Билет 30

1). Береговые водозаборы поверхностных вод.

Береговой тип водозаборов малой производительности при неблагоприятных геологических условиях у берега сооружают с раздельной компоновкой. При этом водоприемник соединяют самотечными линиями с водоприемным и всасывающем отделениями, а насосная станция может располагаться отдельно или вместе с ними. Водозаборы средней и большой производительности при благоприятных геологических условиях и колебаниях уровней воды до 5 метров устраивают совмещенного типа.

Совмещенный водозабор берегового типа представляет собой железобетонный колодец, передняя стенка которого выдвинута в русло. Вода поступает через окна в ней, которые оборудуют сороудерживающими решетками для задержания плавающего мусора и крупной рыбы. Водоприемное отделение и всасывающее разделены стенкой, в окнах которой устанавливают сетки для задержания рыбной молоди и мелкого сора. Над водоприемником устраивают павильон для очистки решеток и сеток, управления ими. С целью повышения надежности колодец разделяют на секции. Форма колодца в плане может быть круглой овальной или прямоугольной. Насосы могут быть горизонтальными, вертикальными или погружными. При этом отметка оси горизонтального насоса определяется найнизшим уровнем воды в источнике и допустимой высотой всасывания насоса. В водозаборах первой категории надежности обычно горизонтальные насосы устанавливают под залив, что облегчает запуск в работу насосных агрегатов. Рыбозащитные сооружения устраивают в виде элементов водоприемника или специального устройства на водоподводящем канале. Это рыбозаградительные сетки, кассеты и пр. На затопленных водоприемниках, где меженная скорость в три раза превосходит скорость втекания воды в водоприемные отверстия, рыбозащитные мероприятия не предусматриваются. На период ската рыбной молоди решетки заменяют на сетки с малыми ячейками, которые периодически промывают обратным током воды.

П роверка на опрокидывание производится по формуле, где (x) и (y) плечи моментов сил, действующих на оголовок;

опрокидывающие силы F и P определяются как сила давления грунта – F и архимедова сила взвешивающего давления воды P. Устойчивость работы водозаборов может быть нарушена в результате подмыва, переработки берегов. Поэтому они должны располагаться на удалении от уреза воды, а водоприемные оголовки следует выносить на глубины вне зоны прибойных явлений. Кроме креплений самих берегов для повышения их устойчивости сооружают защитные дамбы на основе изучения береговых течений, направлений ветров и т.д.

2) Обезжелезивание подземных вод фильтрованием с упрощенной аэрацией, пределы применимости метода. Фильтруюущие материалы для обезжелезивания фильтров.

Наиболее широко используется метод упрощенной аэрации с последующим фильтрованием, сущность которого заключается в изливе воды с высоты не менее 0,5 м непосредственно на фильтрующую загрузку, что позволяет достичь концентрации растворенного в воде кислорода до 4,0-6,0 мг/дм3 (приблизительно 50% от насыщающего значения). Типовые разработки предусматривают производительность от 12,0 тыс. м3/сут и выше. В качестве фильтрующих загрузок могут использоваться: кварцевые пески, дробленый и недробленый керамзит, антрацит, шлаки, колотый гранитный щебень и др. Гранулометрический состав фильтрующих загрузок (1-2-5-10 мм), высота слоя загрузок (0,7-2,2 м), скорость фильтрации (4,0-5,0-15,0-20,0 м/ч), фильтроцикл (0,5-4,0 сут) зависят от химического состава воды и, в первую очередь, от содержания железа.

Наиболее распространенные станции обезжелезивания, в основе технологического процесса которых используется метод упрощенной аэрации с последующим фильтрованием. Рекомендуются обезжелезивающие станции производительностью 200-20000 м3/сут. В качество фильтрующей загрузки предлагается использовать колотый гранитный щебень фракции 5-10 мм. Рекомендуемая скорость фильтрации 15-20 м/ч.

К достоинствам предлагаемой схемы следует отнести уменьшение капитальных вложений за счет размещения фильтров без ограждающих конструкций и высокую скорость фильтрации, что также сокращает строительные объемы. Однако наличие второго подъема не уменьшает по отношению к традиционной схеме удельных эксплуатационных затрат, а при производительности менее 5,0-6,0 тыс.м3/сут значительно снижается рентабельность метода. Практика эксплуатации станций обезжелезивания показывает, что рекомендуемые скорости фильтрации, как правило, завышены примерно на 30-40%.

Упрощенная аэрация

Этот метод допускается применять при следующих качественных показателях воды: -общее содержание железа до 10 мг/л, при этом содержание двухвалентного железа не менее 70%; -величина рН не менее 6,8; -щелочность более (1+ [Fe2+]/28) мг-экв/л, где [Fe2+] - концентрация двухвалентного железа в мг/л; -содержание сероводорода не более 2 мг/л; -перманганатная окисляемость не более (0,15[Fe2+] + 5 мг/л О2).

Если одно из этих условий не выдерживается, нужна предварительная аэрация воды в аэраторах с добавлением в нее необходимых реагентов (хлор, гипохлорит натрия, перманганат калия и др.)

При содержании в воде сульфата железа FeSO4 аэрация воды не позволяет провести ее обезжелезивание. Это связано с тем, что при гидролизе растворенной соли железа образуется кислота, понижающая рН воды менее 6,8, и процесс гидролиза почти прекращается. Поэтому для удаления из воды кислоты требуется ее известкование с осаждением плохо растворимого гипса

После известкования требуется отстаивание и фильтрация воды.

Упрощенную аэрацию можно реализовать путем излива воды в карман или в центральный канал открытых фильтров с высоты над уровнем воды 0,5-0,6 м.