Строительство
и архитектура/7. Водоснабжение и кагализация
Д.т.н., профессор Дзюбо В.В.
Ст. научн. сотр. Алферова Л.И.
Томский
государственный архитектурно-строительный университет, Россия
Комфортность жилья обеспечивается не только его архитектурной, но и во
многом зависит от качества и надежности инженерных систем: водоснабжения,
канализации и др. Система водоснабжения, обеспечивающая жилье качественной
водой при сравнительно невысоких капитальных и эксплуатационных затратах
занимает одно из главных мест в общей системе жизнеобеспечения жилья.
Создание индивидуальных систем водоснабжения для отдельного дома,
группы индивидуальных домов становится актуальной, с одной стороны по причине
постоянно повышающихся тарифов за воду, забираемую из централизованных систем
водоснабжения, с другой стороны - если присоединение к централизованной системе
водоснабжения по каким-либо причинам невозможно или экономически невыгодно (удаленность
от централизованных систем водоснабжения, значительные затраты на присоединение
к сетям и т.п.). Особенностью индивидуального водоочистного оборудования, а
также условий его эксплуатации в составе автономных инженерных систем жилого
дома в Западно-Сибирском регионе является небольшая производительность (1-5
куб. м в сутки), неравномерность водоразбора в течение суток , дней недели и
сезона года, при этом оно должно отличаться компактностью, максимальным удобством
в обслуживании и обеспечивать надежную очистку исходных подземных вод
определенного состава до питьевого стандарта.
Коллективом сотрудников архитектурно-строительного университета разработаны
и на основании длительных промышленных испытаний доведены до серийного
производства малогабаритные установки и
станции для очистки подземных Fe- , Mn-содержащих вод для целей питьевого
водоснабжения индивидуального жилого дома, группы индивидуальных домов: УВП-3,
УВП-6, УВП-20 и др [2].
Различие качественного состава подземных вод Западно-Сибирского региона
от северных районов к южным, используемых для питьевого водоснабжения
обусловливает необходимость применения различного оборудования для их очистки
перед подачей потребителю. Западно-Сибирский регион отличается тем, что
подземные воды благоприятные, как правило, в санитарном отношении содержат
перечень загрязнений, концентрация которых значительно превышает нормируемые
показатели в соответствии с СанПиН [1],
например, Fе, Mn, NH4, CH4, H2S и др.
Разработанные конструкции индивидуальных установок очистки подземных
вод для питьевого водоснабжения сельских домов в Западно-Сибирском регионе
учитывают не только специфику качественного состава вод, но и специфику
водопотребления воды населением в данном регионе (продолжительность и
интенсивность водоразбора по часам суток и сезонам года, нормы расходования
воды на человека, средний состав семьи и т.д.), а конструктивные особенности
учитывают и требования потребителей к качеству очищенной воды, например, если
по некоторым показателям требуется повышенное по сравнению с действующими
нормами (СанПиН) качество воды.
Например, в настоящее время около 70 % населения Томской области,
проживающего в условиях приближенных к сельским используют для питьевых целей
неочищенную (сырую) подземную воду, приблизительно до 80 % сельского населения
Кемеровской, Новосибирской и Тюменской областей, особенно ее северных районов,
используют для питья также сырую воду.
Существующие на сегодняшний день системы водоснабжения сельских
населенных мест позволяют кардинально изменить ситуацию по снабжению населения
качественной питьевой водой. Как правило, сельские населенные пункты имеют в
качестве источника водоснабжения артезианскую скважину (одну или несколько),
например, в Томской области таких сельских населенных пунктов более 95 % , а в
качестве аккумулятора воды - одну или несколько водонапорных башен. Во многих
сельских населенных пунктах частное индивидуальное жилье имеет свои
водозаборные скважины и не пользуется услугами систем водоснабжения населенного
пункта. Как правило, эти два звена составляют основу системы водоснабжения
населенного пункта. Водопроводные
разводящие сети, подающие воду от башен к жилью по своему исполнению,
конфигурации (разветвленность сетей), используемым материалам труб, по способам
их прокладки и наличию сооружений на них (водоразборные колонки, пожарные
гидранты и т.д.) настолько разнолики, что не поддаются какой-либо приемлемой
систематизации. Однако это не может помешать решению проблемы
усовершенствования систем водоснабжения сельских населенных мест.
В качестве одного из вариантов для сельского индивидуального дома с
подворьем и приусадебным участком, имеющего собственную водозаборную скважину,
разработан бак-аккумулятор воды с встроенным водоочистным узлом (установкой).
Бак одновременно выполняет две функции: служит как накопитель воды, а
встроенный комбинированный фильтр обеспечивает очистку подземных вод до нормативных
требований. Емкость бака-аккумулятора определяется исходя из ежесуточного
количества расходуемой воды на хозяйственно-питьевые нужды, а
производительность водоочистного узла - исходя из максимально часового расхода
воды в сезон максимального водопотребления (как правило, летний период).
Как технологическое сооружение бак-аккумулятор на индивидуальной системе
водоснабжения сельского жилого дома выполняет функции окисления сырой воды, ее
дегазации, аэрирования и очистки. Бак может устанавливаться в чердачном
помещении жилого дома, либо любой надворной постройке, кроме этого может устанавливаться
на отдельной эстакаде в удобном для пользования месте. В зависимости от места
его установки, в отдельных случаях, его требуется утеплять на зимний период.
Сырая вода из скважины насосом подается в аэрационно-дегазационную камеру,
где происходит отдувка растворенных в воде газов и насыщение сырой воды
кислородом воздуха. Камера снабжена контактным слоем гранулированного
природного материала, обеспечивающего требуемые массообменные характеристики
при контакте сырой воды с атмосферным воздухом, при этом для интенсификации
процесса дегазации и аэрирования сырая вода разбрызгивается на контактный слой
через специальное эжекционное сопло [3]. Окисленная вода аккумулируется в
накопительной емкости бака, выполняющей при этом еще и функцию контактной
камеры для обеспечения требуемой продолжительности контакта сырой воды с
кислородом атмосферного воздуха.
Отвод воды из бака в систему водоснабжения жилого дома, а также
надворных построек осуществляется через комбинированный водоочистной узел.
Основу водоочистного узла составляет комбинированный фильтр с фильтрующим
материалом местного природного происхождения, который обеспечивает очистку
подземных вод до требуемых норм. Применяемые фильтрующие материалы в различных
установках водоподготовки - сертифицированы.
Во всех случаях и особенно (при неглубоких скважинах), когда есть вероятность
санитарного загрязнения забираемых подземных вод, перед подачей в распределительные
водопроводные сети, очищенная вода подвергается обеззараживанию
ультрафиолетовым облучением. В этом случае бак-аккумулятор оборудуется блоком
УФО.
Регенерация комбинированного водоочистного фильтра осуществляется обратной
промывкой, при этом фильтр не требует демонтажа из бака, фильтрующая природная
загрузка работает без замены в течение нескольких лет. Фильтр располагается в
придонной части бака, что обеспечивает достаточное гидростатическое давление
воды перед фильтром. Выполнение технологической операции по его промывке
необходимо осуществлять одновременно с опорожнением бака (фильтрующий материал
следует промывать 1 раз в 2-5 суток), что позволяет поддерживать емкость бака в
надлежащем санитарном состоянии. Целесообразнее промывку осуществлять в период,
когда воды в баке остается немного, что позволяет до минимума сократить
непроизводительные потери воды.
При необходимости, а также для периодического осмотра состояния фильтра
(1 раз в год) он может легко демонтироваться из бака-аккумулятора. Длительные
промышленные испытания водоочистных установок различных конструкций для очистки
подземных вод в Томской, Кемеровской, Тюменской и Новосибирской областей,
Алтайском крае на системах водоснабжения индивидуальных домов (до 5 куб. м в
сутки) показали их удовлетворительную и надежную работу.
Выводы:
1. Существующие системы водоснабжения сельских и приближенных к ним
населенных пунктов Западно-Сибирского региона требуют усовершенствования и
реконструкции с целью обеспечения населения качественной питьевой водой,
соответствующей действующим нормам.
2. Обеспечение населения сельской местности Западно-Сибирского региона
качественной питьевой водой можно решить путем установки на системах
водоснабжения индивидуальных домов, а также групп домов водоочистных устройств,
кустовых малогабаритных установок или станций.
Литература:
1.
СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода.
Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого
водоснабжения. Контроль качества. Санитарно-эпидемиологические правила и
нормативы. – М.: Федеральный центр госсанэпидемнадзора Минздрава России.-2002.-103с.
2.
Дзюбо, В.В. Водоочистные системы для индивидуального дома / Л.И. Алферова, В.И. Черкашин //
Сельское строительство. - 1998. - №1. - С.35-37.
3.
Дзюбо, В.В. Вихревое оборудование глубокой
дегазации-аэрации подземных вод / В.В. Дзюбо, Л.И. Алферова // Сантехника. – 2005. – № 3. – С. 12–17.