Очистка питьевой воды
Очистка питьевой воды — освобождение от взвешенных в ней веществ и уменьшение ее цветности в соответствии с гигиеническими требованиями к качеству питьевой воды. Удаление мутности и снижение цветности (осветление) воды достигается путем ее отстаивания в специальных отстойниках. Однако очень мелкие частицы взвешенных веществ и гуминовые соединения не выпадают из воды даже при длительном отстаивании.
Для увеличения эффективности осветления воду обрабатывают специальными химическими реагентами — коагулянтами, чаще всего солями трехвалентных металлов. Частицы коагулянта, взаимодействуя со взвешенными веществами и гуминовыми соединениями, связывают их в хлопья, которые быстро оседают на дно отстойника. В последнее время для ускорения процесса коагуляции в воду добавляют так называемые флоккулянты. Чаще всего в качестве флоккулянта используются высокомолекулярные соединения, например полиакриламид. Для окончательного осветления воду пропускают через медленно действующие или скорые фильтры.
При медленной фильтрации через фильтрующий слой песка вода проходит со скоростью 0,1 — 0,3 м/час, при этом в результате задержки взвешенных веществ, личинок и яиц гельминтов, а также значительного количества бактерий в верхнем слое песка образуется так называемая биологическая пленка, способствующая эффективности фильтрации. Медленные фильтры могут работать без предварительной коагуляции воды и используются на малых водопроводах, главным образом в сельских населенных пунктах. Через скорые фильтры вода фильтруется со скоростью 5—8 м/час, в верхнем слое песка также образуется пленка из хлопьев коагулянта, улучшающая фильтрацию.
Используются также новые конструкции фильтров повышенной производительности: двухслойные, в которых фильтрующий слой состоит из песка и дробленого антрацита, двухпоточные, в которых вода подается сверху и снизу, а отводится по трубам из толщи фильтрующего слоя, а также так называемые контактные осветлители, в которые подается вода и раствор коагулянта и которые заменяют собой отстойники и фильтры. http://aqua-life.com.ru/
В этом типе сооружений коагуляция и задержка хлопьев коагулянта и взвешенных частиц происходят в толще фильтрующего слоя.
После коагуляции, отстаивания и фильтрования вода становится прозрачной и бесцветной, в значительной степени уменьшается ее бактериальное загрязнение. Окончательное обеззараживание воды — удаление из нее болезнетворных микроорганизмов — производится путем ее хлорирования, озонирования, воздействия ультрафиолетовыми бактерицидными лучами, ультразвуком высокой интенсивности, ультракороткими радиоволнами, радиоактивным излучением путем использования бактерицидных свойств серебра, меди и др. Хлорирование питьевой воды осуществляется применением газообразного хлора, хлорной извести, хлорамина, пантоцида, двуокиси хлора и др. Хлор, проникая в микроорганизмы, разрушает их ферментную систему. При простом хлорировании осветленной воды величина дозы определяется хлоропоглощаемостью (в среднем 0,5 — 1 мг/л). Для более надежного эффекта, если вода очень загрязнена, производится двойное хлорирование — до очистки воды и после нее. Если в воде имеются вещества, которые могут придать ей неприятный запах и привкус после хлорирования, к воде предварительно добавляют аммиак или аммонийные соли. При хлорировании воды большими дозами хлора (в 5—10 раз большими, чем при обычном хлорировании) последующее дехлорирование производится физическими, (фильтры с активированным углем) или химическими средствами (тиосульфат натрия, двуокись серы, сульфат натрия и т. п.). Озонирование воды производится при помощи специальных аппаратов — озонаторов, из которых воздух, обогащенный озоном (03), поступает в воду и с ней смешивается. В воде 03 отдает атом кислорода и создает высокий окислительный потенциал. Применяется этот метод при централизованном водоснабжении. Обеззараживание питьевой воды ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком и др. производится при помощи специальной аппаратуры.
При необходимости удаления из воды избыточного количества железа производится ее обезжелезивание путем разбрызгивания воды на специальных сооружениях с целью ее аэрации и окисления двухвалентного железа в трехвалентное и последующей фильтрации для его задержки. Устранение привкусов и запахов воды (дезодорация) осуществляется фильтрацией воды через активированный уголь, обработкой большими дозами хлора, озонированием и др.
При высокой жесткости воды производят ее умягчение. В домашних условиях умягчение достигается кипячением воды, при котором выпадают в осадок соли кальция и магния.
На коммунальных водопроводах для умягчения используется содово-известковый метод. Наиболее совершенным методом умягчения воды является фильтрование ее через так называемые ионообменные фильтры, в которых фильтрующий слой представляет собой материал, обладающий свойством обменивать содержащиеся в них ионы на ионы солей, растворенных в воде.
При санитарном контроле за обработкой воды пробы отбираются по ходу технологического процесса: у места забора воды из водоисточника, после отстойников, фильтров и резервуаров, а также из водоводов. Пробы отбираются средним медперсоналом в соответствии с существующими специальными инструкциями. Очистка воды в полевых условиях производится главным образом в целях ее обеззараживания и обезвреживания. Обезвреживание питьевой воды имеет целью удалить из воды отравляющие вещества и яды или превратить их в менее токсичные соединения. Вода, подлежащая обезвреживанию, фильтруется через активированный уголь специального приготовления (карбоферрогель), производится хлорирование воды большими дозами активного хлора (например, для удаления из воды иприта). Каждое ОВ или группа ОВ в воде обезвреживается по особой технологии. Обезвреживание мышьяковистых соединений достигается их окислением и превращением в нерастворимые соединения.
Зарин, зоман обезвреживаются добавлением к воде, в которой они находятся, 5 мг/л кальцинированной соды на 1 мг/л этих веществ, находящихся в воде. После добавления кальцинированной соды воду в течение 1 часа тщательно размешивают, после чего она обезвреживается. Для очистки воды в полевых условиях применяют автомобильные фильтровальные станции, тканево-угольные фильтры, универсальные носимые фильтры и подвижные опреснительные установки.