Очистка вод водохранилищ г.Симферополя

Роман Крымов, аспирант каф. водоснабжения и водоотведения Крымской Академии природоохранного и курортного строительства

Водоснабжение города Симферополя осуществляется из 4-х водохранилищ: Межгорного, Симферопольского, Партизанского и Аянского водохранилища.

Воды Аянского водохранилища отвечают требованиям ГОСТ "Вода питьевая", поэтому не требуют предварительной очистки, а требуется лишь обеззараживание и подача потребителю. Чего не скажешь, об остальных водоисточниках г. Симферополя. Так, к примеру, Межгорненское водохранилище отличается большим содержанием органических веществ, а также большим содержанием хлор- и бромсодержащих соединений, тригалометанов, пестицидов, хлорфенолов и многих других соединений антропогенного происхождения. Взвешенные вещества воды Партизанского и Симферопольского водохранилищ, стоящих на реках Крыма, обладают такими же структурными свойствами, как и загрязнения Межгорненского водохранилища. Это объясняется тем, что они являются глубоководными, заполняются водой горных маломутных рек и, вследствие этого, вода в них не прогревается до температуры интенсивного цветения.

Загрязнения воды этих водохранилищ содержат гидрофобные и гидрофильные органические и минеральные коллоидные частицы, детергенты бактерии и планктон, а также нерастворимые и недиссоциированные формы гумусовых веществ. Взвешенные вещества обладают значительной агрегативной устойчивостью, особенно при пониженных температурах.

Для использования таких вод в питьевых целей требуется ее определенная обработка.

Действующие водоочистные комплексы города Симферополя запроектированы по старым типовым проектам, из расчета очистки воды от природных загрязнений (мутности, цветности, частично бактерии и микробы). На данных очистных станциях применяется традиционная схема очистки: отстойник-фильтр. Вода из источника водоснабжения, подается насосной станцией первого подъема в смесительные сооружения ВОС, предварительно получив первичное обеззараживание. В смеситель подается коагулянт и флокулянт. После смешения с реагентами вода поступает в камеру хлопьеобразования, где происходит равномерное и медленное перемешивание воды, способствующее образованию крупных хлопьев. После чего вода поступает в отстойники, служащие для седиментации взвеси (первая ступень очистки). Осветленная вода после осаждения поступает на скорые фильтры, загруженные кварцевым песком. Осветленная вода поступает в резервуары чистой воды, где получает вторичное обеззараживание.

С внедрением в действие требований СапПиНа №383 "Вода питьевая", включающего контроль за содержанием антропогенных загрязнений в источниках и питьевой воде, очистку воды существующих ВОС нельзя признать удовлетворительной.

Одной из острых проблем очистки воды является очистка воды в неблагоприятные периоды года, т.е. в зимний и паводковый периоды. Проблема эта вызвана тем, что при пониженных температурах такой процесс, как коагулирование, протекает вяло, а в некоторых случаях вообще не происходит никакого эффекта. Это вызвано тем, что традиционно применяемый в качестве коагулянта сернокислый алюминий обладает рядом существенных недостатков. Он имеет повышенную чувствительность к температуре и рН очищаемой воды, образует в результате гидролиза рыхлые частицы гидроокиси алюминия. При обработке сернокислым алюминием воды с низкой температурой скорость процессов хлопьеобразования и осаждения резко снижается, происходит быстрое засорение фильтров, а в очищаемой воде остается высокая концентрация алюминия, превышающая ПДК.

Решить эту проблему можно следующими методами:
1. Применение и изготовление высокоэффективных коагулянтов и флокулянтов (СА, КФ, AVR, PAX, ALG и флокулянты ВПК - 402, С-577 фирм "Штокхаузен", "Сайтек" и др.).
2. Использование технологии "контактной коагуляции" для фильтрования мелкоконцентрированных (коллоидных) суспензий. Данный метод был внедрен ведущими специалистами КАПКСа на Партизанском гидроузле.

Еще одной из проблем, связанной с обработкой воды, является образование летучих хлорорганических соединений при хлорировании воды. Он образуется в результате хлорирования воды на начальных стадиях ее обработки. Это такие соединения, как дихлорбромметан, дибромхлорметан, бромоформ, четыреххлористый углерод, дихлорэтан, трихлорэтилен, хлорфенолы и др. Некоторые из них обладают выраженной мутагенной и канцерогенной активностью и способствуют возникновению онкологических заболеваний. Анализы на наличие этих соединений (хлороформ, дибромхлорметан и др. ЛХС) в питьевой воде в лабораториях ВОС не проводятся.

А наибольшие уровни хлороформа наблюдаются в летние и тёплые месяцы, когда значительно увеличивается содержание в исходной воде органических веществ и перманганатная окисляемость возрастает до 7:8 мг/л.

К примеру, в результате введения хлора в пробах Симферопольского водопровода - содержание хлороформа в 2001 г.:
- зимой было 13:37;
- летом - 150:240 мкг/л. (а требования СаНПиН 1996 г. - не более 60 мкг/л)

Одним из эффективных и практически несложным приемов замедления процесса образования хлорорганических соединений при хлорировании воды является её аммонизация на станциях водоподготовки питьевой воды. Этот приём проверен и применяется на ряде водопроводов, например в США аммиак используют более чем 350 водоочистных сооружениях.

Метод преаммонизации сырой воды с последующим хлорированием и коагулированием разработан и широко используется с целью снижения концентрации образующегося при хлорировании хлороформа и других видов тригалометанов, стабилизации содержания остаточного хлора в резервуарах чистой воды и разводящих сетях, а также для экономии хлора. Введение аммиачного раствора в обрабатываемую воду должно производится до первичного хлорирования. Это обязательное условие процесса аммонизации связано с необходимостью упредить образование тригалометанов, в результате первичного хлорирования. Внедрение аммонизации было проведено на водоочистной станции "Межгорное" Симферопольского предприятия "Водоканал" проводили в 2001-2002 гг. в характерные сезоны года. Опыт внедрения технологии преаммонизации на симферопольском водопроводе показывает, что она позволяет сократить в два раза расход жидкого хлора, пролонгировать действие остаточного хлора до 15 часов и в отдельных случаях отказаться от вторичного хлорирования воды. При этом концентрация хлороформа после отстойников сократилась в 10 раз, в резервуарах чистой воды его содержание составило 60 % от уровня хлороформа без аммонизации. Установлено, что оптимальное соотношение аммиака и хлора является 1:4 или 1:6. Увеличение дозы аммиака позволяет дополнительно снизить концентрацию хлороформа, но это приводит к чрезмерному содержанию аммиака в обработанной воде.