Реферат: Гігієна води Організація водопостачання населених місць

їх призначення - звільнення води від завислих часток. Якщо берег складається з пористих порід, то воду можна забирати не безпосе­редньо з водойми, а з викопаних на деякій відстані від річки берего­вих колодязів. Вода, що надходить в колодязь, профільтровується через товщу грунту. Якщо грунт дуже щільний, тоді колодязь з'єдну­ють з водоймою за допомогою фільтрувальних траншей, заповне­них гравієм і піском.

Подальше покращання якості води проводиться на головних, спорудах, водогону (рис. 4.6). Насосами першого підйому воду пода­ють з водойми на очисні споруди. Для поліпшення якості води найча­стіше застосовують освітлення (усунення каламутності), знебарвлення (усунення колірності), знезаражування (звільнення води від різних мікроорганізмів, у тому числі й збудників захворювань).

Освітлення води можна досягти при тривалому відстоюванні. Однак природне відстоювання відбувається повільно, а ефективність його невелика. Тому воду очищають за однією із двох схем: 1) шля­хом відстоювання з подальшою повільною фільтрацією або 2) шля­хом коагуляції, відстоювання і швидкої фільтрації.

Рис. 4.6, Схема господарсько-питного водогону з відкритої водойми;

1 - водойма; 2- водозабірна труба; 3 - береговий приймач води: 4 - насосна станція першого підйому; 5 - установка для дозування коагуляту; 6 - камера реакції; 7 - вертикальний відстійник; 8 - швидкий фільтр; 9 - хлоратор; 10 - резервуар для чистої води; 11 - насосна станція другого підйому; 12 - розподільна водогоіша сітка; 13 - водонапірна башта.

Тривалість перебування дрібних часток мулу в завислому стані в товщі води й випадання їх в осад залежить від швидкості руху води, питомої ваги і діаметра завислих речовин. Найбільш сприят­лива умова для звільнення води від різних механічних домішок зменшення швидкості потоку води, що досягається у відстійниках. Вода, потрапляючи з труб в басейн, зменшує швидкість від 1м/с до декількох м/с І стає практично нерухомою.

Залежно від напрямку руху води, відстійники бувають гори­зонтальними і вертикальними. Відстійники - це великі резервуари глибиною декілька метрів, в яких вода протягом 4-8 годин з дуже малою швидкістю рухається від входу до виходу. За цей час найбільші частинки встигають осісти на дно.

Після відстоювання воду фільтрують. Фільтра - це залізобе­тонні резервуари з подвійним дном: нижнім суцільним і верхнім дірчастим. Між ними утворюється дренажний простір, в який по­трапляє профільтрована вода. На верхнє дно спочатку вкладають підтримувальний шар щебеню і гравію, на нього — фільтрувальний шар піску, на який подається вода. Профільтрована вода збираєть­ся на нижньому дні фільтра (рис. 4.7). Швидкість фільтрації - 0,25-0,35 см/год.

Фільтри добре очищають воду лише після дозрівання так званої біологічної плівки. Біологічна плівка утворюється на поверхні піску із затриманих завислих частинок, водного планктону (водоростей,

Рис. 4.7. Схема піщаного фільтра:

а - шар води; 5 - пісок; в - гравій; г - дренаж.

живих організмів), в тому числі бактерій. При цьому роз­міри пор між піщинками на­стільки зменшуються, що на поверхні фільтра затриму­ються не тільки найдрібніші частинки, а навіть яйця гель­мінтів і до 90-92 % бактерій. Через кожних 30-60 діб фільтри очищають. При цьо­му видаляють 2-3 см верхньо­го, найбільш забрудненого шару піску. Повільні фільтри можна використовувати наневеликих (сільських) водогонах.

На потужних станціях воду очищають за іншою схемою. Для прискорення процесу осідання змулених частинок і гумінових речо­вин, які надають воді каламутності й забарвлення, проводять коагуляцію води. Коагуляція води досягається завдяки внесенню у воду хімічних реагентів - коагулянтів (А12(504)3 РеС13, Ре30, тощо). Ма­ючи позитивний електричний заряд, коагулянти адсорбують нега­тивно заряджену суспензію мікробів і дрібні частки органічних та неорганічних речовин, що знаходяться у воді. При цьому утворюються пластівці, що осідають. У процесі осідання вони захоплюють із собою найдрібніші частинки мулу, мікроби і колоїдні гумінові речовини. Внаслідок коагуляції та відстоювання з води осідає також понад 95 % яєць гельмінтів. Значно полегшують і прискорюють процеси коагуля­ції флокулянти, такі як поліакриламід, активована кремнієва кислота,

Після коагуляції значно швидше очищається вода на швидких фільтрах. Вони пропускають шар води 5-8 м за годину (в 50 разів більше, ніж повільні), але забиваються швидше. Тому їх необхідно 1-2 рази на добу очищати від осаду. Промивають фільтр під тиском, пускаючи воду в зворотному напрямку, тим самим змиваючи осад з поверхні фільтра.

Зараз у водопровідній практиці використовують освітлювач, в якому вода проходить через шар завислого осаду коагулянта. Урезультаті цього пластівці коагулянту збільшуються і затримують частинки, що створюють каламуть. Таким чином, шар завислих пластівців є свого роду фільтром, через який проходить вода. Про­цес очистки води при цьому відбувається набагато інтенсивніше і з меншими витратами коагулянта, ніж звичайно.

При необхідності воду піддають спеціальним методам оброб­ки. Якщо у воді є гази, які надають їй вираженого неприємного запаху, наприклад сірководень, воду дегазують, тобто звільняють від розчиненого газу. Є випадки, коли вода містить підвищену кількість солей, які надають їй неприємного присмаку і роблять непридатною до вживання. Високомінералїзовані води необхідно демінералізувати. Це проводять шляхом дистилювання, електролі­зу, зворотного осмосу, екстракції, іонного обміну з використанням різного типу опріснювального устаткування.

Якщо вода містить підвищену кількість радіоактивних речо­вин - її дезактивують, пропускаючи через іонообмінні фільтри. При необхідності воду дефторують або фторують, зменшуючи чи збільшу­ючи кількість фтору у воді. Спеціальні методи обробки покращують якість води і тим самим роблять її придатною для вживання людьми.

Знезаражування води

ВищеперерахованІ способи очистки води ніколи повністю не звільняють воду від мікроорганізмів. Цього можна досягти лише за рахунок реагентних, безреагентних і термічних методів знезаражу­вання води. До реагентних методів відносять хлорування, озону­вання й обробку води іонами срібла. До другої групи — обробку води ультрафіолетовим, гамма-промінням і ультразвуком. До терміч­них — кип'ятіння і стерилізацію води.

Відносна дешевизна, нескладне обладнання і надійність дії зро­били хлорування води визнаним методом знезаражування води на водогонах усього світу. Хлорування води - найбільше відкриття в медицині XXстоліття. Воно врятувало життя багатьом мільйонам людей, зупинило розповсюдження кишкових інфекцій у містах. З цією метою використовують різні хлоровмісні реагенти.

Газоподібний хлор зберігають у зрідженому стані в сталевих балонах по 25-30 кг. Хлор знаходиться під тиском 6-7 кПа (зтм).

Хлорування газоподібним хлором проводять переважно на потуж­них водогінних станціях з використанням різного типу хлораторів.

Широко використовують хлорне вапно. Його можна застосо­вувати для знезаражування невеликої кількості води та на невели­ких водогонах. Свіже заводське хлорне вапно містить близько 36 % активного хлору. При зберіганні воно втрачає хлор. Щоб цей про­цес відбувався якомога повільніше, хлорне вапно необхідно зберіга­ти в герметично закритому посуді чи в поліетиленових мішках у прохолодному, сухому і темному приміщенні. У такому випадку вміст активного хлору складає приблизно 25 %. Для хлорування води використовують вапно з вмістом хлору не менше 20 %. Якщо вміст хлору менший, то таке хлорне вапно можна застосовувати тільки для обробки убиралень, помийних ям, місць зберігання сміття та інших покидьків.

Гіпохлорит кальцію - білий порошок, який містить до 60 % активного хлору. Він більш стійкий до впливу факторів довкілля, ніж хлорне вапно.

Хлораміни - органічні сполуки (хлорамін Т, дихлорамін Т, хлорамін В), похідні аміаку (МН3), в якого один атом водню заміне­ний на органічний радикал, а один чи два - на хлор. Вони містять приблизно .20 % активного хлору і використовуються для знезара­жування індивідуальних запасів води. Неорганічні хлораміни мо­жуть утворюватися безпосередньо у воді після введення аміаку чи солей амонію і хлору.

Бактерицидна дія хлору полягає в тому, що у воді при наяв­ності хлору утворюється досить нестійка хлорнуватиста кислота (НОСІ), яка швидко розкладається на гіпохлоритний іон (ОСІ)" і водень (Н+). Гіпохлоритний іон, у свою чергу, розкладається на атомарний кисень і хлор. Бактерицидна дія визначається в основ­ному концентрацією хлорнуватистої кислоти і трохи менше - гіпо-хлорит-іоном. Невеликий розрив молекули та електрична ней­тральність дозволяють хлорнуватистій кислоті перейти через бак­теріальну оболонку клітини й окислити ферменти, що регулюють процеси розмноження клітини.

Організація хлорування води на водопроводах складається з таких етапів: а) управління апаратурою для рідкого хлору або ус­таткуванням для розчинення хлорного вапна; б) дозування хлору;

в) змішування хлору з водою; г) витримування контакту хлору з водою протягом певного часу.