Инженерное обеспечение рационального использования и охраны водных ресурсов

УДК 628.3:504
ББК 38.761.2
А47

Рецензенты:
доктор технических наук, профессор И.И. Павлинова,
старший научный сотрудник отдела 40 «Учебный центр» АО «МосводоканалНИИпроект»;
кандидат технических наук, доцент П.Д. Викулин,
доцент кафедры водоснабжения и водоотведения  НИУ МГСУ

  Алексеев, Е.В.
А47  
Инженерное обеспечение рационального использования и охраны водных ресурсов [Электронный ресурс] : учебно-методическое пособие / Е.В. Алексеев, Н.А. Залётова, С.Е. Алексеев ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Национальный исследовательский 
Московский государственный строительный университет, кафедра водоснабжения и водоотведения. — Электрон. дан. и прогр. (0,8 Мб). — Москва : Издательство МИСИ – МГСУ, 2020. — 
Режим доступа: http://lib.mgsu.ru/. — Загл. с титул. экрана.

ISBN 978-5-7264-2176-6

Учебно-методическое пособие содержит краткое изложение основных разделов теоретического курса 

дисциплины «Инженерное обеспечение рационального использования и охраны водных ресурсов». Даны 
вопросы для самоконтроля и задания к практическим занятиям. Приведены задания для самостоятельной 
работы обучающихся в процессе изучения разделов дисциплины.
Для обучающихся в аспирантуре по направлению подготовки 08.06.01 Техника и технологии строительства.

Учебное электронное издание

© Национальный исследовательский 

Московский государственный 
строительный университет, 2020

Редактор, корректор Л.И. Ильина 
Компьютерная правка и верстка О.Г. Горюновой 
Дизайн первого титульного экрана Д.Л. Разумного 

Для создания электронного издания использовано:

Microsoft Word 2010, Adobe InDesign CS6, ПО Adobe Acrobat

Подписано к использованию 25.03.2020. Объем данных 0,8 Мб.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования 

«Национальный исследовательский 

Московский государственный строительный университет».

129337, Москва, Ярославское ш., 26.

Издательство МИСИ — МГСУ.

Тел.: (495) 287-49-14, вн. 13-71, (499) 188-29-75, (499) 183-97-95.

E-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение .......................................................................................................................................................5
Раздел I. Инженерные задачи охраны водных ресурсов ..........................................................................6
Глава 1. Системы водоотведения — основа защиты водных ресурсов ..................................................6

1.1. Основы рационального использования водных ресурсов ......................................................6
1.2. Системы водоотведения населенных пунктов .........................................................................7
1.3. Системы водного хозяйства промышленных предприятий ....................................................7
1.4. Показатели эффективности использования воды в системах водопотребления ..................8
1.5. Контрольные вопросы и задачи к практическим занятиям по главе 1 ..................................8
1.6. Задание для самостоятельной работы по главе 1 ....................................................................8

Глава 2. Экологическая и инженерно-технологическая оценка сточных вод ........................................9

2.1. Показатели сточных вод .............................................................................................................9
2.2. Контрольные вопросы и задачи к практическим занятиям по главе 2 ..................................9
2.3. Задание для самостоятельной работы по главе 2 ..................................................................10

Раздел II. Инженерные средства защиты водных ресурсов ...................................................................11
Глава 3. Гидромеханические процессы очистки сточных вод ...............................................................11

3.1. Усреднение сточных вод ..........................................................................................................11
3.2. Процеживание сточных вод .....................................................................................................12
3.3. Гравитационное разделение ....................................................................................................13
3.4. Инерционное разделение .........................................................................................................14
3.5. Очистка сточных вод фильтрованием.....................................................................................16
3.6. Контрольные вопросы и задачи к практическим занятиям по главе 3 ................................16
3.7. Задание для самостоятельной работы по главе 3 ..................................................................16

Глава 4. Процессы химической очистки сточных вод ............................................................................17

4.1. Нейтрализация сточных вод ....................................................................................................17
4.2. Окисление и восстановление загрязняющих веществ сточных вод ....................................18
4.3. Высаживание и кристаллизация .............................................................................................18
4.4. Основы расчета оборудования для химической очистки сточных вод ................................18
4.5. Контрольные вопросы и задачи к практическим занятиям по главе 4 ................................19
4.6. Задание для самостоятельной работы по главе 4 ..................................................................20

Глава 5. Физико-химические процессы очистки сточных вод ...............................................................20

5.1. Очистка сточных вод коагулированием ..................................................................................20
5.2. Очистка сточных вод сорбцией ...............................................................................................21
5.3. Очистка сточных вод флотацией .............................................................................................23
5.4. Очистка сточных вод электрохимическими методами .........................................................25
5.5. Контрольные вопросы и задачи к практическим занятиям по главе 5 ................................27
5.6. Задания для самостоятельной работы по главе 5 ..................................................................27

Глава 6. Биологические процессы очистки сточных вод техногенного происхождения ....................28

6.1. Основы расчета сооружений для биологической очистки сточных вод второй группы ...28
6.2. Контрольные вопросы и задачи к практическим занятиям по главе 6 ................................31
6.3. Задание для самостоятельной работы по главе 6 ..................................................................31

Раздел III. Инженерные системы защиты водных ресурсов ..................................................................33
Глава 7. Стратегия синтеза эффективных технологических процессов очистки сточных вод ..........33

7.1. Целевые направления очистки сточных вод. Постановка технологических задач ............33
7.2. Определение ступеней процесса, ранжирование 
и поиск оптимального варианта процесса ....................................................................................34
7.3. Контрольные вопросы и задачи к практическим занятиям по главе 7 ................................35
7.4. Задание для самостоятельной работы по главе 7 ..................................................................35

Глава 8. Инженерно-технологическое оформление процессов очистки сточных вод .........................35

8.1. Методология формирования процесса очистки сточных вод ...............................................35
8.2. Контрольные вопросы и задачи к практическим занятиям по главе 8 ................................36
8.3. Задание для самостоятельной работы по главе 8 ..................................................................36

Библиографический список ......................................................................................................................37

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Инженерное обеспечение рационального использования и охраны водных ресур
сов» относится к вариативной части дисциплин основной профессиональной образовательной программы по направлению 08.06.01 «Техника и технологии строительства», направленность «Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов» (подготовка кадров 
высшей квалификации). Дисциплина «Инженерное обеспечение рационального использования 
и охраны водных ресурсов» является дисциплиной по выбору обучающегося. 

Целью освоения дисциплины «Инженерное обеспечение рационального использования и охра
ны водных ресурсов» является повышение уровня освоения компетенций обучающегося в сфере водоснабжения и водоотведения, формирование профессиональных знаний и навыков для решения 
практических задач по созданию и эксплуатации современных систем водопотребления промышленных предприятий, объектов теплоэнергетики и населенных мест, подготовка выпускников к научно-производственной и педагогической деятельности в области охраны водных ресурсов.

В процессе освоения дисциплины предусмотрены практические занятия и самостоятельная ра
бота студента.

Методическое пособие предназначено для практического закрепления теоретического материа
ла, включенного в лекционный курс и тематику самостоятельной работы обучающихся. Содержание 
пособия охватывает все разделы, предусмотренные рабочей программой дисциплины «Инженерное 
обеспечение рационального использования и охраны водных ресурсов».

Структура пособия включает три логически связанных раздела, отражающих последователь
ность практической реализации задач рационального использования и охраны водных ресурсов. Теоретический материал пособия, изложенный в восьми главах, конспективно отражает основные положения дисциплины и является связующей основой лекционных и практических занятий. 

На практических занятиях необходимо закрепить теоретические знания и освоить на конкретных 

примерах методы и методики решения научно-технических задач в строительстве.

В процессе самостоятельной работы студент должен изучить рекомендуемый материал, изло
женный в соответствующем разделе учебника, учебного пособия, дополнительной литературе, на 
сайтах интернета, и выполнить задания, приведенные в конце каждой главы.

Для более полного усвоения материала в процессе самостоятельной работы рекомендуется до
полнять конспект лекций.