Гигиенические требования к устройству и эксплуатации водопровода из поверхностных источников водоснабжения. Методы улучшения качества воды

В настоящее время 84% общего количества воды, подаваемой в города и поселки, берут из поверхностных водоемов. Надежная и бесперебойная работа системы хозяйственно-питьевого водоснабжения во многом зависит от выбора места расположения водозабора. Важно учитывать гидрологические, санитарные и технико-экономические условия, среди которых основным, определяющим, фактором являются санитарные.

Водозаборные сооружения на реке следует возводить выше по течению от населенного пункта, который обслуживается водопроводом, а также от мест впадения в реку притоков и яров, сброса стоков. Водозаборы нужно оборудовать на стойком берегу при надлежащей и постоянной глубине воды возле него в русле. Чаще всего таким требованиям отвечают вогнутые берега, хотя они в отличие от выпуклых сильнее размываются, но значительно меньше заносятся песком, который ухудшает работу водозаборных сооружений. Места расположения водозаборов должны быть защищены от нагромождений льда во время ледохода. Нельзя располагать водозаборы в местах оползней, а также зимовки и нереста рыбы.

Водозаборные сооружения должны обеспечивать бесперебойную подачу воды и если можно улучшать ее качество. В зависимости от природных условий используют разные типы водоприемных сооружений.

По способу забора воды из источника различают береговые (забирают воду из русла реки возле берегов), русловые (забирают воду из русла реки на некотором расстоянии от берега) и инфильтрационные (забирают подрусловую воду) водозаборы.

Береговые водозаборные сооружения. Береговыми называют такие сооружения, которые берут воду из русла реки непосредственно возле берега на достаточной для нормальной работы водозаборного сооружения глубине.

Они могут иметь прямоугольную или круглую форму. Их продуктивность составляет от десятков литров до десятков и сотен кубических метров в 1 с.

По условиям компоновки берегового колодца с насосной станцией I подъема различают две технологические схемы береговых водозаборов: совмещенную (береговой сетчатый колодец и насосная станция скомпонованы в одном сооружении) и раздельную (береговой сетчатый колодец размещают на береговом склоне, а насосную станцию I подъема выносят на расстояние 15—30 м на незатопляемый во время наводнения участок).

Русловые водозаборные сооружения. При достаточной для водоприема глубине лишь на значительном расстоянии от берега и относительно пологом береге точку забора воды приходится выносить далеко в русло реки, устраивая там специальный водоприемный оголовок. От оголовка вода поступает (самотечными или сифонными линиями) в так называемый береговой колодец.

Такой тип водоприемника называется русловым. При этом насосная станция может быть оборудована как отдельно от берегового колодца (раздельная компоновка), так и скомпонованной с ним (совмещенная компоновка). Водоприемные ковши и водоподводные каналы. Иногда для улучшения условий приема воду берут не прямо из русла реки, а из искусственно созданных заливов — ковшей (ковшовые водозаборы). Чаще всего их используют на реках, где есть опасность образования внутриглубинного льда или наблюдаются ледоходы. Также их применяют в том случае, когда необходимо уменьшить цветность

и мутность воды на участке водозабора путем природного отстаивания. Ковш располагают под углом 45° относительно течения реки. Для этого выбирают грунт в русле реки и срезают берег. Стены ковша закрепляют железобетоном, в верхнем перекрытии оборудуют вентиляционные стояки. Вход в ковш со стороны реки защищают решеткой от попадания крупных предметов, льда и т. п. Акваторию ковша ограждают дамбой.

Берут воду из ковша через водоприемные окна берегового колодца, расположенного в его конце. При сверхсложных шуго-ледовых условиях воду из ковша можно брать через затопленный русловый оголовок, от которого вода поступает самотечными или сифонными линиями в береговой колодец.

Водоподводный канал длиннее ковша. Его длину определяют на основании гидравлических расчетов.

Инфильтрационные водозаборные сооружения. Если речная вода очень загрязненная, используют водозаборы инфильтрационного типа, в которых воду фильтруют через грунт дна и берега реки, если русло реки образовано песчаными, песчано-гравелистыми или галечниковыми водоносными грунтами. Речная вода, фильтруясь, насыщает их, создавая своеобразный поток, направленный по течению реки. Его называют подрусловым, а воду — подрусловой. Для забора подрусловой воды используют лучевые водозаборы и инфильтрационные колодцы.

Лучевой водозабор состоит из водоприемных горизонтально расположенных под руслом реки (на глубине 3—5 м от дна) перфорированных стальных труб и водосборного колодца, расположенного на берегу (рис. 9).

Инфильтрационный колодец (рис. 10) представляет собой трубчатый колодец, размещенный на берегу реки. При откачивании из колодца небольшого количества воды в его фильтр будет поступать только грунтовая вода, которая питает реку. Если же отбор воды из колодца увеличить, то колодец будет питаться грунтовой и подрусловой водой со стороны реки. При дальнейшем увеличении отбора воды из колодца в него будет поступать преимущественно вода из подруслового потока и лишь незначительная часть грунтовой.

Подрусловая вода, которую забирают инфильтрационные водоприемники, почти полностью осветлена, частично обесцвечена и обеззаражена. Это дает возможность иногда (когда вода отвечает действующему стандарту на питьевую воду) изымать из технологической схемы водоснабжения станцию обработки и улучшения качества воды. При этом устанавливается почти одинаковая в течение года температура (8—12 °С) воды, отпадает потребность в защите водоприемных проемов от наносов, шуги, мусора, мальков и пр. Инфильтра-ционные водозаборы дают возможность забирать воду из малых неглубоких, а также имеющих нестойкое русло рек.