СП 31.13330.2021 Действует

8.93 Размеры водоприемных отверстий следует определять по средней скорости втекания воды в отверстия (в свету) сороудерживающих решеток, сеток или в поры фильтров с учетом требований рыбозащиты по СП 101.13330.

8.94 Низ водоприемных отверстий должен быть расположен не менее 0,5 м выше дна водоема или водотока, верх водоприемных отверстий или затопленных сооружений – не менее 0,2 м от нижней кромки льда.

8.95 Для борьбы с оледенением и закупоркой шугой водоприемников в тяжелых шуголедовых условиях следует предусматривать электрообогрев решеток, подвод к водоприемным отверстиям теплой воды или сжатого воздуха или импульсную промывку в сочетании с обратной. Стержни сороудерживающих решеток должны быть изготовлены из гидрофобных материалов или покрыты ими. Для удаления шуги из береговых водоприемных колодцев и сеточных камер должны предусматривать соответствующие приспособления.

8.96 В случае необходимости следует предусматривать меры борьбы с обрастанием элементов водозаборного сооружения дрейссеной, балянусом, мидиями и т. п. путем обработки воды обеззараживающими растворами.

Дозы, периодичность и продолжительность обработки воды реагентами следует определять на основании данных технологических исследований.

При отсутствии этих данных дозу хлора следует принимать на 2 мг/л более хлорпоглощаемости воды, при этом содержание остаточного хлора в питьевой воде должно быть не более 0,5 мг/л.

8.97 Ориентировочные скорости движения воды в самотечных и сифонных водоводах при нормальном режиме работы водозаборных сооружений допускается принимать по таблице 10.

Таблица 10 – Скорости движения воды в сифонных линиях в водозаборах различных категорий

8.9864 Сифонные водоводы допускается применять в водозаборах II и III категорий.

Применение сифонных водоводов в водозаборах I категории должно быть обосновано.

8.99 Сифонные и самотечные водоводы следует выполнять из стальных труб или труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ). Допускается применение полимерных, стеклокомпозитных и железобетонных труб.

8.100 Для самотечных водоводов на участке примыкания к подземной части водоприемных колодцев и насосных станций, выполняемых опускным способом, рекомендуется метод бестраншейной прокладки.

8.101 Стальные, полимерные и стеклокомпозитные трубопроводы, трубопроводы из ВЧШГ должны проверять на всплытие. Стальные трубопроводы и трубопроводы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом должны выполнять с противокоррозионной изоляцией. Стальные трубы, при необходимости, выполняют с катодной или протекторной защитой. Трубопроводы из ВЧШГ с раструбными соединениями под уплотнительное резиновое кольцо не требуют катодной защиты.

При пересечении самотечными и сифонными водоводами участков с многолетнемерзлыми грунтами должны быть предусмотрены мероприятия, исключающие замерзание воды внутри водовода.

8.102 Самотечные и сифонные водоводы в пределах русла водотока должны защищаться снаружи от истирания донными наносами и от повреждений якорями путем заглубления водоводов под дно не менее чем на 0,5 м или обсыпки грунтом с укреплением его от размыва.

8.103 Выбор типа сеток для предварительной очистки воды следует выполнять с учетом особенностей водоема и производительности водозабора.

8.104 При использовании в качестве рыбозащитных мероприятий фильтрующих элементов или устройства водоприемников фильтрующего типа в отдельных случаях следует рассматривать возможность отказа от установки водоочистных сеток.

8.105 Насосные станции водозаборных сооружений следует проектировать в соответствии с разделом 10.

8.106 При проектировании водозаборных сооружений следует предусматривать устройства для удаления осадка из водоприемных камер (колодцев).

Для промывки сеток следует применять воду из напорных водоводов. В случае недостаточности напора для их промывки следует предусматривать установку подкачивающих насосов.

Общие указания

9.1 Метод обработки воды, состав и расчетные параметры сооружений водоподготовки и расчетные дозы реагентов следует устанавливать в зависимости от качества воды в источнике водоснабжения, назначения водопровода, производительности станции и местных условий на основании опыта эксплуатации сооружений, работающих в аналогичных условиях, и методов, приведенных в таблице Б.3.

9.2 Приоритетные характеристики для выбора технологической схемы очистки воды – мутность, дисперсный состав минеральных примесей, цветность, щелочность, величина рН и жесткость. В выбранную на основе приложения Б схему рекомендуется включать технологические ступени, предназначенные для эффективного удаления техногенных или специфических загрязнений, содержащихся в исходной воде.

Оптимальные дозы реагентов для очистки природных и сточных вод от тонкодисперсных и коллоидных примесей могут приниматься по результатам ранее проведенных исследований или определяться экспериментально. Следует учитывать преимущества коагуляционной очистки воды органическими коагулянтами – полиэлектролитами, одновременно обладающими свойствами коагулянтов и флокулянтов.

9.3 Выбор методов и технологии водоподготовки для проектируемых централизованных систем питьевого водоснабжения следует осуществлять с учетом требований СанПиН 1.2.3685, СанПиН 2.1.3684 и [4], [8], [9], [11], [12].

9.4 Рекомендуется предусматривать повторное использование промывных вод фильтров и вод от обезвоживания (складирования) осадков станции водоподготовки. При отсутствии интенсивных запахов, высокого содержания органики, побочных продуктов дезинфекции и металлов допускается сброс данных вод в водостоки или водоемы в качестве условно чистых сточных вод.

9.5 При проектировании оборудования, арматуры и трубопроводов станции водоподготовки следует учитывать требования разделов 13 и 14.

9.6 Полный расход воды, поступающий на станцию, следует определять с учетом расхода воды на собственные нужды станции.

Ориентировочно среднесуточные (за год) расходы исходной воды на собственные нужды станции осветления, обезжелезивания и др. следует принимать, %:

3÷4 – от количества воды, подаваемой потребителям при повторном использовании промывной воды;

10÷14 – без повторного использования;

20÷30 – для станций умягчения воды.

Расход воды на собственные нужды станции следует уточнять расчетами.

9.7 Станции водоподготовки должны рассчитываться на равномерную работу в течение суток максимального водопотребления, причем должна предусматриваться возможность отключения отдельных сооружений для профилактического осмотра, чистки, текущего и капитального ремонтов. Для станций производительностью до 5000 м3/сут допускается предусматривать работу в течение части суток.

Станции водоподготовки, запроектированные по двухступенчатой технологической схеме с горизонтальными отстойниками на первой ступени, следует оснащать устройствами и приборами, исключающими неконтролируемый проскок нефтепродуктов на вторую ступень фильтров с зернистой загрузкой.

9.8 Коммуникации станций водоподготовки следует рассчитывать на возможность пропуска расхода воды на 20 % – 30 % больше расчетного.

Осветление и обесцвечивание воды. Общие указания

9.9 Воды источников водоснабжения подразделяются:

- в зависимости от расчетной максимальной мутности (ориентировочно количество взвешенных веществ) на:

- маломутные – до 50 мг/л;

- средней мутности – св. 50 до 250 мг/л;

- мутные – св. 250 до 1500 мг/л;

- высокомутные – св. 1500 мг/л;

- в зависимости от расчетного максимального содержания гумусовых веществ, обусловливающих цветность воды, на:

- малоцветные – до 35°;

- средней цветности – св. 35° до 120°;

- высокой цветности – св. 120°.

Расчетные максимальные значения мутности и цветности для проектирования сооружений станций водоподготовки следует определять по данным анализов воды за период не менее, чем за последние три года.

9.10 При выборе сооружений для осветления и обесцвечивания воды рекомендуется руководствоваться 9.2, 9.3, а для предварительного выбора – данными таблицы 11.

Таблица 11 – Технологические характеристики основных

сооружений водоподготовки

Сетчатые барабанные фильтры

9.11 Сетчатые барабанные фильтры следует применять для удаления из воды крупных плавающих и взвешенных примесей (барабанные сетки) и для удаления указанных примесей и планктона (микрофильтры).

Сетчатые барабанные фильтры следует размещать на площадке станций водоподготовки, при обосновании допускается их размещение на водозаборных сооружениях.

Сетчатые барабанные фильтры следует устанавливать до подачи в воду реагентов.

9.12 Количество резервных сетчатых барабанных фильтров следует принимать:

1 – при количестве рабочих агрегатов 1–5;

2 – при количестве рабочих агрегатов 6–10;

3 – при количестве рабочих агрегатов 11 и более.

9.13 Установку сетчатых барабанных фильтров следует предусматривать в камерах. Допускается размещение в одной камере двух агрегатов, если число рабочих агрегатов свыше 5.

Камеры должны оборудоваться спускными трубами. В подводящем канале камер следует предусматривать переливной трубопровод.

9.14 Промывка сетчатых барабанных фильтров должна осуществляться водой, прошедшей через них.

Расходы воды на собственные нужды следует принимать: для барабанных сеток – 0,5 % и микрофильтров – 1,5 % расчетной производительности.

Реагентное хозяйство

9.15 Марку и расчетные дозы реагентов следует устанавливать в соответствии с их характеристиками для различных периодов года в зависимости от качества исходной воды и корректировать в период наладки и эксплуатации сооружений. При этом следует учитывать допустимые их остаточные концентрации в обработанной воде.

Дозу хлорсодержащих реагентов (по активному хлору) при предварительном хлорировании и для улучшения хода коагуляции и обесцвечивания воды, а также для улучшения санитарного состояния сооружений следует принимать 3–10 мг/л.

Реагенты рекомендуется вводить за 1–3 мин до ввода коагулянтов.

9.16 Дозы подщелачивающих реагентов Дщ, мг/л, необходимых для улучшения процесса хлопьеобразования, следует определять по формуле

Формула (5) приведена на странице PDF.

где Дк | – | максимальная в период подщелачивания доза безводного коагулянта, мг/л; eк | – | эквивалентная масса коагулянта (безводного), принимаемая для Al2(SO4)3 – 57, FeCl3 – 54, Fe2(SO4)3 – 67 мг/мг-экв.; Кщ | – | коэффициент, равный для извести (по СаО) – 28, для соды (по Na2CO3) – 53; Щ0 | – | минимальная щелочность воды, мг-экв/л.

Подщелачивающий реагент следует вводить в случае низкого щелочного резерва для ввода коагулянта. Конечная щелочность должна обеспечивать необходимый щелочной резерв для полного протекания гидролиза коагулянтов и сохранения стабильности очищенной воды. Реагенты следует вводить одновременно с вводом коагулянтов.

9.17 Приготовление и дозирование реагентов следует предусматривать в виде растворов или суспензий. Флокулянты рекомендуется применять в виде эмульсий. Остаточное содержание акриламида в очищенной питьевой воде не должно превышать 0,0005 мг/л. Количество дозаторов следует принимать в зависимости от числа точек ввода и производительности дозатора, но не менее двух (один резервный).

Гранулированные и порошкообразные реагенты следует, как правило, принимать в сухом виде.

Органические коагулянты одновременно обладают свойствами коагулянта и флокулянта. К рекомендуемым к применению органическим коагулянтам относятся полидиаллил-диметиламмоний хлорид, полиамин и полигексаметиленгуанидин гидрохлорид.

При очистке воды флокулянтами в сочетании с коагулянтами, особенно при очистке воды с низкой температурой, интервал времени между введением коагулянта и флокулянта составляет 30–120 с. Продолжительность смешения коагулянта или флокулянта с водой составляет 0,5–2 мин, хлопьеобразования – 10–20 мин.

Интенсивность смешения оценивается по среднему градиенту скорости G или скорости (перепаду скоростей) движения воды в свободном объеме и внутри или снаружи перемешивающих устройств.

Средний градиент скорости G для смесителя составляет 300–500 с–1, а для камеры хлопьеобразования – 10–50 с–1. Скорость движения воды в смесителях составляет 0,6–1,2 м/с, в камере хлопьеобразования – 0,05– 0,3 м/с.

Органические коагулянты дозируют в очищаемую воду в виде 5 % – 10 % водных растворов.

Рекомендуется применять высокомолекулярные флокулянты на основе акриламида. При выборе флокулянта следует учитывать его особенности исходя из деления на катионные, анионные и неионные.

9.18 Для приготовления растворов следует расчитывать концентрацию в растворных баках по чистому и безводному продукту.

9.19 Количество растворных баков следует принимать с учетом объема разовой поставки, способов доставки и разгрузки коагулянта, его вида, а также времени его растворения, но не менее трех баков.

Количество расходных баков должно быть не менее двух.

9.20 Забор раствора коагулянта из растворных и расходных баков следует предусматривать с верхнего уровня.

9.21 Внутренняя поверхность баков должна быть защищена кислотостойкими материалами.

9.22 При применении в качестве коагулянта сухого хлорного железа в верхней части растворного бака следует предусматривать колосниковую решетку. Баки должны размещаться в изолированном помещении (боксе) с местными отсосами.

9.23 Для транспортирования раствора коагулянта следует применять кислотостойкие материалы и оборудование.

Конструкции реагентопроводов должны обеспечивать возможность их быстрой прочистки и промывки.

9.24 Для подщелачивания и стабилизации воды следует применять известь. При обосновании допускается применение соды.

9.25 Технологическую схему известкового хозяйства станции водоподготовки следует выбирать с учетом качества и вида заводского продукта, потребности в извести, места ее ввода и т. д. В случае применения комовой негашеной извести следует принимать мокрое хранение ее в виде теста.

При расходе извести до 50 кг/сут по СаО допускается применение схемы с использованием известкового раствора, получаемого в сатураторах двойного насыщения.

9.26 Количество баков для известкового молока или раствора следует предусматривать не менее двух. Концентрацию известкового молока в расходных баках следует принимать не более 5 % по СаО.

9.27 Для очистки известкового молока от нерастворимых примесей при стабилизационной обработке воды следует применять вертикальные отстойники или гидроциклоны.

Скорость восходящего потока в вертикальных отстойниках следует принимать 2 мм/с.

Для очистки известкового молока необходимо обеспечивать двухкратный пропуск его через гидроциклоны.

9.28 Для непрерывного перемешивания известкового молока следует применять гидравлическое перемешивание (с помощью насосов) или механические мешалки.

При гидравлическом перемешивании восходящая скорость движения молока в баке должна приниматься не менее 5 мм/с. Баки должны иметь конические днища с наклоном 45° и сбросные трубопроводы диаметром не менее 100 мм.

П р и м е ч а н и е – Допускается для перемешивания известкового молока применять сжатый воздух при интенсивности подачи 8–10 л/(с∙м2).

9.29 Диаметры трубопроводов подачи известкового молока должны быть: напорных при подаче очищенного продукта не менее 25 мм, неочищенного – не менее 50 мм, самотечных – не менее 50 мм. Скорость движения в трубопроводах известкового молока должна приниматься не менее 0,8 м/с. Повороты на трубопроводах известкового молока следует предусматривать радиусом не менее 5d, где d – диаметр трубопровода. Напорные трубопроводы проектируются с уклоном к насосу не менее 0,02, уклон самотечных трубопроводов к выпуску должен быть не менее 0,03.

При этом следует предусматривать возможность промывки и прочистки трубопроводов.

9.30 Концентрацию раствора соды следует принимать 5 % – 8 %. Дозирование раствора соды следует предусматривать согласно 9.17.

Смесительные устройства

9.31 Смесительные устройства должны включать устройства ввода реагентов, обеспечивающие быстрое равномерное распределение реагентов в трубопроводе или канале подачи воды на сооружения водоподготовки, и смесители, обеспечивающие последующее интенсивное смешение реагентов с обрабатываемой водой.

Для маломутных и цветных вод непосредственно перед точкой ввода реагентов требуется организовывать равномерный ввод пульпы, содержащей искусственный «замутнитель» минерального происхождения. В эту же точку следует предусматривать равномерный ввод оборотных вод (9.4).

9.32 Смесительные устройства должны обеспечивать последовательный с необходимым разрывом времени ввод реагентов согласно 9.16 с учетом длительности пребывания воды в трубопроводах или каналах между устройствами ввода реагентов.

9.33 Устройства ввода реагентов следует выполнять в виде перфорированных трубчатых распределителей или вставок в трубопровод, создающих местные сопротивления с турбулентными зонами. Распределители реагентов должны быть доступными для прочистки и промывки без прекращения процесса обработки воды. Потерю напора в трубопроводе при установке трубчатого распределителя следует принимать 0,1÷0,2 м, при установке вставки – 0,2÷0,3 м.

9.34 Смешение реагентов с водой следует предусматривать в смесителях гидравлического (вихревых, перегородчатых) и механического типов, оборудованных мешалками.

9.35 Число смесителей (секций) следует принимать не менее двух с возможностью отключения их в периоды интенсивного хлопьеобразования.

Резервные смесители (секции) принимать не следует, но необходимо предусматривать обводной трубопровод в обход смесителей с размещением в нем резервных устройств ввода реагентов согласно 9.33.

9.36 Вихревые смесители следует применять при поступлении на станцию воды с крупнодисперсными взвешенными веществами и при использовании реагентов в виде суспензий или частично осветленных растворов.

Вихревые смесители следует принимать в виде конического или пирамидального вертикального диффузора с углом между наклонными стенками 30°–45°, высотой верхней части с вертикальными стенками от 1 до 1,5 м, при скорости входа воды в смеситель от 1,2 до 1,5 м/с, скорости восходящего движения воды под водосборным устройством от 30 до 40 мм/с, скорости движения воды в конце водосборного лотка 0,6 м/с.

9.37 Перегородчатые смесители следует принимать в виде каналов с перегородками, обеспечивающими горизонтальное или вертикальное движение воды с поворотами на 180°. Число поворотов следует принимать равным 9–10.

9.38 Потерю напора h на одном повороте перегородчатого смесителя следует определять по формуле

Формула (6) приведена на странице PDF.

где | – | ζ коэффициент гидравлического сопротивления, принимаемый равным 2,9; v | – | скорость движения воды в смесителе, принимаемая от 0,7 до 0,5 м/с; g | – | ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с2.

9.39 Смесители должны оборудоваться переливными и спускными трубами. Следует предусматривать возможность уменьшения числа перегородок для сокращения времени пребывания воды в смесителях в периоды интенсивного хлопьеобразования.

9.40 Скорость движения воды в трубопроводах или каналах от смесителей к камерам хлопьеобразования и осветлителям с взвешенным осадком следует принимать уменьшающейся от 1 до 0,6 м/с. При этом время пребывания воды в них должно быть не более 1,5 мин.

Воздухоотделители

9.41 Воздухоотделители следует предусматривать при применении отстойников с камерами хлопьеобразования со слоем взвешенного осадка, осветлителей со взвешенным осадком, контактных осветлителей и контактных префильтров, а также в схемах с двухступенчатым фильтрованием.

9.42 Площадь воздухоотделителя следует принимать из расчета скорости движения нисходящего потока воды не более 0,05 м/с и времени пребывания воды в нем не менее 1 мин.

Воздухоотделители допускается предусматривать общими на все виды сооружений или для каждого сооружения отдельно.

В тех случаях, когда конструкция обеспечивает выделение из воды пузырьков воздуха и на пути движения воды от смесителей к сооружениям обогащение воды воздухом исключается, воздухоотделители предусматривать не следует.

Камеры хлопьеобразования

9.43 В отстойниках следует предусматривать встроенные камеры хлопьеобразования механического типа с двумя или тремя ступенями перемешивания низкооборотными мешалками. Двигатели мешалок должны быть оснащены регулируемым приводом. Интенсивность каждой последующей ступени перемешивания должна быть меньше относительно предыдущей ступени. Режимы перемешивания устанавливаются в процессе эксплуатации для различных периодов года в зависимости от качества исходной и «осветленной» воды. Применение камер хлопьеобразования иного типа – при обосновании.

9.44 В горизонтальных отстойниках следует предусматривать гидравлические камеры хлопьеобразования: перегородчатые, вихревые или контактные с зернистой загрузкой и тонкослойными модулями.

9.45 Перегородчатые камеры хлопьеобразования следует принимать с горизонтальным или вертикальным движением воды. Скорость движения воды в коридорах следует принимать 0,2–0,3 м/с в начале камеры и 0,05–0,1 м/с в конце камеры за счет увеличения ширины коридора.

Время пребывания воды в камере хлопьеобразования следует принимать равным 20–30 мин (нижний предел – для мутных вод, верхний – для цветных с низкой температурой зимой ниже 5 °С). Следует предусматривать возможность снижения времени пребывания в камере.

Ширина коридора должна быть не менее 0,7 м. Число поворотов потока в перегородчатой камере следует принимать равным 8–10. Потерю напора в камере следует определять согласно 9.38.

9.46 Вихревые камеры хлопьеобразования следует проектировать с вертикальными или наклонными перегородками. Время пребывания воды в камере следует принимать равным 6–12 мин (нижний предел – для мутных вод, верхний предел – для цветных вод).

Отвод воды из камер хлопьеобразования в отстойники следует предусматривать при скорости движения воды в сборных лотках, трубах и отверстиях не более 0,1 м/с для мутных вод и 0,05 м/с для цветных вод. На входе воды в отстойник следует предусматривать подвесную перегородку, погруженную на 1/4 высоты отстойника. Скорость движения воды между стенкой и перегородкой должна быть не более 0,03 м/с.

Потерю напора в камере следует определять согласно 9.38.

9.47 При количестве встроенных в отстойники камер хлопьеобразования менее шести следует предусматривать одну резервную.

9.48 В вертикальных отстойниках следует предусматривать контактные тонкослойные и тонкослойно-эжекционные камеры хлопьеобразования, располагаемые в центре отстойника.

Вертикальные отстойники

9.47 Площадь зоны осаждения Fв.о определяется для отстойника без установки в нем тонкослойных блоков исходя из скорости выпадения взвеси, задерживаемой отстойниками (см. таблицу 12) для двух периодов:

1 – минимальной мутности при минимальном зимнем расходе воды;

2 – наибольшей мутности при наибольшем расходе воды, соответствующем этому периоду.

Расчетная площадь зоны осаждения должна соответствовать наибольшему значению

Формула (7) приведена на странице PDF.

где q | – | расчетный расход для периодов максимального и минимального суточного водопотребления, м3/ч; vp | – | расчетная скорость восходящего потока, мм/с, принимается, при отсутствии данных технологических изысканий, не более указанных в таблице 12 величин скоростей выпадения взвеси; Np | – | количество рабочих отстойников; βоб | – | коэффициент, учитывающий объемное использование отстойника, величина которого принимается 1,3–1,5 (нижний предел – при отношении диаметра к высоте отстойника – 1, верхний – при отношении диаметра к высоте – 1,5).

При количестве отстойников менее шести следует предусматривать один резервный.

Таблица 12 – Зависимость скорости выпадения взвеси, задерживаемой отстойниками

9.48 При установке в зоне осаждения тонкослойных блоков площадь зоны осаждения определяется исходя из удельных нагрузок, отнесенных к площади зеркала воды, занятой тонкослойными блоками: для маломутных и цветных вод, обработанных коагулянтом, 3–3,5 м3/(ч∙м2); для средней мутности 3,6–4,5 м3/(ч∙м2); для мутных вод 4,6–5,5 м3/(ч∙м2).

9.49 Зона накопления и уплотнения осадка вертикальных отстойников должна предусматриваться с наклонными стенками. Угол между наклонными стенками следует принимать 70°–80°.

Сброс осадка следует предусматривать без выключения отстойника. Период работы между сбросами осадка должен быть не менее 6 ч.

9.50 Сбор осветленной воды в вертикальных отстойниках следует предусматривать периферийными и радиальными желобами с отверстиями или с треугольными вырезами, а также затопленными водосборными трубами с отверстиями, в шахматном порядке, направленными вниз под углом 45° к вертикальной плоскости вдоль оси труб.

Горизонтальные отстойники