Макшанова, Зиматкина - Лекции по общей гигиене и экологии в таблицах

Коагуляция и флоккуляция

Физико-химические методы очистки воды выполняются на первом этапе очистки;

цель коагуляции и флоккуляции заключается в образовании коллоидных частиц, способных быстро укрупняться, адсорбировать на поверхности мелкодисперсные взвешенные частицы, бактерии и водоросли, а затем выпадать в осадок;

проводятся для ускорения процессов осветления и обесцвечивания воды.

Различают 2 типа обработки воды:

с введением в воду коагулянтов и флоккулянтов;

с использованием контактных осветлителей, основанным на действии сил прилипания.

Коагулянты, флоккулянты

В качестве коагулянтов используют

сернокислый алюминий, сернокислое железо, хлорное железо.

Коагулянт применяют в дозах 30-200 мг/дм3 воды в зависимости от цветности, мутности.

Для повышения эффективности действия

коагулянтов в последние годы используются флоккулянты: кремниевая кислота, полиакриламид (высокомолекулярные вещества).

Флоккулянты в малых дозах - 0,5-2 мг/дм3

способны ускорить и усилить образование гидрофобных коллоидных систем и существенно ускорить процесс очистки воды.

211

Отстаивание воды

Применяется 2 типа отстойников: горизонтальные, вертикальные;

Осаждение взвеси основано на резком замедлении тока воды при переводе из узкой входной трубы в полость отстойника.

В отстойниках, медленно двигаясь, вода в течение 2-3 часов частично освобождается от взвеси, преимущественно – минеральной, частично – от яиц гельминтов, крупных микроорганизмов.

В результате отстаивания увеличивается прозрачность, уменьшается цветность воды, уменьшается содержание микроорганизмов и яиц гельминтов.

Фильтрация

физико-биологический метод очистки воды, выполняется на втором этапе очистки.

В качестве фильтрующего материала используется

песок кварцевый;

в двухслойных фильтрах нижний слой - кварцевый песок, верхний – дробленый антрацит.

Фильтр должен созреть:

на его поверхности должна образоваться активная биологическая плёнка, состоящая из осадка, планктона и бактерий.

Фильтр с плёнкой задерживает до 80 % микроорганизмов воды.

Различают 2 типа фильтрации:

фильтрацию на медленных фильтрах

(10-20 дм3/ч);

фильтрацию на быстрых фильтрах

(5-12 м3/ч)  менее качественная.

212

МЕТОДЫ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

Физические методы обеззараживания:

Ультрафиолетовыми лучами. Использование ультразвука.

Использование импульсного

электрического разряда. Кипячение.

Обработка воды ультрафиолетовыми лучами

Проводится с помощью мощных ртутнокварцевых ламп высокого давления и аргоно-ртутных ламп.

Экспозиция около 2 минут.

УФ – излучение может воздействовать не только на яйца гельминтов, бактерии, но и на спороносные организмы и вирусы.

Не изменяются физико-химические и

органолептические свойства воды, метод эффективный и перспективный.

Недостатки метода: вода должна быть очень чистой – должна обладать малой цветностью и не содержать взвешенных частиц.

213

Кипячение

Простой, надежный способ обеззараживания воды.

Микроорганизмы, не образующие спор,

погибают после 20-30 секунд нагревания при температуре + 800С.

При кипячении в течение 30 минут

достигается стерилизация воды. Недостатки: улетучиваются газы,

ухудшаются свойства воды; используется для обеззараживания небольшого количества воды; в обычных условиях при комнатной температуре нельзя хранить более 1 суток, так как вода теряет способность к самоочищению и в ней быстро размножаются микроорганизмы.

Химические методы обеззараживания воды (1)

Озонирование воды

Озон одновременно обеззараживает воду, улучшает её органолептические свойства, обесцвечивает. При этом в воду не вносят никаких дополнительных веществ и соединений.

В дозе 0,8-4 мг/дм3 (в зависимости от цветности и мутности воды) в течение 3-5 мин оказывает выраженный обеззараживающий эффект.

Озон в 300 раз активнее, чем хлор, разрушает споровые бактерии.

214

Химические методы обеззараживания воды (2)

Хлорирование воды с применением:

газообразного хлора в жидком виде;

веществ, содержащих активный хлор:

хлорной извести

(активный Cl – 25 - 36 %),

хлорамина

(активный Cl – 20 – 22 %).

ХЛОРИРОВАНИЕ ВОДЫ

Достоинства метода: доступныереагенты;

дешевыйспособ, эффективный; даёт возможностьконтролироватьэффективность обработкипоостаточномухлору.

Недостатки метода: изменяются

органолептические свойства воды, препараты

агрессивны, неустойчивы прихранении.

Для хлорированияводы наводопроводных станцияхиспользуется газообразныйхлор, при введенииеговводупроисходит реакциягидролиза:

Сl2 + H2O → HCl + HOCl (хлорноватистая кислота)

HOCl → H+ + ОCl- (гипохлоритныйион);

Хлорноватистая кислота и гипохлоритный ион входят в понятие

«активный хлор».

215

СПОСОБЫ ХЛОРИРОВАНИЯ ВОДЫ:

Обычными дозами хлора  1-2 мг/дм3 - 5-6 мг/ дм3

активного хлора в зависимости от степени загрязнения воды. Остаточный хлор - 0,3-05 мг/дм3. Этот способ используется, если вода прозрачная. Экспозиция – 30 минут.

Повышенными дозами хлора (гиперхлорирование)

10-20-100 мг/дм3 активного хлора. Метод используется при

неблагополучной эпидемической обстановке, для борьбы с запахом и цветностью перед коагуляцией; для быстрого обеззараживания воды. Преимущества этого метода: сокращается время экспозиции до 15 минут, более надежный эффект, упрощение техники хлорирования, разрушаются токсины, уничтожаются спороносные формы, кроме спор сибирской язвы и яиц гельминтов.

Хлорирование с преаммонизацией  до хлорирова-

ния в воду вводят аммиак для предупреждения появления стойких фенольных запахов, если она загрязнена нефтепродуктами или веществами фармацевтической промышленности.

СанПиН 10-124 РБ 99 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»

1.Нормативы эпидемического качества воды.

2.Показатели, характеризующие качество воды по химическому составу.

3.Показатели, характеризующие органолептические свойства воды.

216

Нормативы эпидемического качества воды

Безопасность воды в эпидемическом отношении определяется отсутствием в ней болезнетворных бактерий, вирусов и простейших организмов.

 Общее микробное число – число бактерий в 1 см3 воды,

образующих колонии. Характеризует общее количество сапрофитных микроорганизмов, приспособленных жить при

оптимальной t-37°, то есть в кишечнике. В питьевой воде не должно быть > 50.

 Термотолерантные колиформные бактерии–

показатель фекального загрязнения воды. Определяют число бактерий в 100 см3 (100 мл). Термотолерантные колиформные бактерии должны отсутствовать в 300 см3.

 Общие колиформные бактерии – также показатель

фекального загрязнения воды. Общие колиформные бактерии должны отсутствовать в 300 см3

 Колифаги. Присутствие колифагов определяется в 100см3

(100мл) воды. В питьевой чистой воде колифаги должны отсутствовать.

Показатели химического состава воды

Характеризуют:

содержание химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории РБ, а также как результат антропогенного загрязнения, получившего глобальное распространение;

содержание химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе её обработки в системе водоснабжения;

содержание вредных химических веществ, поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека.

217

Химические вещества, наиболее часто встречающиеся в природных водах

Измеряются по следующим показателям:

Концентрация водородных ионов в открытых

водоемах - 6,5 - 8,0, в подземных водах – 6,5 – 9,2 единиц рН.

Общая минерализация или сухой остаток

складывается из суммы органических и минеральных веществ. Воду с сухим остатком 1000 мг/дм3 называют пресной; ›1000 мг/дм3 называют минерализованной.

Жесткость воды, которая зависит в основном от

присутствия в ней солей Ca и Mg.

Различают: общую, устранимую и постоянную жёсткость.

Общая жесткость допускается не выше 7 – 10 ммоль/дм3.

Показатели, характеризующие загрязнение воды промышленными, бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами (1)

Окисляемость  количество О2 , которое

необходимо для окисления органических веществ, содержащихся в 1дм3 (л) воды.

Для водопроводной воды – не более 5 мг/ дм3

Нефтепродукты суммарно  допускаются на

уровне не выше 0,1 мг/дм3.

Поверхностно-активные вещества (ПАВ),

суммарно – 0,5 мг/дм3.

218

Показатели, характеризующие загрязнение воды промышленными, бытовыми и сельскохозяйственными сточными водами (2)

Неорганические вещества:

Хлориды – не › 350 мг/дм3,

Сульфаты – не › 500 мг/дм3,

Нитраты – не › 45 мг/дм3,

Железо – до 0,3 (1,0) мг/дм3,

Фтор – 1,5 мг/дм3.

Микроэлементы:

Алюминий – 0,5 мг/дм3,

Свинец – 0,03 мг/дм3,

Селен – 0,01 мг/дм3,

Ртуть – 0,0005 мг/дм3.

Санитарное значение солей аммиака, азотистой и азотной кислот

Аммиак является начальным продуктом разложения

белковых веществ, поэтому его присутствие говорит о свежем загрязнении воды органическими веществами животного происхождения.

Наличие нитритов свидетельствует о том, что

прошла первая стадия минерализации аммиака.

Нитраты – конечный продукт минерализации

органических веществ, их присутствие является показателем давнего загрязнения источника.

Наличие аммиака, нитритов и нитратов говорит о постоянном и длительном загрязнении воды.

 Хлориды. Наличие большого количества хлоридов в

моче человека и животных, в хозяйственных водах позволяет использовать этот показатель как результат загрязнения воды сточными водами.

Совместное присутствие аммиака и хлоридов в воде говорит о загрязнении её мочой и фекалиями.

219

Вещества, поступающие или образующиеся в воде в процессе её обработки

хлор  остаточный свободный 0,3-0,5 мг/дм3 или

остаточный связанный - 0,8 – 1,2 мг/дм3 ;

озон остаточный  не более 0,3 мг/дм3;

хлороформ  при хлорировании воды –

не более 0,2 мг/дм3; формальдегид  при озонировании воды –

не более 0,05 мг/дм3;

остаточный алюминий  после коагуляции

0,5 мг/дм3;

остаточное железо  после коагуляции

0,3 – 1,0 мг/дм3;

полиакриламид  после флоккуляции

2,0 мг/дм3.

Показатели, определяющие органолептические свойства воды

Цветность воды не должна быть более 200;

прозрачность воды - 30 см и более;

мутность воды – до 1,5 – 2 мг/дм3 или 2,6 ед.;

привкус и запах определяются по 5-балльной шкале: 0 баллов – запах, привкус не ощущаются, 1 балл – определяются опытным лаборантом, 2

–слабые, 3 балла - заметные, 4 – отчетливые, 5

–очень сильные.

Впитьевой воде не более 2 баллов.

220