СНИЖЕНИЕ ВОДООТВЕДЕНИЯ В КОММУНАЛЬНОМ ВОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ МНОГОЯРУСНЫХ ВОДОЗАБОРОВ

Василенко С. Л., КП «Вода», Харьков, Украина

Проблема уменьшения водоотведения от централизованных систем водоснабжения должна решаться на водных объектах путем внедрения бассейнового подхода и интегрированного управления водами, непосредственно на водозаборах — через реализацию механизмов избирательного отбора воды.

Обоснование селективного водозабора. Изменение качества воды в источниках водоснабжения носит в основном регулярный сезонный характер, но может претерпевать и резкие колебания, связанные с различными гидрологическими, гидрохимическими и гидробиологическими процессами. В таких ситуациях для водоподготовки требуются повышенные дозы химических реагентов, потребительские свойства питьевой воды снижаются. Одновременно увеличивается количество отводимой возвратной воды и ухудшается ее состав и свойства.

Дополнительные особенности имеют место, если забор воды осуществляется из слабопроточных водохранилищ. Они отличаются разнообразием природных условий прилегающих территорий, характером освоения водосборной площади, количеством поступающих в них загрязняющих веществ, причинно-следственными связями между изменяющимися параметрами разной природы.

Качество воды также неоднородно по акватории и глубине водохранилищ. На него влияют многие процессы: температурная стратификация воды, сгонно-нагонные явления, развитие и отмирание высшей водной растительности и фитопланктона с продуцированием токсичных метаболитов, миграция водных организмов, бактерий и др.

В связи с этим весьма актуален поиск новых технических решений, основанных на применении современных конструкций с многоярусным расположением водоприемных окон или водоприемниками на разных уровнях для забора воды из наиболее чистых по глубине пластов.

Исследование селективного водозабора. Конкретным примером воздействия на характеристики возвратной воды систем водоподготовки может служить внедрение запатентованных технических решений по многоуровневому забору воды на водопроводе «Днепр» — самом крупном в Украине магистральном водоводе из канала Днепр–Донбасс на г. Харьков. Водозабор расположен на Краснопавловском водохранилище наливного типа, и качество воды в нем в значительной мере зависит от регулярности обменного режима при прокачке воды по каналу. Кроме того, химический состав поверхностных вод и верхних горизонтов подземных вод региона имеет ярко выраженные сезонные изменения и характеризуется наличием токсичных примесей.

Была поставлена задача по улучшению качества питьевой воды, а также решению вопросов экологического характера путем модернизации действующего водозабора.

Соответствующие технические решения по селективному забору воды защищены в 2003–2004 гг. двумя патентами на изобретения. Главным показателем эффективности их внедрения на действующем водозаборе с природоохранной точки зрения следует считать, прежде всего, снижение общего количества возвратной воды.
После ввода в эксплуатацию многоуровневого забора воды (2002 г.) объем водоотведения снизился почти вдвое (рис. 1).

Рис. 1. Забор исходной воды Q_1/10 и отведение возвратной воды Q₂ по днепровскому источнику водоснабжения г. Харькова из Краснопавловского водохранилища (помесячно)

Поскольку параметры водоотведения зависят от режима подачи питьевой воды потребителям, равно как и от забора исходной, для сопоставления на графике отражена совмещенная динамика изъятия и сброса воды. Кроме того, происходит улучшение состава возвратной воды и сокращение массы отводимых загрязняющих веществ (рис. 2).

Рис. 2. Сброс загрязняющих примесей (т) относительно забора исходной воды по днепровскому источнику водоснабжения г. Харькова по годам

Селективный многоуровневый забор поверхностной воды в зависимости от вертикальной стратификации ее качества в водном объекте имеет несомненные достоинства санитарно-гигиенического и эколого-экономического характера:
– улучшение качества питьевой воды (в частности, по таким показателям, как сульфаты и алюминий при очистке воды с применением в качестве коагулянта сернокислого алюминия) и повышение в целом ее санитарно-эпидемиологической безопасности;
– снижение объемов воды, извлекаемых из природных источников, и уменьшение загрязнения окружающей природной среды за счет минимизации сброса возвратной воды от очистных сооружений;
– сокращение платежей в виде сборов за специальное водопользование (забор воды и сброс загрязняющих воду веществ);
– уменьшение общих затрат на подъем–очистку воды и реализация ресурсосберегающей программы по расходованию химических реагентов при водоподготовке (первичном хлорировании, коагуляции, известковании), повышение срока службы фильтров и т. п.;
– экономия электроэнергии на забор воды и перекачку возвратной воды.

Практика показала, что внедрение запатентованных технических решений по многоуровневому водозабору на водопроводном комплексе «Днепр» Коммунального предприятия «Вода» (г. Харьков) позволило вдвое снизить объем возвратной воды (с 5,1 до 2,5 млн м³/год) и одновременно уменьшить на 10–25 % концентрации в ней загрязняющих веществ. После использования питьевой воды и отведения в водные объекты от канализационных очистных сооружений уменьшается и суммарное количество сбрасываемых загрязняющих веществ, что дополнительно повышает природоохранный эффект.

WASTEWATER DISCHARGE MINIMIZATION AT WATER UTILITIES DUE TO APPLICATION
OF MULTILEVEL WATER INTAKES

Vasilenko S. L., «Water» UE, Kharkiv, Ukraine

The objective of minimizing wastewater discharges from centralized water-supply systems has been formulated. The paper examines the impact of multilevel selective water intake from water reservoirs on the volume of wastewater discharges. The introduction of a number of patented inventions enabled a 2-fold decrease in the volume of effluent discharges and a significant reduction in pollutant concentrations (10 to 25 %) in effluents.

Главная страница

Сведения об авторах

Василенко Сергей Леонидович, д-р техн. наук, гл. гидролог, КП «Вода», ул. Краснооктябрьская, 90, Харьков, 61052, Украина. Тел. (057) 712-17-49. E-mail

Последние изменения внесены 24.09.08