Справочник по очистке природных и сточных вод. Водоснабжение и канализация


дщя размещения ь составе ЭЕ С № 201162003 8 по адресу HWi.im боаЬ.гы. Шрувеаве авторсютх прав влечет

за собой граждане ко- прав ову ю (ГК Р Ф Ст. 12S2,12S2 до S мл н. ру 6), административную й/йп и у гол ов ну ю отв етств е нн ость (УК РФ Ст. 146 ли шен не с в обеды на сро к до 6 л ет)

6 ЦОП йПрофееев8Э|2014. Вее права запупцеш.

Second Edition


Handbook of

Waler and Wastewater Treatment Plant Operations



Frank R. Spellman


CRC Press
TsjtorftFrwitt: Group

© ЦОП йПрофееев8Э|2014. Bet права защищал.

за собой граждане ко- прав ову ю (ГК Р Ф Ст. 12S2,12S2 до S мл н. ру 6), административную й/йп и у гол ов ну ю отв етств е нн ость (УК РФ Ст. 146 ли шен не с в обеды на сро к до 6 л ет)

Ф. Р. Спеллман







СПРАВОЧНИК ПО ОЧИСТКЕ ПРИРОДНЫХ и сточных вод. Водоснабжение и канализация
Перевод с английского языка 2-го издания под общей редакцией М.И. Алексеева









Сан кт- Петер бур г
2014

                                                 I ! 1Г=!!ТР
      ! ОЬРАЗОЗА'ЕЛЬНЫХ нк  I ПРГ ЯРЛЫК!
flifi ПРОФЕССИЯ

эваэа ■         wsyJ iUjHiH АоэЛеВ on g SOOCPITOC D Я€; wo®’ < гинеТпэнсвД Kiflf окпгеФикоомсм

УДК 628.16
ББК 38.761.1
    С71

    Ф. Р. Спеллман

С71 Справочник по очистке природных и сточных вод. Водоснабжение и канализация: пф. 2-го англ. изд. под ред. МИ. Алексеева. — СПб.: ЦОП «Профессия», 2014. — 1312 с.,ил.

    ISEN 978-5-91884-053-5
    ISBN 978-1-420-07530-4 (англ.)


    Рассмотрены основные операции и технологии водоподготовки, водоочистки и очистки сточных вод. Приведены рекомендации по управлению, техническому обеспечению, контролю работы и мерам безопасности станций водоподготовки и водоочистки, защите и охране водных объектов.
    Описаны системы транспортировки воды, конструкции и устройство гидравлического оборудования, насосов, датчиков контроля и приборов учета. Контроль качества воды, биомониторинг, микр о би ология и зко логия в оды из ложены в отдельн ой части. Специа льная часть п освящена комплексному рассмотрению сточных вод и операций по их очистке.
    Издание содержит многочисленный практический материал — стандартные процедуры и алгоритмы, примеры расчетов, ссы лки на н ормативы, контро льные в опр осы и задачи.
    Справ очник предназначен для операторов станций в одоочистки, очистных сооружений, руководителей и специалистов инженерно-технических служб водоканалов, центров .экологического контроля и контроля качества воды, преподавателей и студентов профильных специальностей и смежных дисциплин.
    Комплект из двух книг:
    Кн. 1. Справочник
    Кн. 2. Приложения


    УДК 628.16
    Б БК 38.761.1




Ай rights reserved. Authorized translation from English language editiongubHshed by CRC Press, fart (f Taylor Francis Group LLC.
Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

Инфорьация содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательств ом как надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические оши бки, издательств о не может гарантировать абс олютную точн ость и полноту прив одимых сведений и не несет ответственности за в озможные оши бки, связанные с исп ольз ованием книги.


ISBN 978-1-420-07530-4 (англ.)
ISBN 978-5-91884-053-5

              © 2009 by Taylor & В⁻ands Group, LLC
              © ЦОП «Профессия», 2014
                                             © Перевод, оформление:

ЦОП «Профессия», 2014

© ЦОП йПрофееев8Э|2014. Bet права защищал.

за собой гравданс ко- прав ову ю (ГК Р Ф Ст. 12S2,12S2 до S мл н. ру 6), административную й/йп и у гол ов ну ю отв етств е нн ость (УК РФ Ст. 146 ли шен не с в обеды на сро к до 6 л ет)





                Оглавление




Обращение к читателю.....................................................
Автор....................................................................
Пр едне лов не к р усс кому изданию......................................
Предисловие..............................................................
Часть I. Водоснабжение и водоотведение. Общин обзор......................
Глав а 1. Текущие пр об лапы очне тки пр нр одных и с точных вод.........
1.1. Введение............................................................
1.2. Смена парадигмы.....................................................
    1.2.1. Изменение взшяда на вещи и необходимые действия...............
1.3. Принцип мио гобарьерности...........................................
    1.3.1. Принцип многобарверности. Очистка сточных вод.................
1.4. Проблемы управления one рациями очистки природных и сточных вод.....
    1.4.1. Соответствие новым, меняющимся и существующим нормативам......
    1.4.2. Поддержание инфраструктуры....................................
    1.4.3. Приватизация и/или модернизация...............................
    1.4.4. Бенчмаркинг...................................................
1.5. Вода—новая нефть?...................................................
    1.5.1. Свойства воды.................................................
    1.5.2. Использование воды............................................
1.6. Техническое и профессиональное руководство .........................
Вопросы по содержанию шавы...............................................
Ссыпки и рекомендуемая литература........................................
Глава 2. Операторы водоочистки н водоподготовки..........................
2.1. Введение............................................................
2.2. Некоторые пожнения..................................................
2.3. Компьютерно грамотные мастера на все руки...........................
2.4. Реакция о пе раторов с танций на с игналы тревоги...................
2.5. Обязанности операторов, количество работников и условия труда.......
2.6. Сертификация и лицензирование операторов............................
Вопросы по содержанию шавы...............................................
Ссыпки и рекомендуемая литература........................................

19
19
20
21
23
24
24
25
26
29
30
33
34
35
39
43
48
49
50
53
60
61
63
63
65
66
68
68
70
73
73

эааэа ■                   jtasdnt on g SOOCPITOC it-4 D wo®’ <iMHStnswaed Kiflf он-плм-икоомаи

Справочник по очистке природных и сточньсх вод. Водоснабжение и канализация

Глава 3. Усиление мер безопасности............................................74
3.1. Введение.................................................................74
3.2. Последствия 11 сентября..................................................75
3.3. Оборудование и устройства безопасности...................................79
    3.3.1. Устройства мониторинга и приборы контроля оборудования.............80
    3.3.2. Устройства мониторинга воды........................................Юб
    3.3.3. Устройства связи и взаимодействия.................................118
    3.3.4. Устройства киберзащиты............................................119
3.4. ■S'CADZ.................................................................122
    3.4.1. Что такое                                                         125
    3.4.2. Применение иУСДРЛ в системах водоснабжения и канализации..........125
    3.4.3. Уязвимые места систем <5'С4Д4.....................................126
    3.4.4. Возрастающие риски................................................128
    3.4.5. Внедрение технологий с известивши уязвимостями....................129
    3.4.6. Киберугрозы системам управления...................................131
    3.4.7. Защита систем управления..........................................132
    3.4.8. Шаги для улучшения безопасности <5'С4Д4...........................133
Обзорный вопрос к плаве......................................................139
Ссьшки и рекомендуемая литература............................................139
Глава 4. Водоснабжение н канализация. Общие ссылки, схемы н терминология .... 140
4.1. Информация, представленная в книге......................................140
4.2. Схемы очистки...........................................................141
4.3. Основные термины, используемые в процессах водоснабжения и канализации..143
Обзорные вопросы к плаве.....................................................153
Ссвшки и рекомендуемая литература............................................154
Часть II. Маютатнческне и технические аспекты водоочистки и водоподготовки .. 155
Глава 5. Гидравлика в о до по дачи...........................................156
5.1. Что такое гидравлика водоподачи?........................................156
5.2. Основные принципы.......................................................157
    5.2.1. Закон Стевика.....................................................158
5.3. Плотность и удельный вес................................................158
5.4. Сила и давление.........................................................161
    5.4.1. Гидростатическое давление.........................................162
    5.4.2. Свойства воды под давлением.......................................162
5.5. Напор...................................................................163
    5.5.1. Гидростатический напор............................................164
    5.5.2. Потеря напора на трение...........................................164
    5.5.3. Скоростной напор..................................................164
    5.5.4. Суммарный (требуемый) напор.......................................165
    5.5.5. Давление и напор..................................................165
    5.5.6. Напори давление...................................................165
5.6. Потоки расход: движение воды............................................165
    5.6.1. Площадь и скорость................................................167
    5.6.2. Давление и скорость...............................................167
5.7. Пьезометрическая поверхность и теорема Бернулли.........................168
    5.7.1. Сохранение энергии................................................168
    5.7.2. Величина энергии..................................................168
    5.7.3. Пьезометрическая поверхность......................................168
    5.7.4. Потеря напора.....................................................170
    5.7.5. Линия гидравлического уклона......................................170

© ЦОП йПрофееев8Э|2014. Bet права защищал.

Оглавление

за собой граждане ко- прав ову ю (ГК Р Ф Ст. 12S2,12S2 до S мл н. ру 6), административную й/йп и у гол ов ну ю отв етств е нн ость (УК РФ Ст. 146 ли шен не с в обеды на сро к до 6 л ет)

    5.7.6. Теорема Бернушш....................................................
    5.7.7. Уравнение Бернулли.................................................
5.8. Гидравлика скважины и водоприемного тподца...............................
    5.8.1. Гидравлика скважины................................................
    5.8.2. Гидравлика водоприемного тподца....................................
5.9. Потери напора на трение..................................................
    5.9.1. Потокв трубопроводах...............................................
    5.9.2. Основные потери напора.............................................
    5.9.3. Расчет основной потери напора......................................
    5.9.4. Коэффициент С......................................................
    5.9.5. Гидравлический уклон...............................................
    5.9.6. Второстепенные факторы потери напора...............................
5.10. Ос новы гидравлики трубопроводов........................................
     5.10.1. Сети трубопроводов...............................................
5.11. Поток в открвггом канале................................................
     5.11.1. Характеристики потока в открвггом ганапе.........................
     5.11.2. Параметры открытого потока.......................................
     5.11.3. Расчеты параметров открытого потока..............................
5.12. Измерение потока........................................................
     5.12.1. Измерения потока: метод, применявшийся в прошлом.................
     5.12.2. Основы традиционнвгх методов измерения потока ...................
     5.12.3. Устройства для измерения потога..................................
5.12.4. Измерения потока в открвггом канапе...................................
Вопросы по главе..............................................................
Ссвшки и рекомендуемая литература.............................................
Главаб. Основы электричества..................................................
6.1. Природа электричества....................................................
6.2. Строение материи.........................................................
6.3. Проводники, полупроводники и диэлектрики.................................
6.4. Статичесте электричество.................................................
    6.4.1. Заряженнвге тела...................................................
    6.4.2. Закон Купона.......................................................
    6.4.3. Электростатические поля............................................
6.5. Магнетизм................................................................
    6.5.1. Магнитнвге материалы...............................................
    6.5.2. Магнитное поле земли...............................................
б.б. Разноств потенциалов.....................................................
    6.6.1. Аналогия с водой...................................................
    6.6.2. Основные способы создания напряжения...............................
6.7. Ток......................................................................
6.8. Сопротивление............................................................
6.9. Электричество подаваемое от батарей......................................
    6.9.1. Химический источник тока (гапвванический элемент)..................
    6.9.2. Первичнвге и вторичнвге источники тока.............................
    6.9.3. Батарея............................................................
    6.9.4. Работа батареи.....................................................
    6.9.5. Комбинирование источников..........................................
    6.9.6. Типы батарей.......................................................
    6.9.7. Характеристики батареи.............................................
6.10. Простая эле ктриче с кая схема(цепв)....................................
     6.10.1. Схематическое представление......................................

179 g
180 |
180 I
181 I
182 э
183 | !84 §
186
188 g
189 §
189 ?
190 1
199 |
202 *
203 “
205 |
²⁰⁶ !
207 |
209 I
²¹¹ I
211 Й
212 S
212 g
²¹³  I
²¹⁴  I
215 и
²¹⁵  I
²¹⁶  1
216 i

²¹³ I
218 I
²¹⁹  i
²²⁰  x
220 |
²²¹  I
222 я
²²³ !
225 |
226 *

гаки/ятЕДпхюоЯогаЕ эааэа ■       wsyпижм jtasdnt on g Е00С91ЮС it-I D wo®’ < пснйпвусееd Kiflf окпгеФикоомсм

Справочник по очистке природных и сточньсх вод. Водоснабжение и канализация

6.11. Закон Ома................................................................227
6.12. Электрическая мощность...................................................229
     6.12.1. Расчеты электрической мощности....................................229
6.13. Электрическая энергия (киловатт-часы)....................................231
6.14. Характеристики последовательных (сериесных) цепей постоянного тоэа.......231
     6.14.1. Сопротивление последовательных цепей..............................231
     6.14.2. Ток в последовательных цепях......................................232
     6.14.3. Напряжение в последовательных цепях...............................233
     6.14.4. Мощность последовательных цепей...................................234
     6.14.5. Основные правила относящиесяк последовательных цепям постоянного тока . 235
     6.14.6. Общий анализ последовательных цепей...............................235
     6.14.7. Правило (закон) напряжения Кирхгофа...............................237
     6.14.8. Полярность падения напряжения.....................................237
     6.14.9. Вспомогательные и встречные источники последовательных цепей......238
     6.14.10. Правило Кирхгоф а и решения для цепей с не сколькими источниками.238
6.15. Заземление...............................................................239
6.16. Разомкнутая цепь и короткое замыкание....................................240
6.17. Параллельные цепи постоянного тока.......................................240
     6.17.1. Характеристики параллельных цепей.................................240
     6.17.2. Напряжение в параллельных цепях...................................240
     6.17.3. То к в параллельных цепях.........................................241
     6.17.4. Параллельные цепи и правило Кирхгоффа для тока....................243
     6.17.5. Сопротивление параллельных цепей..................................244
     6.17.6. Метод обратного распределения.....................................246
     6.17.7. Метод деления суммы...............................................247
     6.17.8. Приведение к эквивалентному контуру...............................247
     6.17.9. Мощность в параллельных цепях.....................................248
     6.17.10. Правила расчета параллельных цепей постоянного тоэа..............248
6.18. Последовательные параллельные безынерционные цепи........................248
     6.18.1. Расчет последовательных параллельных цепей........................249
6.19. Проводники...............................................................249
     6.19.1. Размер единицы величины проводника................................249
     6.19.2. Квадратный мил....................................................250
     6.19.3. Круговой мил......................................................250
     6.19.4. Круговой мил-фут..................................................252
     6.19.5. Удельное электрическое сопротивление (резистивность)..............252
     6.19.6. Измерение параметров провода......................................253
     6.19.7. Факторы, определяющие выбор размера провода.......................254
     6.19.8. ЬЪдь в сравнении с прочими металпами-проводниэами.................255
     6.19.9. Температурный коэффициент.........................................256
     6.19.10. Изоляция проводников.............................................257
     6.19.11. Проводники, сращивание проводов и оконечные соединения...........257
     6.19.12. Пайка............................................................257
     6.19.13. Бе спаечное соединение...........................................258
     6.19.14. Изоляционная лента...............................................258
6.20. Сипа магнитного поля.....................................................259
     6.20.1. Магнитное поле вокруг единичного проводника.......................259
     6.20.2. Полярность единичного проводника..................................260
     6.20.3. Поле во круг двух параллельных проводников........................260
     6.20.4. Магнитное поле катушки............................................261
     6.20.5. Полярность электромагнитной катушки...............................261

© ЦОП йПрофееев8Э|2014. Bet права защищал.

Оглавление

9

за собой гравданс ко- прав ову ю (ГК Р Ф Ст. 12S2,12S2 до S мл н. ру 6), административную и/йп и у гол ов ну ю отв етств е нн ость (УК РФ Ст. 146 ли шен не с в обеды на сро к до 6 л ет)

     6.20.6. Сила электромагнитного поля.....................................
     6.20.7. Магнитные единицы...............................................
     6.20.8. Свойства магнитных материалов...................................
     6.20.9. Электромагниты..................................................
6.21. Теория переменного тока (ПТ)...........................................
     6.21.1. Основной генератор переменного тока.............................
     6.21.2. Цикл............................................................
     6.21.3. Частота, период и длина волны...................................
     6.21.4. Характкристиче с кие значения параметров напряжения и тока......
     6.21.5. Амплитуда пиков.................................................
     6.21.6. Удвоенная (полная) амплитуда....................................
     6.21.7. Мгновенное значение амплитуды...................................
     6.21.8. Эффе кгивно е или с редне квадратично е значе ние (7?MS)........
     6.21.9. Среднее значение................................................
     6.21.10. Сопротивление в цепях АС.......................................
     6.21.11. Фазовые соотношения............................................
6.22. Индукция...............................................................
     6.22.1. Самоиндукция....................................................
     6.22.2. Взаимная индукция...............................................
     6.22.3. Расчет суммарной (резупвтирующей) индуктивности.................
6.23. Практическое применение электричества..................................
     6.23.1. Генерирование электрической энергии.............................
     6.23.2. Трансформаторы..................................................
     6.23.3. Защита с ис те мы энергорас пре деле ния........................
Вопросы по главе.............................................................
Ссвшки и рекомендуемая литература............................................
Глава?. Гидравлические машины. Насосы........................................
7.1. Введение................................................................
7.2. Основные расчеты процесса перекачки.....................................
    7.2.1. Скорость потока жидкости в трубопроводе...........................
    7.2.2. Соотношение давления и скорости потока............................
    7.2.3. Гидростатический напор............................................
    7.2.4. Потеря напора на трение...........................................
    7.2.5. Скоростной напор..................................................
    7.2.6. Суммарный напор...................................................
    7.2.7. Преобразование гидростатического давления в напор.................
    7.2.8. Мощность в лошадиных сипах........................................
    7.2.9. Быстроходность....................................................
    7.2.10. Законы подобия для центробежных насосов..........................
    7.2.11. Расчет допускаемого кавитационного запаса на входе...............
    7.2.12. Н ас ос ы, с ое дине иные по еле довательно и параллельно........
7.3. Центробежные насосы.....................................................
    7.3.1. Описание..........................................................
    7.3.2. Терминология......................................................
    7.3.3. Теоретическая часть...............................................
    7.3.4. Характеристики насосов............................................
    7.3.5. Преимущества и недостатки центробежных насосов....................
    7.3.6. Применение центробежных насосов...................................
    7.3.7. Системы контроля насосов..........................................
    7.3.8. Электронные системы нэнтроля......................................
    7.3.9. Модификации центробежных насосов..................................

262
262
262
264
264
265
266
267
268
268
269
269
269
270
271
272
273
274
276
277
278
278
288
289
292
293
294
294
295
296
296
297
298
299
300
300
301
302
303
304
306
306
306
307
309
310
310
312
313
317
319

3

Si





W

Si

3

g¹

S

3

W



§

я

гэкагатЕйнхгосэйсФзе эааэа ■                  jtasdnt on g Е00С91ЮС it-I D wo®’ < пснйпвусггЕd Kiflf онпгеФикоомаи

Справочник по очистке природных и сточньсх вод. Водоснабжение и канализация

7.4. Поршневые насосы прямого вытеснения....................................322
    7.4.1. Плунжерный, или поршне вой, насос................................323
    7.4.2. Диафрагменный насос..............................................323
    7.4.3. Перисталвтиче с кие насосы.......................................324
Вопросы по содержанию птавы.................................................324
Ссыпки и рекомендуемая литература...........................................325
Глава 8. Системы транс пор тнровкн в оды н сточных в од.....................326
8.1. Вода—источник жизненной сипы цивилизации...............................326
8.2. Системы транспортировки воды...........................................327
8.3. Терминология...........................................................329
8.4. Флюиды и жидкости......................................................331
8.5. Управление флюиднвтм потоком в трубопроводнвтх системах................331
    8.5.1. Ввшадение осадка.................................................332
    8.5.2. Обслуживание трубопроводнвтх систем..............................334
8.6. Вспомогателвное оборудование трубопроводнвтх систем....................334
8.7. Влияние температуры и изоляция труб в трубопроводных системах..........336
8.8. Металлические трубопроводы.............................................336
    8.8.1. Материалы для изготовления труб..................................336
    8.8.2. Основы технологии трубопроводов..................................337
    8.8.3. Размеры труб.....................................................337
    8.8.4. Типы труб опроводнвхх систем.....................................339
    8.8.5. Металлические материалы для изготовления труб....................340
    8.8.6. Характеристики металлических материалов..........................341
    8.8.7. Ремонтно-эксплуатационные характеристики металлических труб......343
    8.8.8. Соединения металлических труб....................................346
8.9. Неметаллические трубы..................................................349
    8.9.1. Неметаллические материалы для изготовления труб..................349
8.10. Трубки (трубнвге проводки КИПиА)......................................355
     8.10.1. Различия трубок и труб.........................................355
     8.10.2. Преимущества трубок............................................358
     8.10.3. Соединения трубок..............................................359
     8.10.4. Изгибание трубок...............................................362
     8.10.5. Типы трубок....................................................362
     8.10.6. Типичнвге области применения труб ок...........................363
8.11. Промвшшеиные шланги...................................................364
     8.11.1. Номенклатура шлангов...........................................365
     8.11.2. Факторы, определяющие ввхбор шлангов...........................366
     8.11.3. Стандартах, нормативы и размеры................................367
     8.11.4. Муфтовые соединения шлангов....................................370
     8.11.5. Техническое обслуживание шлангов...............................372
8.12. Фитинги для труб и трубок.............................................372
     8.12.1. Фитинги........................................................373
     8.12.2. Назначение фитингов............................................373
     8.12.3. Типы соединений................................................375
     8.12.4. Соединения и фитинги трубок....................................376
8.13. Клапаны...............................................................376
     8.13.1. Конструкция клапана............................................379
     8.13.2. Типыкпапанов...................................................380
     8.13.3. Устройства управления клапанами................................385
     8.13.4. Техническое обслуживание клапанов..............................386

© ЦОП йПрофееев8Э|2014. Bet права защищал.

Оглавление

11

за собой гравданс ко- прав ову ю (ГК Р Ф Ст. 12S2,12S2 до S мл н. ру 6), административную й/йп и у гол о вну ю отв етств е ни ость (УК РФ Ст. 146 ли шеи не с в обеды на сро к до 6 л ет)

8.14. Защитные приспособления трубопроводных систем..........................
     8.14.1. Применение......................................................
     8.14.2. Грязевики (фильтры грубой очистки)..............................
     8.14.3. Фильтры.........................................................
     8.14.4. Конденсатоотводчики.............................................
8.15. Вспомогательные приспособления.........................................
     8.15.1. Изме рительные устройс тва (датчики)............................
     8.15.2. Датчики давления (манометры)....................................
     8.15.3. Датчики температуры.............................................
     8.15.4. Ватуумные прерыватели...........................................
     8.15.5. Аккумуляторы....................................................
     8.15.6. Воздухосборники.................................................
     8.15.7. Теплообменники..................................................
Вопросы по содержанию шавы...................................................
Ссыпки и рекомендуемая литература............................................
Часть IIL Характеристики воды................................................
Глава 9. Основы хинин воды...................................................
9.1. Химические концепции и определения......................................
     9.1.1. Концепции........................................................
     9.1.2. Определения......................................................
9.2. Основы химии............................................................
     9.2.1. Вещество.........................................................
     9.2.2. Состав вещества. Элементы........................................
     9.2.3. Сложные вещества.................................................
9.3. Водные растворы.........................................................
9.4. Состав воды.............................................................
     9.4.1. Твердые вещества.................................................
     9.4.2. Мутность.........................................................
     9.4.3. Цвет.............................................................
     9.4.4. Растворенный кислород............................................
     9.4.5. Металлы..........................................................
     9.4.6. Органические вещества............................................
     9.4.7. Неорганические вещества..........................................
     9.4.8. Кислоты..........................................................
     9.4.9. Основания........................................................
     9.4.10. Сопи............................................................
     9.4.11. pH..............................................................
9.5. Рутинные анализы воды...................................................
     9.5.1. Щелочность.......................................................
     9.5.2. Температура воды.................................................
     9.5.3. Удельная электропроводность......................................
     9.5.4. Жесткость........................................................
     9.5.5. Контроль запаха при очистке сточных вод..........................
9.6. Реагенты для обработки воды.............................................
     9.6.1. Обеззараживание..................................................
     9.6.2. Коагулирование...................................................
     9.6.3. Удаление запаха (дезодорация) и удаление привкуса................
     9.6.4. Умягчение воды...................................................
     9.6.5. Рекарбонизация...................................................
     9.6.6. Контроль коррозии и образования отложений........................

386
387
387
388
388
391
391
392
394
396
396
397
397
398
399
401
402
403
403
404
406
406
408
410
412
413
413
414
414
415
416
416
417
417
418
718
418
419
420
420
420
421
421
422
422
423
423
424
425
426

гэкагатЕйнхгосэйсФзе эааэа ■                  jtasdnt on g Е00С91ЮС it-I D wo®’ < пснйпвусггЕd Kiflf окпгеФикоомсм

Справочник по очистке природных и сточньсх вод. Водоснабжение и канализация

9.7. Характеристики питьевой воды. Химический состав.........................426
     9.7.1. Органические вещества............................................427
     9.7.2. Синтетические органические вещества..............................429
     9.7.3. Летучие органические соединения..................................429
     9.7.4. Общее содержание растворимых твердых веществ.....................429
     9.7.5. Фториды..........................................................429
     9.7.6. Тяжелые металлы..................................................430
     9.7.7. Биогены..........................................................431
Вопросы по содержанию птавы..................................................432
Ссыпки и рекомендуемая литература............................................433
Глава 10. Микробиология воды.................................................434
10.1. Введение...............................................................434
10.2. Что такое микробиология? ..............................................435
10.3. Микроорганизмы, обитающие в воде и неочищенных сточных водах.......................................................................436
10.4. Основные термины.......................................................436
10.5. Классификация и систематика микроорганизмов............................437
     10.5.1. Классификация...................................................437
     10.5.2. Систематика.....................................................440
10.6. Клетка.................................................................440
     10.6.1. Структура бактериальных клеток..................................441
10.7. Бактерии...............................................................443
     10.7.1. Факторы роста бактерий..........................................445
     10.7.2. Уничтожение бактерий............................................446
     10.7.3. Водопатогенные бактерии.........................................446
10.8. Простейшие.............................................................446
10.9. Микроскопические ракообразные..........................................449
10.10. Вирусы................................................................449
10.11. Водоросли.............................................................450
10.12. Грибы.................................................................451
10.13. Нематоды и плоские черви..............................................451
10.14. Водоочистка и микробиологические процессы.............................453
      10.14.1. Патогенные простейшие.........................................453
      10.14.2. (лямблии).....................................................454
      10.14.3. Крипто споридии...............................................463
      10.14.4. Цикпоспора....................................................468
      10.14.5. Гельминты.....................................................469
10.15. Очистьа сточных вод и биологические процессы..........................469
      10.15.1. Аэробный процесс..............................................470
      10.15.2. Анаэробный процесс............................................470
      10.15.3. Аноксидный процесс............................................470
      10.15.4. Фотосинтез....................................................471
      10.15.5. Ростовые циклы................................................471
      10.15.6. Биогеохимические циклы........................................471
      10.15.7. Ушеродный цикл................................................472
      10.15.8. Азотный цикл..................................................473
      10.15.9. Цикл серы.....................................................474
      10.15.10. Цикпфосфора..................................................475
Вопросы по содержанию шавы...................................................476
Ссыпки и рекомендуемая литература............................................477

© ЦОП йПрофееев8Э|2014. Bet права зищщеш.

Оглавлений

за собой граждане ко- прав ову ю (ГК Р Ф Ст. 12S2,12S2 до S мл н. ру 6), административную й/йп и у гол ов ну ю отв етств е нн ость (УК РФ Ст. 146 ли шен не с в обеды на сро к до 6 л ет)

Глава 11. Экология волы........................................................
11.1. Введение.................................................................
11.2. Что танэе энэлогия?......................................................
11.3. Почему так важна экологий................................................
11.4. Для чего изучают экологию?...............................................
      11.4.1. Переработка листвы в ручьях......................................
11.5. История экологии.........................................................
      11.5.1. Модель агроэ нэ системы..........................................
      11.5.2. Характеристики агроэ ко систем...................................
      11.5.3. Паттерны экосистем и протекающие в них процессы..................
11.6. Уровни организации.......................................................
11.7. Экосистемы...............................................................
11.8. Поток энергии в экосистеме...............................................
11.9. Эффективность пищевой цепи...............................................
11.10. Экологические пирамиды..................................................
11.11. Продуктивность..........................................................
11.12. Популяционная экология..................................................
11.13. Формирование ручья и его структура......................................
      11.13.1. Поток воды в ручье..............................................
      11.13.2. Скорость течения ручья..........................................
      11.13.3. Перенос вещества................................................
      11.13.4. Характеристики русел потоков....................................
      11.13.5. Профили потоков.................................................
      11.13.6. Извилистость....................................................
      11.13.7. Отмели, переэаты и плесы........................................
      11.13.8. Пойма...........................................................
      11.13.9. Способы адаптации к течению.....................................
      11.13.10. Типы адаптивных изменений......................................
      11.13.11. Специфическая адаптация........................................
11.14. Бентосные организмы.....................................................
11.15. Бентосные растения и животные ..........................................
11.16. Бентосные макро беспозвоночные..........................................
      11.16.1. Определение бентосных макро беспозвоночных......................
      11.16.2. Макро беспозвоночные и пищевая сеть.............................
      11.16.3. Единицы классификации...........................................
11.17. Типичные бентосные макробеспозвоночные, обитающие в текучих водах.......
      11.17.1. Насекомые.......................................................
      11.17.2. Макро беспозвоночные, не являющиеся насекомыми..................
Перечень ключевых терминов.....................................................
Вопросы по содержанию шавы.....................................................
Ссыпки и рекомендуемая литература..............................................
Глава 12. Качество воды........................................................
12.1. Введение.................................................................
12.2. Круговорот воды..........................................................
12.3. Стандарты качества воды..................................................
      12.3.1. Закон о чистой воде..............................................
      12.3.2. Закон о безопасности питьевой воды...............................
12.4. Характеристики качества природных и сточных вод..........................
      12.4.1. Физические показатели природных и сточных вод....................
      12.4.2. Химические показатели воды.......................................

13 S

479 |
479 |
480 |
482
483 §
484 |
487 g
489 |
490 gi
491 3
491 В
492 |
493 I
⁴⁹⁵ |
496 g
⁴⁹⁷ I
498 |
503

508
⁵⁰⁹ Й
⁵⁰⁹ Я¹
510 а
511 |
⁵¹⁴ I
⁵¹⁶ I
516 |
517 |
517 й
518 |
520 |
52! |
522 I
522 S
522 |
533 g
⁵³⁴ я
535 f
536 ю
⁵³⁸ 1
⁵³⁹ I
540 |
542 S
543 !

⁵⁴⁶ I
547 |
552 *

гэт.и/я-теДпххсоЛогяе эааэа ■          wsy -s-'iHrHiH Aasdizt on g Е00С91ЮС it-I D wo®’ < кинатвусееД Kiflf окпгеФикоомсм

Справочник по очистке природных и сточньсх вод. Водоснабжение и канализация

     12.4.3. Химические показатели сточных вод................................559
     12.4.4. Биологические характеристики природных и сточных вод.............563
Вопросы по содержанию птавы...................................................565
Ссыпки и рекомендуемая литература.............................................566
Глава 13. Бномоюггорннт, мониторинг, отбор н анализ проб......................567
13.1. Что такое биомониторинг?................................................567
     13.1.1. Преимущества использования фитоперифитона........................568
     13.1.2. Преимущества использования рыб...................................568
     13.1.3. Преимущества использования макробеспозвоночных...................569
13.2. Методики исследований перифитона........................................570
13.3. Методики исследований рыб...............................................571
13.4. Методики исследований макробеспозвоночных...............................572
     13.4.1. Биотический индекс...............................................572
     13.4.2. Индикаторные группы бентосных макро беспозвоночных...............574
13.5. Сбор биологических проб в ручьях........................................575
     13.5.1. Планирование сбора биологических проб............................576
     13.5.2. Участки сбора проб...............................................577
     13.5.3. Частота отбора проб и ведение записей............................580
     13.5.4. Приспособления для сбора образцов макробеспозвоночных организмов ... 580
     13.5.5. Отбор проб макробеспозвоночнвтх организмов в ручвях с каменистым дном.. . 581
     13.5.6. Сбор образцов макробеспозвоночных в ручьях с заиленным дном......587
     13.5.7. Порядок действий по окончании сбора проб.........................593
     13.5.8. Приспособления для сбора проб....................................593
     13.5.9. Заключение к разделу о сборе биологических проб..................597
13.6. Мониторинг качества питьевой воды.......................................598
     13.6.1. Хорошая вода или плохая..........................................599
     13.6.2. Программы внедрения стандартов качества, принятые в отдельных штатах.... 601
     13.6.3. Составление программы мониторинга качества воды..................601
13.7. Общие  рекомендации по подготовительным процедурам и отбору про б.......603
     13.7.1. Процедуры очистки по суды и вспомогательных приспособлений.......603
     13.7.2. Типы проб........................................................603
     13.7.3. Отбор проб воды из водотока......................................604
     13.7.4. Консервация и хранение проб......................................606
     13.7.5. Стандартизация методов...........................................607
13.8. Методы анализа питьевой воды и сточных вод..............................607
     13.8.1. Объемные методы..................................................608
     13.8.2. Колориметрические методы.........................................608
     13.8.3. Визуальные методы................................................608
     13.8.4. Электронные методы...............................................608
     13.8.5. Определение соде ржания рас творенного кислорода.................608
     13.8.6. Анализ биохимического потребления кислорода......................616
     13.8.7. Измерение температуры............................................620
     13.8.8. Измерение жесткости..............................................621
     13.8.9. Измерение pH.....................................................622
     13.8.10. Измерение мутности..............................................623
     13.8.11. Анализ ортофосфата..............................................626
     13.8.12. Анализ нитратов.................................................629
     13.8.13. Анализ твердых веществ..........................................632
     13.8.14. Анализ электропроводности.......................................637
     13.8.15. Общая щелочность................................................639
     13.8.16. Анализ фекальных нэлиформных бактерий...........................640

© ЦОП йПрофееев8Э|2014. Bet права защищал.

Оглавление                                                                                15

за собой гравданс ко- прав ову ю (ГК Р Ф Ст. 12S2,12S2 до S мл н. ру 6), административную й/йп и у гол о вну ю отв етств е ни ость (УК РФ Ст. 146 ли шеи не с в обеды на сро к до 6 л ет)

     13.8.17. Оценка и анализ видимого цвета воды............................654
     13.8.18. Анализ запаха воды.............................................655
     13.8.19. Анализ общего остаточного хлора................................656
     13.8.20. Фториды........................................................660
Вопросы по содержанию шавы...................................................661
Ссыпки и рекомендуемая литература............................................661
Часть IV. Вода н водоподготовка..............................................663
Глава 14. Источники питьевой воды............................................664
14.1. Введение...............................................................664
     14.1.1. Ключевые термины и их определения...............................664
14.2. Гидрологический цикл...................................................ббб
14.3. Источники воды.........................................................667
14.4. Поверхностные воды.....................................................668
     14.4.1. Преимущества и недостатки поверхностных вод.....................668
     14.4.2. Гидрология поверхностных вод....................................669
     14.4.3. Накопление сырой воды...........................................670
     14.4.4. Поверхностный водозабор.........................................670
     14.4.5. Сетчатые фильтры для поверхностных вод..........................673
     14.4.6. Качество поверхностных вод......................................673
14.5. Подземные воды.........................................................673
     14.5.1. Качество подземных вод..........................................675
14.6. Подземные воды, находящиеся под прямым влиянием поверхностных вод......676
14.7. Качество поверхностных вод и требования к их обработав.................676
     14.7.1. Статья№ 1 «Правил применения дезинфектантов и контроля побочных продуктов обеззараживания»..............................................678
     14.7.2. Временные расширенные правила обработки поверхностных вод (ТЕ.б'И'Т).. 678
     14.7.3. Предельные сроки исполнения нормативных требований..............679
14.8. Нормативы качества для коммунальных систем водоснабжения...............679
14.9. Скважинные системы.....................................................680
     14.9.1. Требования к местоположению скважины............................680
     14.9.2. Типы скважин....................................................681
     14.9.3. Компоненты скважины.............................................683
     14.9.4. Оцента скважины.................................................685
     14.9.5. Скважинные насосы...............................................686
     14.9.6. Работа скважины в штатном режиме и требования к ведению записей.686
     14.9.7. Техническое обслуживание скважины...............................688
     14.9.8. Ликвидация скважины.............................................689
Вопросы по содержанию шавы...................................................690
Ссыпки и рекомендуемая литература............................................690
Глава 15. Отфама водосборного бассейна.......................................691
15.1. Введение...............................................................691
15.2. Актуальные проблемы управления водным хозяйством.......................692
15.3. Что такое водосборный бассейн?.........................................693
     15.3.1. Факторы, влияющие на качество воды..............................694
15.4. Охрана водосборного бассейна и нормативные документы...................694
15.5. План охраны водосборного бассейна......................................695
15.6. Управление эксплуатацией водоема.......................................695
15.7. Управление водосборным бассейном.......................................695
15.8. Восемь инструментов охраны водосборного бассейна.......................696
     15.8.1. Инструмент]^ 1 —планирование землепользования...................697

isi.sii'-i-TEdnxicodoi-aE эааэа ■                         Aasdnt on 8 Е00С91ЮС it-I D      wo®’ < пснйпвусггЕd Kiflf окпгеФикоомсм

Справочник по очистке природных и сточньсх вод. Водоснабжение и канализация

     15.8.2. Инструмент № 2 —охрана земельных ресурсов и рациональное землепользование........................................................699
     15.8.3. Инструмент.}^ 3—буферные зоны вокруг водных объектов................
     15.8.4. Инструмент.}^ 4—улучшение структуры территории...................700
     15.8.5. Инструмент № 5 —регулирование процессов эрозии и образования наносов.. 701
     15.8.6. Инструмент № 6 —регулирование ливневых  стонов...................701
     15.8.7. Инструмент № 7—регулирование недож де вых сто нэв................702
     15.8.8. Инструмент.}^ 8—программы контроля состояния водосборного бассейна .. 703
Вопросы по содержанию птавы...................................................705
Ссыпки и рекомендуемая литература.............................................705
Глава 16. Техно логня во до подготовки........................................706
16.1. Введение................................................................706
16.2. Операторы водоподготовки................................................708
16.3. Цели водоподготовки.....................................................708
16.4. Этапы водоподготовки....................................................709
16.5. Предварительная обработка...............................................709
     16.5.1. Аэрация..........................................................710
     16.5.2. Сетчатые фильтры.................................................711
     16.5.3. Добавление химикатов.............................................711
16.6. Коагуляция..............................................................727
16.7. Флокуляция..............................................................730
16.8. Осаждение...............................................................731
16.9. Фильтрация..............................................................732
     16.9.1. Классификация технологий фильтрования............................733
     16.9.2. Типичные проблемы, связанные с фильтрами.........................738
     16.9.3. Фильтрация и соответствие нормативам по мутности (IESTWR)........738
16.10. Обеззараживание........................................................749
      16.10.1. Необходимость обеззараживания в процессе водоподготовки........751
      16.10.2. Наиболее опасные болезнетворные микроорганизмы.................752
      16.10.3. Вс пышки водных болезней, зарегистрированные за по еле днее время .... 754
      16.10.4. Механизмы инактивации болезнетворных микроорганизмов...........756
      16.10.5. Другие цели приме не ния дезинфектантов при водоподготовке.....757
     1 б. 10.6. Типы побочных продуктов обеззараживания и остаточных дезинфектантов...........................................................763
      16.10.7. Образование побочных продуктов обеззараживания.................765
      16.10.8. Контроль побочных продуктов обеззараживания....................768
      16.10.9. Выбор стратегии обеззараживания................................771
      16.10.10. ФакгорСТ......................................................771
     16.10.11. Нормативные требования к ос та точному с одержанию дезинфектантов...........................................................772
     16.10.12. Краткое обсуждение действующих национальных программ обеззараживания..........................................................773
      16.10.13. Краткий обзор методов обеззараживания.........................774
      16.10.14. Хлорирование..................................................775
16.11. Заиление мышьяка из питьевой воды......................................796
      16.11.1. Воздействие мышьяка............................................797
      16.11.2. Технологии здапениямышьяка.....................................797
16.12. Кто несет ответственность за качество питьевой воды? ..................807
Вопросы по содержанию шавы....................................................808
Ссыпки и рекомендуемая литература.............................................812

© ЦОП йПрофееев8Э|2014. Bet права защищал.

за собой гравданс ко- прав ову ю (ГК Р Ф Ст. 12S2,12S2 до S мл н. ру 6), административную й/йп и у гол о вну ю отв етств е ни ость (УК РФ Ст. 146 ли шеи не с в обеды на сро к до 6 л ет)

Оглавление

Часть V. Сточные воды н их очистка............................................
Глава 17. Технологии очистки сточных вод......................................
17.1. Операторы водоочистки...................................................
     17.1.1. Модель процесса водоочистки......................................
17.2. Терминология водоочистки и определения понятий..........................
17.3. Оценка эффективности работы станции.....................................
     17.3.1. Расчет эффективности работы предприятия..........................
     17.3.2. Расчет эффективности отдельных технологических процессов.........
     17.3.3. Расчет процентной доли ;далеиных летучих соединений..............
     17.3.4. Время гидравлического згтерживания...............................
17.4. Источники сбросов и характеристики сточных вод..........................
     17.4.1. Источники сбросов................................................
     17.4.2. Характеристики с точных вод......................................
17.5. Канализационные коллекторные системы....................................
     17.5.1. Само течные колле кторные с истемы...............................
     17.5.2. Напорные коллекторные системы....................................
     17.5.3. Ваэуумные системы................................................
     17.5.4. Насосные станции.................................................
     17.5.5. Расчеты для насосной станции с мокрой камерой....................
17.6. Предварительная обработка...............................................
     17.6.1. Сетчатые фильтры.................................................
     17.6.2. Измельчение......................................................
     17.6.3. Улавливание крупнозернистых материалов...........................
     17.6.4. Предварительная аэрация..........................................
     17.6.5. Внесение химических реагентов....................................
     17.6.6. Уравнивание потока...............................................
     17.6.7. Аэрируемые системы очистки от крупнозернистых материалов.........
     17.6.8. Песколовка циклонного типа.......................................
     17.6.9. Отбор и анализ проб во время предварительной обработки...........
     17.6.10. Контрольные расчеты других процессов предварительной обработки..
17.7. Первичная обработка (осаждение, отстаивание)............................
     17.7.1. Описание процесса................................................
     17.7.2. Общие сведения о первичном осаждении.............................
     17.7.3. Типы резервуаров-отстойников.....................................
     17.7.4. Оперативные наблюдения, проблемы и поиск неисправностей..........
     17.7.5. Расчеты для контроля технологического процесса...................
     17.7.6. Анализ проблем...................................................
     17.7.7. Поток, выходящий из отстойника...................................
17.8. Вторичная обработка.....................................................
     17.8.1. Пр^ды для обработки стонов.......................................
     17.8.2. Биологические фильтры............................................
     17.8.3. Вращающиеся биологические контакторы.............................
17.9. Активный ил.............................................................
     17.9.1. Терминология, связаннаяс очисткой активным илом..................
     17.9.2. Оборудование для очистки активным илом...........................
     17.9.3. Обзор технологий очистки активным илом...........................
     17.9.4. Факторы, влияющие на ход процесса очистки активным илом..........
     17.9.5. Криваяроста......................................................
     17.9.6. Образование активного ила........................................
     17.9.7. Факторы контроля процесса очистки активным илом..................

⁸¹⁵ £
⁸¹⁶ I
816 |

822 а
822 S
822
323
823 3
824 В
825 |
826 I
829 I
329 g

830 S
830 g.
830

836
837 |
84! *
842 a
843 |
843 I
843 в
843 -g
844
846 6
846 |
847 I
847 |
849 |
850 S
353 I
854 §
855 j
356 t
860
874 J
88! i
882 |
884 a
885 |
886 §
886 |
887 |
887 *

гэкагатЕйнхгосэйсФзе эааэа ■         wsyпижм Aasdire on g Е00С91ЮС it-I D wo®’ < пснйпвусггЕd Kiflf окпгеФикоомсм

Справочник по очистке природных и сточньсх вод. Водоснабжение и канализация

     17.9.8. Модификации технологии очистки активным илом....................889
     179.9.  Контроль параметров процесса очистки активным илом..............891
     17.9.10. Контрольные уровни процесса очистки активным илом..............893
     17.9.11. Визуальные признаки качества входящего потока иработы аэротенка.895
     17.9.12. Наблюдение за функционированием последнего резервуара-отстойника (осветлителя)...........................................................896
     17.9.13. Отбори анализ проб при управлении технологическим процессом.....897
     17.9.14. Концентрациятвердых  веществ во вторичном осветлителе..........920
     17.9.15. Требования к ведению записей при обработке активным илом.......920
17.10. Обеззараживание сточных вод...........................................921
     17.10.1. Обеззараживание хлором.........................................921
     17.10.2. Ультрафиолетовое облучение.....................................934
     17.10.3. Озонирование...................................................935
     17.10.4. Хлористый бром.................................................936
     17.10.5. Разрешение на сброс очищенной воды без обеззараживания.........937
17.11. Третичная очистка (доочистка) сточных вод.............................937
     17.11.1. Химическая обработка...........................................938
     17.11.2. Микрофильтрация................................................939
     17.11.3. Фильтрация.....................................................941
     17.11.4. Биологическая нитрификация.....................................943
     17.11.5. Биологическая денитрификация...................................945
     17.11.6. Адсо рбция активированным уптем................................946
     17.11.7. Почвенная очистка сточных вод..................................948
     17.11.8. Биологическое удаление биогенов................................952
     17.11.9. Усиленное биологическое удаление б ио те нов...................952
17.12. Переработка твердого о садка (ига и твердых веществ биологического происхождения).. 957
17.12.1. Ил. Общая информация................................................957
     17.12.2. Источники ила..................................................958
     17.12.3. Характеристики ила.............................................959
     17.12.4. Расчет процесса откачки ила....................................960
     17.12.5. Сгущение ила...................................................963
     17.12.6. Стабилизация ила...............................................969
     17.12.7. Роторная вакуумная фильтрация..................................980
     17.12.8. Фильтрация под давлением.......................................984
     17.12.9. Центрифугирование..............................................988
     17.12.10. Сжигание ила..................................................989
     17.12.11. Внесение в почву отходов — твердых веществ биологического происхождения..........................................................996
17.13. Разрешения, записи и отчеты............................................997
17.13.1. Определения.........................................................997
17.13.2. Разрешения ТТРРБи?.................................................1000
17.13.3. Отбори анализ проб.................................................1001
17.13.4. Расчеты............................................................1002
Вопросы по содержанию птавы.................................................1004
Ссыпки и рекомендуемая литература...........................................1008
Приложение А. Ответы на вопросы по содержанию птав..........................1009
Приложение Б. Формулы.......................................................1020
Приложение В. Соотношения между единицами измерения...........................1021
Приложения 1 и 2. Математические и технические аспекты водоочистки и водоподготовки ..........................................................(книга 2)

© ЦОП йПрофееев8Э|2014. Bet права защищал.

за собой гравданс ко- прав ову ю (ГК Р Ф Ст. 12S2,12S2 до S мл н. ру 6), административную и/йп и у гол о вну ю отв етств е ни ость (УК РФ Ст. 146 ли шеи не с в обеды на ср'


            ОБРАЩЕНИЕ К ЧИТАТЕЛЮ


    Читая эту книгу вы сможете следить за перемещениями и пра вращениями воды.
    Как мы знаем, вода пребывает в статичном состоянии иногда даже в течение геологических периодов. Правда, в конце концов она приходит в движение.
    Вы можете себе представить, откуда взялась эта вода?
    Куда она течет?
    Какие изменения произошли с ней в те эпохи, когда она пребывала на поверхности и в недрах Земли?
    Иногда нам приходится исследовать эту воду проводить ее анализ, чтобы понять ее историю.
    Поснэлыу вода явпжтея универсальным растворите.]® м, она подхватывав т и не сет в с ебе вещества, встречающиеся ей напуги. Поэтому мы вынуждены перед употреблением подвергать воду обработав.
    Однако не смотря ни на что, вода продолжает свой бесконечный круговорот.

                     .Если бы азы с самого начала тали, где мынаходимся и гуда идем, тогда мымогли бы лучше судить о том, что делать и как делать.
Авраам Линкольн


            АВТОР


    Фрэнк Р. Спеллман, Ph.D. — адъюнкт-профессор экологической медицины в Университете Олд Доминион, Норфолк, ВА, автор 55 книг. Тематика книг доктора Спеллмана обширна — от операций концентрированного кормления животных (CAFO) до различных областей экологической неуки и охраны трута. Многие сочинения доктора Спеллмана представлены на Amazon.com и вЯйгпез йп^   . Несколько его книг используются в качестве учебных пособий в крупнейших
университетах США, Канады, Европы и России; два его трута в настоящее время переводят на испанский язык для продажи в Испании и Южной Америэв.
    Труты д-ра Спеллмана процитированы более чем в 400 публикациях. Он явлжтея свидетелем-экспертом в трех юридических группах и выступает в качестве свидетеля-эксперта в одной из юридических компаний северной Виргинии. Кроме того, он дает консультации по вопросам национальной безопасности, связанным с оценкой уязвимости критически важных инфраструктур, включая водоочистные сооружения на территории США. В соавторстве со многими признанными экспертами д-р Спеллман опубликовал работы, относящиеся к нескольким областям научных знаний; например, он явлжтея соавтором второго издания известного справочника The Engineering Handbook(CR.C Press).
    Д-р Спеллман читает по всей стране лекции по очисттв сточных вод, водоподготовтв, безопасности государства, а также по вопросам, связанным со здоровьем и безопасностью, преподает на краткосрочных курсах для операторов станций водоочистки и водоподготовки в Техническом колледже Виргинии (Блэксбург, ВА). Он получил степень бакалавра государственного управление бакалавра наук в области делового администрирование степень магистра делового администрирование магистра естественных наук в области инженерной энологии и степень доктора инженерной экологии.


•гэкага^ЕйлзаосэйоиЕ эааэа ■         wsyJ iUjHiH jtasdiTe on g Е00С91ЮС it--! D wo®’ < пснйпвусггЕd Kiflf окпгеФикоомсм

            ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ


   Настоящее издание представляет собой перевод справочника «.Handbook of tfbter and Wastewater Treatment Plant Operations^, 2nd Edition.
   Книга написана в форме учеб но-с правочного пособия для операторов различных технологических процессов в системах водоснабжения и канализации (водоотведения), включает примеры расчетов и может быть полезна инженерно-техническим работникам предприятий «Водоканалов», студентам вузов и колледжей, обучающимся по специалвности «водоснабжение и водоотведение», а также специалистам, связанным с проектированием, приобретением и исполвзованием импортного оборудования в системах водопроводно-канализационного хозяйства (ВКХ).
   По отдельным положениям и позициям, где изложение материала не полностью согласовывается с принятыми в нашей литературе, даны комментарии научных редакторов. Приведенные в книге, особенно в главе б «Чтение чертежей», сведения по принятым в США условным обозначениям, правилам оформления проектной документации и др., читатель может сравнить с действующими в РФ требованиями и правилами.
   При переводе для сокращения общего объема из справочника были исключены некоторые повторяющиеся примеры расчета, которые отличаются лишь численными значениями исходных данных. Главы 5 «Математические расчеты» и б «Чтение чертежей» оригинала были вынесены в отдельную книгу в виде приложений. Тем не менее, они являются неотъемлемой частью справочника. Материал этих птав б^пет полезен для специалистов при проведении несложных расчетов, понимания зарубежной технической документации, но в большой степени — эак учебнопрактический материал для студентов профильных специальностей.
   В большинстве примеров расчетов, контрольных вопросах и задачах автор использует единицы системы LCJEnS', а не общепринятой у нас системы СИ, что может вызвать некоторые трудности для российских читателей. С этой целью в приложениях Б и В приведены соотношения между единицами измерений двух систем.
   Редактирование шав 11,14,15,18 выполнено эанд. хим. неук, доцентом Г.И. Копиной, глав 12, 13, 15,18 канд. биол. наук, доце нто м С .В. Макаровой.



                                                            Д-р техн, наук, профессор М И. Алек:еев

© ЦОП йПрофееев8Э|2014. Bet права защищал.

за собой гравданс ко- прав ову ю (ГК Р Ф Ст. 12S2,12S2 до S мл н. ру 6), административную и/йп и у гол о вну ю отв етств е ни ость (УК РФ Ст. 146 ли шеи не с в обеды на сро к до 6 л ет)



            ПРЕДИСЛОВИЕ


Вода — нефть 21-го века.
                  Вода принимает и несет все то, что в нее попадает —и хорошее, и плохое.

    Когда я писал предисловие к первому изданию этой книги, я представить себе не moi; что онабувт воспринята с таким интересом и сразу же станет бестселлером. Первое издание книги быго представлено так практическое руоэводство, адресованное массовому читателю, с тутентам и специалистам в обдасти водоочистки и водоподготовки. Основнаямысль, издоженнаяв первом издании, пошвржана и во втором издании : операторы станций водоочистки и воципищитовки должны быть компетентными во многих областях, то есть обладать базовыми навьпами практидаски во всех видах деятельности, имеющих отношение кпро-бдаме. Кроме того, подготовленное в помощь специалистам-практикам, обладающим шубокими знаниями в обдасти естественных неут; компьютерных технологий, математики, механики и технических аспектов водоподготовки, 2-е издание дополнено вопросами, недостаточно освещенными в первом.
    Многие рецензенты одобрили включение подробного обсуждения таких вопросов, как нормативно-правовое регулирование, приватизация, управление и прочих текущих проблем, имеющих отношение к индус трии водоочистки и водоподготовки. Когда речь заходит о приватизации, ее противники настаивают на том, что водоочистта и водоподготовка являются чрезвычайно важными технологическими операциями, по этому отдать их на оттуп частному б изне су нельзя. О днанэ, с мое й точки зрения, водоочистка и водоподготовка важны настольнэ, что их нельзя вывести из сферы действия рыночных сил. Полагаю, что нет с мыс ла обсуждать необходимо сть отстранения муниципальных are нтс тв коммунального обслуживание зачастую работающих неэффективно, от управления водными ресурсами, обработки, повторного ис пользования и распределе ния воды и с точных вод с одной стороны, и ус танов-ления рыночных цен, права собственности и компетентного частного предпринимательства, с другой стороны. Надо решать, эак проделать эту работу наилучшим образом.
    Личный опыт работы на предприятиях водоочистки и водоподготовки в общественном секторе привел меня к убеждению: эак правило, инженеры, биологи, химики, экологи, гидрологи и другие технические специалисты, работающие в сфере коммунального обслуживание обладают поверхностными знаниями, и их не волнуют вопросы рынка и проблемы налогоплательщиков. Несмотря даже на то, что в первом издании представлен деловой и бескомпромиссный подход к проблемам, порожденным действующим менеджментом и различными неправильными стилями управление присущими данной индустрии, во втором издании эти проблемы рассмотрены более глубоко. В особенности это относится к проблемам управления процессами водоочистки и водоподготовки в общественном секторе. Личное мнение автора, основанное на собственном опыте, заключается в том, что чиновники, управляющие процессами водоочистки и водоподготовки в общественном секторе, зачастую лишены таких качеств, как компетентность и здравый смысл.
    Второе издание включает новейшую информацию по безопасности и защите коммунальных объектов от разрушительных террористических атак, от которых не застрахован никто. Кто из нас всерьез думал о безопасности до 11 сентября 2001 года? Лишь немногие. В современном мире отставание в вопросах, связанных с безопасностью запасов питьевой воды, недопустимо. Мы должны активно защищать наши драгоценные водные ресурсы и вспомогательные предприятие критически

гэкагатЕйнхгосэйсФзе эааэа ■         wsyJ iUjHiH Aasdire on g Е00С91ЮС it---! D wo®’ < пснйпвусггЕd Kiflf окпгеФикоомсм

Справочник по очистке природных и сточньсх вод. Водоснабжение и канализация

важные для поддержания и защиты качества воды. Поснэльку станции водоочистки и водоподготовки внесены Министерством национальной безопасности в список 13 критически важных инфраструктур, работники, занятые в с фе ре водо очистки и водоподготовки, должны понимать и признавать серьезность террористической угрозы. В связи с этим в настоящем издании подробно освещены вопросы, имеющие отношение к безопасности.
    В дополнение к углубленному освещению вопросов управления и безопасности, во второе издание включена новая глава, содержащая основные знания, необходимые для чтения чертежей. Эта область знаний явпяе тс я чре звычайно важ но й для инж ене ров по э гг плуатации с танций и других работников. Кроме того, в расширен объем плавы, описывающей математический аппарат; необходимый для расчетов, связанных с водоочистной и водоподготовкой: в настоящем издании представлены примеры возникающих проблем и математические задачи, связанные с эксплуатацией системы, с решениями. Эти примеры и задачи аналогичны предлагаемым на экзаменах, необходимых для получения лицензии на водоочистку и водоподготовку на территории США. В эаждую главу внесены обновления, отражающие новейшие технологические достижения, относящиеся к содержанию плавы. Представлена практическая информация, с вязанная с обеспечением стабильного функционирования с танций водоочистки и водоподготовки, которая также поможет читателю набрать проходной балл на лицензионном экзамене.
    Изложение тента книги нетрадиционно, оно основано на мировом опыте и экспериментальных параметрах, а не на теоретических рассуждениях. Материал настоящго расширенного и дополненного издания изложен жным и доступным языком. Предполагается, что книга по-прежнему будет служить источнинэм информации, однанэ этим не ограничивается ее потенциал. Книга может помочь практикующим специалистам в области водоочистки и водоподготовки достичь углубленного понимания проблем, связанных с нанэплением, обработкой, подачей, повторньгм использованием или сливом (воды) с определенной целью. Однако в той же мере книга может предоставить важную информацию разработчикам стратегии, принимающим решения, касающиеся использования водных ресурсов и очистки сточньгх вод. Таким образом, эта книга адресована широкой аудитории: студентам, представителям общественности, чиновникам регулирующих органов, техническим эгтпертам, юристам, руководителям предприятий и неравнодушным гражданам.
    В большинстве книг, адресованных руководителям и операторам сооружений, обходят, избегают или поверхностно излагают такие важные проблемы, как нэнцепция многобарьерности, погщержание инфраструктуры, бенчмаркинг, безопасность сооружений, обязанности операторов, гидравлика воды, микробиология, экология водных систем, математические операции, основные принципы электрических сетей, насосы, подача, измерения параметров потока, основы химии воды, вопросы качества воды, биомониторинг, отбор и анализ проб, запасы воды и защита водных ресурсов. Все эти важные темы подробно обсуждаются во втором издании данной книги.
    В справочник представлено множество таблиц, составленных с помощью различных источнинэв. Для обеспечения соответствия современной практиэв и моделям иллюстративные задачи изложены в терминах традиционно используемых эксплуатационных параметров.
    В нэнце каждой плавы предлагаются вопросы для проверки понимания читателем изложенного материала. Перед тем как переходить к чтению следующей плавы, попробуйте ответить на вопросы и проверьте свои ответы при помощи ключей, данных в Приложении А. Если вы что-то пропустили, проработайте еще раз соответствующую информацию. Если вы многого не поняли, перечитайте еще раз всю главу целинэм.
    Если выбудете изучать книгу систематически, у вас появится понимание процессов и знания, необходимые для эксплуатации станций водоочистки и водоподготовки, что добавит к вашим профессиональным знаниям элементы критичеснэго мышления

                                                                      Фрэнк Р. Спеллман
                                                              Университет Олд Доминион
Норфолк, ВА

дщя размещения ь составе ЭЕ С № 201162003 8 по адресу HWi.im боаЬ.гы. Шрувеаве авторсютх прав влечет

за собой граждане ко- прав ову ю (ГК Р Ф Ст. 12S2,12S2 до S мл н. ру 6), административную й/йп и у гол ов ну ю отв етств е нн ость (УК РФ Ст. 146 ли шен не с в обеды на сро к до 6 л ет)

6 ЦОП йПрофееев8Э|2014. Вее права запупцеш.

g   ксхайсядоцэищинк геннссСии/^; aoJnxiDDdjoi^EaMHii^EWarMHanKfcEd отоннитаэип год эчсЕоф ошядин охтлдиалик авн^ДоагиосСпооз зпяд тджон он илоскионнЁДзьзек гелики^

                Глава 1. Текущие проблемы очистки природных и сточных вод




                                      Невозможность обеспечить всех людей качественной питьевой водой и медицинской помощью — вероятно, величайший провал в череде достижений двадцатого века.

1998, 200Щ


            1.1. Введение


   Несмотря на то, что вода зачастую не воспринимается как товар (собственно говоря, о ней вовсе не думают с этой точки зрения), она является очень ценным, жизненно необходимым товаром. Мы потребляем воду, превращаем ее в отходы, сливаем, загрязняем, отравляем ее и бездумно вмешиваемся в гидрологические циклы (естественный круговорот и городские циклы), не думая о последствиях. «Слишком много людей и мало воды; вода не там, где она нужна, и не в тех количествах, которые необходимы. Население Земли растет, а потребление воды возрастает в два раза быстрее» [Ute PW/ers, 2000]. Мы полагаем, что с течением времени питьевая вода возрастет в цене. Более того, в более отдаленном будущем питьевая вода станет дор оже, чем мы можем вообразить, — вероятно, галлон воды сравняет ся или даже превзойдет в цене галлон бензина. Урбанизация приводит к росту инфекционных заболеваний, появлению новых загрязнителей воды, росту ее потребления и повышает нагрузку на водные (и другие природные) ресурсы планеты. Численность населения Земли продолжает расти, и потребно сть в питьевой воде все больше и больше увеличивает ся [Лион., 2000]. Вода — нефть новой эпохи. Эта простая и основательная мысль, по мнению автора, являет ся фактом, не подлежащим сомнению.
   Запасы воды на Земле ограничены, при этом в настоящее время воды на планете не меньше и не больше, чем было изначально, — «новых поступлений» ожидать не приходится. Отсюда следует, что для поддержания жизни в нынешнем виде мы должны делать все возможное для сохранения и защиты наших запасов воды. Более того, мы должны очищать и использовать повторно воду, которую периодически загрязняем (т. е. сточные воды).