Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт, тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование

Экспертиза

Оборудование сооружений водоснабжения

Двадцатый век и особенно его последние десятилетия характеризуются чрезвычайно быстрым ростом промышленности и городов, значительным увеличением потребности в чистой воде, интенсивным загрязнением окружающей среды, крайне неравномерным распределением запасов пресной воды и в связи с этим острым дефицитом ее в промышленно развитых регионах. В этих условиях возрастает роль водоснабжения и канализации в решении таких важнейших общегосударственных задач, которые неразрывно связаны с охраной здоровья людей, с обеспечением роста их благосостояния.

При современном уровне развития общества от ученых, проектировщиков и строителей, работающих в области водоснабжения и канализации, требуется создание и широкое применение наиболее производительных и экономичных технологических схем систем водного хозяйства, которые должны обеспечивать бесперебойность их работы и надлежащее качество очищенных вод с тем, чтобы постоянно увличивать долю оборотной воды и в ближайшем будущем начать переход на прямое повторное использование воды.

Основным средством, с помощью которого осуществляются все технологические процессы, происходящие в водопроводно-канализационных сооружениях, является механическое оборудование, поэтому от его технического уровня зависит общий уровень и экономичность работы водопроводно-канализационных систем.

В настоящее время наряду с широкой номенклатурой центробежных и пропеллерных насосов общепромышленного применения серийно выпускается большое число типоразмеров запорной, предохранительной и регулирующей арматуры, барабанные микрофильтры, облегченные решетки с механизированными граблями, комбинированные решетки-дробилки, скребковые устройства для первичных и вторичных отстойников, скребковые механизмы для нефтеловушек, хлораторы, бактерицидные и озонаторные установки для обеззараживания воды, вакуум-фильтры, фильтр-прессы, центрифуги для обработки осадка, сушилки и т.д.

В ближайшем будущем предстоит освоить незасоряющиеся (свободно-вихревые) и моноблочные погружные насосы и насосы-дробилки канализационные, самопромывающиеся решетки, эффективные конструкции илоскребков и илососов, бескаркасных вращающихся сеток, малогабаритную облегченную запорно-регулирующую арматуру (усовершенствованные поворотные дисковые затворы, кольцевые задвижки, шаровые краны). В перспективе нaмечается производство арматуры, препятствующей возникновению гидравлических ударов или снижающей их воздействие на сооружения и оборудование (обратные клапаны с регулируемой посадкой, клапаны для впуска или выпуска воздуха и т. д.), раструбных задвижек, приспособленных для бесколодезной установки на сетях, автоматических хлораторов и т. п.

Правильный выбор соответствующего механического оборудования с учетом всех научно-технических достижений является залогом рациональной и эффективной работы водопроводно-канализационных систем.

1. Схемы водоснабжения городов и промышленных предприятий могут быть весьма разнообразны в зависимости от источника водоснабжения, качества воды в нем, общего водопотребления и рельефа местности. Комбинированное водозаборное сооружение, состоящее из затопленного оголовка, самотечных труб и береговой приемной камеры, совмещенной с насосной станцией первого подъема, оборудовано съемными решетками, щитовыми затворами, тарельчатыми клапанами, гидроэлеватором или центробежным насосом для удаления осадка из приемной камеры, вращающимися сетками и вертикальными центробежными насосами. На всасывающем трубопроводе установлена задвижка, а напорный трубопровод оборудуется задвижкой и обратным клапаном.

Очистные сооружения приведенной схемы для очистки воды с мутностью более 2500 мг/л включают в себя радиальные и горизонтальные отстойники и фильтры. Радиальные отстойники оборудуются скребковыми механизмами для сбора осадка, а фильтры — регуляторами скорости фильтрования поплавковыми или электрическими. Все управление работой фильтров сосредоточено на пультах управления, установленных в фильтровальном зале.

На водопроводных очистных сооружениях предусматривается реагентная обработка воды с целью интенсификации процесса осаждения взвешенных веществ — ввод коагулянта, хлора для первичного хлорирования и хлора для обеззараживания.

После фильтров хлорированная вода поступает в резервуары чистой воды. Резервуары небольших водопроводов оборудуются задорными поплавковыми клапанами, приемными сетками или воронками. Из резервуаров вода горизонтальными центробежными насосами насосной станции второго подъема подается в напорные водоводы и водопроводную сеть города.

Насосная станция первого подъема так же, как станция второго подъема и здание фильтровальной станции, оборудуется подъемно-транспортными приспособлениями для проведения монтажных и ремонтных работ.

На напорных водоводах за насосной станцией второго подъема с целью предотвращения его разрушения от гидравлического удара устанавливаются обратные клапаны и гасители гидравлического удара.

Для обеспечения нормальной эксплуатации и во избежание аварий водоводы оборудуются предохранительной арматурой — клапанами для впуска и защемления воздуха, выпусками с задвижками для опорожнения водовода, клапанами для впуска и выпуска воздуха и вантузами. На водопроводной сети города и промышленных предприятий для разбора воды во время пожара устанавливаются гидранты.

Для измерения расхода воды, подаваемой в город или на промышленное предприятие, в камере устанавливается измерительная вставка или труба Вентури. Указатель расхода — дифманометр устанавливается в насосной станции второго подъема.

2. При выборе схем канализации необходимо обращать особое внимание на механизацию различных операций, имея в виду не только трудоемкость, но и санитарные соображения: контакт эксплуатационного персонала с обрабатываемой средой (сточной водой, осадком) должен быть практически исключен.

В наиболее распространенных технологических схемах очистки сточных вод и обработки их отходов механическое оборудование имеется практически в каждом сооружении. Оно обеспечивает включение и отключение отдельных сооружений, распределение сточных вод на них, задержание и удаление различных загрязняющих компонентов из сточных вод, подачу воздуха в аэрационные сооружения, обезвоживание осадков сточных вод, приготовление растворов реагентов, их дозирование, обеззараживание сточных вод и осадка и т. п.

На примере одной из наиболее распространенных схем канализации показано основное механическое оборудование, располагаемое на сетях и в сооружениях. Так, перед насосной станцией перекачки сточных вод на самотечном подводящем коллекторе устанавливается задвижка с выводом колонок управления на поверхность земли. Для задержания крупных примесей, содержащихся в сточных водах, и для защиты насосов от засорения в приемном резервуаре насосных станций устанавливаются комбинированные решетки-дробилки.

На очистных сооружениях канализации в приемной камере, а также в камерах переключений песколовок, отстойников, лотков решеток, аэротенков, распределительных камер, метантенков и т.п. устанавливаются щитовые затворы различных типов и размеров.

В помещении решеток необходима установка решеток с прозорами 16 мм. Задержанные отбросы, как правило, измельчаются дробилками. На некоторых сооружениях допускается сбор отбросов в контейнеры с вывозом их на мусороперерабатывающие заводы. В ряде случаев и на очистных сооружениях устанавливаются комбинированные решетки-дробилки.
В песколовках в зависимости от их конструкции задержанный песок может удаляться скребковыми механизмами, насосами, шнеками, гидроэлеваторным или гидромеханическим способом.

Первичные отстойники оборудуются, как правило, механизмами для сгребания осевшего осадка и всплывающих веществ. Для осветления производственных сточных вод могут применяться и флотаторы, оборудуемые водораспределительными и пеносборными механизмами.

Аэротенки оборудуются пневматическими аэраторами различного типа (фильтросными пластинами или трубами), а при механическом способе подачи воздуха — механическими или пневмомеханическими аэраторами различных типов.

Вторичные отстойники после аэрационных сооружений оборудуются соответствующими механизмами для удаления активного ила (илососы, эрлифты и т. п.). При необходимости более глубокой очистки сточных вод, чем биологическая, могут применяться различные сооружения, в частности, зернистые фильтры, оборудованные устройствами для поверхностной промывки загрузки, барабанные сетки, микрофильтры.

Для обеззараживания очищенных сточных вод применяются хлораторные, электролизные и озонаторные установки. При необходимости насыщения очищенных сточных вод кислородом перед сбросом в водоем устраиваются специальные камеры с механическими аэраторами.

Значительный объем механическое оборудование занимает в сооружениях для обработки осадков сточных вод.

Для обезвоживания песка могут применяться специальные бункера с устройствами для промывки песка (гидроциклонами). Уплотнение избыточного активного ила производится в илоуплотнителях, оборудованных скребковыми механизмами.

Метантенки для обработки осадка оборудуются мешалками, устройствами для подогрева осадка и гидрозатворами на газовой сети.

Ряд механизмов предназначается для механического обезвоживания осадков сточных вод (вакуум-фильтры, центрифуги, фильтр-прессы, сепараторы).

С целью обеспечения работы оборудования для механического обезвоживания в ряде случаев требуется приготовление различных растворов реагентов.

В определенных условиях может появиться необходимость в сушке или уничтожении (сжигании) осадков сточных вод. В этих случаях могут быть применены различные сушилки и печи.

При естественном обезвоживании и сушке осадка на иловых площадках предпринимаются попытки механизации уборки подсушенного осадка с использованием специальных машин. Как правило, для обслуживания (монтажа, демонтажа) механического оборудования предусматривается установка стационарного грузоподъемного оборудования. Для транспортировки отбросов с решеток к дробилкам, обезвоженного и подсушенного осадка между установками для его обработки применяются конвейеры различных конструкций.

Выбор наиболее рациональных видов оборудования для механизации сооружений очистки сточных вод, а также обработка их осадков определяется технико-экономическими расчетами.

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики