1.6

Методы очистки воды

• Отстаивание (обесцвечивание, осветление) – в отстойниках (2-8ч).

• Коагуляция – ускорение осаждения взвешенных частиц (Al2S3), в основном за счёт электростатического отталкивания

• Фильтрация (быстрая, медленная) – через песок, антрацит

Медленная – через специальные фильтры в виде кирпичного или бетонного резервуара, на дне которого дренаж из железобетонных плиток. Поверх дренажа – слои щебня, гальки и гравия, которые кверху уменьшаются, чтобы мелкие частицы не просыпались в дренаж. Применяют только после созревания воды, когда произойдет размножение м/о и их гибель (0,1-0,3 м/ч).

Быстрая – кварцево-антрацитовые фильтры.

• Обеззараживание (химическое/физическое) Задача — уничтожение патогенных микроорганизмов, т. е. обеспечение эпидемической безопасности.

• Химическое - хлорирование и озонирование.

Хлорирование:

Плюсы: доступность метода, его дешевизна и надежность обеззараживания, многовариантность, т. е. возможность обеззараживать воду на водопроводных станциях, передвижных установках, в колодце и тд.

Недостатки: сложность транспортировки и хранения жидкого хлора и его токсичность; продолжительное время контакта воды с хлором; образование в воде хлорорганических соединений и диоксинов, опасных для организма; изменение органолептических свойств воды.

Cl2 + H2O = HOCl + HCl (соляная и хлорноватистая кислоты)

1. Двойное хлорирование - подача хлора на водопроводные станции дважды: 1 раз перед отстойниками, 2 — после фильтров. Это улучшает коагуляцию и обесцвечивание воды, подавляет рост микрофлоры в очистных сооружениях, увеличивает надежность обеззараживания.

2. Хлорирование с аммонизацией - введение в обеззараживаемую воду раствора аммиака, а через 0,5-2 минуты — хлора. При этом в воде образуются хлорамины, которые также обладают бактерицидным действием.

3. Перехлорирование предусматривает добавление к воде заведомо больших доз хлора (10-20 мг/л и более). Это позволяет сократить время контакта воды с хлором до 15-20 мин и получить надежное обеззараживание от всех видов микроорганизмов. По завершении процесса в воде остается большой избыток хлора и возникает необходимость дехлорирования. С этой целью в воду добавляют гипосульфит натрия или фильтруют воду через слой активированного угля.

Озонирование:

Плюсы: озон не образует в воде токсических соединений, улучшает органолептические показатели воды, обеспечивает бактерицидный эффект при меньшем времени контакта (до 10 мин). Он более эффективен по отношению к патогенным микроорганизмам.

Озон получают непосредственно на водопроводных станциях путем тихого электрического разряда в воздухе.

Олигодинамическое действие серебра: средство для обеззараживания преимущественно индивидуальных запасов воды. М/о прекращают размножение, хотя остаются живыми и даже способными вызвать заболевание. Концентрации серебра, способные вызвать гибель большинства микроорганизмов, при длительном употреблении воды токсичны для человека.

Для обеззараживания индивидуальных запасов воды применяются таблетированные формы, содержащие хлор.(Аквасепт, Пантоцид).

• Физическое:

Плюсы: не изменяют химического состава воды, не ухудшают ее органолептических свойств.

Минусы: высокая стоимость, необходимость тщательной предварительной подготовки воды

УФ лучи - обладают бактерицидным действием. Необходимо предварительное осветление и обесцвечивание.

Плюсы: более широкий спектр антимикробного действия: уничтожают вирусы, споры бацилл и яйца гельминтов.

Ультразвук применяют для обеззараживания бытовых сточных вод, т. к. он эффективен в отношении всех видов микроорганизмов, в том числе и спор бацилл. Его эффективность не зависит от мутности.

Гамма-излучение. Эффект мгновенный. Уничтожение всех видов микроорганизмов, однако в практике водопроводов пока не находит применения.

Кипячение. Вегетативные формы погибают через 20-40 с при 80°С. №-5 мин – полная гарантия безопасности (разрушает ботулотоксин через 30 мин кипячения).

Схема устройства водопровода

Питьевая вода после очистных сооружений поступает в систему подземных труб, по которым она под повышенным давлением распределяется по всей территории населенного пункта.

• Водопроводные трубы могут быть выполнены из стали, чугуна, железобетона, керамики, стекла и пластмассы.

• Водопроводная сеть во избежание замерзания прокладывается на 0,5 м ниже уровня промерзания земли.

• Водопроводные сети не должны прокладываться по местам действующих и бывших свалок, захоронений, вблизи выгребных ям.

• В местах пересечения водопроводного и канализационного коллекторов водопроводные трубы следует прокладывать на 0,4 м выше канализационных (водопроводные трубы в этих местах должны быть стальными и на 5—10 м в каждую сторону от пересечения закрыты водонепроницаемым футляром).

• Следует выбирать кольцевую схему (в ней не происходит застаивания воды, отложения осадка).

• После постройки или ремонта водопровода необходимо провести промывку и дезинфекцию сети.

• Вода поступает преимущественно из подземных ист-ков, тк отпадает необходимость подвергать воду очистке и обеззараживанию.

• Схема: скважина, насос 1 подъема (поднимает воду в водосборный резервуар, где происходит ее очистка и дезинфекция), насос 2 подъема (вода поступает в разводящую сеть).

Зона санитарной охраны водоисточников

1. 1 пояс ЗСО (стратегический объект) (200-1000м вверх по течению реки) – самый строгий режим; на территории расположен источникк воды + сооружения водозабора; должно быть ограждение, охрана. Запрещаются проживание и временное пребывание посторонних лиц, а также строительство.

2. 2 пояс ЗСО (пояс ограничения) (2-3 км) – ограничивает хоз.д-сть человека: запрещены кладбища, животноводческие предприятия, использование удобрений, вырубка леса. Здесь ограничиваются спуск всех сточных вод и массовое купание. Так, верхняя точка этой границы определяется временем, в течение которого поступившие здесь загрязнения при подходе к водозабору ликвидируются в результате процессов самоочищения. Это время установлено в 3—5 суток. Так как процессы самоочищения в зимний период значительно замедляются, то ЗСО 2-го пояса должна быть удалена от водозабора так, чтобы пробег воды от верхней границы зоны до водозабора обеспечил период бактериального самоочищения не менее 5 суток. Ориентировочно это расстояние для крупных рек составляет вверх по течению 20—30 км, для средних – 30—60 км. Нижняя граница 2-го пояса устанавливается не менее 250 м от водоразбора с учетом ветрового обратного водотечения.

3. 3 пояс ЗСО (пояс наблюдения) (50-100 км) – следят за предприятиями вверх по течению.

Методы улучшения качества питьевой воды

1. Фторирование (не более 1,5 мг/л)

2. Дефторирование – осаждение гидроксидами Al

3. Дезодорация – устранение привкусов и запахов (аэрирование, об-ка окислителями, фильтрация через уголь)

4. Дезактивация – удаление радиоактивных в-в

5. Обезжелезование – отстаивание, окисление, фильтрование

6. Опреснение – удаление растворенных солей (дистилляция, вымораживание)