П.Г. Демидова
Кафедра общей и биоорганической химии
ГИДРОХИМИЯ
Методические указания
к учебной практике
Рекомендовано
Научно-методическим советом университета
для студентов специальности Биология
Ярославль 2005
УДК 556+54
ББК Д 220я73
Г 46
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. <...> Рассматриваются вопросы подготовки воды для питьевых целей. <...> © Ярославский государственный университет, 2005
© И.М. Рублева, Ю.М. Кострова, 2005
2
Введение
Воду для питьевых целей готовят в настоящее время искусственно. <...> Южная водопроводная станция была построена в 1964 году, её производительность - 60 тыс. <...> Технология очистки воды
на Центральной
водопроводной станции
Для обеспечения требуемого качества воды, подаваемой потребителю, обычно применяют несколько способов очистки природной
воды для питьевых целей, в некоторых случаях – несколько ступеней одного и того же способа. <...> В процессе обработки природная вода должна пройти ряд сооружений. <...> Выбирается та, которая экономически целесообразна и обеспечивает
требуемое качество очищенной воды. <...> На рисунке 1 представлена технологическая схема очистки
природной воды коагулированием. <...> 5
Водопроводная сеть
NH3 – аммиак
Cl2 – хлор
Al2(SO4)3 – коагулянт
Смеситель
Насосная
станция I
подъема
Смеситель
Насосная
станция
II подъема
Осветлители с
взвешенным
осадком
4 шт. <...> Cl2 – хлор
Резервуар
чистой воды
б
NH3 – аммиак
Cl2 – хлор
Al2(SO4)3 – коагулянт
От водоисточника
(р. <...> Реактивы
Al2(SO4)3
Cl2
NH3
Хранилище
реактивов,
реагентный цех
Камера реакции
Смеситель
Природная
вода
Вертикальный
отстойник
Cl2
Скорый фильтр
Насосы
1-го подъёма
Резервуар
чистой
воды
Насосы
2-го подъема
Рис. <...> Схема водозаборного сооружения берегового типа,
совмещенного с насосной станцией:
СВУВ – самый высокий уровень воды в реке; СНУВ – самый низкий
уровень воды в реке; 1 – водоприемное отделение; 2 – насосный зал;
3 – водоприемная сетка; 4 – горизонтальный центробежный насос
В смеситель из хранилища <...>
Гидрохимия_методические_указания_к_учебной_практике.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Кафедра общей и биоорганической химии
ГИДРОХИМИЯ
Методические указания
к учебной практике
Рекомендовано
Научно-методическим советом университета
для студентов специальности Биология
Ярославль 2005
Стр.1
УДК 556+54
ББК Д 220я73
Г 46
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. План 2005 года
Рецензент
кафедра общей и биоорганической химии
Ярославского госуниврситета им. П.Г.Демидова
Составители: И.М. Рублева,
Ю.М. Кострова
Гидрохимия : методические указания к учебной
Г 46
практике / Сост. И.М. Рублева, Ю.М. Кострова; Яросл.
гос. ун-т. Ярославль: ЯрГУ, 2005. 35 с.
Методические указания составлены в соответствии с
программой учебной практики по гидрохимии. Рассматриваются
вопросы подготовки воды для питьевых целей.
Предназначена для студентов, обучающихся по специальности
Биология (дисциплина «Гидрохимия», блок
СД), очной и заочной форм обучения.
УДК 556+54
ББК Д 220я73
Авторы выражают благодарность за консультативную помощь
инженеру-химику Центральной лаборатории Водоканала
Т.А. Буровой.
© Ярославский государственный университет, 2005
© И.М. Рублева, Ю.М. Кострова, 2005
2
Стр.2
Введение
Воду для питьевых целей готовят в настоящее время искусственно.
На Руси прообраз водопровода впервые появился в Московском
Кремле в 1491 году по указу царя Ивана Васильевича (Ивана
Грозного). Источником воды послужил мощный родник. Через кирпичную
водопроводную трубу вода поступала самотеком. Датой открытия
водопровода в Ярославле считается 30 января 1883 года.
Этому предшествовал указ императора Александра II об устройстве
водопроводов в крупных городах. Эта необходимость была связана
и с тем, что большинство зданий в то время были деревянными. Поэтому
существовала опасность больших пожаров. Таким образом, и
эта причина требовала создания развитой сети водоснабжения. К
этому времени во многих крупных городах водопроводы были уже
созданы (Москва – 1858 г., Петербурге – 1864, 1876 гг., Киев – 1870
г., Одесса – 1873 г., и др.). В 1873 году Ярославская городская Дума
обсуждала проблему создания водопровода в нескольких аспектах:
использовать ли воду речную или воду из подземных скважин, где
расположить резервуары для воды. Первоначально предполагалось
забирать подземные воды в районе сел Крест и Лучинское, а резервуары
для её хранения установить на территории, близкой к современному
нефтеперерабатывающему заводу. Учитывая, что в то
время вода р. Волги была очень чистой, в 1875 году Думой было
принято окончательное решение об устройстве водопровода с водозабором
волжской воды. И хотя проект строительства был готов
довольно быстро, только в 1882 году городская управа заключила
контракт на строительство с инженером-механиком Карлом Карловичем
Диллем (опытный специалист, под руководством которого
были уже построены водопроводы в Киеве, Гродно, Курске).
В ускорение решения строительства водопровода в Ярославле
решающий вклад внес Иван Александрович Вахромеев. Этот энергичный
и авторитетный купец по итогам выборов в 1881 году стал
городским головой. Он лично возглавил состав новой водопроводной
комиссии и стал руководить её работой. Строительство велось
ускоренными темпами. Непосредственно строительством руково3
Стр.3
дил инженер-механик Август Васильевич Тиле. По окончании работ
в 1883 году он же руководил работой водопровода по доверенности
К.К. Дилля.
В пусковой период в систему водоснабжения входили следующие
сооружения:
– водоподъемный колодец, сооруженный на берегу р. Волги на
высоте 7 сажень (1 сажень = 2,1336 м) над уровнем горизонта воды,
он имел приемник воды и всасывающие трубы;
– три осадочных резервуара на территории водопровода, ёмкость
каждого - 50 тыс. ведер воды, летом они использовались как
фильтры;
– здание насосной станции;
– водонапорный бак на Знаменской башне ёмкостью около 15
тыс. ведер воды;
– разводящие сети протяженностью около 6 верст (1 верста
=1,0668 км).
Через каждые 50 саженей были установлены пожарные краны,
организовано 6 пунктов водоразбора. Кроме того, было сделано
присоединение 50 частных домов. Мощность водопровода составляла
120 тыс. ведер в сутки. Пользование водопроводом вначале
было бесплатным для всех жителей города. Однако потребление
воды оплачивалось в частных домах, где непосредственно действовал
водопровод, на предприятиях и в учреждениях. На предприятиях
были установлены водомеры. За воду не платили гимназии, лазареты,
пожарное депо и ряд других заведений.
В 1892 году начал обсуждаться вопрос о необходимости продолжить
сеть водопровода в район города за р. Которосль. Денежные
взносы в будущее строительство внесли М.М. Вахромеева,
купцы П.А. и Н.М. Градусовы. В 1898 году эта работа была завершена.
Первый
водопровод в Ярославле, по сути, был водокачкой.
Очистка природной воды из р. Волги не предусматривалась. Центральная
водопроводная станция (ЦВС) находится на том же месте.
Сооружения очистки воды были построены в 1915 году и два раза
расширялись и модернизировались (1936 и 1958 гг.). Мощность
станции в настоящее время составляет 54 тыс. м3/сут.
4
Стр.4
В Ярославле работают еще две станции – Южная и Северная.
Южная водопроводная станция была построена в 1964 году, её производительность
- 60 тыс. м3/сут. Водозабор осуществляется из р.
Которосль. Сама насосная станция здесь была построена в 1952 году,
вода использовалась для технологических целей нефтеперерабатывающего
завода.
Северная водопроводная станция вблизи с. Иваньково осуществляет
водозабор из р. Волги; её мощность наращивали постепенно:
первая очередь была построена в 1956 году, вторая очередь – в
1974-м, и третья – в 1980 году. На период шестидесятых годов прошлого
века водопроводная сеть составляла 220 км, имелось 400 колонок,
водопроводом пользовались 400 тыс. человек, расход составлял
170 л на потребителя в сутки. В настоящее время ее производительность
– 225 тыс. м3/сут.
1. Технология очистки воды
на Центральной
водопроводной станции
Для обеспечения требуемого качества воды, подаваемой потребителю,
обычно применяют несколько способов очистки природной
воды для питьевых целей, в некоторых случаях – несколько ступеней
одного и того же способа. В процессе обработки природная вода
должна пройти ряд сооружений. Совокупность способов очистки
и соответствующих сооружений составляет технологическую схему
водоподготовки. Иногда требуемое качество воды может быть достигнуто
при использовании различных технологических схем. Выбирается
та, которая экономически целесообразна и обеспечивает
требуемое качество очищенной воды.
На рисунке 1 представлена технологическая схема очистки
природной воды коагулированием. Она же предусматривает обеззараживание
очищенной воды.
5
Стр.5