Речной отстойник: Речной «отстойник», 5 (пять) букв

Содержание

РусГидро приступило к реконструкции головного узла Эзминской ГЭС

Северо-Осетинский филиал РусГидро начал реконструкцию сооружений головного узла Эзминской ГЭС, расположенного в районе погранично-таможенного пункта «Верхний Ларс». Специалистам дагестанского филиала «Гидроремонт-ВКК» (генеральный подрядчик) при помощи спецтехники демонтируют водосливную часть с переливными галереями, стенки перепадных колодцев и сборный узел существующего отстойника. Освободившееся место позволит увеличить длину камеры отстойника с 25 до 75 м, что значительно улучшит очистку речной воды от песчаных взвесей. Это даст возможность заметно уменьшить износ рабочих колес гидростанции и увеличить их межремонтный интервал. Работы проводятся в рамках программы комплексной модернизации (ПКМ)*, единственной и уникальной по своему масштабу обновления производственных фондов в энергетике.

На период проведения строительно-монтажных работ Эзминская ГЭС остановлена до 1 апреля 2016 года. Остановка была заранее согласована с Региональным диспетчерским управлением Системного оператора, поэтому не повлияла на энергоснабжение потребителей региона.

Демонтаж бетона идет параллельно со строительством обводного зимнего канала протяженностью 90 м, к сооружению которого приступили в начале текущего года. Канал предназначен для подачи воды к гидроагрегатам с возможностью одновременного ремонта элементов головного узла: водосбросного устройства и отстойника.С вводом в эксплуатацию этого объекта увеличится выработка электроэнергии, поскольку в будущем во время ремонтов головного узла не потребуется останавливать ГЭС.

Реконструкция гидротехнических сооружений головного узла Эзминской ГЭС – первый этап реализации программы комплексной модернизации станций Северо-Осетинского филиала, предусматривающей замену всего устаревшего и изношенного оборудования на Эзминской, Гизельдонской, Дзауджикауской и Беканской ГЭС, отработавших от 60 до 80 лет. В настоящий момент на большинстве объектов компании реализуются мероприятия по модернизации различных групп оборудования. Так уже заменили гидросиловое оборудование Камской ГЭС, обновили больше половины гидроагрегатов на Волжской и Жигулевской ГЭС, в очереди на модернизацию Воткинская ГЭС. Кроме того, полностью заменено оборудование на Саяно-Шушенской и Баксанской ГЭС, обновление которых хоть и не входило в ПКМ, но было реализовано в идеологии комплексной модернизации. ПКМ завершится в 2025 году, и её итогом станет отсутствие на объектах РусГидро оборудования с истекшим сроком эксплуатации.

*ПКМ (Программа комплексной модернизации) — долгосрочная программа (с периодом реализации 2012-2020 гг. с перспективой до 2025 года), направленная на техническое перевооружение генерирующих объектов РусГидро. Планируется заменить 55% турбин, 42% генераторов и 61% трансформаторов от общего парка РусГидро. Это позволит переломить тенденцию старения оборудования, обновить все генерирующие мощности, отработавшие нормативные сроки, а также снизить эксплуатационные затраты за счет уменьшения объёмов ремонтов и автоматизации процессов. Реализация ПКМ позволит заменить генерирующее оборудование общей мощностью 12618 МВт и увеличить установленную мощность объектов компании на 779 МВт. Планируемый прирост выработки за счет мероприятий в рамках программы составит 1375,6 млн кВт ч.

отстойник для предварительного осветления

Предварительное выделение основной массы взвешенных веществ целесообразно, если имеются трудности с выгрузкой шлама из отстойников, где происходит полное осветление воды. Так, на Макеевском металлургическом заводе работал в эксплуатационных условиях гидроциклон диаметром 500 мм. Этот аппарат предполагалось применить для выделения из воды основной массы полезных компонентов взвешенных веществ и облегчения эксплуатации отстойников, в которых было затруднено шламоудаление. Циклон был установлен непосредственно под скруббером высокого давления и поэтому работал без насосной установки. Давление воды по выходе из скруббера составляло 2-105—2,5-105 Па (20—25 м вод. ст.). При исходной концентрации взвешенных веществ 3,7—6,5 г/л и потере давления 1,5-105—1,8-105 Па аппарат обеспечивал задержание частиц с гидравлической крупностью 2,2—4,2 мм/с, что соответствовало эффективности осветления 77—82 % ■ Циклон обеспечивал сгущение Пульпы до концентрации 1,4 кг/л.[ …]

Отстойники используются как в качестве сооружений для предварительной обработки сточных вод перед биохимической их очисткой, так и для окончательной очистки (осветления) сточных вод, используемых в системах оборотного водоснабжения.[ …]

Для предварительного осветления воды от грубодисперсных примесей применяют горизонтальные или радиальные отстойники, префильтры, крупнозернистые фильтры, гидроциклоны, барабанные сетки.[ …]

Предварительную аэрацию можно осуществлять в специальных резервуарах—преаэраторах или подводящих каналах перед первичными отстойниками, а также в преаэраторах, совмещенных с первичными отстойниками. Сам по себе способ предварительной аэрации незначительно увеличивает эффект осветления в отстойниках. Однако он хорошо подготовляет жидкость к последующей биологической очистке. При устройстве преаэра-торов рекомендуется проводить регенерацию активного ила. Емкость отделения для регенерации следует принимать равной 25 — 30% общего объема преаэраторов. Эффективность задержания взвешенных веществ в преаэраторах совместно с последующим отстаиванием надлежит принимать 65%, а расчетную БПК20 осветленной воды — принимать с коэффициентом 0,86.[ …]

Для осветления сточных вод агломерационных фабрик рекомендуется применять радиальные отстойники — при больших расходах и прямоугольные — при малых. Перед подачей сточных вод на радиальные отстойники необходимо предусматривать их предварительную очистку от грубой взвеси. Характеристика осветления сточных вод агломерационной фабрики приведена на рис. 5.5.[ …]

Установка предназначена для обработки вод любой мутности. В напорном варианте она предусматривает предварительное осветление исходной воды в водозаборе—осветлитеяе на понтоне, где извлекается до 70 % взвеси, далее следует сетчатый фильтр грубой очистки, затем ввод в вихревую камеру хлопье-образования. Далее из тонкослойного отстойника вода поступает на скорый фильтр, после чего она аккумулируется в баке водонапорной башни.[ …]

Для предварительного осветления сточных вод, сбраживания осадка в системах биологической очистки используют двухъярусные отстойники, сооружения цилиндрической или прямоугольной формы с коническим или пирамидальным днищем. Работа двухъярусного отстойника считается эффективной, если в нем оседает 30—60% взвешенных веществ, находящихся з сточной воде.[ …]

Отстойники, предназначенные для предварительного осветления мутной речной воды, обычно имеют круглую форму в плане. Они оснащены скребками для удаления осадка, который собирается в приемном бункере, расположенном на дне в центре бассейна. В руководстве [1] рекомендуется принимать время отстаивания взвеси не менее 3 ч. Для отстойников же, используемых после химической флокуляции, рекомендуется принимать минимальное время отстаивания взвеси 4 ч, максимальную горизонтальную скорость движения воды через отстойник 2,5 мм/с и максимальную нагрузку на водослив 250 м3/(м-сут). Гидравлическая нагрузка обычно находится в диапазоне 20— 33 м3/(м2-сут).[ …]

Для обеспечения устойчивого и эффективного удаления ПАВ сточные воды до аэрации подвергаются предварительной механической очистке. Двухчасовое отстаивание позволяет удалить легкоосаждаемые взвешенные вещества, усреднить состай сточных вод и главным образом выравнить температуру и реакцию среды. Последующее фильтрование через скорые двухслойные фильтры (антрацит-песок) приводит к более глубокому -осветлению сточных вод, что интенсифицирует процесс последующего пенообразования и снижает количество взвешенных веществ в пене. Последнее обстоятельство имеет немаловажное значение при подготовке концентрата пены к повторному ее использованию для стирки белья. Аэрация сточных вод в течение 45—60 мин при подаче сжатого воздуха с интенсивностью 25— 30 м3[м2 — ч обеспечивает удаление 80% ПАВ, т. е. снижает концентрацию их в сточных водах до 20—30 мг/л. Учитывая, что для стирки белья должны применяться моющие средства только на основе «биологически мягких» ПАВ, после такой очистки сточные воды от современных прачечных могут быть беспрепятственно сброшены в городские канализации, имеющие биохимическую очистку. Как показано исследованиями Цветковой в Академии коммунального хозяйства, после фракционирования ПАВ в пену осветленные сточные воды даже без разбавления ■можно доочищать биохимическим методом. Для промывки фильтров могут быть использованы очищенные сточные воды, при этом промывные воды, образующиеся в течение первых 5 мин, вследствие возможного высокого содержания ПАВ рекомендуется направлять в поток сточных вод, поступающих на очистку. Остальная часть сточных вод, а также осадок из отстойников могут быть сброшены в городскую канализацию.[ …]

Обычно для более эффективной работы отстойников суспензию предварительно обрабатывают коагулянтами (например, полиэлектролитами). Это позволяет получать осветленную воду с незначительным содержанием взвесей и обеспечить концентрирование ила до 1 — 5%. Однако такая концентрация ила недостаточна для обеспечения хорошего обезвоживания на последующих стадиях. Поэтому необходимо повысить ее до 5 — 10% и более.[ …]

При емкости отстойников, обеспечивающей пребывание в них воды, в течение 12—24 ч, задерживаются лишь достаточно крупные частицы. По этому отстаивание без предварительной обработки воды коагулянтами обычно применяется только для предварительного осветления воды, содержащей значительное количество крупной взвеси, или используется как первый этап осветления перед пропуском воды через медленные фильтры.[ …]

В целях более полного осветления сточных вод, как уже говорилось, ранее, принимается ряд побудительных мер. Одной из них является предварительная кратковременная аэрация сточных вод. Аэрация производится или в каналах, подводящих воду к отстойникам, или в специально построенных для этого сооружениях — преаэраторах.[ …]

В опытах эффективность осветления воды в трубчатом отстойнике изучалась при введении в исходную воду раствора полиакриламида (ПАА), но без предварительной обработки ее коагулянтом. ГТАА добавляли в исходную воду при бескоагуляционной ее обработке для того, чтобы изучить возможность ускорения процесса осаждения взвешенных веществ, содержащих глинистые частицы в тонкослойном отстойнике.[ …]

Направление сточных вод для орошения без предварительного отстаивания приводит к задержанию на поверхности почвы содержащихся в сточных водах взвешенных и жироподобных веществ. Это влечет за собой закупорку пор почвы, что затрудняет или вовсе прекращает доступ кислорода воздуха в почву и нарушает процесс минерализации органических загрязнений сточных вод. Следовательно, с агрономической точки зрения целесообразно сточные воды, до направления на поля орошения, предварительно подвергнуть осветлению в отстойниках. Это важно также и с санитарной точки зрения. При отстаивании в течение 1—2 ч можно освободить сточные воды от гельминтов на 75—95%, которые выпадают вместе с осадком на дно отстойников.[ …]

Сточную воду направляют в отстойник /, где удаляются взвешенные частицы. Для улучшения осаждения сюда может подаваться часть избыточного ила. Зятем осветленная вода поступает в преаэратор — усреднитель 2. Туда же направляют часть избыточного ила из вторичного отстойника. Здесь сточные воды предварительно аэрируются воздухом в течение 15—20 мин. В случае необходимости в преаэратор могут быть введены нейтрализующие добавки и питательные вещества.[ …]

Интересно отметить, что идея осветления воды путем предварительного коагулирования и фильтрования без применения отстойников была впервые выдвинута еще в 1888 г. врачом Рождественским в его диссертации «Об очищении воды для питья кварцами и сернокислым глиноземом». Существенным различием между контактной коагуляцией (в зернистой загрузке) и коагуляцией в свободном объеме является и то, что при контактной коагуляции не требуется подщелачивания, так как она протекает в условиях отсутствия щелочного резерва. Весьма ценным является практическое использование этой особенности контактной коагуляции для очистки вод северных рек, имеющих высокую цветность и очень низкую щелочность.[ …]

Доктор Г. 3. Василькова [14] указывает, что для предупреждения распространения гельминтов через овощи необходимо категорически запретить на полях орошения культивирование овощей, употребляемых в пищу в сыром виде. По имению Г. 3. Васильковой, можно путем предварительного осветления сточной воды в отстойниках со скоростью течения не более 1 мм/сек уменьшить загрязненность яйцами гельминтов овощей в 4—10 раз.[ …]

Дальнейшую очистку сточных вод, подвергнутых предварительному осветлению в отстойниках-усреднителях лучше всего производить на почвенных фильтрах. Необходимая площадь для таких установок составляет на каждые 100 ма /сутки сточных вод приблизительно 0,25 га. Также можно применять и искусственные методы биологической очистки, в особенности в том случае, если к производственным стокам после соответствующего предварительного осветления присоединить бытовые сточные воды. При этом в первую очередь следует упомянуть о применении биофильтров [5]. Мейер (Меуег) [6] сообщает об опытах по очистке сточных вод в аэротенках. Из общего количества сточных вод, равного 7000 м3 ¡сутки, 5000 м3 приходится на отбельное производство. Не прибавляя питательных солей (как это делается по магдебург-скому Ф-методу), удалось разрушить органические вещества на 95 %. Однако следует отметить необходимость прибавления небольшого количества фекальных вод, как азотистых солей, при этом лучше всего придерживаться следующего соотношения: Р : N : БПКв как 1:2: 60.[ …]

Если сточные воды сбрасывать в реку или иной водоем без предварительного осветления в отстойниках, то роль последних играет этот водоем. Взвешенные вещества оседают в нем, перегнивают, образуют отмели, очаги зловонных газов и лишают воду водоема кислорода, что ведет к гибели рыбы и делает воду непригодной для питья, технических надобностей, купанья и пр.[ …]

Маслосодержащие стоки (масла 0,8 г/л, взвешенных веществ 0,6 г/л) предварительно отстаивают в горизонтальных непрерывно действующих отстойниках, после чего.очищают на напорных флотаторах с добавкой сернокислого железа. Осветленная вода фильтруется на кварцевых фильтрах и частично (20—30%) используется повторно для промывки металла после травления; остальная часть подается на выпарную установку. Следует отметить, что пока эффективность работы данной схемы невелика и ее технология требует существенной доработки.[ …]

На рис. Сточные воды, содержащие смесь хлороформа, метиленхлорида, четыреххлористого углерода и других продуктов хлорирования метана (700—1400 г/м3 в пересчете на органический хлор) предварительно подаются в двухсекционный отстойник 1 для осаждения взвешенных веществ. Из отстойника сточная вода направляется на двухслойный фильтр 2, загруженный песком и антрацитовой крошкой (или гранулами активного угля АГ-3). Осветленная вода, прошедшая фильтры, направляется через теплообменник 3 в отпарную колонку 4, заполненную кольцами Рашига. В теплообменнике сточная вода нагревается за счет тепла, отдаваемого водой, выходящей из отпарной колонны. Кубовая жидкость в отпарнон колонне нагревается до 95°С паром, который подастся в кипятильник 5.[ …]

При отсутствии такой возможности рекомендуется отводить ссадки из отстойников или осветлителей, а также осадки от систем повторного использования промывных вод на сооружения для обезвоживания и накопления осадка — иловые площадки — специально отведенные земельные участки. В нормах на проектирование предусматривается два режима работы таких площадок: в районах с отрицательными температурами в зимний период (не менее двух месяцев в году) окончательное уплотнение осадка осуществляется после предварительного его промораживания в естественных условиях; в южных — уплотнение осадка производится под действием гравитационных сил с последующим Еысушиванием на открытом воздухе. В северных районах, при соответствующем обосновании, Еозможен вариант, при котором осадок выпускается на иловые площадки только в зимнее время, а в период положительных среднесуточных температур накапливается в специально устроенном хранилище. Объем уплотненного осадка, поступающего из технологических сооружений станции обработки еоды в разные периоды года, определяется в соответствии с данными п. 10.10.4.3. Иловые площадки, огражденные земляными валиками, снабжаются распределительной системой для напуска осадка и устройствами для отЕедения осветленной воды с различных уровней (рис. 10.34). Система напуска состоит из открытых лотков (минимальный размер 250×250 мм), расположенных вдоль длинной стороны площадок; отеод отстоянной еоды осуществляется по трубам (минимальный диаметр 150 мм), обеспеченным устройствами для промывки и ревизии, в северных районах они должны быть утеплены и заглублены; уклон лотков и труб не менее 0,01.[ …]

В зависимости от назначения в технологической схеме очистной станции отстойники подразделяют на первичные и вторичные. Первичные отстойники служат для предварительного осветления сточных вод, поступающих на биологическую или физико-химическую очистку. Вторичные — для осветления сточных вод, прошедших биологическую или физико-химическую очистку.[ …]

Комплекс объектов станции очистки воды открытых источников водоснабжения для хозяйственно-питьевых целей, включающий в себя сооружения, необходимые для осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды, зависит от метода обработки ее, т. е. от того, используются коагулянт и другие вещества или процесс ведется без применения реагентов. Предварительный выбор основных технологических сооружений таких станций можно произвести на основании рекомендаций, приведенных в п. 10.7.1, учитывая, что на очистных сооружениях с применением коагулянта устанавливаются сетки (например, барабанные) с механизированным удалением загрязнений, обеспечивающие выделение примесей крупнее 0,5 мм, а если содержание планктона в исходной воде составляет более 1000 кл./см3,— микрофильтры. Осветлители со взвешенным осадком предусматриваются только при равномерной подаче воды (допускается плавное изменение расхода ±15% в час) и отсутствии резких колебаний ее температуры (не более ±1°Св час). Для первой ступени осветления высокомутных вод возможно применение гидроциклонов, радиальных отстойников и др.[ …]

После прохождения через сетки речная вода поступает в механически очищае[ …]

Во избежание излишней нагрузки усреднительных сборников можно рспользовать обычные отстойники с 1,5—2-часовым осветлением. Такой отстойник для предварительного осветления должен располагать сборником шлама достаточных размеров, так как объем шлама в 5 раз больше, чем у городских сточных вод.[ …]

Несмотря на полученную в опытах высокую технологическую эффективность метода тонкослойного осветления, окончательная очистка воды в трубчатых отстойниках не может быть достигнута; для этого необходимо использовать следующую ступень обработки воды. В соответствии с практикой работы коммунальных водопроводов при работе водоочистных станций в реагентном режиме очистки наиболее простыми и надежными и в то; же время достаточно высокопроизводительными устройствами для окончательного осветления воды являются; скорые фильтры. Аналогичного метода в безреагентных: системах очистки воды не имеется, так как медленные фильтры, главным образом вследствие низких скоростей фильтрации, громоздки и некомпактны. В настоящее время более перспективными представляются зернистые фильтры, работающие в безреагентном режиме (без; предварительного коагулирования исходной суспензии) при значительно более высоких, чем у медленных фильтров, скоростях фильтрации.[ …]

Механическая очистка — совершенствование гидродинамических режимов существующих отстойных сооружений; применение вместо отстойников сетчатых установок; предварительная обработка сточных вод перед осветлением коагулянтами; расширение применения технологических процессов очистки вод, использующих центробежные силы для разделения суспензии и эмульсий взамен гравитационных; совершенствование существующих и разработка новых фильтровальных установок.[ …]

Очистку сточных вод производства милори производят в два этапа. Сначала сточные воды проходят механическую очистку в горизонтальных отстойниках. Последние рассчитываются по тем же нормам, что и отстойники для стоков от производства цинковых кронов непрерывным методом. Затем осветленные сточные воды нейтрализуют известью. Осадок после нейтрализации вывозят, а предварительно очищенные сточные воды сбрасывают в канализацию.[ …]

Производственные сточные воды поступают в усреднитель 1, а из него в камеру смешения 2, где соединяются с бытовыми сточными водами, поступающими с городской станции перекачки 7. Эти воды предварительно осветлены в отстойнике 3. В камеру смешения поступает также специфический активный ил из отстойника 5. Смесь стоков с активным илом поступают в биовосстановители 4, в которых осуществляется биологическое восстановление хроматов с образованием Сг(ОН)з. Разделение осадка и обработанной воды происходит в отстойнике 5. Осветленная вода перекачивается в сборный резервуар 6 станции перекачивания сточных вод. В эту же емкость сбрасывается избыточный активный ил с Сг(ОН)з из отстойника 5 и осадок городских сточных вод из отстойника 3. Осевший активный ил в количестве, необходимом для поддержания в биовосстановителях концентрации 7 г/л из остойника 5, перекачивается в камеру смешения 2. Из резервуара 6 насосной станции стоки перекачиваются в городскую канализацию, откуда они поступают на городские биологические сооружения, где в первичных отстойниках вместе с осадком выделяется гидроксид хрома.[ …]

При частичной очистке слабоконцентрированных сточных вод применяют аэротенки с дозой активного ила 0,5 г/л и продолжительностью аэрации до 3 ч. При этом условии БПКэ жидкости снижается всего на 60—70%; ил хорошо отстаивается и лучше уплотняется. Применяют такие аэротенки без предварительного осветления воды в отстойниках. В некоторых случаях для малых станций и малоконцентрированных сточных вод такая схема целесообразна.[ …]

Параметры флотационного процесса (в частности скорость восходящего потока воды) и дозы реагентов определяют в опытах на экспериментальных аппаратах. В опытах по очистке высокомутных и мутных вод наилучшие результаты получены с ПДМАЭМА (см. гл. В периоды- паводка на флотационную очистку поступала вода, предварительно осветлённая в отстойниках. Доза флокулянтов ПДМАЭМА в аппаратах двухступенной флотации при содержании взвешенных веществ в осветленной воде до 160 мг/л и скорости потока воды 5 мм/с составляла 0,2 мг/л на каждый аппарат. В зимний период при том же содержании взвешенных веществ в речной воде для эффективной очистки нужно было 0,5 мг/л на каждый аппарат.[ …]

Смешение городских и промышленных сточных вод во многих случаях выгодно как предприятию, так и городу. С одной стороны, некоторые промышленные сточные воды, например, газовых заводов и прачечных, смешиваясь с городскими сточными водами, легче очищаются. С другой стороны, некоторые промышленные воды содействуют лучшему осветлению городских сточных вод, так что при нормальном смешении в городских отстойниках создаются лучшие условия для очищения. К таким промышленным сточным водам относятся, например, воды, содержащие известь или соли тяжелых металлов. Однако спуск промышленных сточных вод в городскую канализационную сеть зависит от возможностей этой сети п от свойств самих промышленных сточных вод. Там, где существует опасность вредного влияния промышленных сточных вод на канализацию, на механические и биохимические процессы очищения, на сельское хозяйство или на водоем, следует отказаться от этого способа спуска сточных вод или, в крайнем случае, провести предварительную обработку их на территории предприятия.[ …]

В процессе осаждения и фильтрования удаляются микроорганизмы, обладающие относительно большими размерами (цист гель-линтов, простейшие и крупные бактерии). В реагентной технологической схеме, где применяются фильтры с повышенными скоростями фильтрования, удается удалять не более 15% микроорганизмов от общего числа бактерий, а в отстойниках с предварительной коагуляцией задерживается 30—42% кишечных палочек. В традиционных медленных фильтрах для безреагентной очистки воды, где используется пленочная фильтрация, процессы обеззараживания протекают параллельно с осветлением вдды. Благодаря незначительным скоростям фильтрования (0,15 м/ч) организмы задерживаются в верхнем слое после созревания биологической пленки осадка. Однако, как показал опыт эксплуатации безреагентных медленных фильтров, для систем питьевого водоснабжения воду после фильтров следует •обеззараживать, так как медленные фильтры снижают число бактерий не более чем на 97—98%.[ …]

Благодаря характерным свойствам сточных вод в первую очередь необходимо нейтрализовать свободные кислоты, за исключением тех случаев, когда имеется возможность разбавления чистыми водами охлаждения. Если сточные воды содержат гипсовый шлам, то нейтрализация производится известковым молоком при постоянном перемешивании. Эта операция производится после предварительного осветления сточных вод в отстойниках, рассчитанных на кратковременное пребывание воды и снабженных механизированным непрерывным устройством для удаления шлама.[ …]

Плавающие вещества или тяжелые осадки, сами по себе являющиеся нормальными составными частями I ородских сточных вод, могут, однако, в больших количествах затруднять очистку. Тяжелые осадки, например песок, известь и т. д., оседают в каналах и мешают движению сточных вод, вызывая образование пробок. Плавающие вещества, например куски шлака, иногда затрудняют механическое осветление смешанных сточных вод, так как они не задерживаются обычными устройствами (погруженные доски, стенки) и в результате этого попадают в водоем. При разложении остатков после осветления анаэробным методом такие вещества являются нежелательными. Для предварительной обработки в этих случаях рекомендуется: для тяжелых осадков — песколовки или отстойники, а для плавающих веществ — решетки или фильтры.[ …]

Отстойник списанных речных судов (2013 год)

Корзина
Купить!

Изображение помещёно в вашу корзину покупателя.

Вы можете перейти в корзину для оплаты или продолжить выбор покупок.

Перейти в корзину…

удалить из корзины

Размеры в сантиметрах указаны для справки, и соответствуют печати с разрешением
300 dpi. Купленные файлы предоставляются в формате JPEG.

¹ Стандартная лицензия
разрешает однократную публикацию изображения в интернете или в печати (тиражом до 250 тыс. экз.)
в качестве иллюстрации к информационному материалу или обложки печатного издания, а также в
рамках одной рекламной или промо-кампании в интернете;

² Расширенная лицензия
разрешает прочие виды использования, в том числе в рекламе, упаковке, дизайне сайтов и так далее;

Подробнее об
условиях лицензий

³ Лицензия Печать в частных целях
разрешает использование изображения в дизайне частных интерьеров и для печати для личного использования
тиражом не более пяти экземпляров.

* Пакеты изображений
дают значительную экономию при покупке большого числа работ
(подробнее)

Размер оригинала:
4928×3264 пикс.
(16.1 Мп)

Указанная в таблице цена складывается из стоимости лицензии на использование изображения (75% полной стоимости) и стоимости услуг фотобанка (25% полной стоимости).
Это разделение проявляется только в выставляемых счетах и в конечных документах (договорах, актах,
реестрах), в остальном интерфейсе фотобанка всегда присутствуют полные суммы к оплате.

Внимание! Использование произведений из фотобанка возможно только после их
покупки.
Любое иное использование (в том числе в некоммерческих целях и со ссылкой на фотобанк) запрещено
и преследуется по закону.

После сигнала карельских активистов ОНФ специалисты провели отбор проб воды в селе Другая Река

После обращения представителей Общероссийского народного фронта в Карелии в республиканское министерство природных ресурсов и экологии специалисты ведомства выехали в село Другая Река, в котором осмотрели водоохранную зону и прибрежную полосу реки с одноименным названием, а также провели отбор проб воды в нескольких точках на наличие взвешенных веществ и нефтепродуктов. Ранее на мутную жидкость, которой периодически наполняется река Другая, пожаловались местные жители.

По словам сельчан, качество воды в речке могло ухудшиться из-за воды, текущей с территории действующего в населенном пункте карьера. Люди забеспокоились о безопасности не только детей, купающихся здесь, но и о состоянии Онежского озера, в которое она впадает.

«На видео, которое сняли жители села, видно, что речной поток имеет насыщенный коричневый оттенок, что неестественно. Поэтому мы обратились в Минприроды РК с просьбой провести очередную проверку», – рассказал сопредседатель регионального штаба ОНФ, модератор тематической площадки ОНФ «Экология» в Карелии Владимир Кванин.

Как сообщили в министерстве природных ресурсов и экологии республики, в пробах воды, взятых в ходе проверки, специалисты обнаружили взвешенные вещества. Однако причину их появления еще предстоит выяснить. Проверка продолжается.

На днях активисты ОНФ провели рейд в селе Другая Река, чтобы визуально оценить качество воды в речке. Если в начале поселения она была слегка мутновата, то в месте впадения в Онежское озеро водный поток абсолютно прозрачен.

Отметим, что жители села не первый раз обращаются к общественникам с этой проблемой. В октябре 2019 г. по их жалобам активисты ОНФ просили Минприроды РК провести соответствующую проверку. В результате по фактам попадания загрязненных сточных вод с территории карьера в реку Другая были назначены административные наказания в отношении одного из предприятий по разработке карьера по части 2 статьи 7.3 КоАП РФ «Пользование недрами с нарушением условий, предусмотренных лицензией на пользование недрами, и (или) требований утвержденного в установленном порядке технического проекта (надлежащим образом не оборудованы пруды-отстойники) и по статье 7.6 КоАП РФ «Самовольное занятие водного объекта или пользование с нарушением установленных условий» (сброс недостаточно очищенных сточных вод).

В начале 2020 г. специалисты Росприроднадзора совместно с экспертами аккредитованной лаборатории вновь взяли пробы воды в реке Другая, которые показали, что превышений предельно допустимых концентраций по взвешенным веществам и нефтепродуктам в пробах природный воды не зафиксировано.

«Это было связано с тем, что разработчики карьера обустроили там пруд-отстойник для очистки сточных вод», – добавил Владимир Кванин.

Представители Народного фронта продолжают держать ситуацию на контроле.

Очистка речной воды для предприятий и ЖКХ

Одним
из источников воды для хозяйственно-питьевых и технологических нужд является
речная вода. По сравнению со скважинной, речная вода обладает рядом
особенностей, которые нельзя не учитывать при водоподготовке.

Например,
химический состав речной воды в зависимости от сезона может неоднократно колебаться.
Природная органика — обязательный компонент любого открытого источника -
способствует образованию трудноудалимых мелких частиц (менее 1 мкм), а также повышению
мутности и цветности. Помимо этого нужно учитывать нестабильность состава,
связанного с периодическим техногенным загрязнением.

При
использовании классического метода применяются отстойники. Отстойник – это
герметичная открытая ёмкость, в которой происходит очистка воды. В процессе
отстаивания под действием силы тяжести крупные частицы оседают на дно,
способствуя очищению и осветлению воды.

Метод контактной
коагуляции появился
позже, чем классический метод. Это реагентный метод очистки воды. Суть метода
заключается во вводе нескольких видов реагентов в систему. После этого вода
попадает в специальную контактную камеру, где все компоненты тщательно
перемешиваются. Перемешивание способствует образованию крупных частиц, которые
легко удаляются на осадочных фильтрах, при этом снижается мутность и цветность.
В некоторых случаях крайне загрязненной речной воды устанавливается повторный
узел коагуляции для доочистки воды.

Процесс очистки речной воды, как правило, включает
несколько этапов: осветление, обеззараживание, обессоливание, умягчение. В
зависимости от степени загрязненности, технологи используют один или несколько
этапов подготовки воды для хозяйственно-питьевых нужд.

Умягчение воды осуществляется за счет удаления ионов жесткости (кальция и магния) и тяжелых металлов, что позволяет сделать система Альтсофт ЭКО® ASS.
Для обессоливания, т.е. уменьшения солесодержания и удельной электропроводности воды, устанавливаются обратноосмотические и нанофильтрационные системы очистки.

Схема системы очистки речной воды всегда строится на
основе ее анализа. Набор оборудования зависит от наличия определенных
загрязнителей, а, значит, система может включать разную комплектацию
перечисленных выше этапов очистки речной воды.

Исходные
данные:

Источник
водоснабжения: река
Ахтуба,

Назначение:
хозяйственно-питьевые
нужды

Производительность:

номинальная:
100 куб.м/час

суточная:
2400 куб. м/сут.

Режим
работы: непрерывный

Параметры
исходной воды:

№

Определяемые параметры

Исходная вода*

Параметры воды на
хозяйственно-бытовые нужды после системы водоподготовки (СанПиН
2.1.4.1074-01)

рН

7,91±1

не корректируется (норма СанПиН
— 6-9)

Окисляемость перманганатная,
мгО/дм3

6,5±0,65

5,0

Жесткость

4,2±0,42

не корректируется (норма СанПиН
— 7,0)

Сульфаты, мг/дм3

81,3±8,5

не корректируется (норма СанПиН
500,0)

Железо, мг/л

0,146±0,01

0,3

Установленные нами системы обеззараживают воду, удаляют из нее
природную органику. Благодаря высокой степени очистки Альтсофт АЭРсист ЭКО^®, устраняется
превышение таких показателей как мутность и цветность на выходе из системы.

отстойники — Резервуары или бассейны для выделения из жидкости взвешенных примесей осаждением их под действием силы тяжести при пониженной скорости потока. Отстойники применяются для очистки воды в системах водоснабжения, канализации, флотационных установках… … Справочник технического переводчика

ОТСТОЙНИКИ — сооружения (резервуары или бассейн) в системах водоснабжения, канализации, орошения, гидроэнергетики и др., а также в технологических установках; служат для выделения из жидкости (воды, бензина, масла и др.) взвешенных веществ осаждением их под… … Большой Энциклопедический словарь

отстойники — сооружения (резервуары или бассейн) в системах водоснабжения, канализации, орошения, гидроэнергетики и др., а также в технологических установках; служат для выделения из жидкости (воды, бензина, масла и др.) взвешенных веществ осаждением их под… … Энциклопедический словарь

Отстойники — [settling (sedimentation) tanks] резервуары или бассейны для выделения из жидкости взвешенных примесей осаждением их под действием силы тяжести при понижении скорости потока. Отстойники применяются для очистки воды в системах водоснабжения,… … Энциклопедический словарь по металлургии

Отстойники — резервуары или бассейны для выделения из жидкости взвешенных примесей осаждением их под действием силы тяжести при пониженной скорости потока (см. Отстаивание). О. применяются для очистки воды в системах гидроузлов (См. Гидроузел) и… … Большая советская энциклопедия

ОТСТОЙНИКИ КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ — устройства для механ. очистки сточных вод. О. к. служат для выделения из сточных вод взвешенных веществ или мельчайших частиц, увлекаемых движущейся жидкостью … Технический железнодорожный словарь

Открытые водохранилища, копани, дождевые ямы, бассейны, отстойники — 7.9.11. Открытые водохранилища, копани, дождевые ямы, бассейны, отстойники имеют самые различные размеры и выглядят на местности и на аэрофотоизображении по разному. Так, копани и другие искусственные выемки, служащие для сбора и хранения пресной … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

відстійники — отстойники settlers for waste waters, settling tanks for waste waters Absetzbecken штучні резервуари або водойми для виділення з шахтних, кар єрних і виробнич. стічних вод завислих домішок, осадження їх при невеликій швидкості потоку, а також для … Гірничий енциклопедичний словник

БАССЕЙНЫ — БАССЕЙНЫ. Различают обычно бассейны в отношении 1) гидрологии и 2) санитарной техники. В гидрологии отличают бассейны водосборные рек, а в санитарной технике (в водоснабжении и в канализации) бассейны отстойные. I. В. водосборным реви называется… … Большая медицинская энциклопедия

Сгуститель — (a. thickener; н. Eindicker; ф. epaississeur, mecanisme d’epaississement; и. espesador) машина или аппарат для разделения пульп (суспензий) на твёрдую и жидкую фазы под действием сил тяжести, центробежной силы, магнитного поля. C.… … Геологическая энциклопедия

Камера реакции. Или второе название — камера хлопьеобразования. Эти маленькие зданьица выполняли большую и важную работу: смешивание речной воды с реагентами для подготовки к отстаиванию и последующему фильтрованию. Задача сугубо практическая и утилитарная, но в 1900-е годы даже такие рядовые строения выполнялись с полной творческой отдачей и осмыслением архитектором. В архитектурном плане у них сохранился целый набор примечательных особенностей: филёнчатая дверь, изящный, чуть изогнутый силуэт, простой, но запоминающийся декор. Самое же интересное ждёт нас внутри.

Вид сзади, читаются заложенные разновеликие окна. Взгорок, на котором стоит этот павильончик, и есть отстойник.
На Рублёвской станции водоподготовки сохранилось пять старинных отстойников, построенных в 1903-1916 годах (в 4 разных очередях строительства). Три из пяти отстойников до сих пор исправно работают, два на консервации. Ломать не ломают, но и что с ними делать пока не решили.

Техническое отступление: отстойник это гидротехническое сооружение, которое представляет собой длинный резервуар (или несколько параллельных резервуаров), где вода движется спокойно и медленно по этаким коридорам (они могут быть прямыми или с поворотами, змейкой, лабиринтом, чтобы увеличить путь воды от начала до конца отстойника), огибая специально поставленные на её пути препятствия, приводящие к попеременному подъёму или опусканию уровня (каскадный тип отстойника) или перетеканию через последовательно расположенные бортики. В результате этого, а также под действием определённых реагентов, которые называются коагулянтами, из воды выпадает в осадок бОльшая часть механических и биологических загрязнений, которые и задерживаются бортиками, сотовыми решётками-ловушками и прочими препятствиями в нижних уровнях отстойника, а осветлённая вода идёт на фильтры для дальнейшей очистки от самых мелких фракций, которые всё же смогли преодолеть отстойник и не выпали в осадок. Чтобы не делать отстойники отапливаемыми (иначе вода будет «золотая», но вместе с тем предотвратить замерзание в них воды зимой, отстойники на Рублёвской станции, да и вообще в российском климате — закрытого типа. Это значит, что поверх потолка отстойника делалась насыпка грунта, который выполнял функции теплоизолятора, хотя опыт показал, что этого не всегда достаточно. В холодные зимы некоторое количество льда всё-таки намерзало. Поэтому речную воду, при закачивании насосами первого подъёма, дополнительно подогревали отработанным паром, который в большом количестве вырабатывался паровыми машинами, и который необходимо было остужать перед утилизацией в воздух.
Сооружение РСВ совпало с приходом такого материала как бетон. Поэтому в первой очереди строительства, в самом начале ХХ века, отстойники (а также фильтры и резервуары, о которых в следующих постах) ещё делали сводчатыми, с кирпичными стенами и массивными подпорными колоннами. Это было красиво (хотя почти никто этой красоты не видел), надёжно, но сильно дороже, и кроме того, толстые столбы «съедали» полезную площадь. Несколько позже, на последующих и заключительных очередях строительства, перешли на железобетонные перекрытия с прямыми силовыми балками, плоскими потолками и компактными подпорными столбами. Сверху отстойник утеплялся засыпкой поверх свода слоя земли толщиной в один аршин (71.1 см). Снаружи такой отстойник выглядит как поле, вернее даже ровный холмик с ритмично торчащими из земли козырьками для освещения при промывке и вентиляции.

Камеры реакции стоят перед отстойниками и являются местом, где речная вода, подаваемая насосами первого подъёма, взаимодействует с коагулянтом (других реактивов на начальном этапе работы станции ещё не добавлялось, хлорирование ввели значительно позже), после чего перетекает в отстойник. За счёт небольшой площади и объёма, а также специфики расположения трубопроводов, в этой камере наоборот создавалась и поддерживалась довольно высокая скорость движения воды, происходило перемешивание для лучшего распределения коагулянта.

Год постройки. На соседней — 1908. Они находятся на Правой половине. Напомню, что по оригинальному проекту территория станции и очистные сооружения делились проходившим через территорию Рублёвским шоссе на две половины, левую и правую, смотреть от реки. На Правой половине осталось две камеры реакции и два отстойника, а до начала глобальных реконструкций было по четыре камеры реакции и отстойника, которые носили номера 1, 2, 3 и 4, им же соответствовали и фильтры 1-й, 2-й, 3-й и 4-й группы. Левая половина доходит почти до края территории станции и упирается практически в сам посёлок Рублёво, поэтому тут хватило места только на три отстойника и три КР, соответственно. Они имеют номера 5, 6 и 7, вода с них поступает, соответственно, на фильтры 5-й, 6-й и 7-й группы. Три камеры реакции, находящиеся на Левой половине сейчас датировать невозможно, т.к. они заделаны сайдингом. Но я предполагаю, что они немного помладше и строились в третью и четвёртую очереди, т.е. с 1912 до 1916 годов.

Из земли кое-где торчат старинные вентили. Их довольно много. С их помощью управляют задвижками, которые открывают спуск воды из отстойника для промывки последнего. Кстати, моют отстойники регулярно. Даже не из чистоплюйства, ведь всё равно в отстойник приходит неочищенная вода, да ещё и с реагентами. Промывка — просто необходимая мера. Если отстойник не промывать, то он довольно быстро заполнится осадком из ила, мелких водорослей и осевшего отработавшего коагулянта, плюс в осадке могут начаться процессы гниения и т.д, что весьма нежелательно.

Чистота исходной, природной воды в Москве-реке сейчас уже далеко не та, что была на момент постройки станции в 1903 г. Да что там 1900-е годы? Старые сотрудники РСВ рассказывают, что ещё в конце 70-х и 80-е годы коагулирование зимой просто выключали! Или, как минимум, дозу снижали до совершенно смешных значений.
Тем не менее, на выходе — тут я должен развеять очередную городскую легенду — вода без скидок питьевая. Независимо от того, в старых или новых очистных сооружениях она проходила очистку, по многим параметрам вода даже превышает требования ГОСТа. Рассказы о неподобающем качестве воды иногда действительно имеют под собой почву, но связано это не со станцией, а с состоянием трубопроводов, особенно в распределительной сети микрорайона, квартала, конкретного дома и т.д.

Теперь немного химии. Коагулянт (кристаллогидрат сульфата алюминия, Al2(SO4)3 * 18 H2O, он же используется и сейчас) добавляли в воду, там он реагировал с солями жёсткости воды, особенно с карбонатами и гидрокарбонатами. Т.е. очистка, грубо говоря, начиналась с реакции коагулянта и солей жёсткости.
Основная реакция выглядит примерно так: Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 = 3 CaSO4 + 2 Al(OH)3 + 6 CO2. Сульфат кальция CaSO4, он же гипс, выпадает в осадок. Разумеется, в москворецкой воде присутствует не только один гидрокарбонат кальция, а значительно больше растворённых солей, поэтому реакций идёт несколько, большая часть из них приводит к снижению природной жёсткости воды и выпадению каких-нибудь осадков. Углекислый газ СО2 частично растворяется в воде, но больше выделяется, поэтому вода из отстойника нередко имеет на поверхности пену. Самый же главный продукт этого превращения — гидроксид алюминия, Al(OH)3. Он плохо растворим в воде, поэтому образует хлопьевидный осадок, в который заодно стягиваются другие нерастворимые в воде частицы. В процессе отстаивания и флокуляции гидроксид алюминия вот так «створаживает» взвешенные частицы и загрязнения, часть микроорганизмов, микроводорослей и микрорачков (фитопланктон и зоопланктон, соответственно), находящихся в воде. Образовавшиеся крупные тяжелые хлопья в медленно, а по-научному ламинарно текущей, почти стоячей, воде тонули и оседали на дно отстойника или задерживались уловителями и препятствиями. Вода же, лишённая бОльшей части механических загрязнений (т.е. причин возникновения мутности и цветности), переходила из отстойника на батареи песчаных фильтров 1-й стадии, называемых «Скорыми» или «Предварительными». Наличие предварительных фильтров по логике предполагает и наличие основных, а то, что они скорые, заставляет нас понять, что дальше фильтры будут медленные. И то, и другое предположение абсолютно справедливо. Про это я буду писать подробно и отдельно, это целая своя небольшая наука, а заодно и запутанная детективная история.

Первым делом мы попадаем на верхнюю площадку, откуда производилось управление задвижками. Площадь здания совсем небольшая, даже на сверхширокоугольный объектив всё вместить весьма затруднительно. Изнутри тоже видно заложенное большое окно напротив двери и два поменьше в боковых стенах. С одной стороны, окна благотворно влияли на условия труда, допуская в камеру естественный свет (стационарного искусственного там по этой причине никогда не было), создавая возможность проветривания, визуального и голосового контакта между работающими внутри и на улице (для синхронного управления теми же задвижками, например). Но с точки зрения химии и микробиологии, наличие окон и попадание солнечного света является нежелательным, поскольку может ускорить «цветение» воды. В ней начинается развитие микроорганизмов, среди которых есть нейтральные, есть вредные — они портят воду: придают цветность, неприятный привкус и запах, а некоторые из микроорганизмов и вовсе патогенны и болезнетворны. Впрочем, попадание солнечного света в камеру, где вода не застаивается и быстро протекает в отстойник, вряд ли способно вызвать такие последствия. И уж точно вряд ли именно эта причина была решающей в вопросе закладки окон…

Внутри состояние КР, конечно, не радует. Справедливости ради, надо понимать, каковы были условия эксплуатации. То, что за такое долгое время сооружение без отопления и нормальной вентиляции, работающее в условиях очень высокой влажности и даже немного агрессивной среды (помним про серную кислоту, выделяющуюся из коагулянта), заполняемое водой, да ещё и без ремонтов, просто не развалилось — уже огромное достижение инженеров и наглядное подтверждение мастерства строителей! Сейчас так уже не строят…

Лебёдка. От неё вниз шла цепь через специальное отверстие в полу. Служила эта лебёдка для задраивания туннельного сливного 36-дюймового трубопровода, связывающего соседние отстойники и КР, который открывали при спуске воды из КР и отстойника перед их промывкой.

Устал пытаться впихнуть невпихуемое на Sigma 12-24, достал фишай. Тут хорошо видно, что камера реакции не зря носит такое название. Весь этот объём через большую вертикальную трубу с сифоном наполнялся речной водой, а из дальней трубы диаметром поменьше — водой с коагулянтом, поступавшей из специального здания коагулирования, построенного примерно в одно время с камерами реакции около 1907 года. Оно простояло на своём месте чуть меньше века, но до наших дней не сохранилось. Трубы нарочно сделаны в виде фонтанов — так лучше происходит перемешивание и растворение коагулянта. По следам на стенах читается уровень, по который помещение затапливалось. Под воду уходила на добрую половину своей высоты и лестница. Вентили, которые мы видели на верхней площадке, продублированы и снизу.

Под ногами старинная плитка, кое-где частично выломанная. На обратной стороне большое красивое клеймо «Бергенгеймъ, Харьковъ». Кому интересно — почитайте про барона Эдуарда Бергенгейма, интересной судьбы человек.
При виде такой красоты, хочется, чтобы плитку эту клали оборотной стороной вверх, уж очень красиво смотрится этот герб, надписи старинным красивым шрифтом. Ну и безупречное качество, конечно. Не устану повторять: мы живём в эпоху дерьмовых вещей. Дерьмовых не по мысли, а по исполнению, чтобы скорее ломались, вынуждая бежать и покупать такие же новые, а потом ещё и ещё. Нашим предкам в этом смысле повезло куда больше. За без малого 110 лет это напольное покрытие не вздулось, не потрескалось, не разошлось без посторонней помощи. И это при эксплуатации в очень тяжёлых условиях и без единого ремонта или перекладки. Я представляю, что стало бы с современной дерьмоплиткой, например той, которой уродуют улицы Москвы, и которая рассыпается через год-другой.

Как я уже говорил, камеры реакции внутри имеют лестницу. Эта лестница — отдельная история. Видно, с какой добротой и заботой о работающих людях она спроектирована М.К. Геппенером (либо кем-то из его ассистентов или последователей, нет точной информации, всё ли построено по его проекту), а потом воплощена строителями. Бетонные перила имеют наверху завершение в виде валика, который, в отличие от металлических, не обжигает ладонь холодом, а также очень приятно и надёжно обхватывается рукой, не выскальзывая. На самом деле использовать в данном случае можно было только кислотостойкий бетон, потому что дерево бы быстро сгнило и рассыпалось, чугун был бы съеден коррозией, а мрамор или известняк не выдержали бы и пары лет в воде с кислой средой.

С маленького «балкончика» наверху, на котором находятся вентили, можно наблюдать почти всю нижнюю камеру, контролировать безопасность работающих внизу людей и помочь им в случае чего. Кроме того, через окна сохранялась визуальная связь с теми, кто на улице. Всё время задаю себе вопрос: а случайны ли такие случайности?

Вот сейчас я рассказал и показал одну из самых маленьких построек на станции. А какая она продуманная! Дальше — только больше. Одного не могу понять ну никак: что мешает нынешним архитекторам, раз не хватает мозгов придумать аналогично или лучше, хотя бы просто скопировать то, что так удачно и талантливо делали наши великие предки? Ведь люди потом только добрым словом вспомнят.

Загрязненная отложениями вода из притока, где, вероятно, идет разработка, впадает в более чистую реку Чаттахучи около Атланты, штат Джорджия. Если не принять профилактических мер на строительных площадках, где сток попадает в близлежащий ручей или ручей, могут произойти подобные результаты.Большое количество взвешенных наносов может ухудшить качество воды не только притока, но и принимающей реки.

Штормы, конечно, доставляют большое количество воды в реку , но знаете ли вы, что они также приносят с собой много эродированной почвы и мусора с окружающего ландшафта? Камни размером с крошечные частицы глины и более крупные, перемещаемые водой, называются осадками. Быстро движущаяся вода может собирать, приостанавливать и перемещать более крупные частицы легче, чем медленно движущаяся вода.Вот почему реки выглядят более мутными во время штормов — они несут НАМНОГО больше наносов, чем в период низкого стока. Фактически, во время шторма переносится так много наносов, что более половины всех отложений, перемещаемых в течение года, может быть перенесено в течение одного периода шторма.

Если вы наберете немного мутной речной воды в стакан, вы увидите взвешенный осадок в воде. Если вы оставите стакан на некоторое время в тихом месте, осадок начнет оседать на дно стакана.То же самое происходит в реках в местах, где вода движется не так быстро — большая часть взвешенных наносов падает на русло ручья, превращаясь в донные отложения (да, ил). Осадок может накапливаться на дне или снова подниматься и снова взвешиваться стремительной водой, чтобы двигаться дальше вниз по течению.

Так при чем здесь люди? С другой стороны, отложения, отложенные на берегах и поймах реки, часто богаты полезными ископаемыми и служат прекрасными сельскохозяйственными угодьями. Плодородные поймы Нила в Египте и реки Миссисипи в Соединенных Штатах имеют разливные реки, благодаря которым они обладают прекрасными почвами.С другой стороны, когда реки разливаются, они оставляют после себя множество тонн мокрой, липкой, тяжелой и вонючей грязи — а это не то, чего вы бы хотели в своем подвале.

Осадки в реках могут также сократить срок службы плотин и водохранилищ . Когда река перекрывается дамбой и создается водохранилище, отложения, которые раньше текли вместе с относительно быстро движущейся речной водой, вместо этого откладываются в резервуаре. Это происходит потому, что речная вода, протекающая через резервуар, движется слишком медленно, чтобы удерживать осадок во взвешенном состоянии — осадок оседает на дно резервуара.Резервуары медленно наполняются отложениями и грязью, что в конечном итоге делает их непригодными для использования по назначению.

Здесь гидрограф Геологической службы США (USGS) собирает образец воды из взвешенных наносов из реки Литл-Колорадо, в километре вверх по течению от реки Литл-Колорадо, Гранд-Каньон, Аризона, США. Очень коричневая вода здесь указывает на присутствие большого количества мелких частиц грязи, а мутность этой воды очень высокая.

Геологическая служба США (USGS) проводит довольно много работы по всей стране, измеряя, сколько наносов переносится ручьями. Для этого необходимо измерить как количество воды, протекающей мимо участка (ручей или поток), так и количество отложений в этой воде (концентрация отложений). Как сток, так и концентрация наносов постоянно меняются.

Поток измеряется путем измерения расхода .Взвешенный осадок, который перемещается в самой воде, измеряется путем сбора бутылок с водой и отправки их в лабораторию для определения концентрации. Поскольку количество наносов, которые река может переносить, со временем меняется, гидрологи проводят измерения и проводят пробы по мере того, как сток реки поднимается и опускается во время шторма. Как только мы узнаем, сколько воды течет и сколько наносов в воде при различных условиях потока, мы можем вычислить тоннаж наносов, которые проходят мимо места измерения в течение дня, во время шторма и даже в течение всего года.

Седиментация может быть описана с точки зрения притока наносов в область отложения (т. Е. Поступления наносов) или с точки зрения скорости осаждения.Подача наносов и скорость осаждения — это два различных параметра, взаимосвязь между которыми определяется энергией транспортных агентов, которые распределяют отложения по бассейну. Например, высокое поступление наносов не обязательно приводит к высокой скорости осаждения, поскольку отложения могут обходить области с высокой энергией и накапливаться в областях с более низкой энергией, где транспортный агент не может переместить всю свою нагрузку отложения. Следовательно, с учетом того факта, что поток энергии окружающей среды может ограничивать накопление отложений, дескриптором «седиментации», который имеет отношение к формированию пластовых структур, является скорость осаждения, а не поступления отложений.Даже без учета роли потока энергии окружающей среды, объемные расчеты в теоретических условиях постоянного относительного подъема уровня моря и постоянного поступления наносов показывают, что структура пластового накопления все еще может изменяться от проградации к ретроградации из-за снижения скорости осаждения в виде отложений. распространяется на более широкие территории во время проградации (т. е. в процессе самоотвода по Muto and Steel, 2002). Это дополнительно иллюстрирует тот факт, что скорость осаждения на береговой линии, а не отложение наносов, является релевантной переменной в формировании схем наложения, которые определяют системные участки.Разница между подачей наносов и скоростью осаждения еще более очевидна в реальном мире, где вариации энергии транспортных агентов играют важную роль в схемах распространения и скорости накопления отложений в любом конкретном месте в пределах бассейна.

В любых условиях осадконакопления скорость седиментации отражает баланс между поступлением наносов и потоком энергии окружающей среды (Catuneanu, 2006). Как поступление наносов, так и поток энергии колеблются в разных временных масштабах, что приводит к сильно различающимся скоростям осаждения, которые имеют тенденцию к снижению с увеличением масштаба наблюдения, поскольку в измеряемых участках появляется больше перерывов (Miall, 2015).Это становится все более очевидным по мере приближения к краям бассейна, которые более восприимчивы к обходу наносов и / или эрозии. При любом масштабе наблюдений баланс между скоростью аккомодации и седиментации может измениться вдоль береговой линии, что приведет к одновременному отложению различных трактов систем по простиранию и образованию границ трактов диахронных систем (например, Catuneanu et al., 1998a; Posamentier and Allen, 1999; Catuneanu, 2006; Csato and Catuneanu, 2014).

Скорость осаждения в любом конкретном месте контролируется всеми факторами, которые изменяют поставку наносов и энергию агентов переноса наносов, включая аккомодацию (оседание ± эвстазию), климат, поднятие площади источника и аутогенные процессы, которые влияют на картина распределения наносов в бассейне (рис.23.10). Внебазинальное поступление наносов (например, в случае силикатных структур) не зависит от аккомодации, тогда как внутрибазинальное поступление наносов (например, в случае карбонатов и эвапоритов) частично зависит от аккомодации. Тем не менее, независимо от условий осадконакопления и происхождения отложений, скорости аккомодации и седиментации можно измерить независимо друг от друга (т. Е. Создание и потребление пространства), и их взаимодействие в прибрежной среде контролирует траектории береговой линии и связанные с ними « обычные ‘стратальные шаблоны наложения.

Различие между аккомодацией и седиментацией как отдельными элементами управления стратиграфической архитектурой является наиболее значимым в условиях, контролируемых ниже по течению, где схемы слоистого накопления связаны с траекториями береговой линии (рис. 23.10). Это различие имеет решающее значение в прибрежных условиях, где взаимодействие аккомодации и седиментации контролирует траекторию береговой линии. Вдоль береговой линии изменения в аккомодации измеряются относительными сдвигами в высоте субаэральных опрокидываний клиноформ (т.е. шаг вверх против шага вниз), тогда как седиментация количественно определяется скоростью накопления наносов (т. е. изменения высоты уровня моря и поверхности осадконакопления, соответственно, относительно опорного горизонта; рис. 23.12). В любом месте скорость аккомодации и седиментации обычно различна. Например, повышение относительного уровня моря в прибрежных условиях количественно оценивается относительным увеличением высоты береговой линии, тогда как, в то же время, количество накопления наносов зависит от местного баланса между поступлением наносов и потоком энергии окружающей среды. .

Разделение между аккомодацией и отложениями становится менее значимым вдали от береговой линии как в восходящем, так и в нисходящем направлениях. В пределах контролируемых ниже по течению районов береговая линия остается эталоном для формирования традиционных схем наслоения и связанных с ними системных участков. В областях, которые находятся вне зоны влияния траекторий береговой линии, седиментация становится доминирующим фактором, влияющим на стратиграфическую архитектуру, с или без влияния изменений в приспособлении.К таким районам относятся континентальные обстановки, контролируемые выше по течению (например, Shanley and McCabe, 1994; Boyd et al., 2000; Catuneanu and Bowker, 2001; Catuneanu and Elango, 2001; Leckie et al., 2004), и глубоководные обстановки, контролируемые местным тектонизмом ( например, Fiduk et al., 1999). В этих условиях циклы разложения и разложения порождают последовательности отложений, время которых ограничено местным контролем седиментации. Например, седиментация в глубоководных условиях может при определенных обстоятельствах (например,г. тектонический наклон, соляная тектоника), не зависеть от траекторий береговой линии и количества доступного жилья. В таких случаях процессы обострения и деградации отражают корректировки профиля равновесия морского дна в ответ на локальные меры управления, которые изменяют баланс между энергией и наносами глубоководных течений, независимо от того, сколько аккомодации доступно над морским дном. Взаимосвязь между поставкой наносов и потоком энергии объясняется концепцией базового уровня, который контролирует процессы разложения и деградации во всех условиях осадконакопления, от седиментологических до стратиграфических масштабов.

Седиментация — это процесс осаждения частиц в суспензии в воде из суспензии под действием силы тяжести. Частицы, которые оседают из суспензии, становятся осадком, который при очистке воды известен как осадок. Когда толстый слой осадка продолжает оседать, это называется консолидацией. Когда уплотнению осадка или ила способствуют механические средства, это называется сгущением.

При очистке воды осаждение может использоваться для уменьшения концентрации частиц в суспензии перед применением коагуляции, для уменьшения количества необходимых коагулирующих химикатов или после коагуляции и, возможно, флокуляции. Когда осаждение применяется после коагуляции, его цель обычно состоит в том, чтобы снизить концентрацию твердых веществ в суспензии, чтобы последующая фильтрация могла работать наиболее эффективно.

Осаждение — это один из нескольких методов, применяемых перед фильтрацией: другие варианты включают флотацию растворенного воздуха и некоторые методы фильтрации.Обычно такие процессы разделения твердой и жидкой фаз иногда называют процессами осветления.

Стандартные тексты следует использовать (пока) по теории седиментации. Уместно отметить, что развитие теории основано на исходном предположении, что частицы, подлежащие удалению из суспензии, являются сферическими и твердыми, тогда как на практике они имеют неправильную форму, существуют в широком диапазоне размеров и могут быть проницаемыми для потока. воды.Задача исследователей — разработать теорию, учитывающую эти реалии. Теория отражает две основные формы седиментации: беспрепятственное и затрудненное осаждение.

Когда концентрация частиц в суспензии мала, примерно <1% об. / Об., Частицы оседают, оказывая незначительное влияние друг на друга. По мере того, как концентрация частиц превышает 1%, соседние частицы постепенно влияют, то есть препятствуют поведению друг друга. Когда концентрация частиц превышает примерно 8% об. / Об., Суспензия находится в полностью затрудненном режиме (см. Метод измерения концентрации ниже).Свойства суспензии теперь являются функцией объемной концентрации частиц в суспензии, а также зависят от других свойств частиц. С увеличением концентрации частиц степень контакта между частицами прогрессивно увеличивается

Когда концентрация частиц в суспензии составляет около 18% об. / Об., То вид суспензии меняется. Для концентраций более 18% об. / Об. Верхняя граница раздела между водой и суспензией должна быть четкой.Для концентраций менее примерно 18% граница раздела диффузная, особенно при меньших концентрациях.

При затрудненном осаждении при очистке воды используются суспензии с концентрацией примерно от 12 до 22% об. / Об. Суспензия в этом диапазоне называется слоем хлопьевидного осадка, который на самом деле представляет собой псевдоожиженный слой.

Метод объемного концентрирования частиц: При очистке воды частицы, хлопья, образующиеся при коагуляции, легко деформируются. Поэтому измерение объемной концентрации должно быть компромиссом. Метод, используемый более 40 лет, заключается в отборе образца суспензии до верхней отметки в градуированном цилиндре, например. 1 л, который затем оставляют в покое на 30 минут. Доля объема жидкости, занятая осевшими частицами через 30 минут, принимается за концентрацию частиц в суспензии.

Самая простая форма осаждения — заполнить банку или резервуар водой, оставить в покое на время, достаточное для осаждения частиц, а затем слить образовавшуюся воду без осадка. На практике это редко бывает целесообразным при очистке воды для поселков, и поэтому отстойники работают непрерывно.

Самый простой метод отстаивания — использовать прямоугольные резервуары с горизонтальным потоком через них.Вода с частицами во взвешенном состоянии вводится в один конец резервуара, затем, когда вода течет к другому концу резервуара, происходит оседание частиц в воде. Цель состоит в том, чтобы большая часть осаждающихся частиц успевала достичь дна резервуара до того, как вода вытечет из резервуара на выходе. Такие резервуары с горизонтальным потоком обычно имеют пол, плавно спускающийся к входному концу бункера. Бак оснащен механизмом для соскабливания осадка от выходного конца к входному концу и в бункер, откуда он может выгружаться гидравлически.При проектировании таких резервуаров особое внимание следует уделять входному и выходному концам, чтобы вода текла от одного конца к концу как можно более равномерно.

Отчасти потому, что прямоугольные резервуары имеют большую площадь основания, были построены многослойные резервуары (т.е. две или три палубы). Эти резервуары обычно многопроходные, так как вода течет по длине одного слоя, а затем возвращается по следующему.

Баки с радиальным потоком имеют круглую форму с входом для воды в центре и периферийным выходом.Следует обратить внимание на конструкцию впускного патрубка, обеспечивающую равномерное распределение потока по всему резервуару. Осадок соскребается в центральный бункер для его выгрузки.

Некоторые круглые резервуары включают дополнительные элементы в центре для флокуляции (например, конструкции с предварительным смешиванием) и даже рециркуляции осевших частиц (например, конструкции с предварительным смешиванием и рециркуляцией).

В условиях беспрепятственного отстойника размер отстойника определяется временем, которое должно быть позволено частицам осесть на глубине воды.Простая теория показывает, что эффективность удаления частиц определяется площадью, доступной для оседания. Подход к созданию больших площадей с небольшой площадью основания заключается в использовании наклонных пластин или трубок. Обычно они изготавливаются из легкого материала в модульной форме, которую можно легко разместить в бетонном или стальном резервуаре.

Поток между такими наклонными пластинами может быть прямоточным, противоточным или перекрестным. В прямоточном устройстве вода течет вниз между пластинами в направлении оседания частиц.В противоточном устройстве вода течет вверх между пластинами против направления оседания частиц. При перетекании вода течет поперек пластин, то есть горизонтально, под прямым углом к направлению оседания частиц. Задача при проектировании наклонного осаждения состоит в том, чтобы максимизировать распределение потока воды внутри и между пластинами и, таким образом, максимизировать эффективность удаления частиц. Наклонные трубки могут использоваться как в прямоточном, так и в противоточном режимах, но в большинстве случаев в последнем.Модули трубок могут быть сконструированы различными способами, так что форма поперечного сечения трубок может принимать различные формы.

Разница в плотности воды и частиц, образующихся при очистке воды путем коагуляции, как правило, невелика. Поэтому они медленно оседают. Методам простого осаждения (т.е. горизонтального, радиального и наклонного осаждения) предшествует процесс медленного перемешивания, называемый флокуляцией. Цель флокуляции — помочь коагулированным частицам столкнуться и слипнуться, чтобы превратиться в более крупные частицы, которые могут оседать быстрее, а распределение частиц по размерам должно быть как можно меньшим.Флокуляции может способствовать нанесение высокомолекулярных полимеров, называемых полиэлектролитами. Во-первых, флокуляция не увеличивает плотность частиц — свойство хлопьев состоит в том, что их плотность уменьшается с увеличением размера частиц.

Плотность хлопьевидных частиц может быть увеличена путем применения балластирующего агента, такого как бентонит или мелкий песок. В случае мелкого песка (80-200 мкм) его можно восстановить для повторного использования, пропустив отстой, собранный из отстойника, через гидроциклоны.Скорость осаждения хлопьев, балластированных мелким песком, может быть в три или более раз выше, чем скорость осаждения хлопьев без балласта, и обычно оседает в резервуаре с противоточной системой наклонных пластин, размещенной над бункером, в котором собирается осажденный ил.

Первые резервуары для одеял хлопьев имели форму перевернутой пирамиды, увенчанную короткой вертикальной секцией. («Одеяло хлопьев» используется вместо «одеяла ила». Это связано с тем, что считается, что хлопья в суспензии все еще функционируют как хлопья, помогая удалять частицы из поступающей воды.Когда хлопья становятся частью осадка и становятся излишками для процесса, осадок становится илом. Таким образом, когда осадок может скапливаться на дне резервуара, который может быть уместно назван слоем осадка, как это типично при очистке сточных вод.) Поступающая суспензия подавалась вниз в вершину пирамидального бункера по единственной трубе. . Одеяло занимало большую часть пирамидального бункера. Сравнительный успех осаждения бланкета хлопьев привел к адаптации разрабатываемых резервуаров для предварительной смеси и рециркуляции с включением зон бланкета хлопьев.Тем не менее, более эффективные разработки и более дешевые конструкции привели к использованию прямоугольных резервуаров с плоским дном, питаемых посредством расположения нескольких входных труб — канделябров, или горизонтальных труб с несколькими отверстиями вблизи дна резервуара. Дальнейшие разработки привели к использованию в таких резервуарах наклонных пластинчатых или трубных модулей.

Альтернативой процессу осветления, основанному на коагуляции и флокуляции, для обработки воды с небольшой минеральной мутностью является использование процесса Sirofloc®.Мелкодисперсный магнетит, полученный промывкой раствором гидроксида натрия при высоком pH, наносят на сырую воду вместе с небольшой концентрацией катионного полиэлектролита. Частицы магнетита поглощают окрашивающие растворенные органические вещества и притягивают мелкие коллоидные частицы. Затем суспензия пропускается через магнитное поле, которое заставляет частицы магнетита притягиваться друг к другу, образуя более крупные сгустки. Затем намагниченная суспензия проходит в отстойник с радиальным потоком, в котором оседают комки магнетита.Осевший магнетит восстанавливается путем пропускания через гидроциклоны перед восстановлением раствором гидроксида натрия.

Предварительное осаждение (предварительное осаждение) — это эффективный метод очистки воды, часто используемый для исходных вод с высоким содержанием твердых частиц, мутности и / или органических веществ в определенное время года, например, весенний сток.Процесс предварительного осаждения помогает уменьшить количество этих материалов из сырой воды до более приемлемого уровня. В результате другие процессы первичной обработки, такие как высокоскоростное осаждение и фильтрация, значительно улучшаются и оптимизируются. Системы предварительного осаждения могут быть построены в соответствии с потребностями конкретного участка, чтобы обеспечить уникальное качество сырой воды в озерах, реках и ручьях.

Процесс предварительного осаждения может включать довольно простые методы, такие как отстойники, в которых время гидравлического удерживания является основной переменной, используемой для осаждения крупных твердых частиц; к более сложным процессам, которые могут уменьшить большие количества мутности и органических веществ для летучих исходных вод.Какое бы решение вы и ваша проектная группа ни решили использовать, конечная цель всегда одна: уменьшить содержание твердых частиц, мутности и / или органических веществ в исходной воде настолько экономично и устойчиво, насколько это возможно, до того, как вода будет введена в основные процессы очистных сооружений.

Внедрение процесса предварительного осаждения на вашем водоочистном сооружении повысит гибкость общих операций по очистке.Гибкость поможет повысить эффективность процесса и улучшить качество готовой воды. Например, в нашей работе на водоочистной станции Форт-Пек на северо-востоке Монтаны использовался процесс предварительного осаждения, который в основном используется для высокой мутности во время весеннего стока, но может быть отключен зимой. Эта гибкость дает операторам возможность достичь повышенной эффективности фильтрации при высокой мутности и повышенной экономии при снятии с эксплуатации при низкой мутности.

Все хотят меньших затрат. Правильное решение для предварительной обработки, разработанное с учетом потребностей ваших пользователей, позволяет снизить эксплуатационные расходы, связанные с основными процессами обработки. Как? Pre-sed может улучшить время работы фильтра, уменьшить количество отходов / рециркулируемой воды и уменьшить добавление химикатов. Уменьшение количества добавок химикатов означает более низкие эксплуатационные расходы.

Мы наблюдали эти преимущества на проекте Fort Peck, когда процесс pre-sed был запущен.Время работы фильтра значительно увеличилось, так как резервуары для предварительного осаждения улавливали большую часть твердых частиц сырой воды и снижали пики мутности. Увеличение продолжительности работы фильтра напрямую повлияло на количество циклов обратной промывки фильтра, что привело к уменьшению объема отходов оборотной воды. Меньше перекачивания обратной промывки, меньше перекачивания оборотной воды и меньший объем воды, теряемой впустую, напрямую влияет на экономию средств.

Существующие очистные сооружения, модернизированные с использованием технологии предварительного осаждения, более устойчивы даже в условиях экстремальной деградации исходной воды, вызванной весенним стоком, лесными пожарами, потерей почвенного покрова водосборного бассейна и другими природными явлениями.

Например, мы разработали решение для предварительного осаждения для города Чинук, штат Монтана, где вода из источника Милк-Ривер испытывает очень высокие пики мутности во время сточных вод и устойчивые органические нагрузки даже в зимние месяцы. В этом растворе предварительного осаждения используется круглогодичный процесс предварительного осаждения не только для больших всплесков мутности в непредсказуемой Молочной реке, но и для круглогодичного окисления органических веществ.

В растворе предварительного осаждения Morrison-Maierle на водоочистной станции Чинук используется круглогодичный процесс предварительного осаждения не только для больших всплесков мутности, но и для окисления органических веществ.

Другим проектом, требующим такого же внимания, была водоочистная станция Локвуд, штат Монтана. Станция очистки показала аналогичные преимущества при очистке воды из реки Йеллоустон. В обоих проектах Lockwood и Chinook удаление мутности и химическое кондиционирование происходит в бассейне с предварительным осаждением, что позволяет основным высокопроизводительным осветлителям действовать как процесс полировки для защиты фильтров от высоких нагрузок по мутности. Это приводит к оптимизации фильтрации даже во время весеннего стока рек Йеллоустон и Молоко.

Как отмечалось выше, необходимо учитывать множество преимуществ pre-sed. То, что подходит для одного водоочистного сооружения, может не подойти для другого. Понимание местных условий и работа с опытным инженером — важные шаги, которые необходимо предпринять при рассмотрении вопроса о том, подойдет ли процесс pre-sed для ваших нужд. В целом, однако, существует несколько подходов к разработке системы pre-sed.

Земляные лагуны допускают длительное время выдержки (дни), чтобы позволить предприятию «переждать» пиковые концентрации твердых частиц и мутность.Земляные лагуны с предварительно осажденным осадком могут быть экономически выгодными, поскольку они, как правило, требуют меньше времени, материалов и затрат на проектирование. Земляные лагуны могут быть столь же эффективными, как и другие варианты, когда доступно достаточно места. К некоторым недостаткам земляных лагун можно отнести:

более трудоемких процедур очистки (обычно только на ежегодной основе).Очистка земляных лагун, предварительно осажденных, обычно требует обезвоживания и сушки бассейнов в течение многих месяцев, чтобы можно было удалить накопившиеся твердые частицы. По этой причине системы земляных лагун часто строятся параллельно, так что один бассейн может работать, а другой обезвоживается для очистки.

Эти предварительно осажденные бассейны легко вмещают химические добавки с коротким временем выдержки (15-60 минут), обычно для окисления.Мы внедрили этот вариант на вышеупомянутой водоочистной станции Форт-Пек. Владельцы проекта и группа проектировщиков зарезервировали место на строительной площадке для бетонных бассейнов на этапе предварительного проектирования. Перманганат натрия добавляется в неочищенную воду для окисления органических веществ и повышения эффективности фильтрации. После окисления добавляется коагулянт с последующей флокуляцией и высокоскоростным отстаиванием для удаления мутности.

Эти решения предлагают промежуточное время выдержки (от 2 до 4 часов) для осаждения крупных твердых частиц и песка для защиты последующих процессов обработки. ВС города Чинук была построена как прямоугольный осветлитель для удаления твердых частиц из близлежащей реки Милк, а также для обеспечения времени задержания для окисления органических веществ.Механическое удаление осадка представляет собой простой и надежный метод удаления твердых частиц. Два параллельных бассейна работают в летнее время, и только один бассейн используется зимой, как правило, в целях окисления.

Эти системы могут удалять от 50 до 90 процентов мутности в зависимости от конкретного качества сырой воды. Для управления изменяющимися условиями исходной воды бассейны предварительного осаждения Форт-Пек также включали добавление коагулянта и быстрое перемешивание с последующими флокуляцией и высокоскоростным осаждением с помощью наклонных пластинчатых отстойников.Твердые частицы, уловленные в отстойнике, транспортируются в лагуны с глиняными закладками на месте, где сточные воды могут быть испарены или, в конечном итоге, внесены в почву.

В конечном счете, хорошо спроектированная система pre-sed будет реагировать на местные условия и потребности, но, как вы можете видеть, многие переменные вступают в игру при разработке решения и выборе вариантов исправления. Наша команда в Morrison-Maierle предоставила информацию и услуги по проектированию для широкого спектра систем предварительного осаждения в Монтане.

Высокие уровни взвешенных наносов проходят через реку Миннесота и часть реки Миссисипи в Южном метро. Избыток наносов — в основном глины и ила — способствует образованию мутной, мутной воды, что ухудшает среду обитания рыб и водных организмов и снижает эстетические качества рек для отдыха и туризма.

Агентство по контролю за загрязнением Миннесоты разработало общую стратегию, в которой основное внимание уделяется стратегиям и действиям, которые могут быть использованы для достижения местных целей по сокращению наносов.Он признает сложность землепользования и географические проблемы, с которыми сталкиваются цели сокращения наносов.

Стратегия сокращения наносов предлагает промежуточные цели для реки Миннесота, в том числе сокращение на 25 процентов к 2020 году и на 50 процентов к 2030 году. Хотя цель на 2020 год не была достигнута, прогресс был достигнут благодаря усилиям местных специалистов по ресурсам и водоразделу жители. Стратегия также предлагает к 2040 году достичь TMDL отложения отложений реки Миннесота.Это потребует снижения общей концентрации осадка примерно на 80 процентов. TMDL южного метрополитена реки Миссисипи требует сокращения на 50 процентов по сравнению с нынешней загрузкой наносов.

В ближайшие 20 лет ожидаются существенные изменения в политике, технологиях и науке, лежащие в основе этих проблем. Поскольку эти изменения могут непредвиденным образом повлиять на усилия по планированию, сосредоточение внимания на достижении краткосрочных целей поможет гарантировать, что каждый шаг процесса реализации будет основан на текущих данных и информации.

MPCA определил цели сокращения наносов для реки Миннесота и южной части метрополитена реки Миссисипи на основе исследований TMDL для отложений в двух реках. Исследования сосредоточены на достижении уровня наносов или нагрузки, который реки могут принимать и при этом соответствовать государственным стандартам качества воды для водных развлечений. TMDL являются частью общенациональных усилий в рамках федерального закона о чистой воде по выявлению и устранению загрязнения в ручьях, реках и озерах. После исследований MPCA работает с местными партнерами над разработкой планов по сокращению выбросов загрязняющих веществ.

Поскольку большая часть взвешенных наносов в реке Миссисипи Южного метрополитена поступает из реки Миннесота, усилия в бассейне реки Миннесота напрямую влияют на районы, расположенные ниже по течению. Эрозия наносов в бассейне реки Миннесота и ее притоков происходит из четырех основных источников:

Независимо от основной причины или причин, многие решения одинаковы. Они могут варьироваться от традиционных природоохранных методов, снижающих эрозию почвы на пахотных землях, до инновационных методов и программ, увеличивающих запасы воды на земле.

программа маловодной среды обитания, и сброс всего вынутого осадка в канал и его полный перенос в дельту (маловероятно, потому что часть взвешенного песка, вероятно, будет включена в пойму реки Миссисипи) увеличит запас наносов после Херманна, штат Миссури, примерно на 60 процентов — или еще на 23 процента отложения наносов в верхнюю часть дельты — в течение как минимум 15 лет (Jacobson et al., 2009).

Если бы программа SWH была прекращена, а затем отложения должны были быть смыты за плотину Гэвинс-Пойнт, нагрузка наносов за Херманн, штат Миссури, увеличилась бы только на 10 процентов — примерно 4 процента нагрузки, доставленной в верхнюю часть дельты Миссисипи. Эти значения являются максимальными, потому что поступление песка может быть уменьшено за счет включения в отмели и пойму, а часть смыва может быть потеряна в покрытой растительностью пойме.

Приблизительно 3,6 млн тонн песка в год выкачивается из русла средней реки Миссисипи между слияниями рек Миссури и Огайо, и главный канал реки Миссисипи на этом участке узкий и извилистый, с разбросанными желобами и подпорными каналами (Пинтер и др. ., 2004). Большая часть этого песка была извлечена из водоразделов, устьев притоков и переходов тальвегов. Судьбу вынутого грунта трудно предсказать, если он был возвращен в пределах границ канала, но он, вероятно, попадет в пойму во время некоторой части своего перехода вниз по течению. Однако выемка грунта, похоже, не дает много возможностей для длительного хранения грязи.

Самые нижние 155 миль канала Миссисипи удерживались на месте дамбами, при этом вдоль берегов внутри искусственных дамб происходит лишь ограниченное наращивание и эрозия, а эфемерные илы временно откладываются из взвеси на глубинах менее 60 футов вдоль береговых участков во время низкая вода (Nittrouer et al., 2008). Ниже по течению от Батон-Руж, штат Луизиана (230-я миля реки), канал реки Миссисипи течет по местным связным осадочным образованиям без длительного накопления наносов на дне. Переходный осадок на пласте находится в диапазоне от мелкого до среднего песка. Таким образом, несмотря на то, что потери из-за отложений на берегу, вероятно, будут включать значительную часть промывочной воды в естественной реке (например, Dunne et al., 1998), дамбы вдоль реки Миссисипи увеличивают вероятность того, что большая часть потока и его промывочная нагрузка останутся в канале.

Любое значительное увеличение количества наносов, сбрасываемых из хранилищ в основных водохранилищах реки Миссури выше по течению от озер Льюис и Кларк, потребует повторной мобилизации илов и глин, хранящихся далеко вверх по реке за плотинами Форт-Рэндалл, Биг-Бенд, Оахе и Гарнизон. Эти резервуары — озеро Фрэнсис Кейс, озеро Шарп, озеро Оахе и озеро Сакакавеа — были приемниками мелкозернистых отложений, которые были обильно смыты почвами, образовавшимися на мезозойских сланцах Северной и Южной Дакоты.Из-за их небольшого размера зерна эти материалы после взвешивания

Оценка потерь почвы по измерениям движения наносов в ручьях и берегах рек
несколько проблем. Снятие мерок занимает много времени и дорого; точность
измерения скорее всего будут плохими; и даже если есть хорошие данные о движении в
ручей неизвестно откуда и когда взялась почва.Некоторые технические проблемы
обсуждаются в Dickinson and Bolton (1992). Однако может быть полезно иметь возможность сделать
сравнений движения в разных потоках или в разное время года, или
из водоразделов при различном землепользовании. В главе 1 объяснялось, почему надежный
количественные данные требуют откалиброванных парных водоразделов, и почему «до и после»
лечения следует избегать.

Движение наносов в ручьях и реках принимает две формы.Взвешенный осадок — это
более мелкие частицы, удерживаемые во взвешенном состоянии вихревыми токами в текущем потоке,
и которые оседают только тогда, когда скорость потока уменьшается, например, когда русло
становится более пологим, или ручей впадает в пруд или озеро. Более крупные твердые частицы
покатился по ручью и вызвал подстилку. Есть промежуточный тип
движение, при котором частицы движутся вниз по потоку в серии отскоков или прыжков, иногда
прикоснувшись к кровати, а иногда и в подвешенном состоянии, пока они не упадут обратно
кровать.Это называется движением в сальтации и является очень важной частью процесса
переносится ветром, но в потоке жидкости высота отскоков настолько мала, что они
трудно отличить от рулонной постели.

Относительные количества, перемещаемые во взвешенном состоянии и в зависимости от нагрузки, сильно различаются. В один
крайний, когда осадок поступает из мелкозернистой почвы, например, осажденной ветром
лесс или аллювиальная глина, осадок может почти полностью находиться во взвешенном состоянии.На
с другой стороны, чистый горный ручей с быстрым течением может содержать незначительное количество взвешенных веществ.
материя и почти все движение путем перекатывания гравия, гальки и камней на русле реки.
Очень высокие концентрации наносов, которые встречаются в некоторых реках, например, в Желтой реке в
Китай и Миссисипи в США могут вызвать значительные изменения в реологических характеристиках.
свойства воды. Вязкость выше, а скорость оседания частиц намного выше.
ниже, так что порог между взвешенными наносами и подстилкой становится размытым.

Оценка подвешенной нагрузки путем отбора проб относительно проста, но
репрезентативная выборка койки затруднительна. Оба типа выборки кратко
рассмотрены, а также оценка общего движения наносов и оценки, основанные на измерении
количество отложений в прудах или озерах.

Во-первых, может иметь место значительная эрозия, которая не
способствуют образованию отложений в потоке, потому что эродированный материал откладывается перед ним
достигает ручья. Доля наносов, попадающих в ручей, по сравнению с
общее движение наносов в водоразделе называется коэффициентом подачи. Возможно
всего 1%, если есть впадины или участки с густой растительностью, где большая часть почвы будет
быть депонированным.В общенациональном исследовании 105 сельскохозяйственных производственных площадей в США Уэйд
и Heady (1978) обнаружили, что коэффициент доставки колеблется от 0,1% до 37,8% от общей суммы.
эрозия.

Второй возможный источник ошибки — фактор времени. В более крупном водоразделе отложения
могут быть разрушены и отложены, а затем снова разрушены и повторно отложены, и этот процесс может быть
повторяется несколько раз, прежде чем осадок достигнет ручья. Образец осадка
мог включать материал, который изначально подвергся эрозии несколько лет назад.

Третья трудность заключается в том, что отложения в потоке включают в себя материал, который
поступают из нескольких разных источников с сильно различающимися коэффициентами доставки. Осадок вызвал
при обрушении борта оврага или берега реки сразу переходит в поток,
в то время как почва утрачена с небольшой посевной площади в пределах преимущественно лесного водораздела
может иметь высокие локальные скорости эрозии, но вносит небольшой вклад в общую наносную нагрузку.

Оценки общего сброса наносов в водотоки могут быть сделаны путем комбинирования оценок.
концентрации осадка со скоростью потока.Раздел Методы скорости / площади
в главе 4 объяснили, как скорость меняется в разных местах потока и как
Средняя скорость может быть рассчитана на основе серии измерений (Рисунок 22). Осадок
концентрация также варьируется, обычно она выше у дна, поэтому количество
Общий сброс наносов является произведением этих двух переменных, как показано на Рисунке 37.

Самый простой способ взятия пробы взвешенных отложений — окунуть ведро или другой
контейнер в поток, предпочтительно в месте, где он будет хорошо перемешан, например,
вниз по течению от плотины или каменной перемычки.Осадок, содержащийся в отмеренном объеме воды
фильтруется, сушится и взвешивается. Это дает меру концентрации осадка и
в сочетании с расходом дает скорость разгрузки осадка.

Исследование альтернативных методов отбора проб в Южной Африке показало, что
флаконы обычно дают концентрации примерно на 25% ниже, чем результаты, полученные из более
сложные техники (Rooseboom and Annandale 1981). Для единичных проб, взятых
при зачерпывании образца рекомендуется глубина 300 мм ниже поверхности как лучше, чем
отбор проб на поверхности.Если единичный образец может быть взят на любой выбранной глубине, половина
Рекомендуется глубина потока, поскольку она дает наилучшую оценку среднего осадка
концентрация. Если программа отбора проб состоит из проб на вертикальных участках на
несколько точек в потоке, рекомендуется использовать шесть равноотстоящих
секции, как показано на Рисунке 38.

Можно учесть вариации концентрации наносов в разных точках
поток с помощью интегрирующего сэмплера, то есть того, который дает единый сэмпл, объединенный
из небольших подвыборок, взятых из разных точек.Типичный пробоотборник показан на
Рисунок 39 и состоит из стеклянной бутылки, вставленной в рамку в форме рыбы, закрепленную на стержне.
при измерении небольших потоков или подвешивании на тросе для больших потоков. Для бутылки
заполнять плавно и равномерно, когда под поверхностью необходимо иметь одно сопло или
отверстие для входа воды и вторая труба, через которую вытесняемый воздух выбрасывается.
Входное сопло обычно имеет слегка расширяющееся поперечное сечение за
точки входа, чтобы снизить риск противодавления, которое может помешать
течь в бутылку.В процессе работы пробоотборник перемещается с поверхности на дно.
и вернуться на поверхность при непрерывном отборе проб. Несколько пробных запусков установят
сколько времени потребуется, чтобы бутылка наполнилась во время этого двойного путешествия. Это нежелательно
для любого типа пробоотборника из бутылки, чтобы продолжать принимать больше притока после заполнения бутылки
так как это может привести к скоплению осадка в бутылке. В некоторой глубокой интеграции
пробоотборники: бутылка поднимается из потока во время или непосредственно перед тем, как она наполняется; Другой
Типы пробоотборников могут иметь какое-либо устройство для остановки дальнейшего отбора проб после заполнения бутылки.

Пробоотборник с интеграцией точек остается в фиксированной точке в потоке, и
непрерывно в течение времени, необходимого для наполнения бутылки. Открытие и закрытие
Клапаны пробоотборника управляются с поверхности электрически или с помощью кабеля. Образцы
следует производить на нескольких глубинах на каждом из нескольких вертикальных участков, как описано
в разделе Методы скорости / площади в главе 4, для измерения потоков с помощью
метод измерителя тока, поэтому эти две операции часто выполняются одновременно.

Другой метод отбора проб на разной глубине потока — использование автоматического
пробоотборники, которые отбирают пробу на заданной глубине потока. Типичный пример:
показано на Рисунке 40 с использованием молочной бутылки и двух отрезков изогнутой трубки. Фабричный
в версиях обычно используются медные трубки, точно изогнутые по форме, но в простой полевой версии
может быть изготовлен с использованием пластиковых трубок, которые привязаны к жесткому каркасу, чтобы удерживать его на месте.
Бутылка начинает наполняться, когда глубина потока достигает точки А и начинается сифонный поток.
в бутылку и прекращается, когда глубина потока увеличивается до точки B, которая является выходом
выхлопная труба.Диапазон отбора проб контролируется регулировкой расстояния
между точками A и B. В простейшем виде впускная и выпускная трубы согнуты в
простой U-образной формы, но это означает, что поток в пробоотборник находится под прямым углом к
речного стока, и это может повлиять на концентрацию отложений, поэтому более
сложная версия имеет две трубы со вторым изгибом, направленным вверх по потоку в
расход, как на Рисунке 42.

«Образцы с поверхности собираются через латунную трубку с малым отверстием, которая выступает
вверх по потоку, чтобы избежать турбулентности, вызванной сборкой. Трубка подает воду в
стандартная бутылка для молока на одну пинту, внутри которой находится гибкий резиновый шарик (стандартный
мяч для сквоша), который всплывает и закрывает бутылку изнутри, когда она наполнена.

«Образец подповерхности также отбирается в стандартной бутылке для молока, которую первоначально
запечатан резиновым шариком, прикрепленным к стержню, выступающему из перевернутой молочной бутылки, как показано
на диаграмме.Длина стержня такова, что верхняя бутылка начинает плавать, таким образом
открывать пробоотборную бутыль, как только уровень воды достиг отверстия трубки
в сопутствующей трубе. Поэтому образцы поверхности и подповерхности отбираются в более или
меньше того же времени во флуде. Бутылка для подземного отбора проб закрывается изнутри, когда
заполненный плавающим мячом для сквоша, как и раньше Еще один набор труб предназначен для отбора проб
наводнение на более высокой стадии, как показано на схеме.»(Перейра и Хосегуд, 1962 г.).

Если требуется отобрать серию проб по мере подъема реки, то автоматический
пробоотборник можно настроить, как показано на рисунках 42 и 43. Концентрация взвешенных
осадок обычно выше, когда река поднимается, чем когда она падает.

Пробы можно откачивать вручную из потока, как показано на Рисунке 44.Однако почти
двадцать лет были доступны автоматические пробоотборники, которые могут перекачивать небольшую пробу в
серию бутылок, либо в заранее определенное время и через определенные промежутки времени, либо по срабатыванию
заранее определенные условия потока, обычно глубина (USDA-ARS 1976). В первые годы эти
устройства, как правило, были довольно большими и громоздкими и подвержены неисправностям многих
электрические или механические компоненты. Однако твердотельная электроника привела к новому
поколение автоматических пробоотборников, которые меньше, надежнее и дешевле.Два
примеры показаны на Таблицах 32 и 33. Современные программаторы и таймеры, подключенные к
поплавковый выключатель или датчик давления в потоке позволяют практически бесконечное разнообразие
программы отбора проб. Возможна высота всасывания до шести метров, поэтому пробоотборник можно
расположен выше уровня наводнения. На пластине 34 показан пробоотборник Wallingford с лотком HL в
Филиппины.

Схема повышения и понижения скорости потока и изменения наносов
концентрации при разных расходах, в некоторой степени можно ожидать от
наблюдения, но даже сложные автоматические пробоотборники не могут предсказать, что будет
случиться дальше.Автоматический пробоотборник может работать точно так, как запрограммировано, и принимать
серия образцов по мере необходимости на восходящем и нисходящем паводке, но есть еще один
сильный ливень в водосборе, который вызывает еще более сильное наводнение, которое невозможно
отобран, потому что все бутылки полны. Единственный способ избежать этой возможности —
иметь систему непрерывного измерения концентрации отложений, и два метода:
возможно.

Оптический турбидиметр пропускает луч света через воду с отложениями из
источник на одной стороне канала к датчику на другой стороне.Датчик может либо
измерить степень поглощения света частицами отложений, и это
называется принципом затухания, или измерять степень, в которой свет рассеивается
взвешенные частицы, называемые принципом рассеяния. Подобно насосным пробоотборникам, они могут быть
запрограммирован так, чтобы реагировать на комбинации глубины потока и времени, но поскольку данные
записанные в устройстве с постоянным запоминающим устройством (ROM), может быть сохранен любой объем данных. Успешный
примеры турбидиметров были разработаны в Южной Африке (Grobler and Weaver 1981)
и в Индонезии (Brabben 1981).

Аналогичный принцип используется в ядерных датчиках, которые измеряют либо поглощение, либо
рассеяние гамма-излучения вместо света.Успешное использование таких инструментов
во многих странах сообщает Walling (1988), который предполагает: «Однако
приборы более сложны, чем оптические измерители мутности, и их использование ограничено
в основном для специализированных экспериментальных измерений, а не для повседневного мониторинга ».

Самый простой способ оценить грунтовую нагрузку — вырыть яму в русле реки, как показано на Рисунке 45.
и удалите и взвесьте упавший в него материал.Бассейн перед плотиной или
лоток также может действовать как отстойник, но может быть неизвестно, все ли
постельное белье было захвачено. При больших нагрузках этот процесс может занять очень много времени.
и трудоемкий.

Оценки загрузки слоя могут быть получены из проб, взятых в устройстве, которое опускается.
на ручей в течение отмеренного времени, затем доставляют для взвешивания улова. Многие такие
использовались устройства, и разнообразие демонстрирует сложность получения точного
и репрезентативная выборка.Проблемы с пробоотборниками загрузки:

Самая простая форма — проволочная корзина со стабилизирующим хвостовым плавником, как показано на рисунке.
46. Улавливание таких устройств невелико, потому что они мешают потоку, а некоторые
материал отклоняется вокруг пробоотборника все больше по мере заполнения корзины. Это
описывается, говоря, что противодавление уменьшает поток в пробоотборник, и это
описание передает правильное изображение, не вдаваясь в механику течения жидкости. Некоторые
пробоотборники имеют расширяющуюся секцию за отверстием, что позволяет входить в пробоотборник при
скорость окружающего потока.Они называются пробоотборниками разности давлений и
пример показан на рисунке 47).

Концентрация взвешенных отложений частей на млн	Материал русла реки	Текстура подвесных элементов	Выгрузка койки, выраженная в% взвешенных отложений разряд
менее 1000	песок	аналогично руслу реки	25–150
менее 1000	гравий, горные породы, твердая глина	с низким содержанием песка	5-12
1000-7500	песок	похож на русло реки	10-35
1000-7500	гравий, горные породы, твердая глина	25% песка или менее	5-12
более 7500	песок	похож на русло реки	5-15
более 7500	гравий, горные породы, твердая глина	25% песка или менее	2-8

В ряде исследований сообщается об использовании радиоактивных индикаторов для контроля за постельным бельем.
движение.Методика заключается в том, чтобы вставить в поток радиоактивный индикатор в виде
похож на постельный, то есть он должен иметь ту же форму, размер и вес, что и
естественный осадок. Затем движение вниз по потоку можно отслеживать с помощью портативных детекторов.
В качестве альтернативы индикатор можно наносить на поверхность естественного осадка,
или он может быть включен в искусственные материалы, которые можно сделать радиоактивными с помощью
облучение (Тазиоли, 1981).

Из-за сложности получения надежных измерений нагрузки на кровати было предпринято несколько попыток.
чтобы рассчитать его на основе более легко измеряемых параметров, но они не используются широко.Очень
простой метод, основанный на знании концентрации взвешенных отложений и текстуры
как взвешенный материал, так и материал слоя приведены в таблице 10. Сложный подход
был разработан Эйнштейном (1950) и позже был модифицирован и улучшен. Здесь очень много
другие теоретические формулы и много споров об их точности и надежности.

Методом избежания раздельных оценок подвешенной нагрузки и нагрузки на кровать является смешивание всех
движущийся осадок, а затем возьмите одну пробу смеси.Желоб турбулентности — это
специально построенная конструкция с препятствиями в русле реки для создания максимально возможной турбулентности.
возможно до того, как поток пройдет через водослив, где можно будет брать пробы. Тот же эффект
может быть найден у скалы или, возможно, там, где ручей протекает через ограниченное отверстие
например, мост или водопропускная труба. Большой материал подстилки снова осядет на дно, так что
Образец необходимо взять быстро, зачерпнув смесью ведро.

Пробы из крупных ручьев или рек можно отбирать в турбулентном лотке с помощью щелевого пробоотборника в качестве
проиллюстрировано на рисунке 48 (Барнс и Джонсон, 1956).Применение этого метода
описан Брауном, Хансеном и Шампань (1970). Щель для отбора проб узкая с острым
края, и вода и осадок попадают в полую трубу или канал, ведущий к
контейнер. Слот не должен быть слишком маленьким, иначе он может быть заблокирован мусором, а также не может
улавливать более крупные частицы, но для щели шириной 5 мм, установленной в водосливе шириной 5 м, потребуется
1000-й образец потока. Если он все еще слишком велик, чтобы с ним было удобно работать, далее
могут использоваться либо другой разделитель слотов, либо колесо выборки, как описано в
Глава 3.Некоторые из трудностей, связанных с этим методом:

В гораздо меньшем масштабе устройство в Австралии берет образец общей нагрузки в
очень маленькие каналы, такие как борозды или борозды на обрабатываемой земле, используя пластиковый кувшин в качестве
показано на Таблице 35.К контейнеру применяется слабое всасывание, чтобы избежать проблем с входом.

Измерение общего количества отложений в прудах или водохранилищах позволяет избежать
вопрос о соотношении доставки осадка, но если резервуар не достаточно большой, чтобы вместить
весь сток, часть наносов будет вынесена через водосброс
резервуар. Доля уловленного осадка называется эффективностью ловушки и зависит от:

Необходимо периодически проводить точные исследования водохранилища или бассейна пруда, чтобы
накопление можно рассчитать. В полностью высохшем резервуаре это
относительно простое геодезическое упражнение. Когда водохранилище частично затоплено, обследование
должны выполняться с лодки, а уровень наносов может быть определен либо
зонд или эхолот.Также необходимо взять пробы и определить плотность.
осадка, чтобы рассчитать вес на основе измерения объема.

Идеальная ситуация — провести обследование после того, как резервуар будет закончен и
до того, как он начнет заполняться, но существующие резервуары можно использовать, сравнивая последовательные
опросы за определенный период времени. Во всех случаях очень важно установить постоянный
базовой линии, чтобы одни и те же трансекты использовались в последовательных съемках.Хороший пример
эта техника — работа Раппа в Танзании (1977).

Компьютерные программы теперь доступны для расчета объема хранилища из
отношение площади поверхности к глубине воды (так называемая кривая стадия / площадь) и
Общий вес осадка можно рассчитать, исходя из объема и плотности осадка.