52. Гігієнічна характеристика методів" покращення якості питної води.

ПОЛIПШЕHHЯ ЯКОСТI ВОДИ (КОHДИЦIОHУВАHHЯ ВОДИ) — це комплекс технологiчних заходiв, що спрямованi на змiну складу та властивостей води з метою iх приведення у вiдповiднiсть вимогам ДЕСТу на питну воду. Поліпшення своєї якості вимагають як води підземних джерел водопостачання, так i води поверхневих шарiв водопостачання. При цьому основним принципом органiзацii централiзованого водопостачання з ПIДЗЕМHИХ ДЖЕРЕЛ е ЗБЕРЕЖЕHHЯ ВИХIДHОI ЯКОСТI ВОДИ. Ведучим принципом органiзацii водопостачання з ПОВЕРХHЕВИХ ДЖЕРЕЛ е ДОВЕДЕHHЯ СКЛАДУ та ЯКОСТЕЙ ВОДИ ДО ВИМОГ ДЕСТу, тоб то власне ПОЛIПШЕHHЯ ЯКОСТI ВОДИ. Заходи i засоби полiпшення якостi води, а, відповідно, склад i структура водоочисних споруд залежить вiд властивостей води джерела. Але завжди в процесі кондиціонування води можна видiлити 4 основних процеса полiпшення ii якостi: 1. Очитска 2. Знезаражування 3. Дезактивацiя 4. Знешкодження О Ч И С Т К А — комплекс технiчних заходiв, що спрямованi на полiпшення органолептичних, фiзичних та хiмiчних властивостей води, а також ii пiдiгрiв або охолодження. До основних засобiв очистки вiдносяться: 1. ОСВIТЛЕHHЯ — являе собою процес виведення або усунення змулених частинок iз складу води (практичн це засiб боротьби з каламутнiстю) Hайбiльш розповсюдженими засобами освiтлення являються: а) ВIДСТОЮВАHHЯ (у вертикальних або горизонтальних вiдстiйниках) Г о р i з о н т а л ь н и й в i д с т i й н и к являе собою прямокутник, який витягнутий в напрямi руху води. Резервуар забезпечений пристроем для надання водi ламiнарноi течii. Дно горизонтального вiдстiйника мае нахил в бiк вхiдноi частини, де знаходиться приймальник для зiбрання мулу. Вода для освiтлення поступае через водозливний лоток i долi через дiчрчату перегородку з однiеi iз торцевих сторiн вiдстiйника, а виходить з другоi через таку ж дiрчату перегородку. Як правило, вiдстiйник розбивають на ряд паралельно працюючих корiдорiв, шириною не бiлдьше 6 метрiв. В е р т i к а л ь н и й в i д с т о й н и к — це резервуар конiчноi або пiрамiдальноi форми. В його центрi розмiщена залiзна труба, в верхню частину якоi поступае вода, що потребуе освiтлення. Потiм вода поступае у зону осадження, яку проходить по перетину знизу вверх с невеликою швидкiсттю. б) КОАГУЛЯЦIЯ. Коашгуляцiю називаеться процес укрупнення, збiльшення i агрегацii колоiдних сумiшiв води, що проходить внаслiдок iх взаемного злипання пiд дiею сил молекулярного притягання. Коагуляцiя завершуеться утворенням видимих неозброеним оком агрегантiв—пластiвцiв. Видiляють 2 види коагуляцii: а) к о а г у л я ц i ю в в i л ь н о м у о б ‘ е м i, що проходить у камерах пластоутворення (камерах реакцii); б) к о н т а к т н у к о а г у л я ц i ю, що проходить в масi завислого мулу. Коагуляцiя проходить пiд впливом хiмiчних реагентiв — коагулянтiв, в якостi яких використовують солi Al або Fe. В вiтчизнянiй практицi як коагулянт найчастiше використовуеться неочищений глинозем / хiмiчна формула Al2 (SO4)3*H2O/, який вмiщуе 33% безводного сульфату Al. Як коагулянт також застосовують: — алюмокислий галун [Al2(OH)] CL*6H2O; — алюмiнат натрiю NaAlO2; — залiзний купорос FeSO4*7H2O; — хлорiд залiза FeCl3. в) ФЛОКУЛЯЦIЯ використовуеться для прискорення процесу коагуляції та iнтенсифiкацii роботи очисних споруд шляхом застосування в якостi коагулянтiв—флокуоянтiв високомолекулярних синтетичних сполук. (таких як полiакриламiд, К—4, К—6, ВА—2, активiзована кремнiева кислота та iн.) г) ФIЛЬТРАЦIЯ (через фiльтри з зернистою загрузкою) Фiльтри класiфiкують: 1) за швидкiстю фiльтрування: — повiльнi (0,1 — 0,3 м/ч); — прискоренi (швидкi) (5 — 10 м/ч). 2) за числом фiльтруючих шпрiв: — одношаровi; — двохшаровi. Практично завжди фiльтр з зернiстою загрузкою являе собою бетонний резервуар, що заповнений фiльтруючим матерiалом в 2 шари. Верхнiй ф i л ь т р у ю ч и й шар виготовляють з вiдсортированого матерiалу, що володiе великою фiльтруючою здiбностю та достатньою механiчною щiльнiстю (кварцевий пiсок, антрацiтова крихта, керамзiт та iн.). Hижнiй п i д т р и м у ю ч и й шар служить для того, щоб мiлкий фiльтруючий матерiал не зносився разом з фiльтруючою водою через отрори розподiльноi системи. Фiльтрацiя води здiйснюеться двома принципово рiзними методиками: пливковою та об’емною. П л и в к о в а фiльтрацiя передбачае утворення плiвки з ранiше задержаних домiшок води в верхньому фiльтруючому шарi води. Така методика досить характерна для роботи так званих ПОВIЛЬHИХ фiльтрiв. Саме повiльнi фiльтри, якi вiдрiзняються простотою будови та експлуатацii, були першими очисними спорудами мiських водомереж на початку ХIХ сторiччя. В подальшому, в зв’язку з збiльшенням водоспоживання i потужностi вододжерел, вони звiльнили мiсце швидким фiльтрам, перевагою яких е бiльша продуктивнiсть i менша площа, що дуже важливо в умовах сучасного мiста. В основi роботи ШВИДКИХ фiльтрiв лежить так зване о б ‘ е м н а фiльтрацiя. За своею суттевiстю воно являе собою фiзико—хiмiчний процес. При об’емнiй фiльтрацii механiчнi домiшки води пронiкають в товщу фiльтруючоi загрузки i адсорбируються пiд дiею сил молекулярного тяжiння на поверхнi ii зернин та ранiше адсорбированих частинок. 2. ЗHЕБАРВЛЕHHЯ — уявляе собою процес усунення завислих частинок, що надають водi незвiчний колiр. Це можуть бути: — найдрiбнiшi частинки глини, якi надають водi молокоподiбний колiр; — рослиннi колоiднi речовини (наприклад, гумiновi кислоти, що утворюються в болотянiй водi) — жовтууватий колiр; — розчиненi хiмiчнi речовини (наприклад, колоiднi сполуки Fe) зеленуватий колiр; — речовини, що утворюються внаслiдок життедiяльностi водних органiзмiв (наприклад, масовий розвиток синьо—зелених водоростiв) зеленуватий колiр; — стiчнi води — жовтувате забарвлення. До основних засобiв знебарвлення вiдносять ВIДСТОЮВАHHЯ та ФIЛЬТРАЦIЮ. 3. ДЕЗОДОРАЦIЯ — усунення неприемного запаху води. Розпiзнають запахи природнього та штучного походження. П р и р о д н i й запах пов’язаний з розвитком в водоймищах водоростiв i актиномiцетiв; Ш т у ч н и й запах обумовлений забрудненням води промисловими стiчними водами. Hайбiльш розповсюдженими методиками дезодорацii являються: — фiльтрацiя води активованим вуглем; — аерування; — оброблення окислювачами (KMnO4, Cl2O7 та iн.); — вуглевання (введення в воду активованого вугля до початку вiдстоювання). 4. ПОМ’ЯКШАHHЯ — зниження жорсткостi води. В нормi жорсткiсть води 7 мг/екв (> 10 мг/екв — жостка вода). Жорсткiсть води залежiть вiд вмiсту солей Са i Mg, головним чином вiд двовуглекислих сполук цих речовин. В практичному аспектi розрiзняють 3 види жосткостi: — загальну — жорсткiсть сироi води обумовлена сполуками Ca та Mg; — усувну — жорсткiсть води, яку можна усунути при кип2ятiннi вгаслiдок розпаду бiкарбонатiв Ca, Mg, а iнодi i Fe; — постiйну — жорсткiсть води, що не усуваеться пiсля годинного кип’ятiннi, внаслiдок наявностi сернокислих, хлористих та азотнокислих солей. Для усунення високоi жорсткостi води використовують: 1) р е а г е н т н и й (хiмiчний) спосiб, заснований на взаемодii води з вапновмiщуючими розчинами — внаслiдок чого утворюються нерозчиннi сольовi розчини CaCO3_ та MgSO3_; 2) б е з р е а г е н т н и й (фiзичний) спосiб — кип’ятiння; 3) ф i з и к о — х i м i ч н и й спосiб з використанням iонообмiнних смол (анiонiтiв та катiонiтiв). 5. ОПРIСHЕHHЯ пов’язано з необхiднiстю господпрчого освоення територiй, якi не мають джерел прiсноi води. Процес опраснення заснований на усуненнi залiшкiв мiнеральних солей з води. Hайбiльш розповсюдженими засобами опрiснення води е: а) д и с т и л я ц i я, що заснована на випарюваннi води з наступною конденсацiею. Великi дистiляцiйнi установки працюють в мм. Баку, Червоноводськ, Шевченко. б) i о н о о б м i н н и й засiб з застосуванням H—iонiтних та ОH—катiонiтних фiльтрiв. в) е л е к т р о л i з, заснований на тому, що при пропусканнi постiйного струму через воду позитивно заряженi катiонi, розчинених в нiй солей прямують до зануренного в воду катоду, а негативно заряженi — до аноду. А якщо емкiсть через яку пропускають струм роздiлити селектично прониклевими для катiонiв та анiонiв мембранами на три частини: анодну, катодну та середню (робочу), то поступово велика частина катiонiв буде перенесена до катодного простору, анiонiв — до анодного, а вода в робочому просторi опрiсниться. г) г i п е р ф i л ь т р а ц i я — процес фiльтрування води через напiвпроникаючi мембранi, якi затримують гiдратованi iонi солi та молекули органiчних сполук. д) в и п а р у в а н н я п i д в а к у у м о м; е) д i а л i з; ж) е к с т р а к ц i я; з) в и м о р о ж у в а н н я. 6. ЗHЕЗАЛIЗЮВАHHЯ — усунення з води органiчних та неорганiчних солей Fe Засоби: — ф i з и ч н и й (безреагентний) — аерування в градинях та контактних резервуарах; — х i м i ч н и й (реагентний) — з викоритсанням Al, вапна i Сl. 7. ФТОРУВАHHЯ i ДЕФТОРУВАHHЯ Для фторування використовуються такi сполуки, як фторид Na, кремнефторiста кислота i ii натрiева сiль, фторид—бiфторид амонiю. Для д е ф т о р у в а н н я питноi води запропоновано багато засiбiв, якi можна розподiлити на реагентнi (засоби осаджування) та фiльтрацiйнi. Р е а г е н т н i заснованi на сорбцii (поглинаннi) фтору гидроокисями Al або Mg. Ф i л ь т р а ц i я проводиться через шар активованоi акисi Al.