Тақырып. Сумен қамту жүйелерінің негізгі құрылғылары

7.Тақырып. Сумен қамту жүйелерінің негізгі құрылғылары

Беттік су көздерінен су алуға арналған құрылғылар өзендерге, су қоймаларына және көлдерге орнатылады. Бұл топтың құрылғыларының құрылымын таңдағанда келесідей талаптардың сақталуын қадағалау керек: а) көзден алынатын су шығыны тұтынушының есепті су тұтыну шығынын қамтамасыз етуі және тұтынушыға толығымен берілуі; б) сумен қамту жүйесінің суға ластушы заттардың түсуінен сақталуы; в) су қоймасына балықтың келмеуі. Суды алып беру сенімділігіне байланысты барлық су алу құрылғылары үш категорияға бөлінеді: а) суды үздіксіз алып бееретін су қабылдағыштар; б) су алуда 5 сағаттық үзілістер жасау немесе бір ай бойына оның мөлшерін азайту мүмкіндігі бар қабылдағыштар; в) 3 тәулікке дейін су алуды тоқтата алатын қабылдағыштар.Алынатын су мөлшеріне қарай су қабылдағыштар былай бөлінеді: а) өндірімділігі аз қабылдағыштар (су алуы 1 м³/сағ кем); б) өнімділігі орташа (су алуы 1-ден 6 м³/сағ); в) өнімділігі жоғары қабылдағыштар (6 м³/сағ жоғары).Орналасу орны бойынша су қабылдағыштар ағындық, жағалық, плотиналық және т.б. болып бөлінеді. Жағалауларда су алу шартын қанағаттандыратын ойпатты жерлер бар болса, онда жағалық су алу құрылымдарын салады. Бірінші көтеру станцияларын су алу құрылымымен бір ғимарат ішіне орнатуға немесе жеке орнатуға болады. Оған байланысты жағадан су алу құрылымын екі түрге жіктейді: біріктірілген және жеке. Шаруашылық-ауыз су жүйелерінде жоғары сапалы су алу үшін жер асты су қабылдағыштары кеңінен қолданылады. Жер асты сулары әр түрлі тереңдіктерде орналасады. Осыған байланысты жер асты су алу құрылғыларын мынадай түрлерге бөледі: құбырлық құдықтар; шахталық құдықтар; көлденең су жинағыштар; инфильтрациялық су жинағыштар; бұлақ суларын жинағыштар. Су қабылдағыштан тазарту құрылғыларына су сорғы станцияларының көмегімен жеткізіледі. Сорғы станциясының құрамына қозғалтқыш жетекті сорғылар, бақылау-өлшеу аспаптары орнатылған құбырлар және жаппа-реттеу арматуралары кіреді. Арналу мен орналасуы бойынша сорғы станциялары І және ІІ көтеру станциялары болып бөлінеді. І көтеру станциясының сорғылары суды су көзінен алып, тазарту орындарына жеткізуге арналады. Егер су тазартуды керек етпесе, І көтеру станциясы су тарату тармақтарына немесе су резервуарларына су береді. Сорғы станциясының негізгі жабдығы ретінде көлденең және тік ортадан тепкіш сорғылар, поршеньді сорғылар және т.б. қолданылады.

Табиғи су көздерінен алынған су сапасының ГОСТ талаптарынан қаншалықты ауытқитынын тазарту құрылғыларында анықтайды. Қалаларды сумен қамтуда қолданылып жүрген, кеңінен таралған әдістер мыналар: мөлдірлеу – судағы қалқымалы заттардан тазарту; түссіздендіру – су түсін жою; тұщыту – су құрамындағы тұздарды шекті мөлшерге дейін азайту; зарарсыздандыру – ауру туғызатын бактерияларды жою. Сонымен қатар, су сапасын жақсартудың арнайы әдістері қолданылуы мүмкін: темірсіздендіру; фторлау; фторсыздандыру; жұмсарту; газсыздандыру және т.б. Су тазарту жүйелерінің технологиялық схемалары реагентті, реагентсіз, арынды және арынсыз болуы мүмкін.Су сапасын жақсартуда бірінші технологиялық опреация – мөлдірлеу. Суды мөлдірлеудегі негізгі процестер: коагуляциялау, тұндыру және сүзгіден өткізу.

Коагуляциялаудың мақсаты – тұндыру және сүзгілеуден өтпейтін майда қалқымалы заттар мен коллоидті-дисперсті заттарды ірілендіру. Коагуляцмя процесі суға арнайы реагенттер қосу салдарынан жүреді, нәтижесінде судағы бетіне қалқымалы заттар жинайтын коагулент ұлпалары түзілетін химиялық реакциялар жүреді. Қалқымалы заттар жинаған коагулент ұлпасы тұнбаға айналады. Коагуляциялауда реагент ретінде күкірт қышқылды алюминий Al₂(SO₄)₃x18H₂O, күкірт қышқылды темір FeCl₃x6H₂O қолданылады. Араластырғыштан кейін су ұлпа түзілу камерасына түсіп, тиімді коагуляция жүргізіледі. Су дайындауда қабырғылықты, су иірімді, құйынды, біріктірілшген (тұндырғышпен) және т.б. ұлпа түзу камералары қолданылады. Мұндай камераның төменгі жағында перфорирленген құбырлар тартылады да олар арқылы коагулент беріледі. Жылдамдығы 2-3 мм/с ағып жатқан суда коагулент ұлпасы түзіліп, қалқып қалады. Ұлпа түзу камерасынан шыққан су тұндырғышқа әкелінеді, мұнда неғұрлым ірі заттар тұндырылады. Су тазартуда қолданылып жүрген тұндырғыштар сұйықтық қозғалысына қарай былай бөлінеді: көлденең, тік және радиалды. Мұндай тұндырғыш ұзындығы 40 ÷100 м тік бұрышты резервуар болып келеді. Мұндай тұндырғыштағы су аз жылдамдықпен (2÷6 м/с) қозғалады және қалқыма заттар ауырлық күші салдарынан тұнба түзіп ыдыс түбіне шөгеді де, перферирлі қораптан алып кетіледі. Тұндырғыштан кейін фторлау немесе иіссіздендіру үшін реагенттер қосылады және су мөлдірлеу сүзгілеріне жіберіледі. Су дайындау саласында кеңінен терелған «баяу» және «жылдам» сүзгілер сүзу жылдамдығы бойынша ажыратылады (баяу сүзгілерде w=0,1÷0,2 м/сағ; ал жылдам сүзгілерде w=6÷10 м/сағ).

Бақылау сұрақтары:

1. Су алу құрылғыларының түрлері мен схемалары.

2. Сорғы станцияларының арналуы, олардың түрлері және схемалары.

3. Тазарту құрылғыларында су өңдеудің негізгі әдістері.

4. Тазарту құрылымдарының негізгі жабдықтары мен жалпы схемасы.