Методів поліпшення якості води багато, і вони дозволяють звільнити воду від небезпечних мікроорганізмів, зважених частинок, гумінових сполук, від надлишку солей, токсичних і радіоактивних речовин і поганих газів.
Основна мета очищення води - захист споживача від патогенних організмів та домішок, які можуть бути небезпечними для здоров'я людини або мати неприємні властивості (колір, запах, смак тощо). Методи очищення слід обирати з урахуванням якості та характеру джерела водопостачання.
Використання підземних міжпластових вододжерел для централізованого водопостачання має низку переваг перед використанням поверхневих джерел. До найважливіших з них належать: захищеність води від зовнішнього забруднення, безпека в епідеміологічному відношенні, сталість якості та дебіт води. Дебіт - це обсяг води, що надходить із джерела в одиницю часу (л/година, м/добу і т.д.).
Зазвичай підземні води не потребують освітлення, знебарвлення та знезараження, Схема водопроводу на підземних водах представлена малюнку.
До недоліків використання підземних вододжерел для централізованого водопостачання відноситься невеликий дебіт води, а значить застосовувати їх можна в місцевостях з порівняно невеликою чисельністю населення (малі та середні міста, селища міського типу та сільські населені пункти). Понад 50 тис. сільських населених пунктів мають централізоване водопостачання, проте благоустрій сіл утруднено через розосередження сільських поселень та малу їх кількість (до 200 осіб). Найчастіше тут використовуються різні видиколодязів (шахтні, трубчасті).
Місце для колодязів вибирають на височини, не менше 20-30 м від можливого джерела забруднення (вбиральні, вигрібні ямита ін.). При копанні колодязя бажано дійти до другого водоносного горизонту.
Дно шахти колодязя залишають відкритим, а основні стінки зміцнюють матеріалами, що забезпечують водонепроникність, тобто. бетонними кільцями чи дерев'яним зрубом без щілин. Стінки колодязя повинні підніматися над поверхнею землі не менше ніж на 0,8 м. Для влаштування глиняного замку, що перешкоджає попаданню поверхневих вод у колодязь, навколо колодязя викопують яму глибиною 2 м і шириною 0,7-1 м і наповнюють її добре утрамбованою жирною глиною. . Поверх глиняного замку роблять підсипку піском, мостять цеглою або бетоном з ухилом у бік від колодязя для стоку поверхневих вод та протоки при її огорожі. Криницю необхідно обладнати кришкою та користуватися тільки громадським відром. Кращий спосібпідйому води - насоси. Крім шахтних колодязів для добування підземних вод застосовують різні типи трубчастих колодязів.
: 1 - трубчаста криниця; 2 - насосна станціяпершого підйому; 3 – резервуар; 4 - насосна станція другого підйому; 5 – водонапірна вежа; 6 - водонапірна мережа
.
Перевага таких колодязів в тому, що вони можуть бути будь-якої глибини, їх стінки виготовляються з водонепроникних металевих труб, по яких насосом піднімається вода. При розташуванні між пластової води на глибині більше 6-8 м її видобувають за допомогою пристрою свердловин, обладнаних металевими трубами та насосами, продуктивність яких досягає 100 мУч і більше.
: а - насос; б - шар гравію на дні колодязя
Вода відкритих водойм піддається забрудненням, тому, з епідеміологічної точки зору, всі відкриті вододжерела більшою чи меншою мірою потенційно небезпечні. Крім того, ця вода часто містить гумінові сполуки, зважені речовини з різних хімічних сполук, тому вона потребує більш ретельного очищення та знезараження
Схема водопроводу на поверхневому вододжерелі наведена малюнку 1.
Головними спорудами водопроводу, що живиться водою з відкритого водоймища, є: споруди для забору та покращення якості води, резервуар для чистої води, насосне господарство та водонапірна вежа. Від неї відходить водовід і мережа трубопроводів, що розводять, виготовлених зі сталі або мають антикорозійні покриття.
Отже, перший етап очищення води відкритого вододжерела – це освітлення та знебарвлення. У природі це досягається шляхом тривалого обстоювання. Але природний відстій протікає повільно і ефективність знебарвлення у своїй невелика. Тому на водопровідних станціях часто застосовують хімічну обробкукоагулянтами, що прискорює осадження завислих частинок. Процес освітлення та знебарвлення, як правило, завершують фільтруванням води через шар зернистого матеріалу (наприклад, пісок або подрібнений антрацит). Застосовують два види фільтрування - повільне та швидке.
Повільне фільтрування води проводять через спеціальні фільтри, що є цегляним або бетонним резервуаром, на дні якого влаштовують дренаж із залізобетонних плиток або дренажних труб з отворами. Через дренаж профільтрованої води відводиться з фільтра. Поверх дренажу завантажують підтримуючий шар щебеню, гальки і гравію по крупності, що поступово зменшується догори, що не дає можливості дрібним частинкам прокидатися в отвори дренажу. Товщина підтримуючого шару - 0,7 м. На підтримуючий шар завантажують шар, що фільтрує (1 м) з діаметром зерен 0,25-0,5 мм. Повільний фільтр добре очищає воду тільки після дозрівання, яке полягає в наступному: у верхньому шарі піску відбуваються біологічні процеси - розмноження мікроорганізмів, гідробіонтів, джгутикових, потім їх загибель, мінералізація органічних речовинта утворення біологічної плівки з дуже дрібними порами, здатними затримувати навіть найдрібніші частинки, яйця гельмінтів та до 99% бактерій. Швидкість фільтрації становить 0,1-0,3 м/год.
Мал. 1.
: 1 - водойма; 2 - забірні труби та берегова криниця; 3 - насосна станція першого підйому; 4 – очисні споруди; 5 – резервуари чистої води; 6 - насосна станція другого підйому; 7 - трубопровід; 8 – водонапірна вежа; 9 - мережа, що розводить; 10 – місця споживання води.
Повільнодіючі фільтри застосовують на малих водопроводах для водопостачання сіл та селищ міського типу. Раз на 30-60 днів поверхневий шарзабрудненого піску знімають разом із біологічною плівкою.
Прагнення прискорити осадження зважених частинок, усунути кольоровість води та прискорити процес фільтрування призвело до проведення попереднього коагулювання води. І тому до води додають коагулянти, тобто. речовини, що утворюють гідроксиду з швидко осідають пластівцями. Як коагулянти застосовують сірчанокислий алюміній - Al2(SO4)3; хлорне залізо - FeSl3, сірчанокисле залізо - FeSO4 та ін. Пластівці коагулянту мають величезну активну поверхню і позитивний електричний заряд, що дозволяє їм адсорбувати навіть найменшу негативно заряджену завись мікроорганізмів і колоїдних гумінових речовин, які захоплюються на дно від дна. Умови ефективності коагуляції – наявність бікарбонатів. На 1 г коагулянту додають 0,35 г Са(ОН)2. Розміри відстійників (горизонтальних чи вертикальних) розраховані на 2-3-годинне відстоювання води.
Після коагуляції та відстоювання вода подається на швидкі фільтри з товщиною фільтруючого шару піску 0,8 м та діаметром піщин 0,5-1 мм. Швидкість фільтрації води становить 5-12 м/годину. Ефективність очищення води: від мікроорганізмів – на 70-98% та від яєць гельмінтів – на 100%. Вода стає прозорою та безбарвною.
Очищення фільтра проводять шляхом подачі води у зворотному напрямку зі швидкістю, що в 5-6 разів перевищує швидкість фільтрування протягом 10-15 хв.
З метою інтенсифікації роботи описаних споруд використовують процес коагуляції у зернистому завантаженні швидких фільтрів (контактна коагуляція). Такі споруди називають контактними освітлювачами. Їх застосування не вимагає будівництва камер пластівництва та відстійників, що дозволяє зменшити обсяг споруд у 4-5 разів. Контактний фільтр має тришарове завантаження. Верхній шар - керамзит, полімерна крихта та ін. (Розмір частинок - 2,3-3,3 мм).
Середній шар – антрацит, керамзит (розмір частинок – 1,25-2,3 мм).
Нижній шар – кварцовий пісок (розмір частинок – 0,8-1,2 мм). Над поверхнею завантаження зміцнюють систему перфорованих труб для введення коагулянту розчину. Швидкість фільтрації до 20 м/годину.
За будь-якої схеми заключним етапом обробки води на водопроводі з поверхневого джерела має бути знезараження.
При організації централізованого господарсько-питного водопостачання невеликих населених пунктів та окремих об'єктів (будинки відпочинку, пансіонати, піонерські табори) у разі використання як джерело водопостачання поверхневих водойм необхідні споруди невеликої продуктивності. Цим вимогам відповідають компактні установки заводського виготовлення "Струмінь" продуктивністю від 25 до 800 м/добу.
В установці використовують трубчастий відстійник та фільтр із зернистим завантаженням. Напірна конструкція всіх елементів установки забезпечує подачу вихідної води насосами першого підйому через відстійник і фільтр безпосередньо в водонапірну вежу, а потім споживачеві. Основна кількість забруднень осідає у трубчастому відстійнику. Піщаний фільтр забезпечує остаточне вилучення з води зважених та колоїдних домішок.
Хлор для знезараження може вводитися або перед відстійником або відразу в фільтровану воду. Промивання установки проводять 1-2 рази на добу протягом 5-10 хв зворотним потоком води. Тривалість обробки води вбирається у 40-60 хв, тоді як у водопровідної станції цей процес становить від 3 до 6 год.
Ефективність очищення та знезараження води на установці "Струмінь" досягає 99,9%.
Знезараження води може бути проведено хімічними та фізичними (безреагентними) методами.
До хімічних методів знезараження води відносять хлорування та озонування. Завдання знезараження - знищення патогенних мікроорганізмів, тобто. забезпечення епідемічної безпеки води.
Росія була однією з перших країн, де хлорування води стало застосовуватися на водопроводах. Сталося це 1910 р. Проте першому етапі хлорування води проводили лише за спалахах водних епідемій.
Нині хлорування води одна із найпоширеніших профілактичних заходів, які зіграли величезну роль попередженні водних епідемій. Цьому сприяє доступність методу, його дешевизна і надійність знезараження, і навіть багатоваріантність, тобто. можливість знезаражувати воду на водопровідних станціях, пересувних установках, у колодязі (при його забрудненні та ненадійності), на польовому стані, у бочці, відрі та у флязі.
Принцип хлорування заснований на обробці води хлором або хімічними сполуками, що містять хлор в активній формі, що має окислювальну та бактерицидну дію.
Хімізм процесів, що відбуваються, полягає в тому, що при додаванні хлору до води відбувається його гідроліз:
Тобто. утворюються соляна та хлорновата кислота. У всіх гіпотезах, що пояснюють механізм бактерицидної дії хлору, хлорноватої кислоти відводять центральне місце. Невеликі розміри молекули та електрична нейтральність дозволяють хлорнуватий кислоті швидко пройти через оболонку бактеріальної клітини та впливати на клітинні ферменти (БН-групи;), важливі для обміну речовин та процесів розмноження клітини. Це підтверджено при електронній мікроскопії: виявлено ушкодження оболонки клітини, порушення її проникності та зменшення об'єму клітини.
На великих водопроводах для хлорування застосовують газоподібний хлор, що надходить у сталевих балонах або цистернах у зрідженому вигляді. Використовують, зазвичай, метод нормального хлорування, тобто. метод хлорування з хлорпотреби.
Має важливе значення вибір дози, що забезпечує надійне знезараження. При знезараженні води хлор як сприяє загибелі мікроорганізмів, а й взаємодіє з органічними речовинами води та деякими солями. Всі ці форми зв'язування хлору поєднуються в поняття "хлорпоглинання води".
Відповідно до СанПіН 2.1.4.559-96 "Питна вода..." доза хлору повинна бути такою, щоб після знезараження у воді містилося 0,3-0,5 мг/л вільного залишкового хлору. Цей метод, не погіршуючи смак води та не будучи шкідливим для здоров'я, свідчить про надійність знезараження.
Кількість активного хлору в міліграмах, необхідне знезараження 1 л води, називають хлорпотребой.
Крім правильного виборуДози хлору необхідною умовою ефективного знезараження є хороше перемішування води і достатній час контакту води з хлором: влітку не менше 30 хвилин, взимку не менше 1 години.
Модифікації хлорування: подвійне хлорування, хлорування з амонізацією, перехлорування та ін.
Подвійне хлорування передбачає подачу хлору на водопровідні станції двічі: перший раз перед відстійниками, а другий - як завжди, після фільтрів. Це покращує коагуляцію та знебарвлення води, пригнічує зростання мікрофлори в очисних спорудах, збільшує надійність знезараження.
Хлорування з амонізацією передбачає введення в воду, що знезаражується, розчину аміаку, а через 0,5-2 хвилини - хлору. При цьому у воді утворюються хлораміни - монохлораміни (NH2Cl) і дихлораміни (NHCl2), які також мають бактерицидну дію. Цей метод застосовується для знезараження води, що містить феноли, з метою запобігання утворенню хлорфенолів. Навіть у нікчемних концентраціях хлорфеноли надають воді аптечного запаху та присмаку. Хлораміни ж, володіючи слабшим окисним потенціалом, не утворюють з фенолами хлорфенолів. Швидкість знезараження води хлорамінами менша, ніж при використанні хлору, тому тривалість дезінфекцій води повинна бути не менше 2 годин, а залишковий хлор дорівнює 0,8-1,2 мг/л.
Перехлорування передбачає додавання до води явно великих доз хлору (10-20 мг/л і більше). Це дозволяє скоротити час контакту води з хлором до 15-20 хв та отримати надійне знезараження від усіх видів мікроорганізмів: бактерій, вірусів, рикетсій Бернета, цист, дизентерійної амеби, туберкульозу і навіть суперечку сибірки. Після завершення процесу знезараження у воді залишається великий надлишок хлору і виникає необхідність дехлорування. З цією метою воду додають гіпосульфіт натрію або фільтрують воду через шар активованого вугілля.
Перехлорування застосовується переважно в експедиціях та військових умовах.
До недоліків методу хлорування слід зарахувати:
А) складність транспортування та зберігання рідкого хлору та його токсичність;
Б) тривалий час контакту води з хлором та складність підбору дози при хлоруванні нормальними дозами;
В) утворення у воді хлорорганічних сполук та діоксинів, небайдужих для організму;
г) зміна органолептичних властивостей води.
І, тим не менш, висока ефективність робить метод хлорування найпоширенішим у практиці знезараження води.
У пошуках безреагентних методів або реагентів, які не змінюють хімічного складуводи звернули увагу на озон. Вперше експерименти з визначенням бактерицидних властивостей озону були проведені у Франції 1886 р. Перша світі виробнича озонаторна установка було побудовано 1911 р. у Петербурзі.
В даний час метод озонування води є одним з найперспективніших і вже знаходить застосування у багатьох країнах світу – Франції, США тощо. У нас озонують воду в Москві, Ярославлі, Челябінську, Україні (Київ, Дніпропетровськ, Запоріжжя та ін.).
Озон (О3) – газ блідо-фіолетового кольору з характерним запахом. Молекула озону легко відщеплює атом кисню. При розкладанні озону у воді як проміжні продукти утворюються короткоживучі вільні радикали НО2 і ВІН. Атомарний кисень та вільні радикали, будучи сильними окислювачами, зумовлюють бактерицидні властивості озону.
Поряд з бактерицидною дією озону в процесі обробки води відбувається знебарвлення та усунення присмаків та запахів.
Озон одержують безпосередньо на водопровідних станціях шляхом тихого електричного розряду у повітрі. Установка для озонування води поєднує блоки кондиціонування повітря, отримання озону і змішування його з водою, що знезаражується. Непрямим показником ефективності озонування є залишковий озон на рівні 0,1-0,3 мг/л після камери змішування.
Переваги озону перед хлором при знезараженні води полягає в тому, що озон не утворює у воді токсичних сполук (хлорорганічних сполук, діоксинів, хлорфенолів та ін.), що покращує органолептичні показникиводи та забезпечує бактерицидний ефект при меншому часі контакту (до 10 хв). Він ефективніший щодо патогенних найпростіших - дизентерійної амебі, лямбліям та інших.
Широке впровадження озонування у практику знезараження води стримується високою енергоємністю процесу одержання озону та недосконалістю апаратури.
Олігодинамічну дію срібла протягом тривалого часу розглядалося як засіб для знезараження переважно індивідуальних запасів води. Срібло має виражену бактеріостатичну дію. Навіть при введенні у воду незначної кількості іонів мікроорганізми припиняють розмноження, хоча залишаються живими і навіть здатними викликати захворювання. Концентрації срібла, які можуть спричинити загибель більшості мікроорганізмів, при тривалому вживанні води токсичні для людини. Тому срібло в основному застосовується для консервування води при тривалому зберіганні в плаванні, космонавтиці і т.д.
Для знезараження індивідуальних запасів води застосовують таблетовані форми, що містять хлор.
Аквасепт - таблетки, що містять 4 мг активного хлору мононатрієвої солі дихлорізоціанурової кислоти. Розчиняється у воді протягом 2-3 хв, підкислює воду і тим самим покращує процес знезараження.
Пантоцид – препарат із групи органічних хлорамінів, розчинність – 15-30 хв., виділяє 3 мг активного хлору.
До фізичних методів відносяться кип'ятіння, опромінення ультрафіолетовими променями, вплив ультразвуковими хвилями, струмами високої частоти, гамма-променями та ін.
Перевага фізичних методів знезараження перед хімічними у тому, що де вони змінюють хімічного складу води, не погіршують її органолептичних властивостей. Але через їх високу вартість та необхідність ретельної попередньої підготовки води у водопровідних конструкціях застосовується лише ультрафіолетове опромінення, а при місцевому водопостачанні – кип'ятіння.
Ультрафіолетові промені мають бактерицидну дію. Це було встановлено ще наприкінці минулого століття О.М. Макланова. Максимально ефективна ділянка УФ-частини оптичного спектру в діапазоні хвиль від 200 до 275 нм. Максимум бактерицидної дії посідає промені з довжиною хвилі 260 нм. Механізм бактерицидної дії УФ-опромінення в даний час пояснюють розривом зв'язків в ензимних системах бактеріальної клітини, що викликає порушення мікроструктури та метаболізму клітини, що призводить до її загибелі. Динаміка відмирання мікрофлори залежить від дози та вихідного вмісту мікроорганізмів. На ефективність знезараження впливають ступінь каламутності, кольоровості води та її сольовий склад. Необхідною передумовою для надійного знезараження води УФ-променями є її попереднє освітлення та знебарвлення.
Переваги ультрафіолетового опромінення в тому, що УФ-промені не змінюють органолептичних властивостей води і мають ширший спектр антимікробної дії: знищують віруси, суперечки бацил та яйця гельмінтів.
Ультразвук застосовують для знезараження побутових стічних вод, т.к. він ефективний щодо всіх видів мікроорганізмів, у тому числі і суперечка бацил. Його ефективність не залежить від каламутності та його застосування не призводить до піноутворення, яке часто має місце при знезараженні побутових стоків.
Гамма-випромінювання дуже ефективний метод. Ефект миттєвий. Знищення всіх видів мікроорганізмів, проте на практиці водопроводів поки що не знаходить застосування.
Кип'ятіння є простим та надійним методом. Вегетативні мікроорганізми гинуть при нагріванні до 80 ° С вже через 20-40 с, тому в момент закипання вода вже фактично знезаражена. А при 3-5-хвилинному кип'ятінні є повна гарантія безпеки, навіть при сильному забрудненні. При кип'ятінні руйнується ботулінічний токсин і при 30-хвилинному кип'ятінні гинуть суперечки бацил.
Тару, в якій зберігається кип'ячена вода, необхідно мити щодня та щодня міняти воду, тому що в кип'яченій воді відбувається інтенсивне розмноження мікроорганізмів.
Методи обробки води за допомогою яких досягається доведення якості води джерел водопостачання до вимог СанПіН 2.1.4.2496-09 «Питна вода. Гігієнічні вимоги щодо якості води централізованих систем питного водопостачання. Контроль якості. Гігієнічні вимоги щодо забезпечення безпеки систем гарячого водопостачання», залежать від якості вихідної води вододжерел і поділяються на основні та спеціальні. Основними способами є: освітлення, знебарвлення, знезараження.
Під освітленнямі знебарвленнямрозуміється усунення води зважених речовин і пофарбованих колоїдів (переважно гумусових речовин). Шляхом знезараженняусувають інфекційні агенти, що містяться у воді вододжерела - бактерії, віруси та ін.
У тих випадках, коли застосування лише основних способів недостатньо, використовують спеціальні методи очищення(знезалізнення, знефторування, знесолення та ін.), а також введення деяких необхідних для організму людини речовин - фторування, мінералізація знесолених та маломінералізованих вод.
Для видалення хімічних речовин найбільш ефективний метод сорбційної очистки на активному вугіллі, який також значно покращує органолептичні властивості води.
Методи знезараження води поділяються:
- ? на хімічні (реагентні), до яких належать хлорування, озонування, використання олігодинамічної дії срібла;
- ? фізичні (безреагентні): кип'ятіння, ультрафіолетове опромінення, опромінення гамма-променями та ін.
Основним методом для знезараження води на водопровідних станціях з техніко-економічних причин є хлорування. Проте дедалі більше впровадження отримує метод озонування, його застосування, зокрема у поєднанні з хлоруванням, має переваги поліпшення якості води.
При введенні реагенту хлору у воду основна його кількість - більше 95% витрачається на окислення органічних і легко-окисляющихся неорганічних речовин, що містяться у воді. На з'єднання з протоплазмою бактеріальних клітин витрачається лише 2-3% загальної кількості хлору. Кількість хлору, яке при хлоруванні 1 л води витрачається на окислення органічних, легкоокисних неорганічних речовин та знезараження бактерій протягом 30 хв, називається хлорпоглинання води.Після закінчення процесу зв'язування хлору речовинами і бактеріями, що містяться у воді, у воді починає з'являтися залишковий активний хлорщо є свідченням завершення процесу хлорування.
Присутність у воді, що подається у водопровідну мережу, залишкового активного хлору в концентраціях 0,3-0,5 мг/л є гарантією ефективності знезараження води, необхідна для запобігання вторинному забруднення в мережі, що розводить, і служить непрямим показником безпеки води в епідемічному відношенні.
Загальна кількість хлору для задоволення хлорпоглинання води та забезпечення необхідної кількості(0,3-0,5 мг/л вільного активного хлору при нормальному хлоруванні та 0,8-1,2 мг/л пов'язаного активного хлору при хлоруванні з амонізацією) залишкового хлору називається хлорпотребою води.
У практиці водопідготовки використовується кілька способів хлоруванняводи:
- ? хлорування нормальними дозами (за хлорпотребою);
- ? хлорування з преамонізацією та ін;
- ? гіперхлорування (доза хлору явно перевищує хлорну потребу).
Процес знезараження зазвичай є останнім ступенем схем обробки води на водопровідних станціях, однак у ряді випадків при значному забрудненні вихідних вод застосовується подвійне хлорування - до і після освітлення та знебарвлення. Для зниження дози хлору при заключному хлоруванні досить перспективне комбінування хлорування з озонуванням.
Хлорування з преамонізацією.При цьому способі у воду, крім хлору, вводиться також аміак, в результаті чого відбувається утворення хлорамінів. Цей спосіб використовується підвищення процесу хлорирования:
- ? при транспортуванні води трубопроводами на великі відстані (оскільки залишковий зв'язаний - хлорамінний - хлор забезпечує більш тривалий бактерицидний ефект, ніж вільний);
- ? вміст у вихідній воді фенолів, які при взаємодії з вільним хлором утворюють хлорфенольні сполуки, що надають воді різкого аптечного запаху.
Хлорування з преамонізацією призводить до утворення хлорамінів, які через нижчий окисно-відновний потенціал в реакцію з фенолами не вступають, тому сторонні запахи і не виникають. Однак через слабшу дію хлорамінного хлору залишкова кількість його у воді повинна бути вищою, ніж вільного, і становити не менше 0,8-1,2 мг/л.
Озонуванняє ефективним реагентним способом знезараження води. Будучи сильним окислювачем, озон ушкоджує життєво важливі ферменти мікроорганізмів і їх загибель. При цьому способі покращуються смак та кольоровість води. Озонування не має негативного впливу на мінеральний складта pH води. Надлишок озону перетворюється на кисень, тому залишковий озон небезпечний організму людини. Озонування проводиться за допомогою спеціальних апаратів – озонаторів. Контроль за процесом озонування менш складний, оскільки ефект залежить від температури і pH води.
З грудня 2007 р. у Санкт-Петербурзі реалізовано комплексну технологію знезараження питної водиз використанням ультрафіолетового випромінювання,що поєднує високий ефект знезараження та безпеку для здоров'я населення. Підрахований Інститутом медико-біологічних проблем та оцінки ризику здоров'ю економічний ефект та запобігання збиткам здоров'ю населення в результаті цього склав 742 млн руб.
У зв'язку з тим, що лише 1-2% (до 5 л на добу) людина витрачає на питні потреби, передбачається розробка та впровадження двох гігієнічних нормативів водопровідної та питної води - «Вода безпечна для населення» та «Вода підвищеної якості, корисна для дорослої людини, фізіологічно повноцінна».
Перший норматив забезпечить гарантовану безпеку води у централізованих системах водопостачання. Другий норматив встановить конкретні вимоги до «абсолютно здорової води» у всьому її різноманітті. корисної діїорганізм людини. Існує ряд варіантів забезпечення споживачів водою підвищеної якості: - виробництво розфасованої води; пристрій локальних автономних системдоочищення та корекції якості води.
Методи поліпшення якості води дозволяють звільнити воду від мікроорганізмів, зважених частинок, надлишку солей, газів, що погано пахнуть. Діляться на 2 групи: основні та спеціальні.
Основні: очищення та знезараження.
Гігієнічні вимоги до якості питної води викладено у Санітарних правилах «Питна вода. Гігієнічні….» (2001).
- Очищення.Мета – звільнення від зважених частинок та пофарбованих колоїдів для покращення фізичних властивостей (прозорість та кольоровість). Методи очищення залежить від джерела водопостачання. Найменше вимагають очищення підземні міжпластові вододжерела. Вода відкритих водойм схильна до забруднення, тому вони потенційно небезпечні.
Очищення досягається трьома заходами:
- відстоювання:після проходження води з річки через водозабірні ґрати, в яких залишаються великі забруднювачі, вода надходить у великі ємності – відстійники, при повільному протіканні через які за 4-8 год. на дно випадають великі частки.
- коагуляція:для осадження дрібних завислих речовин вода надходить у ємності, де коагулюється – додається до неї поліакриламід або сульфат алюмінію, який під впливом води стає пластівцями, до яких прилипають дрібні частинки та адсорбуються барвники, після чого вони осідають на дно резервуара.
- фільтрація: вода повільно пропускається через шар піску і фільтруючу тканину або ін. (повільні і швидкі фільтри) – тут затримуються зважені речовини, що залишилися, яйця гельмінтів і 99% мікрофлори. Фільтри промиваються 1-2 рази на день зворотним струмом води.
- Знезараження.
Для забезпечення епідемічної безпеки (знищення патогенних мікробів та вірусів) вода знезаражується: хімічними чи фізичними методами.
Хімічні методи : хлорування та озонування.
а) Хлорування води газом хлором (на великих станціях) або хлорним вапном (на дрібних).
Доступність методу, дешевизна та надійність знезараження, а також багатоваріантність, тобто можливість знезаражувати воду на водопровідних станціях, пересувних установках, у колодязі, на польовому стані.
Ефективність хлорування води залежить від: 1) ступеня очищення води від завислих речовин; 2) введеної дози; 3) ретельності перемішування води; 4) достатньої експозиції води з хлором; 5) ретельності перевірки якості хлорування по залишковому хлору.
Бактерицидна дія хлору найбільша в перші 30 хв і залежить від дози та температури води – при низькій температурі дезінфекція подовжується до 2 годин.
Відповідно до санітарними вимогамиу воді після хлорування має залишатися 0,3-0,5 мг/л, залишкового хлору (не впливає організм людини і органолептичні св-ва води).
Залежно від застосованої дози розрізняють:
Звичайне хлорування – 0,3-0,5 мг/л
Гіперхлорування – 1-1,5 мг/л у період епідемічної небезпеки. Далі активоване вугілля-прибрати зайвий хлор.
Модифікації хлорування:
- Подвійне хлоруванняпередбачає подачу хлору на водопровідні станції двічі: перед відстійниками, а другий – після фільтрів. Це покращує коагуляцію та знебарвлення води, пригнічує зростання мікрофлори в очисних спорудах, збільшує надійність знезараження.
- Хлорування з амонізацієюпередбачає введення у знезаражувану воду розчину аміаку, а через 0,5-2 хвилини – хлору. При цьому у воді утворюються хлораміни, які також мають бактерицидну дію.
- Перехлоруванняпередбачає додавання до води більших доз хлору (10-20 мг/л і більше). Це дозволяє скоротити час контакту води з хлором до 15-20 хв та отримати надійне знезараження від усіх видів мікроорганізмів: бактерій, вірусів, рикетсій, цист, дизентерійної амеби, туберкульозу.
До споживача повинна доходити вода з залишковим хлором не менше 0,3 мг
Б) Метод озонування води. Нині одна із перспективних(Франції, США, у Москві, Ярославлі, Челябінську).
Озон (О3) - обумовлює бактерицидні властивості та відбувається знебарвлення та усунення присмаків та запахів. Непрямим показником ефективності озонування є залишковий озон лише на рівні 0,1-0,3 мг/л.
Переваги озону перед хлором: озон не утворює у воді токсичних сполук (хлорорганічних сполук), покращує органолептичні показники води та забезпечує бактерицидний ефект при меншому часі контакту (до 10 хв).
В) Знезараження індивідуальних запасів вдомашніх та польових умовах застосовуються методи (хімічні та фізичні):
Олігодинамічну дію срібла. За допомогою спеціальних приладів шляхом електролітичної обробки води. Іони срібла має бактеріостатичну дію. Мікроорганізми припиняють розмноження, хоча залишаються живими і навіть здатними викликати захворювання. Тому срібло в основному застосовується для консервування води при тривалому зберіганні в плаванні, космонавтиці і т.д.
Для знезараження індивідуальних запасів води застосовуються таблетки, що містять хлор: Аквасепт, пантоцид..
Кип'ятіння (5-30 хв), при цьому багато хімічні забрудненнязберігаються;
Побутові прилади-фільтри, що забезпечують кілька ступенів очищення;
Фізичні методи знезараження води
Перевага перед хімічними: вони не змінюють хімічний склад води, не погіршують її органолептичних властивостей. Але через їх високу вартість та необхідність ретельної попередньої підготовки води у водопроводах застосовується тільки ультрафіолетове опромінення,
- Кип'ятіння (було, см)
- Ультрафіолетове (УФ) опромінення.Переваги: у швидкості дії, ефективності знищення вегетативних та спорових форм бактерій, яєць гельмінтів та вірусів, не утворює запаху та присмаку. Бактерицидну дію мають промені з довжиною хвилі 200-275 нм.
Хоча повінь у московському регіоні після аномально-сніжної зими, як запевнила влада, пройшла без пригод, і водосховища готові до нормальної роботи протягом усього року, якість води в Московській області залишає бажати кращого - за даними обласної влади, 40% води у водопроводі не відповідає нормам. Як мешканцям перевірити якість води, яка тече у них вдома з крана, самостійно й у лабораторії, що потрібно пам'ятати при виборі фільтра та які існують способи покращення якості води, з'ясовував кореспондент "У Підмосков'ї".
Вода кольору чаю: фактори ризику
Питна вода за фактом - набагато складніша сполука, ніж відома за уроками хімії формула H2O. У ній може бути велика кількість різноманітних речовин і домішок, причому це не завжди означає погану якість. У методичні вказівки"Питна вода і водопостачання населених місць" Державної системи санітарно-епідеміологічного нормування РФ йдеться про 68 речовин, що найчастіше містяться в питній воді. Для кожного з них є норма гранично допустимої концентрації (ГДК), при відступі від яких ці речовини можуть негативно впливати на стан зубної емалі та слизових, а також на життєво важливі органи людини: печінку, нирки, шлунково-кишковий тракт та багато інших. Звичайно, якщо ви вип'єте склянку неочищеної води - організм зможе впоратися з цим "мікроотруєнням". Але якщо споживати шкідливі кількості речовин щодня, це може негативно позначитися на здоров'ї.
На якість питної води впливає діяльність людини. За словами еколога, завідувачкою лабораторії кафедри "Хімія та інженерна екологія" ФБГОУ МІІТ Марії Коваленко, основними причинами погіршення якості питної води Підмосков'я є:
Забудова зон, що у єдиній екосистемі з артезіанськими свердловинами;
Зношеність водопровідної мережі: за даними обласного комплексу будівництва ЖКГ, 36% мереж у Підмосков'ї – старі, та 40% води не відповідає нормам;
Поганий стан очисних споруд: наприклад, у Єгорівському районі за даними головного контрольного управління (ДКУ) Московської області, очисні споруди у сільських поселеннях зношені на 80%;
Недбайливе ставлення до промислових відходів на багатьох підприємствах;
Вартість аналізу води, залежно від кількості необхідних досліджень та лабораторії, може становити від 1200 до 3000 рублів. За словами співробітників лабораторії кафедри "Хімія та інженерна екологія" ФБГОУ МІІТ, базовий аналіз води свердловин та водопровідної мережі налічує 30 основних показників, серед яких алюміній, залізо, марганець, нітрати, нітрити, хлориди, сульфіди тощо.
Також за допомогою лабораторного аналізу можна перевірити якість роботи фільтра. Для цього потрібно здати на перевірку воду до та після фільтрації та порівняти результати.
Як очистити воду вдома: чайник, фільтр, срібні ложки
Фахівці пропонують покращити якість питної води у домашніх умовах декількома способами. Для початку потрібно відстояти воду: налийте воду в ємність і дайте їй відстоятись добу, захистивши від попадання пилу кришкою.
1. Фільтрування.Пропустіть воду через будь-який фільтр, що містить вугілля. Це може бути фільтр-глечик зі змінною касетою (середня ціна 400 рублів), насадка на кран (коштують приблизно 200-700 рублів) та фільтр на стояк (їх установка обійдеться від 2 тисяч рублів і вище). У кожного з них свої переваги, проте важливо пам'ятати, що два останні варіанти підійдуть не всім будинкам. Наприклад, у старих будинках можуть бути незручності через зниження напору води та занадто зношених труб, у зв'язку з чим фільтр навряд чи допоможе.
2. Кип'ятіння.Для кип'ятіння води використовуйте звичайний чайник, а не електричний: вода закипатиме повільніше, зате накипу буде набагато менше.
3. Очищення сріблом.Навіть звичайна срібна ложка, опущена в резервуар із водою, може покращити її властивості.
4. Знезараження води ультрафіолетом чи озонування.При контакті води з озоном та УФ-випромінюванням руйнуються бактерії та віруси. Для цього можна придбати особливі установки. Перш ніж вибрати певний фільтр на квартиру чи весь під'їзд, мешканцям краще порадитись із фахівцем.
Підмосков'я виведуть на "Чисту воду"
Очевидно, що до проблеми очищення води потрібно підходити не лише на рівні окремо взятої квартири, а й у масштабах усього регіону. З 2013 року у Московській області проводиться довгострокова цільова програма "Чиста вода Підмосков'я", яка розрахована на 2013-2020 роки. Вона спрямована на покращення якості питної води, очищення стічних вод до нормативних показників та зниження ризику для здоров'я населення. Наразі проект проходить узгодження з міністерством фінансів Московської області та комітетом з тарифів, і можливо, що вже наступного року у ситуації з неякісною питною водоювідбудуться зрушення на глобальному рівні.
Світлана КОНДРАТЬЄВА
Чи побачили помилку в тексті?Виділіть її та натисніть "Ctrl+Enter"
Вода – основний компонент рідкого середовища організму людини. Організм дорослої людини складає 60% води.
Зараз водопровідна водамістить хімічні органічні та інші сполуки і без попереднього очищенняне може вважатися питною.
Для покращення якості питної води можуть бути запропоновані такі способи очищення:
1. Спосіб нейтралізації.Налити в ємність (скляну або емальовану) із крана воду. Залишити ємність відкритою протягом доби. За цей час із води вийде хлор, аміак та інші газоподібні речовини. Потім кип'ятити її одну годину. З моменту закипання добитися лише легкого вирування. Внаслідок термічної обробки значна частина чужорідних речовин ліквідується. Після остигання вода ще повністю звільнилася від хімічних, органічних речовин, але вона вже може бути використана для приготування їжі. Для питних цілей остаточно потрібно знешкодити, для цього до 5 л кип'яченої води потрібно додати 500 мг аскорбінової кислоти, на 3 л - 300 мг, перемішати і витримати одну годину. Замість аскорбінової кислоти можна додати фруктовий сік, пофарбований в червоний, темно-червоний, бордовий кольори до легкого рожевого відтінку, і залишити на одну годину. Для нейтралізації можна використовувати чай, який додають у воду до легкої зміни кольору, і витримати протягом однієї години.
2. Спосіб виморожування.Для цього можуть бути використані пакети з-під молока, соків, в які наливають водопровідну воду з крана, недолив до краю 1 - 1,5 см. Наповнені водою пакети треба поставити в морозильну камеруабо на мороз на 5-8 годин, після чого дістати пакети, видалити крижану кірку, перелити воду в інший пакет. Крижана кірка та наморожений на внутрішній стороні пакету лід – це важка (шкідлива) вода. Перелиту в пакети воду заморожують протягом 12-18 годин. Потім пакети дістають, зовнішні стінки змочують теплою водою, крижані кристали вилучають для відтавання, а рідина, що залишилася в пакетах - не що інше, як розсіл, що складається з чужорідних і мінеральних речовин, який потрібно вилити в каналізацію.
Якщо у вас пакети переморозилися і утворився суцільний кристал із серединним стрижнем, то, не виймаючи його з пакета, теплою водою вимити стрижень, залишивши прозорий лід, потім витягти лід для розморожування. Для покращення смакових якостей на відро талої води потрібно додати 1 г морської солі (купленої в аптеці). За її відсутності в 1 л талої води додати 1/4 - 1/5 склянки мінеральної води. Свіжата вода, отримана з льоду, а краще зі снігу, має лікувально-профілактичні властивості. При її вживанні прискорюються відновлювальні процеси. Така вода сприяє адаптації в екстремальних умовах (при теплових навантаженнях, при зниженому вмісті кисню в повітрі) вона істотно підвищує м'язову працездатність. Тала вода має антиалергічні властивості і використовується, наприклад, при бронхіальній астмі, сверблячих дерматитах алергічної природи, при стоматитах. Однак користуватися цією водою слід обережно і приймати її слід по 1/2 склянки 3 рази на день для дорослої людини. Для дитини 10 років – 1/4 склянки 3 рази на день
З. І. Хата - М: ФАІР-ПРЕС, 2001
