33. Методы улучшения качества питьевой воды при централизованном водоснабжении.

см. Методички/Вода/Методы улучшения качества воды

Учебники/Румянцев, с.152-160

Назначение водопроводной станции состоит в том, чтобы

а) Поднять воду из водоисточника

б) Улучшить её качество

в) Доставить по распределительной сети потребителю.

Все методы улучшения качества воды делятся на 2 вида

1) Общепринятые методы (используются практически всегда)

• Очистка- это устранение взвешенных частиц с целью сделать воду прозрачной

• Обеззараживание– это уничтожение патогенной микрофлоры

2) Специальные методы (используются в том случае, когда нельзя выбрать другой водный источник, а данный источник требованиям не соответствует)

Обесцвечивание, Обезжелезивание, Обесфторивание, Опреснение, Фторирование, Дегазация, Дезактивация, Частичная минерализация и т.д.

Общепринятые методы

Очистка воды– это устранение взвешенных частиц с целью сделать воду прозрачной.

Очистка воды на водопроводных станциях осуществляется методом отстаивания, вода проходит через специальные отстойники – вертикальные и горизонтальные, где действует закон притяжения и крупнодисперсные частицы осаждаются.

(Более распространены горизонтальные отстойники - резервуары прямоугольной формы. Осаждение взвеси основано на резком замедлении тока воды при переходе из узкой входной трубы в полость отстойника. Так, скорость движения воды в горизонтальных отстойниках составляет 2-4 мм/с, в вертикальных - менее 1 мм/с, а время прохождения воды через отстойник достигает 8 ч. Создаются условия для осаждения взвеси, близкие к таковым в неподвижной воде, когда основным действующим фактором становится собственная тяжесть взвешенных частиц)

Это метод недостаточно эффективен, поэтому необходимо применять ещё один метод – фильтрацию, но спредварительной коагуляцией воды.

Т.е., прежде чем фильтровать воду, в неё добавляют специальные химические вещества – коагулянты (или флоккулянты).

Наиболее распространённым коагулянтом является сернокислый алюминий(Al₂(SO₄)₃) , или глинозём. (В промышленности алюминий добывают из глинозёма).

Как только в воду добавляют коагулянт, он начинает взаимодействовать с солями жёсткости воды–бикарбонатами и гидрокарбонатамикальция и магния, образуя нерастворимые в воде соединения, в виде хлопьев находящихся в толще воды.

Эти хлопья будут обладать большой активной поверхностью. Онибудут притягивать к себе взвешенные частицы. Происходитукрупнениеэтих взвешенных частиц, которые теперь уже будут легко задерживаться даже на крупных фильтрах.

В качестве фильтрана водопроводных станциях используются специальные ёмкости, заполненные чистым речным песком. Фильтры бывают медленные и скорые (см. учебник Румянцева с.154-155)

(Скорые фильтры. Это бетонные резервуары с двойным дном. Нижнее дно сплошное, а верхнее - перфорированное, что обеспечивает дренажные свойства фильтра. На перфорированное дно укладывают поддерживающий слой гравия, а на него - слой промытого речного песка. Вода для фильтрации подается сверху и отводится снизу через дренажное пространство. Фильтры промывают чистой питьевой водой, подаваемой снизу вверх)

Фильтр должен созреть, через него пропускают воду, и он загружается тем, что есть в воде. Когда воду пропускают через слой песка, то в песке задерживаются взвешенные частицы.

В результате пористость речного песка снижается, и более лёгкие частицы будут задерживаться.

Если пористость фильтра очень маленькая, то скорость фильтрации тоже будет очень низкая (низкая производительность). Однако чем ниже скорость фильтрации, тем фильтрация эффективнее.

Если создать разрежение, поток воды ускорится, однако эффективность фильтрации снизится – часть взвешенных частиц будет проходить через фильтр.

При фильтрации может частично задерживаться и патогенная микрофлора.

Однако следует отметить, что хотя адсорбция микроорганизмов при осветлении и фильтрации воды весьма велика, полной гарантии эпидемической безопасности такая схема очистки не обеспечивает. В связи с этим после очистки на фильтрах вода проходит обеззараживание.

Обеззараживание– это уничтожение патогенной микрофлоры.

Наличие патогенной микрофлоры в воде приводит к инфекционным заболеваниям.

Инфекционные заболевания, связанные с водой, носят массовый характер – являются эпидемиями. Таким образом, обеззараживание воды является мерой профилактики эпидемий.

Методы обеззараживания питьевой воды делятся на физические и химические

Физические (безреагентные): действие ультрафиолета, ультразвука, ионизирующих излучений (гамма-излучение)

Химические (реагентные): действие хлора (хлорирование воды), озона (озонирование воды), обработка солями тяжёлых металлов (нитрат серебра)