Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды​ (К СНИП РК 4.01-02 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»)

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Казахстанский центр модернизации и развития жилищно-коммунального хозяйства»

2 ПРЕДСТАВЛЕН Управление технического регулирования и нормирования Комитета по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства Министерства регионального развития Республики Казахстан

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Комитета по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства Министерства регионального развития Республики Казахстан от 27 декабря 2013 года № 394-НК с 01.05.2014

4 ВЗАМЕН Пособия к СНиП 2.04.02-84, утверждённого приказом НИИ КВОВ АКХ им. К. Д. Памфилова от 9 апреля 1985 г. № 24

Настоящий государственный норматив не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Уполномоченного государственного органа РК в сфере архитектурной, градостроительной и строительной деятельности, жилищных отношений и коммунального хозяйства.

1.1 Настоящее Пособие является дополнением к разделу 9 «Водоподготовка» СНиП РК 4.01-02 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

1.2 Для инженерно-технических работников проектных организаций.

1.3 Данное Пособие применяется при проектировании сооружений для подготовки и очистки подземных и поверхностных вод различной мутности и цветности.

Для применения настоящего Пособия необходимы ссылочные нормативные правовые акты и нормативно-технические документы в соответствии с Приложением А.

ПРИМЕЧАНИЕ При пользовании настоящим Пособием целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов по ежегодно издаваемому информационному указателю «Нормативные документы по стандартизации» по состоянию на текущий год и соответствующим ежемесячно издаваемым

информационным указателям, опубликованным в текущем году, а также АГСК «Перечень нормативных правовых актов и нормативно-технических документов в области архитектуры, градостроительства и строительства, действующих на территории Республики Казахстан». Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящего нормативного документа следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем Пособии использованы термины из нормативных правовых актов и нормативно-технических документов, включенных в раздел «Нормативные ссылки».

4.1 Пособие содержит сведения, уточняющие конструктивные и другие особенности сооружений, вошедших в основной нормативный документ, а также указания по ряду новых разработок, которые могут применяться только в экспериментальном порядке, при этом для хозяйственно-питьевого водоснабжения необходимо наличие положительного заключения санитарных органов.

4.2 В практике водоподготовки в соответствии с требованиями СНиП РК 4.01-022009 должно быть обеспечено равномерное распределение реагентов в обрабатываемой воде. Особенно важно обеспечение достаточно высокого распределения при введении коагулянтов (растворов солей алюминия и железа) для создания условий их эффективного и рационального использования.

5.1 Коагуляция

5.1.1 Для эффективного очищения воды от взвешенных микро-частиц, с использованием фильтров, требуется предварительная химическая дестабилизация частиц с целью их коагуляции в более крупные скопления - хлопья или образования скоплений на другом материале.

5.1.2 При проектировании сооружений для коагуляции воды необходимо определить тип, концентрацию и дозировку коагулянта, определить различные добавки, таких как флокулянт, необходимую скорость смешивания и распределения реагентов в воде, методы флокуляции, а также интенсивность процесса и время контакта.

5.1.3 Необходимо обеспечить высокую скорость распределения коагулянта в воде, так как процесс гидролиза длится короткий промежуток времени.

5.1.4 Для равномерного и быстрого распределения коагулянта в воде необходимо использовать системы распределения реагентов. Однако следует учитывать возможность блокирования распределяющих устройств продуктами химической реакции реагента с водой. Необходимо обеспечение мер для очистки распределителей реагентов и восстановление их работоспособности.

5.1.5 Коагуляция воды на станции водоподготовки предназначена для ее очистки от грубой и тонкой взвеси, коллоидных веществ, а также для обесцвечивания. Она осуществляется введением в обрабатываемую воду специального реагента-коагулянта.

5.1.6 В качестве коагулянта чаще всего используется сернокислый алюминий Al2 (SO4 )18H2 O.

5.1.7 При введении коагулянта на основе сернокислого алюминия в обрабатываемую воду происходит гидролиз Al2 (SO4 ):

5.1.8 Гидроокись алюминия Al(OH)3  выпадает в осадок в виде мелких хлопьев, которые постепенно соединяются в более крупные, образуя шлам. В процессе образования микро- и макрохлопьев происходит удаление из обрабатываемой воды коллоидных, тонкодисперсных и грубодисперсных веществ. Вещества, находящиеся в исходной воде в истинно - растворенном состоянии, при коагуляции не удаляются.

5.1.9 В процессе коагуляции следует учитывать следующие факторы:

а) температура обрабатываемой воды. Она должна быть достаточной для быстрого и полного гидролиза Al2 (SO4 )3 . С повышением температуры, степень гидролиза сильно увеличивается вследствие увеличения степени диссоциации воды. С повышением температуры вследствие уменьшения вязкости воды более благоприятно происходит отделение обрабатываемой воды от слоя шлама. Оптимальная температура воды при коагуляции сернокислым алюминием равна 25-30°С;

б) доза коагулянта. Эта величина зависит в основном от качества исходной воды (щелочности, содержания органических и взвешенных веществ, солевого состава) и определяется лабораторно для каждой воды, а также при сезонном изменении ее качества. Обычно доза коагулянта составляет 0,5-1,5 мг-экв/кг;

в) значение уровня рН среды. Этот показатель при коагуляции оказывает влияние на скорость и полноту гидролиза, сдвигая протекание реакций в ту или другую сторону.

Оптимальные значения рН при коагуляции находятся в интервале 5,5-7,5. Точное значение рН для конкретной воды необходимо устанавливать в лабораторных условиях, а при эксплуатации корректировать вводом кислоты или щелочи. При высокой щелочности исходной воды требуемое значение рН достигается повышением дозы коагулянта или введением в обрабатываемую воду серной кислоты, нейтрализующей эквивалентное количество бикарбонатов щелочности. При низкой щелочности исходной воды, а также при снижении щелочности в паводковый период предусматривается подщелачивание исходной воды едким натром.

5.1.10 Известкование с коагуляцией рекомендуется осуществлять в тех случаях, когда одновременно со снижением щелочности исходной воды необходимо из нее удалить органические коллоидные вещества. Для этого в исходную воду вводятся растворы реагентов - известкового молока и коагулянта.

5.1.11 В процессе известкования и коагуляции происходит частичное умягчение и снижение сухого остатка обрабатываемой воды, а также удаление взвешенных веществ, соединений кремния и железа, кроме того, уменьшается цветность воды.

5.1.12 При известковании воды из воды прежде всего удаляется свободная углекислота СО2 и образуется труднорастворимое, выпадающее в осадок соединение - углекислый кальций (СаСО3 ):

5.1.13 Ионы магния (Мg2+ ), взаимодействуя с гидроксильными ионами, выделяются в осадок в виде труднорастворимого гидрата окиси магния [Мg(ОН)2 ]:

5.1.14 В молекулярной форме реакции, протекающие при известковании, могут быть выражены следующими уравнениями:

5.1.15 Удаление магниевой некарбонатной жесткости путем известкования производить нецелесообразно, так как хотя магний и осаждается в виде Мg(ОН)2 , при этом образуется эквивалентное количество кальциевой жесткости (CаSO4 , CаСl2  и т.д.).

5.2 Флокуляция