Очистка и обеззараживание воды в полевых условиях

Осветление и обесцвечиваниедостигаются применением коагулянтов (чаще технического сернокислого алюминия) или органических соединений – флокулянтов (полиакриламида) с последующим фильтрованием воды через антроцитовую крошку или ткань.

Обеззараживается водапутем обработки дезинфектантами: нейтральным гипохлоритом кальция (НГК), содержащим около 70% активного хлора, двутретиосновной солью гипохлорита кальция (ДТСГК, содержание до 55% активного хлора), или хлорной известью (до 30-35% активного хлора).

Осветление и обеззараживание воды может производиться в резервуарах (бочках, цистернах) или в колодцах. Для правильного проведения коагулирования и хлорирования необходимо рассчитать ёмкость резервуара. Объём воды в кубических и цилиндрических ёмкостях равен площади ёмкости, умноженной на высоту столба воды.

Пример расчёта объёма (V): колодец круглого сечения диаметром 1 м, высота столба воды в колодце (Н) – 2 м.

V=π·R²·Н=3,14·0,5²·2 =1,57 (м³).

Коагулирование (очистка) воды в полевых условиях

Доза коагулянта (сернокислого алюминия) определяется опытным коагулированием: в три стакана с известным объёмом воды добавляют различное количество капель коагулянта и для расчёта выбирают тот стакан, где раньше других образовались крупные быстрооседающие хлопья.

Например: наиболее быстрое оседание хлопьев произошло в стакане (200 мл), куда было добавлено 12 капель 5% раствора сернокислого алюминия. На 1 л воды необходимо добавить 60 капель коагулянта. В 1 мл водного раствора вещества содержится 20 капель. Следовательно, на коагуляцию 1 л воды необходимо добавить 3 мл 5% раствора сернокислого алюминия. При расчёте на 1 л воды сухого коагулянта потребуется 150 мг или 0,15 г, т. к. 1 мл 5% раствора содержит 50 мг сухого вещества.

Рассчитав таким образом необходимое количество коагулянта, из него готовят раствор слабой концентрации (1-5%) и выливают в ёмкость. После этого тщательно перемешивают и оставляют в покое на 3-4 часа для отстаивания. После этого осветлённую воду сливают или перекачивают в другую тару, в которой далее проводится обеззараживание.

Следует учесть, что мягкую воду для улучшения коагуляции подщелачивают содой или известью, которую берут в половинном размере от количества коагулянта и вводят в воду вместе с коагулянтом.

Хлорирование воды в полевых условиях

Основным методом хлорирования в полевых условиях является хлорирование с использованием больших доз хлора, т. н. перехлорирование или гиперхлорирование. Этот метод даёт возможность надёжного обеззараживания мутных и цветных вод.

Необходимое количество хлорной извести для гиперхлорирования определяют по формуле:

100 · а · V

Х = --------------- ,

C

где: Х – искомое количество хлорной извести, в граммах;

а – выбранная доза активного хлора для гиперхлорирования воды, в мг/л, которая выбирается произвольно в зависимости от физических свойств воды (мутность, цветность) и может колебаться в пределах 10-30 мг/л, а в некоторых случаях – 50-100 мг/л;

V – количество воды, подлежащей обеззараживанию, в м³;

С – содержание активного хлора в хлорной извести, в %.

Пример расчёта: количество воды для гиперхлорирования – 5 м³, выбранная доза активного хлора – 15 мг/ , содержание активного хлора в хлорной извести – 25%.

100 · 15 · 5

Х = ----------------- = 300 г.

25

Отвесив необходимое количество хлорной извести, готовят из неё (в ведре) раствор произвольной концентрации и выливают его в резервуар с водой. Тщательно перемешивают воду и оставляют в покое на 30 минут или более в зависимости от времени года.

Обеззараживание воды в колодце

Необходимое количество хлорной извести для обеззараживания воды в колодце устанавливают пробным хлорированием либо определяют ориентировочно: для прозрачной и бесцветной воды берут 6-8 г хлорной извести на 1м³воды; для воды мутной и окрашенной – 10-12 г/м³. Хлорную известь растирают с небольшим количеством воды до сметанообразной консистенции, затем растворяют в воде и выливают в колодец. Воду в колодце перемешивают шестом и оставляют на 1-2 часа. По истечении этого времени вода в колодце должна иметь слабый запах хлора; при отсутствии запаха дозу хлорной извести следует увеличить. Если вода сильно пахнет хлором, необходимо вычерпать некоторое количество воды, после чего в результате поступления грунтовой воды концентрация хлора снизится и запах исчезнет. Хлорирование воды в колодце следует производить, учитывая время её фактического разбора. При интенсивном разборе хлорирование производят 2-3 раза в сутки. Для постоянной дезинфекции воды в колодцах используют керамические патроны, заполненные хлорсодержащими реагентами.

Дехлорирование воды

К числу недостатков гиперхлорирования следует отнести изменение органолептических свойств воды (вкус и запах), которое появляется при избыточном содержании остаточного хлора в воде. В этом случае производят её дехлорирование, пропуская воду через активированный уголь или добавляя гипосульфит натрия в количестве 3,5 мг на 1 мг остаточного хлора.

Пример: Объём воды в цистерне 1200 л, содержание остаточного хлора 2 мг/л. Необходимое для дехлорирования количество гипосульфита составит 1200 · 2 · 3,5 = 8,4 г.

Гипосульфит разводят водой до полного растворения и вливают в резервуар с хлорированной водой, энергично перемешивая в течение 2-3 мин. Правильность дехлорирования проверяют органолептически. Если во взятой пробе запах хлора не обнаруживается, вода считается готовой к употреблению. Если после первого добавления гипосульфита остался запах хлора, то в зависимости от его интенсивности, к воде вновь добавляют приблизительно 1/4 -1/3 часть ранее введённого в воду количества гипосульфита.

Задания по формированию практических навыков:

Задача 1

Рассчитайте количество раствора Al₂(SO₄)_3, необходимого для проведения коагулирования воды в колодце квадратного сечения со стороной 2 м, глубина воды 1 м, если при пробном коагулировании наиболее быстрая коагуляция произошла в 1 стакане (200 мл), куда было добавлено 2 мл 5% раствора Al₂(SO₄)₃.

Задача 2

Рассчитайте количество сухого сернокислого алюминия, необходимого для коагулирования 100 л воды, если наиболее быстрая коагуляция произошла в 1 стакане (200 мл), куда было добавлено 2 мл 5% раствора Al₂(SO₄)₃.

Задача 3

Рассчитайте количество сухой хлорной извести, необходимой для перехлорирования воды в цистерне объёмом 1200 л, если вода имеет прозрачность 20 см, цветность 15^о, а содержание активного хлора в хлорной извести составляет 20% .

Задача 4

Произвести перехлорирование воды в бочке радиусом 1 м с глубиной столба воды 1 м. Вода имеет пониженную прозрачность (10 см) и цветность 15˚. Хлорная известь содержит 25% активного хлора.

Задача 5

Провести дехлорирование воды в резервуаре объёмом-600 л, если количество остаточного хлора в 1 л воды составляет 2,5 мг.