Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2021 EXAM / Otvety_na_ekzamen_GIG_KubGMU_Live

.pdf
Скачиваний:
121
Добавлен:
13.01.2021
Размер:
2.37 Mб
Скачать

11. Инфракрасное излучение, границы в спектре солнечного излучения. Биологическое действие излучения с разной длиной волны. Негативное действие ИКЛ на организм.

Инфракрасное излучение — электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света и микроволновым радиоизлучением.

Инфракрасная радиация занимает в лучистом спектре интервал от 670 до 2800 нм и оказывает тепловой эффект. Инфракрасный спектр обычно делят на коротковолновое излучение с длиной волны 760-1400 нм и длинноволновое с длиной волны более 1400 нм. Такое деление связано с их различным биологическим действием.

Длинноволновые инфракрасные лучи имеют меньшую энергию, чем коротковолновые, обладают меньшей проникающей способностью, а поэтому полностью поглощаются в поверхностном слое кожи, нагревая ее. Непосредственно вслед за интенсивным нагреванием кожи возникает тепловая эритема, которая проявляется в покраснении кожи вследствие расширения капилляров.

Коротковолновые инфракрасные лучи, обладая большей энергией, способны глубоко проникать, а поэтому им больше присуще общее действие на организм. Например, в результате рефлекторного расширения как кожных, так и более крупных кровеносных сосудов увеличивается приток крови к периферии, происходит перераспределение массы крови в организме. В результате повышается температура тела, учащается пульс, учащается дыхание, усиливается выделительная функция почек. Коротковолновая инфракрасная радиация может проникать через кости черепа, вызывая эритематозное воспаление мозговых оболочек (солнечный удар). ИК-лучи при длительном воздействии вызывают и органические изменения органа зрения.

12. Вода как фактор здоровья человека. Неинфекционные заболевания, связанные с солевым и микроэлементным составом воды. Профилактика эндемических заболеваний, связанных с особенностями микроэлементного и солевого состава воды.

Роль воды в жизни человека трудно переоценить. Она доставляет клеткам кислород, переносит питательные вещества, нормализует температуру, является смазкой для суставов и выполняет ряд других полезных функций.

1.Физиологическое (участвует в обменных процессах, является фактором закаливания организма).

2.Гигиеническое (поддержание чистоты тела и окружающей среды).

3.Эпидемиологическая роль (передаются желудочно-кишечные заболевания, некоторые виды гельминтов, вирусные заболевания - гепатит).

4.Лечебное (приготовление медикаментов, введение медицинских препаратов, гидропроцедуры и другие).

Физиологическое значение воды. Вода необходима организму:

1.для перемещения питательных веществ (нутриентов) в растворенном виде, в том числе

жизненно необходимых микро- и макроэлементов;

2.в воде протекают процессы ассимиляции и диссимиляции;

3.вода является основой кислотно-щелочного равновесия;

21

4.вода необходима для поддержания водно-электролитного баланса и проницаемости клеточных мембран;

5.для удаления в растворенном или коллоидном состоянии вредных для организма продуктов метаболизма;

6.испарение воды — механизм регулирования температуры тела.

Недостаток воды в организме вызывает нарушение гомеостаза:

1.дефицит воды на 3 - 4% от необходимого количества снижает работоспособность;

2.дефицит на 10% приводит к нарушению обмена веществ;

3.дефицит более 20% веса тела приводит к необратимым процессам в организме.

Гигиеническое значение воды. Вода используется:

1.для поддержания чистоты тела, одежды, жилища;

2.для благоустройства городов и населенных пунктов, водоёмы - градообразующий элемент в архитектурном облике городов;

3.поливки зеленых насаждений;

4.для организации отопления, канализации.

Как природный оздоровительный фактор:

1.в закаливании;

2.в организации физкультурных мероприятий (водный, гребной, парусный спорт). Для лечения (гидротерапии):

1.солевые ванны, минеральные воды,

2.в сочетании с термическим воздействием (бани, парилки).

3.в сочетании с механическим компонентом (водный массаж, души, каскады и т.д.).

Роль водного фактора в распространении заболеваний. Вода - источник 3 групп заболеваний:

1.Эпидемических.

2.Эндемических.

3.Хронических интоксикаций, связанных с повышенным содержанием в воде остаточных количеств химических веществ в результате загрязнения водоисточника промышленными сточными водами, ядохимикатами и т.д.

Роль водного фактора в распространении эпидемических заболевании. Болезнетворные микроорганизмы могут попадать в открытые водоемы

1.при смывании нечистот с поверхности почвы атмосферными осадками

2.при загрязнении водоисточника бытовыми сточными водами, особенно - стоками больниц

3.при сбросе нечистот с судов и др.

Минеральные соли (макро - и микроэлементы) принимают участие в минеральном обмене и жизнедеятельности организма, влияют на рост и развитие тела, кроветворение, размножение, входят в состав ферментов, гормонов и витаминов. В организме человека содержатся йод, фтор, медь, цинк, бром, марганец, алюминий, хром, никель кобальт, свинец и др. Солевой состав - фактор постоянно и длительно воздействующий на здоровье населения. Это фактор малой интенсивности. Отмечено влияние хлоридных, хлоридносульфатных и гидрокарбонатных типов вод на:

-водно-солевой обмен;

-пуриновый обмен;

-снижение секреторной и увеличение моторной деятельности органов пищеварения; -мочевыделение;

22

-кроветворение; -сердечно-сосудистые заболевания (гипертоническая болезнь атеросклероз).

Повышенный солевой состав воды сказывается в проявлении неудовлетворительных органолептических свойств, что приводит к снижению "водного аппетита" и ограничению ее потребления.

Влияние воды с низкой минерализацией (опресненной, дистиллированной воды) вызывает:

-нарушение вводно-солевого обмена (снижение обмена хлора в тканях); -изменение функционального состояния гипофизарно-адреналовой системы, напряжение защитно-приспособительных реакций; -отставание прироста и привеса тела.

Минимальный допустимый уровень общей минерализации опресненной воды должен быть не менее 100 мг/л.

Наиболее изучено влияние па организм фтора. Среднесуточная потребность в нем составляет 2000-3000 мкг, причем, 70% этого количества человек получает с водой, и только 30% - с пищей. При длительном употреблении воды, бедной солями фтора, развивается заболевание зубов - кариес. Не менее вредно и избыточное содержание фтора, оно ведет к другому заболеванию зубов – флюорозу, характеризующемуся своеобразной крапчатостью и буроватой окраской зубной эмали. Иногда такой процесс может привести к полному разрушению зубов.

Оказалось, что нитраты не только являются показателем загрязнения воды, но и способны вызывать нарушения в обмене гемоглобина, в результате чего развивается нарушение дыхания на клеточном уровне. С недостаточным количеством йода вводе связывают развитие эндемического зоба - заболевания, которое проявляется увеличением щитовидной железы, нередко пучеглазием. Коррекцию дефицита йода осуществляют полированием соли.

Бор обладает выраженным гонадотоксическим действием. Нарушает сексуальную активность у мужчин и овариально-менструальный цикл у женщин.

Соли цинка в больших концентрациях действуют раздражительно на желудочно-кишечный тракт.

13. Эпидемиологическое значение воды. Заболевания человека, передающиеся водным путем.

Многие вирусные заболевания распространяются водным путем. Это инфекционный гепатит (болезнь Боткина), полиомиелит, аденовирусные и энтеровирусные инфекции. Наибольшее значение водный путь передачи имеет для инфекционного гепатита, вызываемого вирусом типа А, который в отличие от парентеральных гепатитов (В, С) носит также название эпидемического. Вспышки эпидемического гепатита чаще бывают в тех населенных пунктах, где в хозяйственно-бытовых целях используются мелкие

поверхностные источники, а дезинфекции воды не уделяется должного внимания.

Напротив, эпидемическая опасность резко снижается при централизованном водоснабжении со строгим соблюдением режима очистки воды, а также при использовании подземных межпластовых вод.

23

Достаточно актуален водный путь передачи такого опасного заболевания, как полиомиелит. Водные вспышки полиомиелита отмечены во многих странах мира. Следует также иметь в виду, что водным путем могут распространяться аденовирусы, энтеровирусы Коксаки и ЕСНО, вызывая у человека тяжелые поражения кишечника, центральной нервной системы, кожи и слизистых оболочек. Вирусы устойчивы к действию хлора при обеззараживании воды обычными дозами и поэтому встречаются в распределительной сети при качестве воды, соответствующей колиформным стандартам по эпидемической безопасности. Поэтому тест на энтеровирусы внесен в качестве контрольного показателя в СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

В тропических странах, а также в странах с жарким климатом встречаются заболевания, относящиеся к лептоспирозам. Это болезнь Вейля-Васильева (иктеро-геморрагический лептоспироз) и водная лихорадка (безжелтушный лептоспироз). Носителями инфекции чаще всего являются грызуны, иногда крупный рогатый скот, свиньи. Человек заражается через воду непроточных водоемов (озера, пруды, болота) и грунтовых колодцев, загрязненную выделениями животных. Возбудители инфекции поступают в организм через желудочно-кишечный тракт, а также при купании через слизистые оболочки губ, рта, носа и поврежденную кожу.

Протозойные инвазии, т.е. заболевания, вызванные простейшими, встречаются в основном в жарком климате стран Азии и Африки. Выраженные формы заболеваний проявляются относительно редко, хотя носительство в зависимости от санитарного благополучия может превышать 15%. Это амебиаз, или амебная дизентерия, вызываемая Entamoeba histolytica, балантидиоз, вызываемый инфузорией Balantidium coli, и лямблиоз, причиной которого служит жгутиконосец Lamblia intestinalis. Амебиаз и балантидиоз развиваются как острые заболевания, переходящие в хроническую форму, сопровождающиеся диареей при поступлении простейших с питьевой водой и внедрении их в слизистую оболочку толстой кишки. Иногда заболевания становятся затяжными, рецидивирующими.

Серьезное внимание в последние годы обращается на относящийся к группе протозойных инфекций криптоспоридиоз. Заболевание широко распространено как среди животных, так и среди людей. Возбудителями в питьевой воде чаще всего являются

ооцисты Cryptosporidium parvum, которые встречаются в 17-28% проб, но обнаруживаются редко в связи с трудностью лабораторной диагностики возбудителя. Питательной средой для него в водопроводной воде является слизь. Кроме того, в слизи повышается устойчивость микроорганизмов к дезинфицирующим веществам за счет образования цист. В окружающей среде, в частности в воде, они могут сохранять жизнеспособность от 2 до 6 мес. Зараженность поверхностных водоемов в РФ достигает 60-69%.

14. Нормы водопотребления для различных населенных мест в зависимости от условий их благоустройства.

Гигиенические требования касаются не только качества воды, подаваемой населению, но и

ее количества. Только при условии достаточного количества доброкачественная питьевая

вода способна удовлетворить физиологические потребности, препятствовать распространению инфекционных и неинфекционных болезней, обеспечивать высокий уровень личной гигиены, санитарно-бытовых условий и общего санитарного благоустройства населенного пункта. Воду расходуют в населенных пунктах для различных

24

целей, однако прежде всего для питья и хозяйственно-бытовых целей в жилых и общественных зданиях (школах, детских дошкольных заведениях, лечебнопрофилактических учреждениях, культурно-массовых и спортивно-массовых заведениях, предприятиях общественного питания и т. п.), а также для санитарно-бытовых потребностей работников промышленных и сельскохозяйственных объектов. Кроме того, на многих промышленных предприятиях для производственных целей также требуется питьевая вода. Это, в частности, предприятия пищевой промышленности — молокозаводы, мясокомбинаты, кондитерские фабрики, заводы безалкогольных напитков и т. п. Для некоторых производств (фармацевтического, текстильного, микробиологического синтеза и т. п.) требуется вода специального качества, например стерильная, апирогенная, умягченная, деионизированная, дистиллированная. Ее получают из питьевой водопроводной воды путем дополнительной обработки. Определенные технологические потребности в воде существуют и на самих водопроводах (например, для промывания быстрых фильтров, приготовления растворов коагулянтов и дезинфектантов и т. п.).

В каждом населенном пункте обязателен запас воды для тушения пожаров. Большое количество водопроводной воды расходуется для мытья улиц и полива зеленых насаждений в теплую пору года, для работы фонтанов и орошения теплиц. Несмотря на исключительное значение воды в поддержании жизни, физиологическая потребность в ней невелика. Значительно больше воды используют на нужды общей гигиены. По расчетам А.Н. Марзеева и В.М. Жаботинского, выполненным еще в 50-х годах XX ст., в среднем для умывания трижды в день требуется 5 л, для ежедневного гигиенического душа — 25 л, для принятия ванны 1 раз в неделю — 250 л, на приготовление еды расходуют 5 л, на мытье полов — 1 л на 1 м3 (в среднем 10 л/сут), для промывания ватерклозета трижды в сутки — 18 л. Подсчитав среднюю повторяемость указанных операций на протяжении суток и недели, пришли к выводу, что минимальная норма водоснабжения только для удовлетворения питьевых и санитарно-бытовых потребностей человека должна быть не менее 150 л/сут.

Если учесть все другие потребности и принять во внимание современный значительно более высокий уровень санитарного благоустройства, следует признать абсолютно обоснованной удельную норму водопотребления в городах — 600 л/сут, в сельской местности — 150 л/сут на 1 жителя (СНиП 2.04.02-84 "Водоснабже-ние, наружные сети и сооружения"). Указанная ориентировочная норма водопотребления предусматривает затраты воды на хозяйственно-питьевые потребности в жилых и общественных сооружениях, потребности местной промышленности, уборку улиц и полив зеленых насаждений. Эта норма может изменяться на 10—20% в зависимости от климатических и других местных условий, а также от степени благоустройства. Если в населенном пункте есть крупные промышленные предприятия, которым необходима для производственных потребностей питьевая вода, норму увеличивают на 25%. С учетом промышленного водопользования она составляет в больших городах 750 л/сут на 1 жителя. Суточные затраты воды, которые зависят от многих факторов, прежде всего обусловлены видом водоснабжения. Различают два вида водоснабжения: централизованное (водопроводное) и децентрализованное (местное). В условиях централизованного водоснабжения воду

подают потребителям через водопровод.

Это комплекс инженерных сооружений, предназначенный для забора воды из источника водоснабжения (поверхностного или подземного), обработки для доведения ее качества до требований действующего стандарта на питьевую воду, подачи питьевой воды к местам использования и распределения ее между водопользователями сетью трубопроводов. При

25

этом конкретные потребители имеют возможность брать воду или из уличных водоразборных устройств (колонок), или из водопроводных кранов, если дом подключен к водопроводной сети, т. е. при наличии внутреннего водопровода. В случае местного водоснабжения потребитель берет воду непосредственно из источников при помощи водозаборного сооружения, например, грунтовую воду — из шахтных колодцев, родниковую — из каптажей. Такой способ водоснабжения широко распространен в сельской местности.

15. Источники водоснабжения и их сравнительная гигиеническая характеристика. Санитарная охрана водоемов.

Источниками воды для централизованной системы хозяйственно-питьевого водоснабжения могут служить как пресные поверхностные водоемы (реки, озера, водохранилища, каналы и т. п.), так и подземные воды (межпластовые - напорные и ненапорные). В условиях децентрализованного (местного) водоснабжения чаще используют подземные (грунтовые) воды, а также родники. В аридной зоне при отсутствии других источников водоснабжения широко используют атмосферные (дождевые) воды. Кроме того, в мировой практике рассматривают возможности водоснабжения населенных мест (и морских транспортных средств) за счет айсбергов Гренландии и Антарктиды, а также опресненной морской воды (Каспийское море, Мексиканский залив). Удельный вес использования тех или иных водоисточников в различных странах существенно отличается. Санитарная охрана водоёмов — это комплекс законодательных, организационных и санитарно-технических мероприятий, направленных на охрану открытых водоемов от загрязнения.

Наиболее эффективными мероприятиями по санитарной охране водоёмов являются: изменения технологических процессов, направленные на уменьшение сброса сточных вод, замена токсических продуктов безвредными или менее токсичными, извлечение и утилизация ценных веществ из сточных вод, организация оборотного водоснабжения, при котором сточные воды после соответствующей обработки вновь используются в технологическом процессе. В случае недостаточности этих мер возникает необходимость оборудования специальных сооружений для очистки и обезвреживания сточных вод. Вокруг источников, используемых для централизованного водоснабжения, устанавливаются зоны санитарной охраны.

16. Гигиеническая характеристика систем водоснабжения современного города. Требования к качеству питьевой воды централизованных систем водоснабжения.

Система водоснабжения города — это сложный многофункциональный процесс, работающий непрерывно 365 дней в году. Основными элементами системы являются сооружения, осуществляющие забор и очистку воды, а затем доставку ресурса до потребителя. Отведение использованной воды — задача сооружений канализования.

Классическая схема водоснабжения города выглядит следующим образом:

Вода забирается из поверхностного или подземного источника. В первом случае воду

подготавливают, смешивая с реагентами и отстаивая в резервуарах, затем фильтруют и

обеззараживают. Во втором случае воду очищают от примесей: подземная вода не требует обеззараживания, но имеет высокую минерализацию и часто содержание примесей в ней превышает допустимые концентрации.

26

После подготовки чистая вода попадает в транспортную систему — трубопроводы. Под напором, который обеспечивают насосные станции, вода попадает в квартиры и частные дома. В зависимости от рельефа местности, транспортная система может иметь несколько подъемов, каждый из которых поднимает ресурс на высоту от 10 до 90 метров.

На всех этапах доставки воды до потребителя осуществляется четкий контроль качества: бактериалогический и химический.

Система хозяйственно-питьевого водоснабжения может быть централизованной и нецентрализованной (местной). Наиболее благоприятна для крупных и средних населенных мест централизованная система водоснабжения, которая предполагает доставку воды по трубопроводам каждому потребителю.

Гигиеническая характеристика централизованного водоснабжения из подземных источников. Централизованное водоснабжение из подземных источников можно считать оптимальным для поселков и небольших городов. При ограниченном дебите подземных водоисточников вода отличается высоким качеством и постоянством состава, что не требует дорогостоящего оборудования для очистки. В ряде случаев подземные источники используются и для централизованного водоснабжения крупных городов в качестве дополнительных или резервных.

При выборе подземного источника следует отдавать предпочтение глубоким межпластовым водам, которые наиболее надежны в химическом и эпидемиологическом отношении. Чем глубже залегание водоносного горизонта, чем надежнее водоупорные перекрытия и чем дальше от места водозабора они выходят на поверхность, тем надежнее и стабильнее санитарные показатели воды. В такой ситуации решающим становится защита скважины от возможных поверхностных загрязнений.

Подземные воды берут горизонтальным и вертикальным способом. Горизонтальный способ водозабора применяется, как правило, при выходе мелко залегающих водоносных горизонтов, в том числе грунтовых вод, на поверхность на склонах оврагов и берегах рек. Санитарная надежность таких вод не всегда достаточна, поэтому для централизованного водоснабжения этот способ вододобычи используется редко.

Наиболее эффективны и часто применяются глубокие вертикальные буровые скважины глубиной до нескольких сотен метров, достигающие любого водоносного горизонта. При бурении стенки скважины плотно укрепляются металлическими обсадными трубами по телескопическому принципу. Нижний конец трубы имеет перфорированные стенки для фильтрации воды, поступающей из водоносного слоя, от механических примесей.

Несмотря на то, что чаще всего подземные воды, выбираемые для водоснабжения, удовлетворяют бактериологическим требованиям к питьевой воде, в отдельных случаях приходится проводить дополнительное обеззараживание хлорированием. Причинами этого могут служить плохая герметизация оголовка скважины, недостаточно надежная изоляция водоносных горизонтов между собой и от поверхностных водоемов, эпизодическое ухудшение микробного состава воды, паводок, осложнение эпидемической обстановки и др. Ввиду относительно небольшого содержания в добываемой воде органических веществ и механических примесей коагуляция не проводится, а для

дезинфекции используют малые дозы хлора с остаточным свободным хлором в питьевой

воде на уровне 0,3-0,5 мг/л. Газообразный хлор или хлорную известь подают в таких случаях либо в заборный узел насосов первого подъема, либо в резервуар хранения воды, что позволяет обеспечить достаточную экспозицию до поступления питьевой воды потребителю.

27

17. Нецентрализованное водоснабжение, его организация и устройство. Требования к качеству питьевой воды нецентрализованного водоснабжения.

Нецентрализованное (местное) водоснабжение – это система использования для питьевых и хозяйственных нужд воды подземных источников – колодцев, каптажей (камер накопления воды ключей и родников). Вода источников нецентрализованного водоснабжения употребляется населением без предварительной очистки. Она должна быть безопасной по эпидемическим показателям, безвредной по химическому составу, иметь благоприятные органолептические свойства. При санитарном надзоре за источниками нецентрализованного водоснабжения используется перечень показателей, установленный СанПиН 2.1.4.1175-02 «Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» запах – не более 2-3 баллов; привкус – не более 2-3 баллов; цветность - не более 30о; прозрачность – не менее 30 см по шрифту; мутность – не более 2 мг/л; нитраты – не более 45 мг/л; общее микробное число – не более 100 в 1 мл. Содержание химических веществ не должно превышать ПДК.

Место для устройства колодца должно располагаться на незагрязненном возвышенном участке, выше (по потоку грунтовых вод) от существующих и возможных источников загрязнения, удаленном не менее чем на 50 м от уборных, выгребных ям, сетей канализации, скотных дворов, мест захоронения людей и животных, складов удобрений и ядохимикатов. Для устройства колодцев и каптажей используют водоносные горизонты, защищенные с поверхности водонепроницаемыми породами.

Существуют определенные требования к устройству и оборудованию водозаборных сооружений. Облицовка стенок шахты колодца производится водонепроницаемыми креплениями. В верхней части шахты устраивают глиняный замок глубиной 2 м и шириной 1 м. Поверх глины оборудуют отмосток из асфальта, бетона, кирпича или камня с уклоном от колодца. Колодец оборудуют навесом, крышкой и общественным ведром. Верх колодца должен быть не менее чем на 0,8 м выше поверхности земли. Это предотвращает попадание в колодец грунтовых, ливневых, талых вод и других загрязнений. Для предупреждения возникновения в воде мути на дне колодца должен находиться фильтрующий слой из гравия толщиной 20-30 см. Не разрешается поднимать воду из колодца личными ведрами, а также черпать воду из общественного ведра своими черпаками. Для подъема воды из шахты вместо общественных ведер предпочтительнее использовать насосы. В радиусе 20 м от колодца не допускается полоскание и стирка белья, водопой животных и мытье разного рода предметов. Территория вокруг каптажей и колодцев ограждают и содержат в чистоте.

Показателем поступления в воду органических загрязнений может служить увеличение содержания хлоридов, аммиака, нитритов, нитратов и окисляемости по сравнению с результатами предыдущих исследований.

Аммиак является начальным продуктом разложения органических азотосодержащих (в том числе, белковых) веществ и может расцениваться как показатель опасного в эпидемическом отношении свежего загрязнения воды органическими веществами

животного происхождения. Соли азотистой кислоты (нитриты) представляют собой

продукты окисления аммиака под влиянием микроорганизмов в процессе нитрификации и указывают на известную давность загрязнения. Соли азотной кислоты (нитраты) – конечные продукты минерализации органических азотсодержащих веществ. Присутствие в воде нитратов без аммиака и солей азотистой кислоты указывает на завершение процесса

28

минерализации. Одновременное содержание в воде аммиака, нитритов и нитратов свидетельствует о незавершенности этого процесса и продолжающемся загрязнении воды. Хлориды в воде водоисточников рассматриваются как показатели бытового загрязнения. Содержание хлоридов в воде поверхностных незагрязненных водоисточников обычно не превышает 20-30 мг/л. Увеличение хлоридов по сравнению с обычным для данного водоисточника содержанием их свидетельствует об опасном загрязнении воды продуктами жизнедеятельности человека (фекалиями, мочой).

Содержание органических веществ в воде характеризует показатель окисляемости: количество мг кислорода, израсходованного на химическое окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды.

Увеличение общего микробного числа выше предельно-допустимого с одновременным изменением химического состава и органолептических свойств воды указывает на необходимость очистки и профилактической дезинфекции колодца.

18. Способы очистки питьевой воды и их гигиеническая характеристика.

Методы очистки воды. Освобождение от механических примесей забираемой из поверхностных источников воды проводится в несколько этапов. В самом простом случае при очистке моделируются естественные условия самоочищения подземных вод, когда вода сначала отстаивается, а затем фильтруется через мелкопористый материал.

На первом этапе очистки вода поступает в горизонтальные или вертикальные отстойники. Более распространены горизонтальные отстойники - резервуары прямоугольной формы. Вода в них движется горизонтально по направлению продольной оси. В вертикальных отстойниках - резервуарах цилиндрической или прямоугольной формы с конусообразным дном вода подается через трубу снизу и медленно поднимается вверх. Осаждение взвеси основано на резком замедлении тока воды при переходе из узкой входной трубы в полость отстойника. Так, скорость движения воды в горизонтальных отстойниках составляет 2-4 мм/с, в вертикальных - менее 1 мм/с, а время прохождения воды через отстойник достигает 8 ч. Создаются условия для осаждения взвеси, близкие к таковым в неподвижной воде, когда основным действующим фактором становится собственная тяжесть взвешенных частиц.

На втором этапе вода, освобожденная от крупнодисперсных примесей, подается на медленные фильтры, которые представляют собой емкости, заполненные песком. Профильтрованная вода отводится через дренаж в нижней части емкости. Такой фильтр должен «созреть», т.е. должна образоваться активная биологическая пленка, состоящая из адсорбированных взвешенных частиц, планктона и бактерий в верхней части песчаного слоя. Пленка имеет поры столь малого диаметра, что сама является эффективным фильтром для мелкодисперсных частиц, яиц гельминтов и бактерий. К несомненным достоинствам медленных фильтров относятся равномерная, близкая к естественной фильтрация, при которой задерживание бактерий достигает 99%, а также простота устройства. Однако фильтрация в таких фильтрах происходит очень медленно и составляет лишь 10 см вод. ст./час. Кроме того, в такой классической схеме очистки воды не

используется коагуляция, в связи с чем в данном виде эта схема в настоящее время почти

не применяется.

В современных условиях для ускорения и повышения эффективности выпадения взвеси и коллоидных веществ перед отстаиванием воды проводится ее коагуляция. Задача

29

коагуляции состоит в укрупнении коллоидных частиц, более быстром образовании и осаждении хлопьев.

Наиболее распространенный коагулянт - сернокислый алюминий - в воде гидролизуется и вступает в реакцию с бикарбонатами кальция и магния, определяющими устранимую жесткость и щелочность воды. В результате реакции образуется коллоидный раствор гидрата окиси алюминия, который в дальнейшем коагулирует с образованием хлопьев. Одновременно коагулянт способствует нейтрализации заряда находящихся в воде собственных коллоидных частиц, их агломерации и хлопьеобразованию. Появившиеся крупные хлопья оседают, адсорбируя на своей поверхности мелкодисперсные взвешенные частицы, бактерии и водоросли, что в итоге приводит к эффективному осветлению воды и способствует ее обесцвечиванию.

В некоторых случаях в качестве коагулянта используют сернокислые и хлорные соли железа. Однако в связи с коррозийными свойствами, а также с раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки эти препараты не нашли широкого применения.

Для ускорения и улучшения хлопьеобразования в практике водоснабжения одновременно применяются высокомолекулярные флоккулянты. К ним относятся активированная кремниевая кислота, щелочной крахмал, альгинат натрия и др. Однако наиболее широкое применение у нас в стране получил синтетический нетоксичный препарат полиакриламид (ПАА), чьи флоккулирующие свойства значительно превышают действие других известных веществ.

Очень важным условием эффективной коагуляции воды является правильная схема применения коагулянта. Коагулянт вносят в воду в специальных камерах реакции, расположенных перед отстойниками. Растворение коагулянта и полноценный процесс хлопьеобразования продолжаются 20-45 мин. Чтобы хлопья не оседали и в то же время не разбивались, скорость движения воды должна поддерживаться в камерах реакции в пределах от 0,2 до 0,6 м/с при одновременном перемешивании. «Созревший» раствор подается в отстойники, где крупные хлопья оседают и осветляют воду. Если коагулянт вносить непосредственно в отстойник, то вода успевает пройти более половины его длины, прежде чем образуются хлопья, что существенно снижает эффективность коагуляции. Кроме того, растворившийся, но еще не гидролизовавшийся коагулянт может проходить через фильтры и выпадать в виде хлопьев уже в очищенной воде.

Рассмотренная система очистки воды с медленными фильтрами в настоящее время используется в нашей стране лишь на малых, чаще всего сельских водопроводах. Для городского водоснабжения требуются более мощные и вместе с тем компактные сооружения.

Таким требованиям отвечают нашедшие в последние годы широкое применение скорые фильтры. Это бетонные резервуары с двойным дном. Нижнее дно сплошное, а верхнее - перфорированное, что обеспечивает дренажные свойства фильтра. На перфорированное дно укладывают поддерживающий слой гравия, а на него - слой промытого речного песка. Вода для фильтрации подается сверху и отводится снизу через дренажное пространство.

Фильтры промывают чистой питьевой водой, подаваемой снизу вверх.

Еще большей производительностью обладают модернизированные скорые фильтры с двухслойной загрузкой. В них верхний фильтрующий слой представлен антрацитовой крошкой, а нижний - кварцевым песком. Благодаря образованию центров коагуляции на крупных частицах антрацитовой крошки в верхнем слое задерживается значительное

30

Соседние файлы в папке 2021 EXAM