento, perché in caso di incidente su una delle linee, i consumatori saranno riforniti di acqua attraverso un'altra linea (Fig. 1.10, b). Le reti di approvvigionamento idrico antincendio devono essere ad anello.

Per l'approvvigionamento idrico esterno vengono utilizzati tubi in ghisa, acciaio, cemento armato, cemento-amianto, polietilene.

Tubi in ghisa con rivestimento anticorrosivo sono durevoli e ampiamente utilizzati. Lo svantaggio è la scarsa resistenza ai carichi dinamici. I tubi in ghisa sono tubi a presa, con un diametro di 50 - 1200 mm e una lunghezza di 2 - 7 M. I tubi sono asfaltati dall'interno e dall'esterno per prevenire la corrosione. Le fughe vengono sigillate con un filo di catrame utilizzando un mastice, quindi il giunto viene sigillato con cemento amianto con una sigillatura utilizzando un martello e rincalzando.

Tubi di acciaio con un diametro di 200 - 1400 mm vengono utilizzati per la posa di condotte idriche e reti di distribuzione a una pressione superiore a 10 atm. I tubi d'acciaio sono collegati mediante saldatura. Condutture dell'acqua e del gas - su giunti filettati. All'esterno, i tubi d'acciaio sono ricoperti con mastice bituminoso o carta kraft in 1 - 3 strati. Secondo il metodo di produzione dei tubi, si distinguono: tubi saldati longitudinalmente con un diametro di 400 - 1400 mm, una lunghezza di 5 - 6 m; senza saldatura (laminati a caldo) con un diametro di 200 - 800 mm.

Tubi in cemento-amianto sono prodotti con un diametro di 50 - 500 mm, una lunghezza di 3 - 4 m Il vantaggio è la dielettricità (non sono esposti a correnti elettriche vaganti). Svantaggio: esposto a sollecitazioni meccaniche associate a carichi dinamici. Pertanto, è necessario prestare attenzione durante il trasporto. Collegamento - accoppiamento con anelli in gomma.

Come condotti vengono utilizzati tubi in cemento armato con un diametro di 500 - 1600 mm, la connessione è a perno.

I tubi in polietilene sono resistenti alla corrosione, robusti, durevoli, hanno una minore resistenza idraulica. Lo svantaggio è un grande coefficiente di espansione lineare. Quando si sceglie un materiale per tubi, è necessario tenere conto delle condizioni di progettazione e dei dati climatici. Per il normale funzionamento, le valvole sono installate sulle reti di approvvigionamento idrico: valvole di intercettazione e controllo (valvole a saracinesca, valvole), ripiegamenti d'acqua (colonne, rubinetti, idranti), valvole di sicurezza (valvole di ritegno, sfoghi d'aria). I tombini sono disposti nei siti di installazione di raccordi e raccordi. I pozzi d'acqua sulle reti sono realizzati in calcestruzzo prefabbricato.

Il calcolo della rete idrica consiste nello stabilire il diametro dei tubi, sufficiente a saltare i costi stimati, e nel determinare la perdita di carico in essi. La profondità di posa dei tubi dell'acqua dipende dalla profondità di congelamento del terreno, dal materiale dei tubi. La profondità di posa dei tubi (fino al fondo del tubo) dovrebbe essere 0,5 m al di sotto della profondità stimata del congelamento del suolo in una determinata regione climatica.