Реферат: Технологiя пiдготовки питноi води з пiдземних джерел
Удругому i третьомупоясахЗСОпiдземнихджерелздiйснюютьспецiальнi заходидлязахистугрунтовогопокривувiдпошкодження i забрудненнятазапобiганнябудь—якiйможливостi iнфiльтраціїповерхневихзабрудненьвексплуатованийгоризонт. Із цiєю метою на територiї зони всi недiючi свердловини треба ретельно затампонувати або вiдновити, якщо це можливо. Свердловини очищають вiд забруднень, промивають i дезiнфiкують розчином хлорного вапна з умiстом активного хлору iз розрахунку 75—100 мг/л. Робочу частину свердловини засипають чистим продезiнфiкованим фiльтрувальним матерiалом (гравiєм, пiском), пiсля чого нижню частину заливають цементним розчином. На рiвнi залягання грунтових вод стiнки свердловини (обсаднi труби) перфорують i весь ствол свердловини заливають цементним розчином пiд тиском для проникнення його в мiжтрубний i затрубний простори. Пiсля цього обсаднi труби зрiзають на висотi 0,5 м від поверхнi землi. Навколо свердловини облаштовують шурф на глибинi 1,5- 2 м, який заливають розчином цементу.
На територiї другого і третього поясів ЗСО забороняється розробка корисних копалин, пiдземне складування та захоронення твердих побутових i промислових вiдходiв, а також будiвництво свердловин для закачування вiдпрацьованих вод у глибокi пiдземнi горизонти.
Розмiщення складiв отрутохiмiкатiв, мiнеральних добрив, пально- мастильних матерiалiв, спорудження накопичувачiв промислових стокiв та iнших об'єктiв, якi становлять небезпеку хімiчного забруднення пiдземних вод, може бути дозволене в особливих випадках. Такий дозвiл видається за умови вiдповiдального природного захисту експлуатованих водоносних горизонтів та проведення спецiальних гідроізоляційних заходiв пiд час будiвництва зазначених об’єктiв.
Крiм того, на територiї другого поясу ЗСО не дозволяється розмiщувати цвинтарi, скотомогильники, споруди грунтового очищення стiчних вод і нечистот, тваринницькi ферми та iншi господарськi об'єкти, якi можуть спричинити мiкробiологiчне забруднення грунтiв. Житлова забудова на територiї другого поясу ЗСО пiдземного джерела має бути обладнана каналiзацiєю або водонепроникними вигрібними ямами.
Водозабiрнi споруди пiдземних вод
З метою органiзацiї водопостачання пiдземних джерел використовують шахтнi й трубчастi колодязii свердловини. Найпоширенішими у сiльськiй мiсцевостi є шахтнi колодязi (рис. 1). У деяких випадках (на заводах невеликої потужностi, розмiщених у низинах, на iндустрiально малоосвоєних територiях) мiсцевими установами державного санiтарно-епiдемiологiчного нагляду може надаватися дозвiл на використання як джерела водопостачання грунтових вод iз шахтних колодязiв. До їх розмiщення ставляться такi вимоги: будiвництво туалетiв i примiщень для сiльськогосподарських тварин має бути на вiдстанi не менше нiж 30 м. В iнших випадках вiдстань становить 100 м i бiльше. Шахтнi колодязi зазвичай роблять круглими, дiаметром вiд 1,0 до 1,5 м і завглибшки до 40 м. Для закріплення стiнок водонепроникного ствола шахти використовують дерево, цегляну кладку, але зазвичай залiзобетоннi кiльця. Водоприймальну частину при заборi води з пiщаних грунтiв роблять у виглядi кiлець з пористого бетону. Якщо вода надходить через бiчнi стiнки i дно, то останнє обкладають плиткою з пористого бетону. Слiд зазначити, що водоприймальну частину в скельних породах, якi обсипаються, роблять у виглядi дiрчастого фiльтра з отворамидiаметром 15—30 мм, розмiщеними в шаховому порядкув стiнках колодязя.
Рис. 1. Схема шахтного колодязя:
1- вимощення; 2- оголовок; 3- замок (при використанні води для господарсько-питних потреб); 4- ствол шахти; 5- водоприймальна частина; 6- зумиф.
У радiусi 10 м навколо колодязяставлять огорожу для обмеження пiд’їзду транспорту. Дебiт шахтного колодязя визначається потужнiстю водоносного пласта ізростає у мiру заглиблення в нього колодязя. На дно колодязязазвичайнасипають шаргравію завтовшки 30 см для запобгання скаламучуванню води. Горловина колодязя завширшки 1 м i завглибшкидо 1,5 м має виступатинад поверхнею грунту на 0,8 м. Її утрамбовують водонепроникноюглиною, а зверху в радiусi 2 м пiдсипають піскомi замощують камiнням чи білою цеглоюі заливають бетоном з уклоном вiдгорловинидлястоку води. Якщо для пiдйому води насос не використовується i горловина не закрита, над нею будують укриття, а воду пiднiмають за допомогою стацiонарно закрiпленого вiдра і спецiального вiдливного прострою.
Воду із колодязя слiд періодично вiдкачувати, а його стiни чистити i знезаражувати 1 % - м розчином хлорного вапна. З цiєю метою можна використовувати спеціальні патрони із дезінфекційною речовиною, яку опускають у колодязь на тривалий час (кiлька місяцiв), упродовж якого забезпечується знезараження води.
Воду в домашнiх умовах зберігають в смальованому, оцинкованому або зi спецiального харчового пластику посудi, який добре закривається. Великі місткості обов'язково повинна мати кришку. Набирати воду ковшами, склянками i кухлями не рекомендується. Зберiгати воду бiльше однієї доби не дозволяється. Через 2-3 доби тару для перевезення і місткості для зберігання води промивають гарячою водою з додаванням 1- 2 чайних ложок питної соди, гiрчичного порошку або спецi альних посудомийних засобiв. Пiсля цього їх ретельно ополіскують i додатково дезiнфiкують.
Для дезiнфекцiї води в колодязiвикористовують патрони об’ємом 250, 500 i1000 см³, виготовлених з пористої керамiки. Про зануреннi патрона у воду дезiнфекційна речовина, до складу якої входять сполукихлору, постiйно надходить у воду. При цьому впродовж 1 години, залежно вiд мiсткостiпатрона, видiляється 25, 50 або 100 мг активного хлору. Тривалiсть дiїтаких патронiв - до 90 дiб.
Схему споруд водогону з пiдземнихджерел зображенона рис2. За такою схемою подають воду з джерсл 1- та 2-го класiв. У разi подавання води зджерела2-го класу їїобов’язково знезаражують. Забiр пiдземних вод здiйснюютьза допомогою вертикальних (шахтних колодязiв або свердловин) ігоринзонтальних (траншейних або галерейних) споруд, променевих водозаборiв та каптажiв виходiв пiдземних вод. Вибiр типу споруд для забору пiдземних вод залежить вiд геологiчних i гiдрогеологiчних умов району, масштабу водоспоживання та економiчних розрахункiв.
Водозабiрнi свердловини—цецилiндричний вертикальний канал,який проходить крiзь товщу землі до водоносного пласта (рис. 2). Глибина свердловини визначається глибиною залягання покрiвлі й потужнiстю водоносного пласта. Свердловини бурять ударним (колонковим) чи обертовим (роторним) способами. За ударного способу бурiння породу руйнують ударами долота об забiй i вичерпують її желонкою. За роторного способу породу вичерпуютьснарядами, якi обертаються в забої,івимиваються розчином глини пiд тиском. Глиняний розчинготують iз води з добавленням хлорного вапна для дезiнфекцiї й збільшення пластичності. Ударний спосiб буріння має перевагу, оскiльки дає змогу точно вийти на задану глибину наміченого до експлуатації водносного пласта iпробурити свердловину чітко по вертикалi. Останнє є дуже важливим для монтажу обсадних труб. Проте завдяки великiй швидкості бурiння роторний спосiб став досить поширеним.
Рис. 2. Схема водопостачання з підземного джерела:
1- експлуатаційний водоносний горизонт; 2- водозабірна свердловина; 3- глибинна електропомпа; 4- водоочисна станція; 5- резервуар чистої води; 6- насосна станція другого підйому; 7- водогони; 8- водонапірна башта; 9- водопровідна мережа; 10- об’єкт водопостачання; 11- п’єзометрична лінія за максимального водоспоживання з мережі; 12- п’єзометрична лінія подавання води.
Основнiелементи свердловини зображено на рис. 3. Стiнки водозабірних свердловин у процесi бурiння закрiплюютьтехнiчними або захиснимиобсадними трубами. Першу колону обсадних труб опускають на кілька метрiв глибше водоносного пласта, в якому є грунтовi води. Наступні колони обсадних труб, але меншого діаметра, проходять нижче розмiщених водоносних пластiв i занурюють на глибину 3-5 м у водонапiрний шар. У разi залягання експлуатованго пласта на великiй глибинi свердловину проходять кiлькома колонами обсадних труб. Верхня обсадна колона (кондуктор) забезпечує вертикальний напрям i захищає устясвердловини вiд потрапляння верхнiх забруднених вод, руйнування ірозмивання. Дiаметрвнутрiшньоїексплуатацiйної колони визначається габаритними розмiрами фiльтра і занурювального насоса. Основноюгiгiєнічною вимогоюдо свердловини є її герметичнiсть. З цiєю метою розмiщенi вищеводоноснi пласти слiд проходити не менше, ніж двома колонами обсадних труб. Мiжтрубний простiр заливають цементним розчином пiд тиском.
Пiд час бурiннясвердловинироторним способом їїствол закрiплюють однією колоною обсадних труб, опущеною в породи намiченого до експлуатацiїводоносного пласта. В цьому випадку роз’єднання водоносних пластiв забезпечується цементацiєю затрубного простору з видавлюванням цементного розчину вiд башмака обсадної труби до поверхнi землі. Утворений таким чином «цементний стакан» є добрим антикорозійним захистом.
Рис. 4. Зовнішній вигляд і деталі фільтрів:
а- каркасного типу: 1- трубчастий фільтр-каркас з круглими отворами; 2- те саме, зі щільними отворами; 3- стрижневий фільтр-каркас на опорних кільцях або на закладних планках; б- каркасного типу з фільтрувальною поверхнею з дротяної обмотки: 1-3- те саме, що й на рис. 4,а; 4- підкладочні стрижні; 5- дротяна обмотка; в- каркасного типу з фільтрувальною поверхнею зі штампованого листа: 1-4- те саме,що й на рис. 4,а; 5- підкладочна спіральна обмотка; 6- штампований лист; г- каркасного типу з фільтрувальною поверхнею стінок: 1-3- те саме, що й на рис. 4,а; 4- підкладочна спіральна обмотка; 5- підкладочна гофрована сітка з вініпласту; 6- сітка; д- каркасного типу з гравійною, гравійно-піщаною обсипкою, що подається у забій свердловини: 1-3- те саме, що й на рис. 4,а; 4- дротяна обмотка; 5- гравійна чи гравійно-піщнана обсипка; е- каркасного типу
Під час буріння свердловини роторним способом її ствол закріплюють однією колоною обсадних труб, опущеною в породи наміченого до експлуатації водоносного пласта. В цьому випадку роз'єднання водоносних пластів забезпечується цементацією затрубного простору з видавлюванням цементного розчину від башмака обсадної труби до поверхні землі. Утворений таким чином «цементний стакан» є добрим антикорозійним захистом.
Однією з найважливiших частин свердловини є фiльтри, конструкції яких зображенно на рис. 4. У практицiводопостачання найчастiше використовують трубчастi фiльтри з дротяною обмоткою або без неї, каркасно-стрижневi, сiтчастi (з металевою чи пластиковою сiткою), гравiйні чи кожухо-гравiйнi, блочні касовi, з пористої керамiки, дрiбно-зернистого пiску чи гравiю, закрiпленi клеєм БФ-2, бiтумом або рiдким склом. Від надійностi облаштування фiльтра залежить продуктивнiсть свердловини і термін її стабiльної роботи.
Пiсля закінчення бурiння та облаштування свердловини проводять будiвельне вiдкачування води. При цьому обсаднi труби промивають від заліза, глиняних часточок i внесених пiд час бурiння забруднень. Тривалiсть вiдкачування залежить вiд мiсцевих гiдрогеологiчних умов і коливається від кількох діб до одного місяця і більше.
Верня частина колон обсадних труб має виступати над поверхнею грунту не менше нiж на 0,5 м. Устя свердловини з наступними елементами системи з’єднують за допомогою оголовка свердловини. Останнiй — це одне або кiлька колiн труб, сволучених фланцевими з’єднаннями устя з наступними елементами системи. На оголовку монтують водомiр, кран для вiдбирання проб води, патрубок, заглушений фланцем для приєдання труби для вiдкачування води на скидання. На фланцi є різьбовий отвiр, закритий болтом, через який можна ввести пристрiй для замірювання рiвня води в свердловині.