è un complesso di strutture speciali progettate per purificare le acque reflue dagli agenti contaminanti in esse contenuti. L'acqua purificata viene utilizzata ulteriormente o scaricata in bacini naturali (Grande Enciclopedia Sovietica).

Ogni insediamento necessita di efficaci impianti di trattamento delle acque reflue. Il funzionamento di questi complessi determina quale acqua entrerà nell'ambiente e come ciò influenzerà successivamente l'ecosistema. Se i rifiuti liquidi non vengono affatto ripuliti, non solo moriranno piante e animali, ma anche il suolo verrà avvelenato e i batteri nocivi possono entrare nel corpo umano e causare gravi conseguenze.

Ogni azienda che ha rifiuti liquidi tossici è tenuta a gestire un sistema di impianti di trattamento. Pertanto, ciò influenzerà lo stato della natura e migliorerà le condizioni di vita umana. Se i sistemi di trattamento funzionano in modo efficace, le acque reflue diventeranno innocue quando entrano nel suolo e nei corpi idrici. Le dimensioni degli impianti di trattamento (di seguito - OS) e la complessità del trattamento dipendono fortemente dalla contaminazione delle acque reflue e dal loro volume. Maggiori dettagli sulle fasi di trattamento delle acque reflue e tipologie di O.S. continuare a leggere.

Fasi del trattamento delle acque reflue

I più indicativi in ​​termini di presenza di stadi di depurazione delle acque sono i sistemi operativi urbani o locali, progettati per grandi aree popolate. Sono le acque reflue domestiche quelle più difficili da trattare, poiché contengono vari inquinanti.

È tipico degli impianti di trattamento delle acque fognarie che siano costruiti in una determinata sequenza. Un tale complesso è chiamato linea di impianti di trattamento. Lo schema inizia con la pulizia meccanica. Qui vengono spesso utilizzate griglie e trappole di sabbia. Questa è la fase iniziale dell'intero processo di trattamento dell'acqua.

Potrebbe trattarsi di carta avanzata, stracci, cotone idrofilo, borse e altri detriti. Dopo le griglie entrano in funzione i dissabbiatori. Sono necessari per trattenere la sabbia, anche di grandi dimensioni.

Fase meccanica del trattamento delle acque reflue

Inizialmente, tutta l'acqua della rete fognaria entra nella stazione di pompaggio principale in un serbatoio speciale. Questo serbatoio è progettato per compensare l'aumento del carico durante le ore di punta. Una potente pompa pompa uniformemente il volume d'acqua appropriato per passare attraverso tutte le fasi della pulizia.

cattura detriti di grandi dimensioni superiori a 16 mm: lattine, bottiglie, stracci, sacchetti, cibo, plastica, ecc. Successivamente tali rifiuti vengono trattati in loco oppure trasportati in siti di trattamento dei rifiuti solidi domestici e industriali. I grigliati sono un tipo di travi metalliche trasversali, la cui distanza è di diversi centimetri.

In effetti, catturano non solo sabbia, ma anche piccoli ciottoli, frammenti di vetro, scorie, ecc. La sabbia si deposita abbastanza rapidamente sul fondo sotto l'influenza della gravità. Quindi le particelle depositate vengono rastrellate da un dispositivo speciale in una cavità sul fondo, da dove vengono pompate. La sabbia viene lavata e smaltita.

. Qui vengono rimosse tutte le impurità che galleggiano sulla superficie dell'acqua (grassi, oli, prodotti petroliferi, ecc.). Per analogia con un dissabbiatore, vengono rimossi anche con un apposito raschietto, solo dalla superficie dell'acqua.

4. Vasche di decantazione– un elemento importante di qualsiasi linea di impianti di trattamento. In essi l'acqua viene liberata dalle sostanze sospese, comprese le uova di elminti. Possono essere verticali e orizzontali, a livello singolo e a due livelli. Questi ultimi sono i più ottimali, poiché in questo caso l'acqua della fogna nel primo livello viene purificata e il sedimento (limo) che si è formato lì viene scaricato attraverso un apposito foro nel livello inferiore. Come avviene il processo di rilascio dei solidi sospesi dalle acque fognarie in tali strutture? Il meccanismo è abbastanza semplice. Le vasche di sedimentazione sono vasche di grandi dimensioni, di forma rotonda o rettangolare, in cui le sostanze si depositano sotto l'influenza della gravità.

Per accelerare questo processo, è possibile utilizzare additivi speciali: coagulanti o flocculanti. Promuovono l'adesione di piccole particelle a causa di un cambiamento di carica; le sostanze più grandi si depositano più velocemente. Pertanto, le vasche di sedimentazione sono strutture indispensabili per depurare l'acqua dalle fogne. È importante tenere presente che vengono utilizzati attivamente anche nel semplice trattamento delle acque. Il principio di funzionamento si basa sul fatto che l'acqua entra da un'estremità del dispositivo, mentre il diametro del tubo all'uscita diventa maggiore e il flusso del liquido rallenta. Tutto ciò contribuisce alla sedimentazione delle particelle.

il trattamento meccanico delle acque reflue può essere utilizzato a seconda del grado di contaminazione dell'acqua e della progettazione di uno specifico impianto di trattamento. Questi includono: membrane, filtri, fosse settiche, ecc.

Se confrontiamo questa fase con il trattamento convenzionale dell'acqua per scopi potabili, in quest'ultima versione tali strutture non vengono utilizzate e non ce n'è bisogno. Si verificano invece processi di chiarificazione e scolorimento dell'acqua. La pulizia meccanica è molto importante, poiché in futuro consentirà un trattamento biologico più efficace.

Impianti di trattamento biologico delle acque reflue

Il trattamento biologico può essere un impianto di trattamento indipendente o una fase importante in un sistema a più stadi di grandi complessi di trattamento urbano.

L'essenza del trattamento biologico è rimuovere vari inquinanti (sostanze organiche, azoto, fosforo, ecc.) dall'acqua utilizzando speciali microrganismi (batteri e protozoi). Questi microrganismi si nutrono degli agenti contaminanti nocivi contenuti nell'acqua, purificandola.

Da un punto di vista tecnico, il trattamento biologico viene effettuato in più fasi:

– una vasca rettangolare dove l’acqua, dopo la depurazione meccanica, viene miscelata con i fanghi attivi (speciali microrganismi), che la depurano. Esistono 2 tipi di microrganismi:

• Aerobico– utilizzare l’ossigeno per purificare l’acqua. Quando si utilizzano questi microrganismi, l'acqua deve essere arricchita di ossigeno prima di entrare nel serbatoio di aerazione.
• Anaerobico– NON utilizzare ossigeno per purificare l’acqua.

Necessario per eliminare l'aria dall'odore sgradevole con la sua successiva purificazione. Questo workshop è necessario quando il volume delle acque reflue è sufficientemente grande e/o gli impianti di trattamento sono situati vicino ad aree popolate.

Qui l'acqua viene depurata dai fanghi attivi mediante decantazione. I microrganismi si depositano sul fondo, dove vengono trasportati nella fossa mediante un raschiatore del fondo. È previsto un meccanismo raschiante superficiale per rimuovere i fanghi galleggianti.

Lo schema di depurazione prevede anche la digestione dei fanghi. L'impianto di trattamento più importante è il digestore. Si tratta di un serbatoio per la fermentazione dei fanghi che si formano durante la decantazione in vasche di decantazione primaria a due livelli. Durante il processo di fermentazione viene prodotto metano, che può essere utilizzato in altre operazioni tecnologiche. I fanghi risultanti vengono raccolti e trasportati in appositi siti per un'accurata essiccazione. I letti di fango e i filtri a vuoto sono ampiamente utilizzati per la disidratazione dei fanghi. Successivamente potrà essere smaltito o utilizzato per altre necessità. La fermentazione avviene sotto l'influenza di batteri attivi, alghe e ossigeno. Lo schema di depurazione delle acque fognarie può includere anche biofiltri.

È preferibile posizionarli prima dei sedimentatori secondari, in modo che le sostanze che vengono portate via con il flusso dell'acqua dai filtri possano depositarsi nei sedimentatori. Si consiglia l'utilizzo dei cosiddetti pre-areatori per velocizzare la pulizia. Si tratta di dispositivi che aiutano a saturare l'acqua con l'ossigeno per accelerare i processi aerobici di ossidazione delle sostanze e di trattamento biologico. Va notato che la depurazione delle acque fognarie è convenzionalmente suddivisa in 2 fasi: preliminare e finale.

Il sistema dell'impianto di trattamento può includere biofiltri invece di campi di filtrazione e irrigazione.

- Si tratta di dispositivi in ​​cui le acque reflue vengono purificate passando attraverso un filtro contenente batteri attivi. È costituito da sostanze solide, che possono essere scaglie di granito, schiuma di poliuretano, polistirolo espanso e altre sostanze. Sulla superficie di queste particelle si forma una pellicola biologica costituita da microrganismi. Decompongono la materia organica. Quando i biofiltri si sporcano, devono essere puliti periodicamente.

Le acque reflue vengono immesse nel filtro in dosi, altrimenti l'alta pressione può distruggere i batteri benefici. Dopo i biofiltri vengono utilizzati serbatoi di decantazione secondari. I fanghi che si formano in essi vanno in parte nella vasca di aerazione e il resto va ai compattatori di fanghi. La scelta dell'uno o dell'altro metodo di trattamento biologico e del tipo di impianto di trattamento dipende in gran parte dal grado richiesto di trattamento delle acque reflue, dalla topografia, dal tipo di terreno e dagli indicatori economici.

Trattamento terziario delle acque reflue

Dopo aver attraversato le fasi principali del trattamento, il 90-95% di tutti i contaminanti viene rimosso dalle acque reflue. Ma i restanti inquinanti, così come i microrganismi residui e i loro prodotti metabolici, non consentono lo scarico di quest'acqua nei serbatoi naturali. A questo proposito, negli impianti di trattamento delle acque reflue sono stati introdotti vari sistemi di trattamento delle acque reflue.

Nei bioreattori avviene il processo di ossidazione dei seguenti inquinanti:

• composti organici troppo resistenti per i microrganismi,
• questi microrganismi stessi,
• azoto ammoniacale.

Ciò avviene creando le condizioni per lo sviluppo di microrganismi autotrofi, cioè convertire i composti inorganici in organici. A questo scopo vengono utilizzati speciali dischi di riempimento in plastica con un'elevata superficie specifica. In poche parole, questi sono dischi con un foro al centro. Per accelerare i processi nel bioreattore, viene utilizzata l'aerazione intensiva.

I filtri purificano l'acqua utilizzando la sabbia. La sabbia viene continuamente aggiornata automaticamente. La filtrazione viene effettuata in diversi impianti fornendo loro acqua dal basso verso l'alto. Per evitare l'utilizzo di pompe e non sprecare energia elettrica, questi filtri sono installati ad un livello inferiore rispetto ad altri sistemi. Il lavaggio del filtro è progettato in modo tale da non richiedere una grande quantità di acqua. Pertanto, non occupano un'area così vasta.

Disinfezione dell'acqua ultravioletta

La disinfezione o disinfezione dell'acqua è un componente importante che ne garantisce la sicurezza per il corpo idrico in cui verrà scaricata. La disinfezione, ovvero la distruzione dei microrganismi, è la fase finale del trattamento delle acque reflue fognarie. Per la disinfezione è possibile utilizzare un'ampia varietà di metodi: irradiazione ultravioletta, corrente alternata, ultrasuoni, irradiazione gamma, clorazione.

L'irradiazione degli Urali è un metodo molto efficace che distrugge circa il 99% di tutti i microrganismi, inclusi batteri, virus, protozoi e uova di elminti. Si basa sulla capacità di distruggere la membrana dei batteri. Ma questo metodo non è così ampiamente utilizzato. Inoltre, la sua efficacia dipende dalla torbidità dell'acqua e dal contenuto di sostanze in sospensione in essa contenute. E le lampade UV si ricoprono rapidamente con uno strato di sostanze minerali e biologiche. Per evitare ciò, vengono forniti speciali emettitori di onde ultrasoniche.

Il metodo più comunemente utilizzato dopo gli impianti di trattamento è la clorazione. La clorazione può essere diversa: doppia, superclorazione, con preammonizzazione. Quest'ultimo è necessario per prevenire odori sgradevoli. La superclorazione comporta l’esposizione a dosi molto elevate di cloro. Doppia azione significa che la clorazione viene effettuata in 2 fasi. Questo è più tipico per il trattamento dell'acqua. Il metodo di clorazione dell'acqua fognaria è molto efficace, inoltre il cloro ha un effetto collaterale di cui altri metodi di pulizia non possono vantarsi. Dopo la disinfezione, le acque reflue vengono scaricate in un serbatoio.

Rimozione del fosfato

I fosfati sono sali degli acidi fosforici. Sono ampiamente utilizzati nei detersivi sintetici (detersivi in ​​polvere, detersivi per piatti, ecc.). I fosfati che entrano nei corpi idrici portano alla loro eutrofizzazione, cioè trasformandosi in una palude.

La purificazione delle acque reflue dai fosfati viene effettuata mediante aggiunta dosata di speciali coagulanti all'acqua prima degli impianti di trattamento biologico e prima dei filtri a sabbia.

Locali ausiliari degli impianti di trattamento

Negozio di aerazione

è il processo attivo di saturazione dell'acqua con l'aria, in questo caso facendo passare bolle d'aria attraverso l'acqua. L'aerazione viene utilizzata in molti processi negli impianti di trattamento delle acque reflue. L'alimentazione dell'aria viene effettuata da uno o più ventilatori con convertitori di frequenza. Speciali sensori di ossigeno regolano la quantità di aria fornita in modo che il suo contenuto nell'acqua sia ottimale.

Smaltimento fanghi attivi in ​​eccesso (microrganismi)

Nella fase biologica del trattamento delle acque reflue, si formano fanghi in eccesso, poiché i microrganismi si moltiplicano attivamente nei serbatoi di aerazione. I fanghi in eccesso vengono disidratati e smaltiti.

Il processo di disidratazione avviene in più fasi:

1. Aggiunto ai fanghi in eccesso reagenti speciali, che sospendono l'attività dei microrganismi e ne favoriscono l'ispessimento
2. IN compattatore di fanghi il fango viene compattato e parzialmente disidratato.
3. SU centrifuga i fanghi vengono spremuti e l'eventuale umidità residua viene rimossa da essi.
4. Asciugatori in linea Con l'ausilio della continua circolazione di aria calda, i fanghi vengono infine essiccati. Il fango essiccato ha un contenuto di umidità residua del 20-30%.
5. Poi confezionato in contenitori sigillati e smaltiti
6. L'acqua rimossa dai fanghi viene rimandata all'inizio del ciclo di pulizia.

Pulizia dell'aria

Sfortunatamente, gli impianti di trattamento delle acque reflue non hanno l'odore migliore. La fase di trattamento biologico delle acque reflue è particolarmente maleodorante. Pertanto, se l'impianto di trattamento si trova vicino ad aree popolate o il volume delle acque reflue è così grande da generare molta aria maleodorante, è necessario pensare a pulire non solo l'acqua, ma anche l'aria.

La purificazione dell’aria avviene solitamente in 2 fasi:

1. Inizialmente, l'aria inquinata viene fornita ai bioreattori, dove entra in contatto con una microflora specializzata adatta al riciclaggio delle sostanze organiche contenute nell'aria. Sono proprio queste sostanze organiche a causare i cattivi odori.
2. L'aria passa attraverso una fase di disinfezione con luce ultravioletta per impedire a questi microrganismi di entrare nell'atmosfera.

Laboratorio presso impianti di trattamento delle acque reflue

Tutta l'acqua in uscita dagli impianti di trattamento deve essere sistematicamente monitorata in laboratorio. Il laboratorio determina la presenza di impurità nocive nell'acqua e se le loro concentrazioni sono conformi agli standard stabiliti. Se uno o l'altro indicatore viene superato, i lavoratori dell'impianto di trattamento effettuano un'ispezione approfondita della fase di trattamento corrispondente. E se viene rilevato un malfunzionamento, viene eliminato.

Complesso amministrativo e di servizi

Il personale addetto alla manutenzione dell'impianto di trattamento può raggiungere diverse decine di persone. Per il loro lavoro confortevole, è in fase di creazione un complesso amministrativo e di servizi, che comprende:

• Officine di riparazione attrezzature
• Laboratorio
• Sala di controllo
• Uffici del personale amministrativo e gestionale (contabilità, risorse umane, ingegneria, ecc.)
• Direzione.

Alimentazione S.O. eseguita secondo la prima categoria di affidabilità. Dopo una lunga chiusura dell'O.S. a causa della mancanza di elettricità può causare l'uscita del sistema operativo. Fuori servizio.

Per prevenire situazioni di emergenza, l’alimentatore O.S. effettuate da diverse fonti indipendenti. Il ramo della cabina di trasformazione prevede l'ingresso di un cavo di alimentazione proveniente dalla rete elettrica cittadina. Così come l'introduzione di una fonte indipendente di corrente elettrica, ad esempio da un generatore diesel, in caso di emergenza nella rete elettrica cittadina.

Conclusione

Sulla base di quanto sopra, possiamo concludere che la progettazione degli impianti di trattamento è molto complessa e comprende varie fasi di trattamento delle acque reflue provenienti dalle fognature. Prima di tutto devi sapere che questo schema si applica solo alle acque reflue domestiche. Se si verificano acque reflue industriali, in questo caso vengono inclusi anche metodi speciali che mireranno a ridurre la concentrazione di sostanze chimiche pericolose. Nel nostro caso, lo schema di pulizia comprende le seguenti fasi principali: pulizia meccanica, biologica e disinfezione (disinfezione).

La pulizia meccanica inizia con l'utilizzo di griglie e dissabbiatori, che intrappolano i detriti di grandi dimensioni (stracci, carta, cotone idrofilo). Le trappole di sabbia sono necessarie per sedimentare la sabbia in eccesso, in particolare la sabbia grossolana. Ciò è di grande importanza per le fasi successive. Dopo i vagli e i dissabbiatori, lo schema dell'impianto di depurazione delle acque fognarie prevede l'utilizzo di vasche di decantazione primaria. Le sostanze sospese si depositano al loro interno sotto la forza di gravità. Per accelerare questo processo, vengono spesso utilizzati coagulanti.

Dopo la decantazione delle vasche inizia il processo di filtrazione, che viene effettuato principalmente in biofiltri. Il meccanismo d'azione del biofiltro si basa sull'azione dei batteri che distruggono le sostanze organiche.

La fase successiva sono i serbatoi di decantazione secondari. In essi si deposita il limo portato via dalla corrente del liquido. Dopo di loro, è consigliabile utilizzare un digestore, in cui i fanghi vengono fermentati e trasportati nei siti dei fanghi.

La fase successiva è il trattamento biologico utilizzando una vasca di aerazione, campi di filtrazione o campi di irrigazione. La fase finale è la disinfezione.

Tipi di impianti di trattamento

Per il trattamento dell'acqua vengono utilizzate diverse strutture. Se si prevede di eseguire questi lavori sulle acque superficiali immediatamente prima della loro fornitura alla rete di distribuzione cittadina, verranno utilizzate le seguenti strutture: vasche di decantazione, filtri. Per le acque reflue è possibile utilizzare una gamma più ampia di dispositivi: fosse settiche, vasche di aerazione, digestori, stagni biologici, campi di irrigazione, campi di filtrazione e così via. Esistono diversi tipi di impianti di trattamento a seconda del loro scopo. Differiscono non solo nel volume dell'acqua da purificare, ma anche nella presenza delle fasi della sua purificazione.

Impianti di trattamento delle acque reflue urbane

Dati provenienti dall'O.S. sono i più grandi di tutti, vengono utilizzati nelle grandi città e paesi. In tali sistemi vengono utilizzati metodi particolarmente efficaci di purificazione dei liquidi, ad esempio trattamento chimico, serbatoi di metano, unità di flottazione, progettati per il trattamento delle acque reflue urbane. Queste acque sono una miscela di acque reflue domestiche e industriali. Pertanto, contengono molti inquinanti e sono molto diversi. L'acqua viene purificata per soddisfare gli standard per lo scarico in un bacino di pesca. Gli standard sono regolati dall'Ordine del Ministero dell'Agricoltura della Russia del 13 dicembre 2016 n. 552 “Approvazione degli standard di qualità dell'acqua per i corpi idrici importanti per la pesca, compresi gli standard per le concentrazioni massime ammissibili di sostanze nocive nelle acque dei corpi idrici di importanza per la pesca”.

Nei dati OS, di norma, vengono utilizzate tutte le fasi della purificazione dell'acqua sopra descritte. L'esempio più illustrativo è l'impianto di trattamento delle acque reflue Kuryanovsky.

Kuryanovsky O.S. sono i più grandi d’Europa. La sua capacità è di 2,2 milioni di m3/giorno. Servono il 60% delle acque reflue di Mosca. La storia di questi oggetti risale al 1939.

Strutture di trattamento locali

Gli impianti di trattamento locali sono strutture e dispositivi progettati per trattare le acque reflue dell'abbonato prima di scaricarle nella rete fognaria pubblica (definita dal Decreto del Governo della Federazione Russa del 12 febbraio 1999 n. 167).

Esistono diverse classificazioni di sistemi operativi locali, ad esempio esistono sistemi operativi locali. collegato alla fognatura centrale ed autonomo. Sistema operativo locale può essere utilizzato sui seguenti oggetti:

• Nelle piccole città
• Nei villaggi
• Nei sanatori e nelle pensioni
• Agli autolavaggi
• Su trame personali
• Negli stabilimenti di produzione
• E in altre strutture.

Sistema operativo locale possono variare notevolmente, da piccole unità a strutture di capitale mantenute quotidianamente da personale qualificato.

Impianti di trattamento per una casa privata.

Per smaltire le acque reflue di un'abitazione privata vengono utilizzate diverse soluzioni. Tutti hanno i loro vantaggi e svantaggi. La scelta, però, spetta sempre al proprietario della casa.

1. Pozzo nero. In realtà non si tratta nemmeno di un impianto di trattamento, ma semplicemente di un serbatoio per lo stoccaggio temporaneo delle acque reflue. Quando la fossa è piena, viene chiamato un camion per lo smaltimento delle acque reflue, che pompa il contenuto e lo porta via per un ulteriore trattamento.

Questa tecnologia arcaica è ancora utilizzata oggi per la sua economicità e semplicità. Tuttavia presenta anche notevoli svantaggi, che a volte ne annullano tutti i vantaggi. Le acque reflue possono penetrare nell’ambiente e nelle falde acquifere, inquinandole. È necessario fornire un ingresso normale per il camion delle fognature, poiché dovrà essere chiamato abbastanza spesso.

2. Stoccaggio. È un contenitore in plastica, fibra di vetro, metallo o cemento in cui le acque reflue vengono scaricate e immagazzinate. Vengono poi pompati e smaltiti da un camion fognario. La tecnologia è simile a un pozzo nero, ma l'acqua non inquina l'ambiente. Lo svantaggio di un tale sistema è il fatto che in primavera, quando c'è una grande quantità di acqua nel terreno, il serbatoio di stoccaggio può essere spinto sulla superficie della terra.

3. Fossa settica- sono contenitori di grandi dimensioni, nei quali precipitano sostanze come sporco grossolano, composti organici, sassi e sabbia, e sulla superficie del liquido rimangono elementi come oli, grassi e prodotti petroliferi vari. I batteri che vivono all'interno della fossa settica estraggono ossigeno per la vita dai sedimenti caduti, riducendo al contempo il livello di azoto nelle acque reflue. Quando il liquido esce dalla coppa diventa chiarificato. Viene quindi purificato utilizzando batteri. Tuttavia, è importante capire che il fosforo rimane in tale acqua. Per il trattamento biologico finale possono essere utilizzati campi di irrigazione, campi di filtrazione o pozzi filtranti, il cui funzionamento si basa anche sull'azione di batteri e fanghi attivi. In questa zona non è possibile coltivare piante con un apparato radicale profondo.

Una fossa settica è molto costosa e può occupare una vasta area. Va tenuto presente che si tratta di una struttura progettata per trattare piccole quantità di acque reflue domestiche provenienti dal sistema fognario. Il risultato vale comunque i soldi spesi. La struttura di una fossa settica è mostrata più chiaramente nella figura seguente.

4. Stazioni di trattamento biologico profondo sono già un impianto di trattamento più serio, a differenza di una fossa settica. Questo dispositivo richiede elettricità per funzionare. Tuttavia, la qualità della purificazione dell'acqua arriva fino al 98%. Il design è abbastanza compatto e durevole (fino a 50 anni di funzionamento). Per servire la stazione è presente un apposito portello in alto, sopra la superficie del suolo.

Impianti di trattamento delle acque meteoriche

Nonostante l'acqua piovana sia considerata abbastanza pulita, raccoglie vari elementi dannosi da asfalto, tetti e prati. Rifiuti, sabbia e prodotti petroliferi. Per garantire che tutto questo non finisca nei corpi idrici vicini, si stanno creando impianti di trattamento delle acque piovane.

In essi, l'acqua viene sottoposta a purificazione meccanica in più fasi:

1. Coppa. Qui, sotto l'influenza della gravità terrestre, grandi particelle - ciottoli, frammenti di vetro, parti metalliche, ecc. - si depositano sul fondo.
2. Modulo a strato sottile. Qui oli e prodotti petroliferi si raccolgono sulla superficie dell'acqua, dove vengono raccolti su speciali piastre idrofobiche.
3. Filtro in fibra di assorbimento. Cattura tutto ciò che il filtro a strato sottile ha mancato.
4. Modulo coalescente. Aiuta a separare le particelle di olio che galleggiano in superficie e hanno dimensioni superiori a 0,2 mm.
5. Filtro al carbone dopo la purificazione. Libera finalmente l'acqua da tutti i prodotti petroliferi che rimangono in essa dopo aver attraversato le fasi precedenti di purificazione.

Progettazione di impianti di trattamento delle acque reflue

Progettazione del sistema operativo determinarne i costi, scegliere la giusta tecnologia di trattamento, garantire un funzionamento affidabile della struttura e portare le acque reflue a standard di qualità. Specialisti esperti ti aiuteranno a trovare installazioni e reagenti efficaci, elaborare un piano di trattamento delle acque reflue e mettere in funzione l'installazione. Un altro punto importante è la stesura di un preventivo che vi permetterà di pianificare e controllare le spese, oltre ad apportare eventuali aggiustamenti se necessario.

Per il progetto O.S. I seguenti fattori influiscono notevolmente:

• Volumi delle acque reflue. Progettare strutture per un terreno personale è una cosa, ma progettare strutture per il trattamento delle acque reflue in una comunità di cottage è un'altra. Inoltre, si deve tenere conto del fatto che le capacità dell'O.S. deve essere maggiore della quantità attuale di acque reflue.
• Terreno. Gli impianti di trattamento delle acque reflue richiedono l'accesso a veicoli speciali. È inoltre necessario provvedere all'alimentazione elettrica dell'impianto, allo scarico dell'acqua depurata e all'ubicazione del sistema fognario. O.S. possono occupare una vasta area, ma non dovrebbero interferire con edifici, strutture, strade e altre strutture vicine.
• Inquinamento delle acque reflue. La tecnologia per il trattamento delle acque meteoriche è molto diversa da quella per il trattamento delle acque domestiche.
• Livello di pulizia richiesto. Se il cliente desidera risparmiare sulla qualità dell'acqua purificata, è necessario utilizzare tecnologie semplici. Tuttavia, se è necessario scaricare l'acqua in bacini naturali, la qualità del trattamento deve essere adeguata.
• Competenza dell'esecutore. Se ordini O.S. da aziende inesperte, quindi preparatevi a spiacevoli sorprese sotto forma di un aumento dei preventivi di costruzione o di una fossa settica galleggiante in primavera. Ciò accade perché si dimenticano di includere punti piuttosto critici nel progetto.
• Caratteristiche tecnologiche. Le tecnologie utilizzate, la presenza o l'assenza di fasi di trattamento, la necessità di costruire sistemi a servizio dell'impianto di trattamento: tutto ciò deve riflettersi nel progetto.
• Altro.È impossibile prevedere tutto in anticipo. Man mano che l'impianto di trattamento viene progettato e installato, al piano di progettazione possono essere apportate varie modifiche che non potevano essere previste nella fase iniziale.

Fasi di progettazione di un impianto di trattamento:

1. Lavoro preliminare. Includono lo studio del sito, il chiarimento dei desideri del cliente, l’analisi delle acque reflue, ecc.
2. Raccolta dei permessi. Questo punto è solitamente rilevante per la costruzione di strutture grandi e complesse. Per la loro costruzione è necessario ottenere e approvare la documentazione pertinente dalle autorità di vigilanza: MOBVU, MOSRYBVOD, Rosprirodnadzor, SES, Hydromet, ecc.
3. Scelta della tecnologia. Sulla base dei paragrafi 1 e 2, vengono selezionate le tecnologie necessarie utilizzate per la purificazione dell'acqua.
4. Elaborazione di un preventivo. Costi di costruzione O.S. deve essere trasparente. Il cliente deve sapere esattamente quanto costano i materiali, qual è il prezzo delle apparecchiature installate, qual è la cassa salariale dei lavoratori, ecc. Dovresti anche considerare i costi della successiva manutenzione del sistema.
5. Efficienza della pulizia. Nonostante tutti i calcoli, i risultati di pulizia potrebbero essere lontani da quelli desiderati. Pertanto, già in fase di progettazione O.S. è necessario condurre esperimenti e studi di laboratorio che aiuteranno ad evitare spiacevoli sorprese una volta completata la costruzione.
6. Sviluppo e approvazione della documentazione di progetto. Per iniziare la costruzione degli impianti di trattamento, è necessario sviluppare e concordare i seguenti documenti: un progetto di zona di protezione sanitaria, un progetto di norme per gli scarichi consentiti, un progetto di emissioni massime consentite.

Installazione di impianti di trattamento

Dopo il progetto O.S è stata predisposta e sono stati ottenuti tutti i permessi necessari, inizia la fase di installazione. Sebbene l'installazione di una fossa settica di campagna sia molto diversa dalla costruzione di un impianto di trattamento delle acque reflue in una comunità di cottage, attraversano comunque diverse fasi.

Innanzitutto, l'area è preparata. Si sta scavando una fossa per installare un impianto di trattamento. Il fondo della fossa è riempito di sabbia e compattato o cementato. Se un impianto di trattamento è progettato per una grande quantità di acque reflue, di norma viene costruito sulla superficie terrestre. In questo caso, la fondazione viene gettata e su di essa è già installato un edificio o una struttura.

In secondo luogo, viene eseguita l'installazione dell'attrezzatura. È installato, collegato al sistema fognario e di drenaggio e alla rete elettrica. Questa fase è molto importante perché richiede che il personale conosca le specifiche di funzionamento dell'apparecchiatura da configurare. È l'installazione errata che molto spesso causa il guasto dell'apparecchiatura.

In terzo luogo, ispezione e consegna dell'oggetto. Dopo l'installazione, l'impianto di trattamento finito viene testato per la qualità del trattamento dell'acqua, nonché per la sua capacità di funzionare in condizioni di carico elevato. Dopo aver controllato il sistema operativo viene consegnato al cliente o al suo rappresentante e, se necessario, viene sottoposto a una procedura di controllo statale.

Manutenzione impianti di trattamento

Come ogni attrezzatura, anche l'impianto di trattamento necessita di manutenzione. Principalmente da O.S. È necessario rimuovere i detriti di grandi dimensioni, la sabbia e il limo in eccesso che si formano durante la pulizia. Su sistemi operativi di grandi dimensioni il numero e la tipologia degli elementi rimossi può essere notevolmente maggiore. Ma in ogni caso dovranno essere cancellati.

In secondo luogo, viene verificata la funzionalità dell'apparecchiatura. Malfunzionamenti in qualsiasi elemento possono portare non solo a una diminuzione della qualità della depurazione dell'acqua, ma anche al guasto di tutte le apparecchiature.

In terzo luogo, se viene rilevato un guasto, l'apparecchiatura deve essere riparata. Ed è positivo se l'attrezzatura è in garanzia. Se il periodo di garanzia è scaduto, riparare il sistema operativo O.S. dovrai farlo a tue spese.

L'acqua nelle moderne stazioni di approvvigionamento idrico viene sottoposta a purificazione in più fasi per rimuovere impurità solide, fibre, sospensioni colloidali, microrganismi e per migliorare le proprietà organolettiche. Il risultato di altissima qualità si ottiene attraverso la combinazione di due tecnologie: filtrazione meccanica e trattamento chimico.

Caratteristiche delle tecnologie di pulizia

Filtrazione meccanica. La prima fase del trattamento dell'acqua consente di rimuovere dal mezzo inclusioni solide e fibrose visibili: sabbia, ruggine, ecc. Durante il trattamento meccanico, l'acqua viene successivamente fatta passare attraverso una serie di filtri con celle di dimensioni decrescenti.

Trattamento chimico. La tecnologia viene utilizzata per riportare alla normalità la composizione chimica e gli indicatori di qualità dell'acqua. A seconda delle caratteristiche iniziali del mezzo, il trattamento può comprendere diverse fasi: decantazione, disinfezione, coagulazione, addolcimento, chiarificazione, aerazione, demineralizzazione, filtrazione.

Metodi di depurazione chimica dell'acqua negli acquedotti

Difesa

Nelle stazioni di approvvigionamento idrico vengono installati serbatoi speciali con meccanismo di troppopieno o vengono installati serbatoi di decantazione in cemento armato a una profondità di 4-5 m. La velocità del movimento dell'acqua all'interno del serbatoio viene mantenuta al livello minimo e gli strati superiori scorrono più velocemente rispetto a quelli inferiori. In tali condizioni, le particelle pesanti si depositano sul fondo del serbatoio e vengono rimosse dal sistema attraverso canali di drenaggio. In media, sono necessarie 5-8 ore affinché l'acqua si depositi. Durante questo periodo si deposita fino al 70% delle impurità pesanti.

Disinfezione

La tecnologia di purificazione ha lo scopo di rimuovere i microrganismi pericolosi dall'acqua. Impianti di disinfezione sono presenti in tutti i sistemi di approvvigionamento idrico, senza eccezioni. La disinfezione dell'acqua può essere effettuata mediante irradiazione o aggiunta di sostanze chimiche. Nonostante l'avvento delle moderne tecnologie, è preferibile l'uso di disinfettanti a base di cloro. Il motivo della popolarità dei reagenti è la buona solubilità dei composti contenenti cloro nell'acqua, la capacità di rimanere attivi in ​​un ambiente in movimento e di avere un effetto disinfettante sulle pareti interne della tubazione.

Coagulazione

La tecnologia consente di rimuovere le impurità disciolte che non vengono catturate dalle maglie filtranti. Come coagulanti dell'acqua vengono utilizzati poliossicloruro o solfato di alluminio e allume di potassio-alluminio. I reagenti provocano la coagulazione, cioè l'adesione di impurità organiche, grandi molecole proteiche e plancton sospeso. Nell'acqua si formano grandi scaglie pesanti che precipitano portando con sé sospensioni organiche e alcuni microrganismi. Per accelerare la reazione, nelle stazioni di trattamento vengono utilizzati flocculanti. L'acqua dolce viene alcalinizzata con soda o calce per formare rapidamente scaglie.

Ammorbidimento

Il contenuto di composti di calcio e magnesio (sali di durezza) nell'acqua è strettamente regolato. Per rimuovere le impurità vengono utilizzati filtri con resine a scambio ionico cationiche o anioniche. Quando l'acqua passa attraverso il carico, gli ioni della durezza vengono sostituiti da idrogeno o sodio, che sono sicuri per la salute umana e per il sistema idraulico. La capacità di assorbimento della resina viene ripristinata mediante controlavaggio, ma la capacità diminuisce ogni volta. A causa dell'elevato costo dei materiali, questa tecnologia di addolcimento dell'acqua viene utilizzata principalmente negli impianti di trattamento locali.

Alleggerimento

La tecnica viene utilizzata per purificare le acque superficiali contaminate da acidi fulvici, acidi umici e impurità organiche. Il liquido proveniente da tali fonti ha spesso un colore, un sapore e una tinta bruno-verdastro caratteristici. Nella prima fase, l'acqua viene inviata alla camera di miscelazione con l'aggiunta di un coagulante chimico e di un reagente contenente cloro. Il cloro distrugge le inclusioni organiche e i coagulanti le rimuovono nel sedimento.

Aerazione

La tecnologia viene utilizzata per rimuovere ferro ferroso, manganese e altre impurità ossidanti dall'acqua. Con l'aerazione a pressione, il liquido viene fatto gorgogliare con una miscela di aria. L'ossigeno si dissolve nell'acqua, ossida gas e sali metallici, rimuovendoli dall'ambiente sotto forma di sedimenti o sostanze volatili insolubili. La colonna di aerazione non è completamente riempita di liquido. Un cuscino d'aria sopra la superficie dell'acqua ammorbidisce il colpo d'ariete e aumenta l'area di contatto con l'aria.

L'aerazione senza pressione richiede attrezzature più semplici e viene effettuata in speciali installazioni di docce. All'interno della camera l'acqua viene nebulizzata tramite espulsori per aumentare l'area di contatto con l'aria. Se il contenuto di ferro è elevato, i complessi di aerazione possono essere integrati con apparecchiature di ozonizzazione o cassette filtranti.

Demineralizzazione

La tecnologia viene utilizzata per preparare l'acqua nei sistemi di approvvigionamento idrico industriale. La demineralizzazione rimuove l'eccesso di ferro, calcio, sodio, rame, manganese e altri cationi e anioni dall'ambiente, aumentando la durata delle tubazioni e delle apparecchiature di processo. Per purificare l'acqua si utilizza la tecnologia dell'osmosi inversa, dell'elettrodialisi, della distillazione o della deionizzazione.

Filtrazione

L'acqua viene filtrata passando attraverso filtri a carbone o carbonizzazione. Il assorbente assorbe fino al 95% delle impurità, sia chimiche che biologiche. Fino a poco tempo fa, per filtrare l'acqua negli acquedotti venivano utilizzate cartucce pressate, ma la loro rigenerazione è un processo piuttosto costoso. I complessi moderni includono una carica di carbone in polvere o granulare, che viene semplicemente versata in un contenitore. Miscelato con acqua, il carbone rimuove attivamente le impurità senza modificare il suo stato di aggregazione. La tecnologia è più economica ma altrettanto efficace dei filtri a blocco. Il caricamento del carbone rimuove metalli pesanti, sostanze organiche e tensioattivi dall'acqua. La tecnologia può essere utilizzata in impianti di trattamento di qualsiasi tipo.

Che qualità di acqua riceve il consumatore?

L'acqua diventa potabile solo dopo essere stata sottoposta a una serie completa di misure di trattamento. Quindi passa alle comunicazioni cittadine per la consegna al consumatore.

È necessario tenere conto del fatto che anche se i parametri dell'acqua negli impianti di trattamento rispettano pienamente gli standard sanitari e igienici nei punti di raccolta dell'acqua, la sua qualità potrebbe essere significativamente inferiore. Il motivo sono le comunicazioni vecchie e arrugginite. L'acqua viene contaminata mentre passa attraverso la tubazione. Pertanto, l'installazione di filtri aggiuntivi negli appartamenti, nelle case private e nelle imprese rimane una questione urgente. Le apparecchiature adeguatamente selezionate garantiscono che l'acqua soddisfi i requisiti normativi e la renda addirittura sana.

Dato che il volume del consumo idrico è in continua crescita e le fonti d'acqua sotterranee sono limitate, la carenza d'acqua viene compensata dai corpi idrici superficiali.
La qualità dell'acqua potabile deve soddisfare requisiti standard elevati. E il funzionamento normale e stabile di dispositivi e apparecchiature dipende dalla qualità dell'acqua utilizzata per scopi industriali. Pertanto, quest'acqua deve essere ben purificata e soddisfare gli standard.

Ma nella maggior parte dei casi la qualità dell'acqua è bassa e il problema della depurazione dell'acqua oggi è di grande attualità.
È possibile migliorare la qualità del trattamento delle acque reflue, che poi si prevede di utilizzare per scopi potabili ed economici, utilizzando metodi speciali per la loro purificazione. A questo scopo vengono costruiti complessi di impianti di trattamento, che vengono poi riuniti in impianti di trattamento delle acque.

Ma attenzione va posta al problema della depurazione non solo dell’acqua che poi verrà utilizzata per gli alimenti. Eventuali acque reflue, dopo aver attraversato determinate fasi di depurazione, vengono scaricate in corpi idrici o sul terreno. E se contengono impurità nocive e la loro concentrazione è superiore ai valori consentiti, viene inferto un duro colpo all'ambiente. Pertanto, tutte le misure per proteggere i bacini idrici, i fiumi e la natura in generale iniziano con il miglioramento della qualità del trattamento delle acque reflue. Impianti speciali che servono per il trattamento delle acque reflue, oltre alla loro funzione principale, consentono anche l'estrazione di impurità utili dalle acque reflue, che potranno essere utilizzate in futuro, possibilmente anche in altri settori.
Il grado di trattamento delle acque reflue è regolato da atti legislativi, vale a dire "Norme per la protezione delle acque superficiali dall'inquinamento causato dalle acque reflue" e "Fondamenti della legislazione sull'acqua della Federazione Russa".
Tutti i complessi di impianti di trattamento possono essere suddivisi in approvvigionamento idrico e fognario. Ciascuna tipologia può essere ulteriormente suddivisa in sottospecie, differenti per caratteristiche strutturali, composizione, nonché processi tecnologici di depurazione.

Impianti di trattamento delle acque

I metodi di depurazione dell'acqua utilizzati e, di conseguenza, la composizione degli stessi impianti di trattamento, sono determinati dalla qualità dell'acqua di fonte e dai requisiti dell'acqua che deve essere ottenuta all'uscita.
La tecnologia di pulizia comprende i processi di chiarificazione, sbiancamento e disinfezione. Ciò avviene attraverso i processi di sedimentazione, coagulazione, filtrazione e trattamento con cloro. Se inizialmente l'acqua non è molto inquinata, alcuni processi tecnologici vengono saltati.

I metodi più comuni per la chiarificazione e la decolorazione delle acque reflue negli impianti di trattamento delle acque sono la coagulazione, la filtrazione e la sedimentazione. Spesso l'acqua viene depositata in vasche di decantazione orizzontali e filtrata utilizzando vari mezzi o chiarificatori a contatto.
La pratica di costruzione di impianti di trattamento dell'acqua nel nostro paese ha dimostrato che i dispositivi più utilizzati sono quelli progettati in modo tale che vasche di decantazione orizzontali e filtri rapidi fungano da principali elementi di trattamento.

I requisiti uniformi per l'acqua potabile purificata predeterminano la composizione e la struttura quasi identiche delle strutture. Facciamo un esempio. Senza eccezione, tutti gli impianti di trattamento dell'acqua (indipendentemente dalla loro potenza, prestazioni, tipo e altre caratteristiche) includono i seguenti componenti:
- dispositivi reagenti con miscelatore;
- camere di flocculazione;
- camere di decantazione e chiarificatori orizzontali (meno spesso verticali);
- ;
- contenitori per acqua depurata;
- ;
- strutture ausiliarie, amministrative e domestiche.

Impianti di trattamento delle acque reflue

Gli impianti di trattamento delle acque reflue hanno una struttura ingegneristica complessa, proprio come i sistemi di trattamento delle acque. In tali strutture, le acque reflue attraversano le fasi di trattamento meccanico, biochimico (chiamato anche) e chimico.

Il trattamento meccanico delle acque reflue consente di separare i solidi sospesi, nonché le impurità grossolane, filtrando, filtrando e decantando. In alcuni impianti di trattamento, la pulizia meccanica è la fase finale del processo. Ma spesso è solo una fase preparatoria per la purificazione biochimica.

La componente meccanica del complesso di trattamento delle acque reflue è costituita dai seguenti elementi:
- griglie che trattengono grosse impurità di origine minerale e organica;
- dissabbiatori, che permettono di separare le impurità meccaniche pesanti (solitamente sabbia);
- vasche di decantazione per la separazione delle particelle sospese (spesso di origine organica);
- dispositivi di clorazione con serbatoi di contatto, dove le acque reflue chiarificate vengono disinfettate sotto l'influenza del cloro.
Tali acque reflue dopo la disinfezione possono essere scaricate in un serbatoio.

A differenza della pulizia meccanica, nel metodo della pulizia chimica i miscelatori e le unità reagenti vengono installati davanti ai serbatoi di decantazione. Pertanto, dopo aver attraversato la griglia e il dissabbiatore, le acque reflue entrano nel miscelatore, dove viene aggiunto uno speciale reagente di coagulazione. E poi la miscela viene inviata al serbatoio di decantazione per la chiarificazione. Dopo la vasca di decantazione, l'acqua viene rilasciata nel serbatoio oppure alla successiva fase di purificazione, dove avviene un'ulteriore chiarificazione, e quindi rilasciata nel serbatoio.

Il metodo biochimico di trattamento delle acque reflue viene spesso effettuato nei seguenti impianti: campi di filtrazione o biofiltri.
Nei campi di filtrazione le acque reflue, dopo aver attraversato la fase di depurazione in vagli e dissabbiatori, entrano in vasche di decantazione per la chiarificazione e la sverminazione. Seguono poi i campi di irrigazione o di filtraggio, dopo di che vengono scaricati nel serbatoio.
Quando vengono trattate nei biofiltri, le acque reflue passano attraverso fasi di trattamento meccanico e poi subiscono un'aerazione forzata. Successivamente, le acque reflue contenenti ossigeno entrano nelle strutture del biofiltro, per poi essere inviate ad una vasca di decantazione secondaria, dove si depositano le sostanze sospese e l'acqua in eccesso rimossa dal biofiltro. Successivamente, le acque reflue trattate vengono disinfettate e scaricate nel serbatoio.
Il trattamento delle acque reflue nelle vasche di aerazione passa attraverso le seguenti fasi: griglie, dissabbiatori, aerazione forzata, decantazione. Successivamente le acque reflue pretrattate entrano nella vasca di aerazione e quindi nelle vasche di decantazione secondarie. Questo metodo di pulizia termina allo stesso modo del precedente: con una procedura di disinfezione, dopodiché le acque reflue possono essere scaricate in un serbatoio.

I principali metodi per migliorare la qualità dell'acqua naturale e la composizione delle strutture dipendono dalla qualità dell'acqua alla fonte e dallo scopo del sistema di approvvigionamento idrico. I principali metodi di purificazione dell'acqua includono:

1. alleggerimento, che si ottiene decantando l'acqua in una vasca di decantazione o in chiarificatori per depositare le particelle sospese nell'acqua e filtrando l'acqua attraverso un materiale filtrante;

2. disinfezione(disinfezione) per distruggere i batteri patogeni;

3. ammorbidente– riduzione dei sali di calcio e magnesio nell'acqua;

4. speciale trattamento dell'acqua– dissalazione (dissalazione), deferrizzazione, stabilizzazione – utilizzati principalmente a fini produttivi.

Lo schema degli impianti per la preparazione dell'acqua potabile utilizzando un serbatoio di decantazione e un filtro è mostrato in Fig. 1.8.

La purificazione dell'acqua naturale per scopi potabili consiste nelle seguenti misure: coagulazione, chiarificazione, filtrazione, disinfezione mediante clorazione.

Coagulazione utilizzato per accelerare il processo di sedimentazione delle sostanze sospese. Per fare ciò vengono aggiunti all'acqua dei reagenti chimici, i cosiddetti coagulanti, che reagiscono con i sali presenti nell'acqua, favorendo la precipitazione delle particelle sospese e colloidali. La soluzione coagulante viene preparata e dosata in impianti chiamati reagent facility. La coagulazione è un processo molto complesso. Fondamentalmente i coagulanti allargano le sostanze sospese unendole tra loro. I sali di alluminio o di ferro vengono aggiunti all'acqua come coagulante. I più comunemente usati sono il solfato di alluminio Al2(SO4)3, il solfato ferroso FeSO4 e il cloruro ferrico FeCl3. La loro quantità dipende dal pH dell'acqua (la reazione attiva del pH dell'acqua è determinata dalla concentrazione di ioni idrogeno: pH=7 ambiente neutro, pH>7 acido, pH<7-щелочная). Доза коагулянта зависит от мутности и цветности воды и определяется согласно СНиП РК 04.01.02.–2001 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения». Для коагулирования используют мокрый способ дозирования реагентов. Коагулянт вводят в воду уже растворенный. Для этого имеется растворный бак, два расходных бака, где готовится раствор определенной концентрации путем добавления воды. Готовый раствор коагулянта подается в дозировочный бачок, имеющий поплавковый клапан, поддерживающий постоянный уровень воды. Затем из него раствор подается в смесители.

Riso. 1.8. Schemi delle stazioni di trattamento dell'acqua: con camera di formazione del fiocco, vasche di decantazione e filtri (A); con chiarificatore con sedimento in sospensione e filtri (B)

1 – pompa di primo sollevamento; 2 – negozio di reagenti; 3 – miscelatore; 4 – camera di flocculazione; 5 – vasca di decantazione; 6 – filtro; 7 – tubazione ingresso cloro; 8 – serbatoio acqua depurata; 9 – seconda pompa di sollevamento; 10 – chiarificatore con sedimento in sospensione

Per accelerare il processo di coagulazione vengono introdotti flocculanti: poliacrilammide, acido silicico. I modelli più comuni di miscelatori sono: deflettore, perforato e vortice. Il processo di miscelazione deve avvenire fino alla formazione delle scaglie, quindi l'acqua rimane nel mixer per non più di 2 minuti. Il miscelatore Baffle è un vassoio con divisori inclinati a 45°. L'acqua cambia più volte direzione formando intensi vortici e favorisce il rimescolamento del coagulante. Miscelatori a foro: nei divisori trasversali sono presenti dei fori; anche l'acqua che li attraversa forma turbolenze, favorendo la miscelazione del coagulante. I miscelatori a vortice sono miscelatori verticali in cui la miscelazione avviene a causa della turbolizzazione di un flusso verticale.

Dal miscelatore l'acqua scorre nella camera di flocculazione (camera di reazione). Qui rimane per 10 - 40 minuti fino ad ottenere delle scaglie grosse. La velocità di movimento nella camera è tale che i fiocchi non cadono e vengono distrutti.

Le camere di flocculazione si distinguono: idromassaggio, deflettore, a pale, vortex, a seconda del metodo di miscelazione. Partizionato: un serbatoio in cemento armato è diviso da tramezzi (longitudinali) in corridoi. L'acqua li attraversa ad una velocità di 0,2 - 0,3 m/s. Il numero di corridoi dipende dalla torbidità dell'acqua. Lama – con disposizione ad albero verticale o orizzontale dei miscelatori. Vortice: un serbatoio a forma di idrociclone (conico, che si espande verso l'alto). L'acqua entra dal basso e si muove con una velocità decrescente da 0,7 m/s a 4 - 5 mm/s, mentre gli strati periferici d'acqua vengono attirati in quello principale, creando un movimento a vortice, che favorisce una buona miscelazione e flocculazione. Dalla camera di flocculazione l'acqua confluisce nella vasca di decantazione o nei chiarificatori per la chiarificazione.

Alleggerimentoè il processo di separazione delle sostanze sospese dall'acqua che si muove a bassa velocità attraverso apposite strutture: vasche di decantazione, chiarificatori. La sedimentazione delle particelle avviene sotto l'influenza della gravità, perché Il peso specifico delle particelle è maggiore del peso specifico dell'acqua. Le fonti di approvvigionamento idrico hanno diversi livelli di solidi sospesi, ad es. hanno una torbidità diversa, quindi la durata della chiarificazione sarà diversa.

Esistono vasche di sedimentazione orizzontali, verticali e radiali.

Le vasche di decantazione orizzontali vengono utilizzate quando la capacità della stazione è superiore a 30.000 m 3 /giorno; sono una vasca rettangolare con pendenza del fondo inversa per rimuovere i sedimenti accumulati mediante controlavaggio. L'acqua viene fornita dall'estremità. Un movimento relativamente uniforme si ottiene installando pareti divisorie perforate, sfioratori, tasche di raccolta e grondaie. La vasca di sedimentazione può essere a due sezioni, con una larghezza della sezione non superiore a 6 metri e il tempo di sedimentazione è di 4 ore.

Vasche di decantazione verticale – con una capacità della stazione di trattamento fino a 3000 m 3 /giorno. Al centro della coppa c'è un tubo in cui viene fornita l'acqua. La vasca di decantazione è a pianta rotonda o quadrata con fondo conico (a=50-70°). L'acqua scorre lungo il pozzetto attraverso un tubo, quindi risale a bassa velocità nella parte operativa del pozzetto, dove viene raccolta attraverso uno stramazzo in un vassoio circolare. La velocità del flusso verso l'alto è 0,5 – 0,75 mm/s, cioè deve essere inferiore alla velocità di sedimentazione delle particelle sospese. In questo caso, il diametro del sedimentatore non è superiore a 10 m, il rapporto tra il diametro del sedimentatore e l'altezza di sedimentazione è 1,5. Il numero di vasche di decantazione è almeno 2. A volte il serbatoio di decantazione è combinato con una camera di flocculazione, che si trova al posto del tubo centrale. In questo caso l'acqua esce tangenzialmente dall'ugello ad una velocità di 2–3 m/s, creando le condizioni per la formazione dei fiocchi. Per smorzare il movimento rotatorio, sul fondo della vasca di decantazione sono installate delle griglie. Il tempo di sedimentazione nelle vasche di decantazione verticale è di 2 ore.

I decantatori radiali sono serbatoi rotondi con fondo leggermente conico; vengono utilizzati nell'approvvigionamento di acque industriali con un elevato contenuto di particelle in sospensione e una capacità superiore a 40.000 m 3 /giorno.

L'acqua viene fornita al centro e poi si sposta radialmente in un vassoio di raccolta attorno alla periferia del pozzetto, da cui viene scaricata attraverso un tubo. L'alleggerimento si verifica anche a causa della creazione di basse velocità di movimento. Le vasche di decantazione hanno una profondità di 3-5 m al centro, 1,5-3 m alla periferia e un diametro di 20-60 m. Il sedimento viene rimosso meccanicamente, con raschiatori, senza interrompere il funzionamento della vasca di decantazione. .

Chiarificanti. Il processo di schiarimento in essi avviene più intensamente, perché Dopo la coagulazione, l'acqua attraversa uno strato di sedimento in sospensione, che viene mantenuto in questo stato da un flusso d'acqua (Fig. 1.9).

Le particelle di sedimento sospeso contribuiscono ad un maggiore ingrossamento delle scaglie coagulanti. I fiocchi di grandi dimensioni possono trattenere più particelle sospese nell'acqua chiarificata. Questo principio è alla base del funzionamento dei chiarificatori con sedimenti in sospensione. A parità di volumi rispetto alle vasche di decantazione, i chiarificatori hanno una maggiore produttività e richiedono meno coagulante. Per rimuovere l'aria che può agitare i sedimenti sospesi, l'acqua viene prima diretta al separatore d'aria. In un chiarificatore del tipo a corridoio, l'acqua chiarificata viene fornita tramite una tubazione dal basso e distribuita tramite tubi forati nei vani laterali (corridoi) nella parte inferiore.

La velocità del flusso verso l'alto nella parte operativa dovrebbe essere di 1-1,2 mm/s in modo che i fiocchi di coagulante siano sospesi. Quando si passa attraverso uno strato di sedimento sospeso, le particelle sospese vengono trattenute, l'altezza del sedimento sospeso è di 2 - 2,5 m Il grado di chiarificazione è maggiore rispetto a un serbatoio di decantazione. Sopra la parte operativa è presente una zona protettiva dove non sono presenti sedimenti in sospensione. Successivamente l'acqua chiarificata entra in una vaschetta di raccolta, dalla quale viene fornita al filtro attraverso una tubazione. L'altezza della parte di lavoro (zona di chiarifica) è di 1,5-2 m.

Filtraggio dell'acqua. Dopo la chiarificazione, l'acqua viene filtrata; a questo scopo vengono utilizzati filtri che presentano uno strato di materiale filtrante a grana fine, nel quale vengono trattenute fini particelle sospese al passaggio dell'acqua. Materiale filtrante: sabbia di quarzo, ghiaia, antracite frantumata. I filtri sono veloci, ultraveloci, lenti: veloci: funzionano con la coagulazione; lento – senza coagulazione; ultraveloce – con e senza coagulazione.

Esistono filtri a pressione (ad alta velocità), filtri non a pressione (veloci e lenti). Nei filtri a pressione, l'acqua passa attraverso lo strato filtrante sotto la pressione creata dalle pompe. In quelli non in pressione - sotto la pressione creata dalla differenza dei livelli dell'acqua nel filtro e all'uscita da esso.

Riso. 1.9. Chiarificatore di sedimenti sospesi di tipo corridoio

1 – camera di lavoro; 2 – compattatore di sedimenti; 3 – finestre coperte da visiere; 4 – condotte per la fornitura di acqua chiarificata; 5 – condotte per il rilascio dei sedimenti; 6 – condotte per la raccolta dell'acqua dal compattatore di sedimenti; 7 – valvola; 8 – grondaie; 9 – vaschetta di raccolta

Nei filtri rapidi aperti (non in pressione), l'acqua viene immessa dall'estremità in una tasca e passa dall'alto verso il basso attraverso lo strato filtrante e lo strato di supporto in ghiaia, quindi attraverso il fondo forato entra nel drenaggio, da lì attraverso un conduttura in un serbatoio di acqua pulita. Il filtro viene lavato con corrente inversa attraverso la tubazione di scarico dal basso verso l'alto, l'acqua viene raccolta nelle grondaie e quindi scaricata nella fogna. Lo spessore del mezzo filtrante dipende dalla dimensione della sabbia e si presume sia compreso tra 0,7 e 2 m. La velocità di filtrazione stimata è di 5,5-10 m/h. Il tempo di lavaggio è di 5-8 minuti. Lo scopo del drenaggio è scaricare uniformemente l'acqua filtrata. Ora utilizzano filtri a due strati, caricando prima (dall'alto verso il basso) l'antracite frantumata (400 - 500 mm), quindi la sabbia (600 - 700 mm), supportando uno strato di ghiaia (650 mm). L'ultimo strato serve a prevenire il dilavamento del mezzo filtrante.

Oltre al filtro a flusso singolo (già menzionato), vengono utilizzati filtri a doppio flusso, in cui l'acqua viene fornita in due flussi: dall'alto e dal basso, e l'acqua filtrata viene scaricata attraverso un tubo. Velocità di filtrazione – 12 m/ora. La produttività di un filtro a doppio flusso è 2 volte maggiore di quella di un filtro a flusso singolo.

Disinfezione dell'acqua. Durante la decantazione e il filtraggio, la maggior parte dei batteri viene trattenuta, fino al 95%. I batteri rimanenti vengono distrutti a seguito della disinfezione.

La disinfezione dell’acqua si ottiene nei seguenti modi:

1. La clorazione viene effettuata con cloro liquido e candeggina. L'effetto della clorazione si ottiene miscelando intensamente il cloro con l'acqua in una tubazione o in un serbatoio speciale per 30 minuti. Vengono aggiunti 2-3 mg di cloro per 1 litro di acqua filtrata e 6 mg di cloro per 1 litro di acqua non filtrata. L'acqua fornita al consumatore deve contenere 0,3 - 0,5 mg di cloro per 1 litro, il cosiddetto cloro residuo. Solitamente viene utilizzata la doppia clorazione: prima e dopo la filtrazione.

Il cloro viene dosato in cloratori speciali, che sono a pressione o sotto vuoto. Gli elettrolizzatori a pressione hanno uno svantaggio: il cloro liquido è sotto una pressione superiore a quella atmosferica, quindi sono possibili perdite di gas, che è tossico; quelli sottovuoto non presentano questo inconveniente. Il cloro viene consegnato in forma liquefatta in bombole, dalle quali il cloro viene versato in uno intermedio, dove passa allo stato gassoso. Il gas entra nel cloratore, dove si scioglie nell'acqua del rubinetto per formare acqua clorata, che viene poi immessa nella tubazione che trasporta l'acqua destinata alla clorazione. Quando la dose di cloro aumenta, nell'acqua rimane un odore sgradevole; tale acqua deve essere declorata.

2. L'ozonizzazione è la disinfezione dell'acqua con ozono (ossidazione dei batteri con ossigeno atomico ottenuto dalla scissione dell'ozono). L'ozono rimuove colore, odori e sapori dall'acqua. Per disinfettare 1 litro di fonti sotterranee sono necessari 0,75 - 1 mg di ozono, 1 litro di acqua filtrata da fonti superficiali richiede 1-3 mg di ozono.

3. L'irradiazione ultravioletta viene prodotta utilizzando i raggi ultravioletti. Questo metodo viene utilizzato per disinfettare fonti sotterranee con basse portate e acqua filtrata proveniente da fonti superficiali. Le lampade al quarzo-mercurio ad alta e bassa pressione fungono da sorgenti di radiazioni. Esistono unità di pressione installate in condotte a pressione, unità non a pressione - su tubazioni orizzontali e in canali speciali. L'effetto di disinfezione dipende dalla durata e dall'intensità della radiazione. Questo metodo non è applicabile alle acque ad elevata torbidità.

Rete di approvvigionamento idrico

Le reti di approvvigionamento idrico si dividono in reti principali e reti di distribuzione. Principale: trasportare masse d'acqua in transito verso oggetti di consumo, distribuzione: fornire acqua dalla rete ai singoli edifici.

Quando si tracciano le reti di approvvigionamento idrico, è necessario tenere conto della disposizione dell'impianto di approvvigionamento idrico, dell'ubicazione dei consumatori e del terreno.

Riso. 1.10. Schemi della rete di approvvigionamento idrico

a – ramificato (vicolo cieco); Portare

In base allo schema progettuale, le reti di approvvigionamento idrico si dividono in: vicolo cieco e ad anello.

Le reti senza uscita vengono utilizzate per quegli impianti di approvvigionamento idrico che consentono interruzioni nella fornitura di acqua (Fig. 1.10, a). Le reti ad anello sono più affidabili nel funzionamento perché... in caso di incidente su una delle linee, i consumatori verranno riforniti di acqua attraverso l'altra linea (Fig. 1.10, b). Le reti di adduzione idrica antincendio devono avere forma ad anello.

Per l'approvvigionamento idrico esterno vengono utilizzati tubi in ghisa, acciaio, cemento armato, cemento-amianto e polietilene.

Tubi in ghisa con rivestimento anticorrosivo sono durevoli e ampiamente utilizzati. Svantaggio: scarsa resistenza ai carichi dinamici. I tubi in ghisa sono dotati di bicchieri, con un diametro di 50–1200 mm e una lunghezza di 2–7 m e asfaltati dall'interno e dall'esterno per prevenire la corrosione. I giunti vengono sigillati con fili di catrame utilizzando mastice, quindi il giunto viene sigillato con cemento amianto e compattato utilizzando un martello e calafataggio.

Tubi di acciaio con diametro 200 – 1400 mm vengono utilizzati per la posa di condotte idriche e reti di distribuzione a pressioni superiori a 10 atm. I tubi d'acciaio sono collegati mediante saldatura. Tubi acqua e gas - su raccordi filettati. L'esterno dei tubi d'acciaio è ricoperto con mastice bituminoso o carta kraft in 1 - 3 strati. Secondo il metodo di fabbricazione dei tubi, si distinguono: tubi saldati a cordone diritto con un diametro di 400 - 1400 mm, una lunghezza di 5 - 6 m; senza saldatura (laminato a caldo) con un diametro di 200 – 800 mm.

Tubi in cemento-amianto Sono prodotti con un diametro di 50 - 500 mm, una lunghezza di 3 - 4 m Il vantaggio è la dielettricità (non sono influenzati dalle correnti elettriche vaganti). Svantaggio: soggetto a sollecitazioni meccaniche associate a carichi dinamici. Pertanto è necessario prestare attenzione durante il trasporto. Il collegamento è un raccordo con anelli in gomma.

Come condutture dell'acqua vengono utilizzati tubi in cemento armato con un diametro di 500 - 1600 mm, il collegamento è a dito.

I tubi in polietilene sono resistenti alla corrosione, robusti, durevoli e hanno una minore resistenza idraulica. Lo svantaggio è l'elevato coefficiente di dilatazione lineare. Quando si sceglie il materiale del tubo, è necessario tenere conto delle condizioni di progettazione e dei dati climatici. Per il normale funzionamento, sulle reti di approvvigionamento idrico sono installati i seguenti raccordi: raccordi di intercettazione e controllo (valvole a saracinesca, valvole), rubinetti dell'acqua (distributori, rubinetti, idranti), raccordi di sicurezza (valvole di ritegno, pistoni ad aria). I pozzetti di ispezione sono installati nei luoghi in cui sono installati raccordi e accessori. I pozzi di approvvigionamento idrico sulle reti sono realizzati in cemento armato prefabbricato.

Il calcolo della rete idrica consiste nello stabilire un diametro del tubo sufficiente per far passare le portate calcolate e nel determinare le perdite di carico in esse. La profondità di posa dei tubi dell'acqua dipende dalla profondità del congelamento del suolo e dal materiale dei tubi. La profondità dei tubi (fino al fondo del tubo) dovrebbe essere 0,5 m inferiore alla profondità calcolata del congelamento del suolo in una data regione climatica.

Uno degli obiettivi principali dell'impresa è l'efficace purificazione dell'acqua ottenuta da fonti superficiali naturali al fine di fornire ai residenti acqua potabile di alta qualità. Il classico schema tecnologico utilizzato nelle stazioni di trattamento delle acque di Mosca consente di svolgere questo compito. Tuttavia, le tendenze in atto nel deterioramento della qualità dell’acqua nelle fonti idriche a causa dell’impatto antropico e l’inasprimento degli standard di qualità dell’acqua potabile impongono la necessità di aumentare il grado di purificazione.

Con l'inizio del nuovo millennio a Mosca, per la prima volta in Russia, oltre allo schema classico, vengono utilizzate tecnologie innovative altamente efficienti per la preparazione dell'acqua potabile di nuova generazione. I progetti del 21° secolo sono moderni impianti di trattamento, in cui la tecnologia classica è integrata con processi di ozonizzazione e assorbimento su carbone attivo. Grazie all'assorbimento dell'ozono, l'acqua viene purificata meglio dai contaminanti chimici, vengono eliminati odori e sapori sgradevoli e avviene un'ulteriore disinfezione.

L'uso di tecnologie innovative elimina l'influenza dei cambiamenti stagionali nella qualità dell'acqua naturale, garantisce una deodorizzazione affidabile dell'acqua potabile e la sua sicurezza epidemica garantita anche in caso di contaminazione di emergenza della fonte di approvvigionamento idrico. In totale, circa il 50% di tutta l'acqua trattata viene preparata utilizzando le nuove tecnologie.

Insieme all'introduzione di nuovi metodi di purificazione dell'acqua, vengono migliorati i processi di disinfezione. Al fine di aumentare l'affidabilità e la sicurezza della produzione di acqua potabile eliminando il cloro liquido dalla circolazione, nel 2012 è stata completata la transizione di tutte le stazioni di trattamento dell'acqua a un nuovo reagente: l'ipoclorito di sodio.In connessione con l'inasprimento degli standard statali per il contenuto di cloroformio nell'acqua potabile, è stato effettuato uno sviluppo mirato dei regimi di disinfezione, motivo per cui la concentrazione di cloroformio nell'acqua del rubinetto di Mosca, secondo i dati medi per il 2018, non ha superato 5 - 13 μg/l, con uno standard di 60 mg/l.

Gli schemi tecnologici per la depurazione delle acque artesiane sono individuali per ciascun impianto, tenendo conto delle caratteristiche della qualità dell'acqua delle falde acquifere sfruttate e contengono le seguenti fasi: deferrizzazione; addolcimento; condizionamento dell'acqua mediante filtri di assorbimento del carbone; rimozione delle impurità dei metalli pesanti; disinfezione con ipoclorito di sodio o mediante lampade a raggi ultravioletti.

Oggi, nei distretti amministrativi Troitsky e Novomoskovsky di Mosca, circa la metà delle unità di presa dell'acqua forniscono acqua che ha subito un trattamento tecnologico.

L'introduzione graduale di nuove tecnologie viene effettuata in conformità con il Piano generale per lo sviluppo del sistema di approvvigionamento idrico, che prevede che la ricostruzione completa di tutti gli impianti di trattamento dell'acqua consentirà di fornire acqua della massima qualità a tutti i residenti di la metropoli di Mosca.