Анализ существующей схемы очистки питьевой воды г. Новочеркасска

Введение

 

Водоснабжение представляет собой комплекс мероприятий по обеспечению водой различных потребителей.

Комплекс сооружений, осуществляющих задачи водоснабжения, т.е. забор воды из природных источников, ее очистка, транспортирование и подача ее потребителю, называется системой водоснабжения.

Обеспечение населения чистой доброкачественной водой имеет большое гигиеническое значение, так как предохраняет людей от различных эпидемиологических заболеваний.

Подача достаточного количества воды в населенное место позволяет поднять общий уровень благоустройства. Для удовлетворения потребностей современных групповых городов в воде требуется громадное ее количество.

Выполнение этой задачи, а также обеспечение высоких санитарных качеств питьевой воды требуют тщательного выбора природных источников, их защиты от загрязнений, надлежащей очистки воды на водопроводных сооружениях.

В настоящее время в связи с общим ростом объемов потребляемой воды и недостаточностью в ряде районов местных природных источников воды все чаще возникает необходимость комплексного решения водохозяйственных проблем для наиболее рационального и экономичного обеспечения водой всех водопользователей и водопотребителей.

Перечисленные выше проблемы характерны и для г.Новочеркасска.  Источником водоснабжения Первомайского района города является р.Дон.

В настоящий момент работает новый водозабор на р. Дон в районе ст.Старочеркасской – плавучая насосная станция. С плавучей насосной станции вода перекачивается на насосную станцию в х. Б.Мишкин в район сырой воды Насосная станция Б.Мишкин перекачивает воду на очистные сооружения питьевой воды г.Новочеркасска. Однако качество питьевой воды не всегда соответствует нормативным требованиям, актуальным остается вопрос о совершенствовании применяемых методов очистки. В данной работе проанализированы существующие схемы очистки на МУП «Водоканал» г.Новочеркасска и предложены современные методы очистки питьевой воды.

Работа составлена на основании  материалов, собранных в период производственной практики на МУП «Горводоканал» г. Новочеркасска.

 

 

1.Общая часть

1.1.Природно-климатическая  характеристика района

1.1.1.Общие сведения о  районе

Город Новочеркасск раскинулся на высоком холме, окруженном поймами степных рек Тузлов и Аксай, в 40 км северо-восточнее   г.Ростова-на-Дону – центра Ростовской области (см. рис.1).

В городе около 1000 промышленных предприятий организаций различных форм собственности и профессиональной направленности. В том числе такие крупные предприятия, как электровозостроительный завод, электродный завод, завод синтетических продуктов, ОАО «Магнит», крупнейшая на юге России Новочеркасская ГРЭС.

На современной территории Новочеркасска исторически сформировалась агломерация населенных пунктов, в состав которой входят: 1.Старый город (бывший Первомайский район); 2.Микрорайоны: Хотунок, Соцгород, Октябрьский, Молодежный, Донской, Восточный; 3.Поселки: Новоселовка, Рабочий городок, Новый городок, Яново-Грушевский.

Город состоит из двух крупных селитебно-промышленных образований, разделенных между собой поймой р. Тузлов. Южная часть – бывший Первомайский район – старый компактный город, локализованный  в пределах урочища Бирючий Кут (Новочеркасский холм). Северная часть – бывший Промышленный район. Этот район, в отличие от старой части города, вытянулся с юга на север между автодорогой Новочеркасск – Шахты и поймой реки Тузлов. Население города составляет 200 тысяч человек. Территория города занимает площадь 9258 га, а площадь городских земель – 125 тыс. га.

 

 

Рисунок 1.     Обзорная карта Ростовской области.

 

 

 

 

                          - район работ

 

1.1.2.Климатические условия

По климатическим условиям район Новочеркасска находится в полуаридной зоне юга Европейской части России, в западной провинции недостаточного увлажнения с умеренно-континентальным климатом. Индекс континентальности составляет 86%, что свидетельствует о преобладании влияния суши на температуру воздуха, остальные 14% характеризуют влияние гидросферы. Континентальность климата выражается в большой амплитуде колебания летних и зимних суточных и дневных температур.

Среднегодовая температура воздуха в городе 8,90С, в многолетнем периоде изменяется от 7,0 до 10,70С. Среднемесячная многолетняя температура самого холодного месяца (января)-минус 4,80С, самого теплого (июня)-плюс 22,80С, амплитуда этой температуры достигает 27,60С. Наиболее холодный период, когда среднесуточная температура воздуха понижается до –50С и ниже, начинается с 5 января и длится до 15 февраля. Наиболее теплый период отмечается с 13 июля по 29 августа. Среднесуточная температура выше 00С отмечается с 13 августа по 29 ноября.

Средняя месячная температура поверхности почвы имеет отрицательные значения только зимой; наибольшее ее значение (+290С) наблюдается в июле, наименьшее (-50С) – январе.

Ветровой режим города формируется под воздействием широтной циркуляции атмосферы (см. рис.2, табл. 1), особенно хорошо выраженной в холодный период. Уже с осени, вследствие остывания материка, образования антициклона над Казахстаном и Черноморской депрессии, преобладают ветры восточных румбов, относительное постоянство которых является характерной чертой ветрового режима г. Новочеркасска. В течение города наибольшая повторяемость таких ветров отмечается в ноябре (40%), наименьшая (около 20%) – В июле, когда до 19-22% увеличивается повторяемость западных ветров. Повторяемость ветров других направлений значительно меньше.

Влажность воздуха находится в прямой зависимости от температуры. Наибольшая относительная влажность воздуха зимой. В ноябре-декабре ее значения колеблются в среднем от 70 до 80 %, в январе-феврале достигает наибольших значений (80-90), весной понижаются до 60%, причем возможны «сухие» дни, когда относительная влажность может достигать опасных пределов (30-50%). Еще большие понижения влажности (до5%) в сочетании с высокой температурой (300С и выше) и ветром характерны для засухи и суховеев.

Среднее многолетнее количество осадков в г.Новочеркасске составляет 550 мм в год.

Таблица 1.

Метеорологические характеристики и коэффициенты, определяющие условия рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере города

Наименование характеристик	Величина
Коэффициент, зависящий от стратификации атмосферы, А	200
Коэффициент рельефа местности в городе	1
Средняя максимальная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца года, Т0с	29,1
Средняя температура наружного воздуха наиболее холодного месяца (для котельных, работающих по отопительному графику), Т0с	-8
Среднегодовая роза ветров
С	5
СВ	11
В	24
ЮВ	19
Ю	8
ЮЗ	16
З	11
СЗ	6
Скорость ветра (по средним многолетним данным), повторяемость превышения которой составляет 5 %, м/с	8

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.   Роза ветров в г. Новочеркасске

 

 

Январь

 

Июль

 

 

1.1.3.Геологическое строение

Геоморфологические особенности и разнообразие рельефа города Новочеркасска определяется принадлежностью различных его районов к сложным тектоническим структурам в зоне регулярного сочленения Скифской плиты со складчатым сооружением Большого Донбасса.

В тектоническом отношении территория города располагается на стыке двух крупных региональных структур герцинского возраста – Ростовского выступа Украинского щита и южной границы герцинского складчатого сооружения Большого Донбасса. Пойма реки Тузлов в городской черте совпадает и орографически обусловлена положением погребенного Тузлово-Манычского разлома, западной ветвью глубинного Манычского грабена субширотного (СЗЗ) простирания. Северный промышленный район целиком занимает южную пограничную зону складчатого сооружения Донбасса с системой погребенных надвиговых тектонических структур.

В геологическом строении принимают участие отложения мелового, палеогенового, неогенового и четвертичного возраста. На дневную поверхность выходят отложения неогенового и четвертичного возраста, более древние отложения вскрыты единичными глубокими скважинами.

Неоген в пределах рассматриваемой территории несогласно перекрывает отложения палеогена и выходит на дневную поверхность в долинах рек Аксай, Тузлов, Грушевка, Аюта.

Наиболее древними породами, слагающими основание Новочеркасского холма, являются конские слои миоценового возраста.

На слегка размытой поверхности конских слоев залегает песчано-глинистая толща нижнего сармата, невыдержанной мощности 5-14 м.

Меотические генетически аллювиальные отложения несогласно залегают на нижнесарматских и прослеживаются по склонам холма со всех сторон. Меотические отложения представлены белыми, реже желтыми и серыми среднезернистыми речными отложениями древнего пра-Дона.

 Отложения плиоцена широко  развиты в городе и его окрестностях, они хорошо обнаружены  по всей периферии Новочеркасского холма и представлены понтическими известняками-ракушечниками и скифскими глинами.

Понтические отложения имеют распространение по всем склонам холма и залегают на мэотических песках. Они представлены желто-бурыми известняками-ракушечниками, состоящими из ядер раковин кардит, сцементированных известковистым и глинистым цементом.

Пестроцветные скифские глины перекрывают понтические известняки и являются водоупором для четвертичных отложений. Мощность толщ глин колеблется в широких пределах в зависимости от форм рельефа.

Четвертичные отложения, пользуясь исключительно широким распространением по всей территории города и его окрестностям. Они характеризуются большим генетическим, стратиграфическим, литологическим разнообразием и представлены преимущественно глинистыми породами, в числе которых эолово-делювиальные, делювиальные, элювиальные, пролювиально-делювиальные, покровные суглинки, делювиально-аллювиальные и аллювиальные отложения голоцена, верхнего, среднего и нижнего плейстоцена.

Четвертичные покровные отложения пользуются наибольшим распространением в зоне влияния инженерных сооружений и представлены преимущественно делювиальными и элювиально-делювиальными лессовидными суглинками, реже супесями и легкими глинами, которые залегают плащеобразно на породах различного состава и возраста, чаще – на скифских глинах.

По периферии Новочеркасского холма распространены серые и серовато-бурые грубослоистые легкие суглинки, часто переходящие в супеси или даже в глинистые пески.

1.1.4.Геоморфологическая и ландшафтная характеристики

Природные ландшафты г.Новочеркасска находятся на юге Русской равнины и входят в состав Донецко-Южно-Ергеневской провинции, Донецкой и Нижнедонецкой геоморфологических областей.

По периферии с севера. Востока и юга Новочеркасского холма отчетливо прослеживается терраса, образованная понтическими известняками-ракушечниками. Ширина террасы до 200-300 м, высота 40-43 м над уровнем р.Тузлов; наиболее выдержана она в северной части холма. Переход от плато к речным долинам осуществляется путем сноса по склонам лессовидных суглинков  и скифских глин и формированием делювиальных шлейфов протяженностью до 200-600 м.

Территория Новочеркасского холма расположена на восточной окраине субширотного языковидного останцевого неогенового плато. С трех сторон  это плато ограничено поймами рек Тузлов и Аксай. Городская часть плато имеет форму плоской возвышенности, с запада ограниченного балками Куричьей и Кундрючьей.

В пределах старой селитебной части города находятся относительно крупные балки: Западенская, Куричья, Кундрючья, Епифановка с более или менее выположенными и задернованными склонами.

Северная часть города (бывший первомайский район) занимает левый пологий склон долины реки Тузлов, представляющей собой водораздельный участок между левыми притоками реки Тузлова – реками Грушевской и Кадамовской.

Территория Новочеркасска расположена на стыке трех орографических районов: Приазовской равнины, Донецкого кряжа и Нижнедонской равнины. Южная часть города приурочена к восточному окончанию языковидного выступа понтического плато правобережья поймы реки Дон.  С севера плато ограничено долиной реки Тузлов, восточное окончание плато срезается поймой рек Тузлов и Аксай. Водораздельная линия холма лежит ближе к долине р.Тузлов.

Континентальная аккумуляционно-денудационная равнина, развитая в северной части промышленного района, на юге и западе переходит в террасированную равнину рек Тузлов и Грушевка.

Террасы долин рек Тузлова и Грушевки представлены практически ровными поверхностями, иногда с небольшими уклонами в сторону коренных склонов. Южный и Северный городские массивы разделены поймой реки Тузлов. Пойма реки Тузлов, хотя и входит в городскую территорию, не затронута промышленным и гражданским строительством, прирусловые, ее участки заняты дачными массивами и огородами.

1.1.5.Гидрография и гидрогеология

Гидрографическая сеть города Новочеркасска представлена реками Аксай и Тузлов с притоками Грушевской и Кадамовской, балками Тангаши (приток р.Тузлов) и Западенской (приток р.Аксай).