§ 3. Водопроводные очистные сооружения

Качество воды определяется совокупностью свойств, характеризующих ее пригодность для целей потребления. Водоснабжение объектов, расположенных в районах Крайнего Севера, должно производиться с соблюдением действующих ГОСТ и различного рода норм и технических условий. На данном этапе наших знаний улучшение качества воды для отдельных потребителей должно производиться в сооружениях и по технологии, применяемой для средней полосы СССР [5]. Так, например, для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения при низкой минерализации воды северных рек, ручьев и озер, по-видимому, требуется ее обработка - подщелачивание, добавление солей кальция и магния, а также фтора и йода.

Основным принципом проектирования водопроводно-канализационных очистных сооружений является возведение их на надежных основаниях и наибольшая компактность.

В качестве такого примера ниже приводятся описание и схемы очистных сооружений по водопроводу двух объектов (крупного города и поселка), возводимых на скальном основа НИИ.

Водоснабжение г. Воркуты. Источником водоснабжения является водохранилище, которое образовано в результате регулирования стока р. Усы путем строительства плотины. Насосная станция первого подъема примыкает непосредственно к плотине, берет воду из верхнего бьефа и подает ее на очистные сооружения. Водозабор совмещенного типа оборудован двумя вращающимися сетками, водоприемник и насосная станция первого подъема возводятся на скале. Максимальный расчетный расход 720, а минимальный 360 ^л/_сек.

Рис. IV-32. Схема водопроводных очистных сооружений г. Воркуты. а - план на отметке ±0,00: 1 - смеситель: 2 - контактные осветители; 3 - помещение реагентного хозяйства; 4 - водовод от насосной станции I подъема: б - план на отметке - 4.40 и схема подключения бойлерной: 5 - резервуар чистой воды; 6 - насосная станция II подъема; 7 - бойлерная; 8 - котельная; 9 - магистральный водовод к городу, 10 - трубопровод холодной воды температурой 0,5°С в бойлерную: 11 - трубопровод подогретой воды температурой 65°С из бойлерной

Очистные сооружения (рис. IV-32 и IV-33) располагаются вблизи водозаборных сооружений; расстояние от очистных сооружений до города 30 км. Вода подается в город по магистральному водоводу диаметром 920 мм. Ввиду большой протяженности водовода и неизбежных теплопотерь проектом предусмотрен подогрев воды и армопенобетонная изоляция водовода. Все очистные сооружения размещаются в одном здании, в центре которого размещены резервуары чистой воды и контактные осветители; в торцах находятся с одной стороны реагентное хозяйство, хлораторная и подсобные помещения, с другой - насосная станция второго подъема. Два железобетонных резервуара чистой воды емкостью по 1500 м³ каждый, размерами в плане 51,2×8,4 м, располагаются вдоль здания. Перекрытие каждого резервуара поддерживается одним рядом железобетонных колонн, пол первого этажа здания имеет условную отметку ±0,00. Отметка дна резервуаров -4,40, под резервуарами залегает скала.

Рис. IV-33. Поперечный разрез водопроводных очистных сооружений г. Воркуты. 1 - резервуары чистой воды; 2 - контактные осветители; 3 - подводящий канал осветителя; 4 - отводящий канал осветителя; 5 - лоток промывной воды; 6 - днище - литой асфальт 20 мм, железобетонное днище, литой двухслойный асфальт - 30 мм, бетонная подготовка - 100 мм

Непосредственно на перекрытии резервуаров размещается 12 контактных осветителей (по 6 над каждым резервуаром). Отметка пола насосной станции второго подъема также - 4,40.

В насосной станции размещаются насосы второго подъема марки 10НМК×2 производительностью 750 ^м3/_ч каждый и напором 204 м; 4 насоса рабочих и 1 резервный. Кроме основного оборудования, здесь же размещено 2 насоса (рабочий и резервный) марки 5 НДв производительностью 150 ^м3/_ч, напором 28 м для подачи воды в котельную, при которой размещается бойлерная для подогрева воды. Температура воды в водопроводной системе поддерживается более низкой, так как при меньшей разности температур воды и окружающего трубу грунта уменьшается теплоотдача. Исходя из этого, принимают температуру воды в конце участка водовода +2 °С при исходной температуре воды + 0,5 °С. Емкость бойлеров взята с таким расчетом, чтобы вода, подмешиваемая к основному потоку, имела температуру 65 °С.

Рис. IV-34. Схема водопроводных очистных сооружений пос. Чернышевского. 1 - напорные фильтры; 2 - насосы; 3 - резервуары; 4 - бактериоцидные лампы; 5 - подача от насосной станции I подъема; 6 - трубопровод для подачи воды в поселок и возврата циркулируемой воды

Водоснабжение пос. Чернышевского. Источником водоснабжения является р. Вилюй. Ввиду незначительной глубины реки в зимнее время в качестве временного предусмотрен подрусловый водозабор. В дальнейшем после строительства плотины вода будет забираться из верхнего бьефа с помощью совмещенного водозабора, расположенного на скальном основании вблизи плотины. Средний расход подаваемой воды 15 ^л/_сек. Комплекс очистных сооружений (рис. IV-34) располагается вблизи реки и поселка. Проектом предусмотрены подогрев и циркуляция воды, которая, пройдя через сеть поселка, частично возвращается в резервуар. Здание водоочистной станции наземное, все оборудование размещено выше поверхности земли. Подошва фундаментов сооружений покоится на скальном основании. В центре здания размещены три механических кварцевых напорных фильтра диаметром 2,5 м и насосные агрегаты. С обеих сторон в торцах здания в самостоятельных помещениях размещаются стальные, сварные резервуары чистой воды емкостью по 200 м³ каждый.

Вода под напором насосной станции первого подъема по водоводу диаметром 125 мм поступает на напорные фильтры, после которых, пройдя через установки обеззараживания облучением, расположенные по обе стороны фильтров, сливается в резервуары. От водоочистной станции к поселку идут два водовода диаметром 150 мм; по одному из них происходит подача воды в поселок, по другому - частичный возврат ее в один из резервуаров. Для подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды установлены 3 насоса (2 рабочих и 1 резервный) марки 3К-6 производительностью 30 ^м3/_ч и напором 62 м. Кроме того, здесь же размещаются 2 насоса марки 4К-6 производительностью 120 ^м3/_ч и напором 78 м (рабочий и резервный) для пожаротушения в поселке и один насос марки 8К-18 производительностью 285 ^м3/_ч, напором 19 м для промывки фильтров.

Для обеззараживания воды методом облучения принята двухкамерная установка.

Ввиду сравнительно небольшого расхода воды и наличия источника электроэнергии проектом принят электрообогрев непосредственно в резервуарах чистой воды.