Билет 22

1 Проектирование нс-1 подъёма на водозаборах поверхностных вод.

Насосные станции первого подъема предназначены для подачи воды из источника водоснабжения на очистные сооружения или непосредственно в сеть, если очистка воды не требуется. Насосные станции первого подъёма обычно устраиваются заглубленные. Подземную часть здания НС – I возводят из железобетона и тщательно изолируют от подземных вод. В плане здание может быть прямоугольного или круглого очертания. Как правило на НС – I часто устанавливаются два рабочих агрегата и один или два резервных. Требования к резервному оборудованию бесперебойности работы станции в целом зависит от её начертания. Как правило, в НС – I устраиваются отдельные всасывающие линии для каждого насоса. Коллекторы и узлы переключения напорных трубопроводов монтируют в отдельных камерах, примыкающих к НС или расположенных в непосредственной близости от неё. В этих же камерах располагают задвижки и обратные клапаны, предохраняющие машинный зал от затопления в случае аварии на трубопроводах в пределах насосной станции. Все трубопроводы как в пределах НС, так и вне её защищают от наружной коррозии соответствующей изоляцией. Для удаления воды, проникшей в здание через неплотности стен и днища станции, а также выливающейся из внутренних трубопроводов при ремонте оборудования, в машинном зале НС устанавливают дренажные насосы.

Кроме основного помещения – машинного зала, в здании предусматривают вспомогательные и бытовые помещения. К вспомогательным помещениям относятся: помещения распределительных установок и мастерских и т.д.

2 Обезжелезивание подземных вод фильтрованием с упрощенной аэрацией. Пределы применения метода. Фильтрующие материалы для обезжелезивающих фильтров.

Подземные воды РБ имеют нередко повышенную концентрацию железа, что вызывает необходимость его удаления. В подземных водах глубоко залегающих и лишенных кислорода, железо находится в двухвалентной форме, которая в беcкислородном режиме и при повышенных концентрациях растворенной углекислоты устойчива, благодаря чему железо без изменений концентраций может мигрировать на значительные расстояния. При выходе такой воды на поверхность земли, в результате контакта с кислородом воздуха железо при соответствующих значениях pH окисляется с постепенным образованием гидроксида железа, видимого на глаз.

Свойства Fe²⁺ окислятся под воздействием кислорода с последующим образованием гидроксида, используется в большинстве методов обезжелезивания подземных вод. Самым распространенным из которых является метод фильтрования с упрощенной (предварительной) аэрацией.

Метод фильтрования с упрощенной аэрацией

Вода подвергается аэрации непосредственно в корпусе фильтра благодаря изливу её с высоты 0,5-1,0 м над уровнем воды в фильтре.

Для обеспечения эффективности обезжелезивания воды необходимое содержание кислорода в ней из расчета 0,6 - 0,9 мг на 1 мг Fe²⁺. На практике этого недостаточно, нужен переизбыток. Как правило, такое соотношение кислорода в железу выдерживается при упрощенной аэрации.

При необходимости увеличения содержания кислорода, что может быть выявлено при проведении дополнительных технологических исследований, непосредственно в источнике водоснабжения могут использоваться лотковые аэрационные устройства, например следующего типа:

1  уровень воды в фильтре;

2  подающий трубопровод;

3  воронка излива воды;

4  перфорированный лоток;

5  щели.

Схема перфорированного лотка

Вместо крупной перфорации может использоваться щелевая, если необходимо увеличить содержание кислорода.

Метод фильтрования с упрощенной аэрацией может быть применен при следующих ограничениях:

содержание железа(общего)-до 10 мг/л, в том числе двухвалентного (Fe²⁺) >70%;

pH – не менее 6,8

окислительно-восстановительный потенциал – не более 100 мВ

щелочность – более 2 ммоль/л

содержание сероводорода – не более 0,5 мг/л

содержание аммония – до 1,5 мг/л

содержание метана – до 0,5 мг/л

окисляемость – до 5 мг/л

В качестве фильтров могут использоваться любые конструкции скорых фильтров.

В качестве фильтрующих загрузок могут быть использованы практически любые фильтрующие материалы. Чаще всего используются кварцевый песок, керамзит, антрацит и т.д. В процессе фильтрования железосодержащей, обогащенной кислородом воды на поверхности зерен фильтрующего материала образуется пленка, состоящая из соединений железа (Fe(OH)₃ ·nH₂O).Эта пленка представляет собой сильный адсорбент губчатой структуры с развитой удельной поверхностью, которая одновременно является катализатором окисления Fe²⁺, поступающего в загрузку. Таким образом можно сказать, что происходящий процесс является автокаталитической гетерогенной функцией окисления железа. Процесс образования пленки происходит в самом начале эксплуатации фильтров станции обезжелезивания и называется зарядкой загрузки. Период зарядки в зависимости от качества воды может колебаться от нескольких часов до нескольких суток и более.