Реферат: Эколого-экономическое обоснование очистки воды
В процессе фильтрования происходит задержание взвешенных веществ в порах фильтрующей среды и в биологической пленке, окружающей частицы фильтрующего материала. Вода освобождается от взвешенных частиц, хлопьев коагулянта и большей части бактерий.
Обесцвечивание воды, т. е. устранение или обесцвечивание различных окрашенных коллоидов или полностью растворенных веществ может быть достигнуто коагулированием, применением различных окислителей (хлор и его производные, озон, перманганат калия) и сорбентов (активный уголь, искусственные смолы).
Обеззараживание воды, или ее дезинфекция, заключается в полном освобождении воды от болезнетворных бактерий.
Фильтрование состоит в пропуске воды через фильтр 6, заполненный фильтрующим материалом (обычно кварцевым песком), уложенным слоями возрастающей сверху вниз крупности. Вода поступает на поверхность фильтра, движется сквозь слои фильтрующего материала и дренажным устройством отводится в резервуар чистой воды. В процессе работы фильтр заполнен водой до уровня 1...1.5 м над поверхностью фильтрующего материала.
Фильтры делаются открытыми безнапорными и закрытыми напорными. Напорные фильтры представляют собой закрытые стальные резервуары.
В применяемых в настоящее время скорых фильтрах скорость прохождения водой фильтрующего материала, или скорость фильтрации, равна 6...7 м/ч в отличие от громоздких медленных фильтров, применявшихся ранее, в которых скорость фильтрации была меньше в 50...60 раз.
В предложенных институтом Вод-гео двухслойных фильтрах поверх слоя кварцевого песка укладывают слой дробленого антрацита, что позволяет увеличить скорость фильтрации до 9... 10 м/ч и соответственно удлинить рабочий период фильтра.
Количество фильтров на очистной станции — не менее двух. Площадь одного фильтра от 10...20 м2 на малых и средних станциях, до 100 м2 и более — на больших.
После фильтров вода может поступать непосредственно потребителю.
1.1 Современные способы обеззараживание воды
Одним из основных методов обеззараживания воды является ее хлорирование.
К настоящему времени осуществлена модернизация отечественного хлорного оборудования. В то же время представляют интерес предлагаемые фирмами США, Франции и других стран современные вакуумные дозаторы хлора производительностью до 50 кг/ч, электролизеры фирмы «Трелигаз» (Франция) с получением раствора гипохлорита натрия из поваренной соли, которые могут быть использованы на станциях производительностью до 300 тыс. м3/сут.
· Впервые в России на крупной водоочистной станции г. Кемерово внедрена технология обеззараживания с использованием технического гипохлорита натрия. Длительный опыт эксплуатации разработанной технологии позволил решить некоторые проблемы, возникающие при работе с гипохлоритом натрия, и показал эффективность его применения. Внедрение гипохлорита натрия позволяет:
- улучшить экологическую ситуацию населенного пункта;
- повысить экологическую и гигиеническую безопасность производства;
- существенно снизить коррозию оборудования и трубопроводов;
- повысить экономичность производства.
Особенно целесообразно применять данный метод обеззараживания в тех городах, где химическая промышленность выпускает гипохлорит натрия.
· В некоторых случаях следует применять другие способы обеззараживания воды, такие как озонирование, УФ-излучение, использование диоксида хлора, гипохлорита кальция и др. Возможно совместное применение различных методов обеззараживания воды.
Вопросы использования этих способов должны решаться по результатам технологических изысканий.
· В СанПиНе предусмотрены более высокие требования к контролю качества воды по бактериологическим показателям, которые не всегда могут быть обеспечены при использовании хлорреагентов*.
* Раздел подготовлен ст. науч. сотр. лаборатории повышения санитарной надежности коммунального водного хозяйства НИИ КВОВ, канд. мед. наук Н. А. Русановой.
Эффективность удаления из воды жизнеспособных организмов существенно зависит от их устойчивости к действию обеззараживающих реагентов и других биологических особенностей, от их исходной концентрации, от температуры, рН, мутности воды, содержания в ней органики и т.п., от применяемой технологии очистки и обеззараживания, от состояния водоочистных сооружений и их эксплуатации. Поэтому не существует универсальной технологии подготовки питьевой воды для различных объектов в отношении всех индикаторных микроорганизмов, возбудителей бактериальных, вирусных и паразитарных заболеваний человека.
Для всех видов бактериальных загрязнений важно оптимальное сочетание эффективных методов очистки и обеззараживания воды.
На тех водоочистных станциях, где ранее норматив по санитарно-бактериологическим показателям стабильно обеспечивался, нет оснований ожидать каких-либо осложнений по подготовке питьевой воды, соответствующей новым нормативным требованиям по санитарно-биологическим показателям (общие и термотолерантные колиформные бактерии, ОМЧ), и, соответственно, эпидемически безопасной в отношении энтеробактериальных возбудителей заболеваний. В большинстве случаев в отношении колифагов и энтеровирусов, обладающих относительно невысокой или умеренной устойчивостью к действию дезинфектантов, повышение эффективности обеззараживания может быть достигнуто при использовании хлора и озона в дозах, обеспечивающих присутствие остаточного обеззараживающего реагента в максимальных концентрациях, допускаемых в питьевой воде (согласно табл. 3 СанПиНа) после соответствующего контакта. При этом на некоторых объектах потребуется проведение технологических изысканий для выявления необходимых изменений отдельных условий эксплуатации очистных сооружений. В ряде случаев может возникнуть необходимость более жесткого обеззараживания.
Обеззараживание ультрафиолетовым излучением воды, соответствующей по физико-химическим показателям качеству питьевой, при правильной эксплуатации бактерицидной установки может быть достаточно эффективным в отношении выше названных микроорганизмов в том случае, когда их концентрация в воде находится на низком уровне.
На тех объектах, где эпидемиологическая опасность связана с загрязнениями источника водоснабжения вирусом гепатита А или другими близкими к нему по устойчивости энтеровирусами, а также цистами лямблий, во многих случаях потребуется использование специальных технологий. В них учтены особенности очистки воды, эксплуатации сооружений, а также приводятся ориентировочные параметры специальных режимов обеззараживания, которые требуют уточнения в условиях конкретного объекта.
В отношении энтеровирусов эффективно обеззараживание с использованием свободного, связанного хлора и озона в различных их сочетаниях, а цист лямблий - эффективно обеззараживание хлором и озоном, которое применяется только после окончательной очистки воды. Связанный хлор оказывает очень слабое действие на цисты, в связи с чем применение преаммонизации недопустимо.
В случаях использования для обеззараживания воды повышенных доз хлора следует предусматривать дехлорирование воды на выходе из резервуаров чистой воды или у потребителя (кипячением), который должен быть своевременно оповещен.
Ультрафиолетовое облучение является недостаточно эффективным в отношении обеззараживания организмов, устойчивых к действию обеззараживающих реагентов.