У дома › Тестове › Методи за подобряване качеството на питейната вода. Начини за подобряване на състава на водата Основните методи за подобряване на качеството на водата включват

Методи за подобряване качеството на питейната вода. Начини за подобряване на състава на водата Основните методи за подобряване на качеството на водата включват

ОТДЕЛЕНИЕ ПО ОБЩА ХИГИЕНА

ВЛАДИКАВКАЗ 2011г

съставен от:

Ø асистент Ф.К. Худалова,

Ø асистент А.Р. Наниев.

Рецензенти:

Одобрено от TsKUMS GBOU VPO SOGMA Министерството на здравеопазването и социалното развитие на Руската федерация

"____" _________________2011 г., протокол No.

Цел на урока:да изучават методите за пречистване и дезинфекция на вода, да се научат да провеждат пробна коагулация и пробно хлориране на водата.

Ученикът трябва да знае:

Методи за подобряване на качеството на водата (пробно хлориране, дезинфекция на водата чрез различни методи за хлориране);

Студентът трябва да може да:

Оценява осъществимостта и ефективността на методите за подобряване на качеството на водата;

Използвайте основните регулаторни документи и информационни източници от референтен характер, за да разработите хигиенни препоръки за прилагане на схема за пречистване на водата, предназначена за битови и питейни нужди, и необходимите методи за пречистване на водата, като се вземе предвид качеството на изходната вода, нейното санитарно състояние и района около нея.

Основна литература:

Ø Румянцев Г.И. Хигиена XXI век, М., 2008.

Ø Пивоваров Ю.П., Королик В.В., Зиневич Л.С. хигиена и основи на човешката екология. М., 2004.

Ø Лакшин А.М., Катаева В.А. Обща хигиена с основите на човешката екология: Учебник. - М .: Медицина, 2004 (Учебник за студенти от медицински университети).

Ø Авчинников А.В. Хигиенна оценка на съвременните методи за дезинфекция на питейна вода // Хигиена и санитария. - 2001.-.с. 11-20.

Ø Красовски G.N., Егорова N.A. Хлорирането на водата като фактор с повишена опасност за общественото здраве // Хигиена и санитария - 2003. - № 1.

Допълнителна литература:

Ø Пивоваров Ю.П. Ръководство за лабораторни изследвания и основи на човешката екология, 2004 г.

Ø Катаева В.А., Лакшин А.М. Ръководство за практическо и самостоятелно обучение по обща хигиена и основи на човешката екология. М.: Медицина, 2005

Ø SanPiN 2.1.4.1074-01 „Питейна вода. Хигиенни изисквания за качеството на водата в централизираните системи за питейно водоснабдяване. Контрол на качеството"

Качеството на питейната вода е в основата на епидемиологичната безопасност и общественото здраве. Доброкачествената по химични, микробиологични, органолептични и естетически свойства вода е показател за високо санитарно състояние и жизнен стандарт на населението. Като се има предвид голямото значение на качеството и количеството на доставяната питейна вода за здравето на населението и условията на живот, осигуряване на нормалното функциониране на детски, лечебно-профилактични, културни, спортни и други институции, комунални услуги, промишлени предприятия и други съоръжения, е важно да се въведат прогресивни мерки в областта на водоснабдяването с питейна вода.

Основната цел на методите за подобряване на качеството на питейната вода е да предпази потребителя от патогенни организми и примеси, които могат да бъдат опасни за човешкото здраве или да имат неприятни свойства (цвят, мирис, вкус и др.). Методите за пречистване трябва да бъдат избрани, като се вземат предвид качеството и естеството на източника на водоснабдяване.

Основни начини за подобряване на качеството на водата

Основните начини за подобряване качеството на водата на повърхностните водоизточници са избистряне, избелване и дезинфекция.

Избистряне на водата е отстраняването на суспендираните твърди вещества от него.

Избелване - елиминиране на цветни колоиди.

Дезинфекция - неутрализиране на източника на патогенни бактерии и вируси, съдържащи се във водата.

За избистряне и обезцветяване се използват следните методи:

Ø естествено утаяване и филтриране на бавни филтри;

Ø коагулация, утаяване и филтриране на бързи филтри;

Ø коагулация и филтрация в контактни утаители.

Методи за пречистване на вода

Основната задача на пречистването на водата е напълно да я освободи от суспензия (мътност), да я направи прозрачна (избистри) и да намали цвета до незабележимо ниво.В съвременните условия от голямо значение е предварителното отстраняване на зоопланктона (най-малките животински организми) и фитопланктона (най-малките растителни организми) от водата. За това се използват микрофилтри и барабанни сита, през които се филтрира водата.

За избистряне и избелване комплексът от пречиствателни съоръжения включва: утаителни резервоари, миксери, реакционни камери, филтри и др.

Утаителни резервоари(хоризонтални, вертикални) - структури, предназначени за утаяване под действието на гравитацията на предимно големи по размер и маса частици, които са в суспензия във вода.

Схема на хоризонтална шахта

Недостатъкът на естественото утаяване на суспендирани вещества в утаителни резервоари е продължителността на този процес, който не осигурява утаяването на основната част от фините суспендирани вещества и всички колоидни частици. За да се ускори и повиши ефективността на утаяването на суспендираните твърди вещества и отстраняването на колоидните вещества в утаителните резервоари, водата се коагулира преди утаяване.

Схема на вертикална шахта:

1 - водоснабдяване;

2 - изход за вода;

3 - изхвърляне на утайки;

4 - флокулационна камера;

5 - пръстеновидна тава за събиране;

6 - отразяващ конус.

коагулациянаречен процес на грубо образуване, агрегиране на колоидни и фино диспергирани водни примеси, възникващи в резултат на взаимно сцепление под действието на силите на молекулярно привличане. Процесът на коагулация завършва с образуването на видими с невъоръжено око агрегати - люспи.

Коагулацията възниква под въздействието на химически реагенти - коагуланти, които включват алуминиеви соли (алуминиев сулфат A1 2 (SO 4) 3,) и желязо (железен сулфат, железен хлорид). За ускоряване на процеса на коагулация се използват флокуланти.

Филтриране- това е следващият процес след коагулацията и утаяването за освобождаване на вода от суспендирани вещества, останали след първите етапи на пречистване. Същността на филтрацията е преминаването на водата през фино порест материал, на повърхността, в горния слой или в дебелината на който се задържат суспендирани частици.

Филтърът е стоманобетонен резервоар, напълнен с филтърен материал, обикновено на два слоя. Като филтриращ материал се използват кварцов пясък, антрацитни стърготини, експандирана глина (натрошена и нетрошена), някои вулканични шлаки, експандиран полистирол и др.

Има два метода за филтриране на водата.

1. Филтърната филтрация включва образуването на биологичен филм от предварително задържани примеси в горния слой на филтърната среда. В началото, поради механичното утаяване на суспендираните частици и тяхното залепване към повърхността на захранващия материал (напр. пясък), размерът на порите намалява. След това на повърхността на пясъка се развиват водорасли, бактерии и други живи организми, които дават началото на тинеста утайка, състояща се от минерални и органични вещества (биологичен филм). Филмът достига дебелина от 0,5-1 mm или повече. Той играе решаваща роля в работата на бавните филтри, задържа най-малките суспензии, 95-99% от бактериите, осигурява 20-45% намаление на окисляемостта и 20% цвят.

2. Обемната филтрация се извършва на бързи филтри и е физико-химичен процес, при който механичните примеси на водата проникват в дебелината на филтърната среда и се адсорбират върху повърхността на нейните частици и коагулантни люспи. В резултат на намаляването на размера на порите се увеличава устойчивостта на натоварване по време на филтриране и загубата на напор. Обемната филтрация задържа около 95% от бактериите. Бързите филтри, пропускащи повече вода, бързо се запушват и изискват по-често почистване.

Двуслоен филтър

Флотацията е ефективен метод за пречистване на води с ниска мътност и високо съдържание на органични съединения, които трудно се обработват в утаители и утаители.

Флотация- това е процес, чиято същност се състои в това, че колоидни и диспергирани примеси се комбинират с въздушни мехурчета, фино диспергирани във вода. Комплексите, които се образуват в този случай, плуват и образуват пяна върху повърхността на флотационното устройство. Намаляването на повърхностното напрежение на границата вода-въздух води до повишаване на ефективността на пречистване на водата чрез метода на флотация. За да направите това, към водата се добавят повърхностно активни вещества (флотационни реагенти).

В случай на организиране на централизирано снабдяване с питейна вода на малки съоръжения (села, пансиони, къщи за почивка и др.), Когато се използват повърхностни водни тела като източник на водоснабдяване, компактни структури с малък капацитет могат да се използват за пречистване на водата. Те включват: тръбен утаител, филтър с гранулиран товар, оборудване за подготовка и дозиране на реагентите и резервоар за промивна вода.

В съвременните пречиствателни станции, в случай на използване на реагентни технологични схеми, въвеждането на химически реагенти в пречистената вода се извършва чрез автоматични дозиращи системи. Те включват резервоари за реагенти, контролирани от микропроцесор дозиращи помпи и инжекционни клапани.

Химическа дозираща помпа с микропроцесорно управление и инжекционен клапан

Методи за дезинфекция на водата

Дезинфекцията (дезинфекцията) на питейната вода се извършва, за да се гарантира епидемичната безопасност на питейната вода и да се предотврати предаването на патогени на инфекциозни заболявания чрез водата. Дезинфекцията е насочена към унищожаване на патогенни и условно патогенни микроорганизми. Използва се за дезинфекционни цели реагент(химически) и безреагентен(физични) методи.

Реагентните методи се основават на използването на силни окислители (хлор, хлорсъдържащи вещества, озон), сребърни йони и други вещества.

Нереагентните методи включват: ултравиолетово облъчване, излагане на ултразвук, вакуум, радиоактивно лъчение, тоест физични методи, както и термична обработка. Във водоснабдителните системи дезинфекцията на водата обикновено се извършва в последния етап от нейното пречистване, преди да постъпи в резервоари за чиста вода и разпределителната водопроводна мрежа. Изборът на конкретен метод за дезинфекция зависи от качеството и количеството на изходната вода, методите за нейната предварителна обработка, условията за доставка на реагенти и други фактори.

Хлориране- обработка на питейната вода с воден разтвор на хлор с цел дезинфекция. Този метод се превърна в най-широко използваният сред всички методи за дезинфекция на вода. Това се дължи на относителната евтиност на хлора, простотата на използваното оборудване и надеждността на дезинфекциращото действие.

При обикновени температури и налягания хлорът е жълто-зелен газ с остър, специфичен мирис. Дразни лигавиците, очите, се отнася до силно токсични вещества (SDN) и, ако се изпусне във въздуха, може да причини отравяне на хората.

Хлорът може да се използва за дезинфекция на вода в различни съоръжения – от минен кладенец до голяма водопроводна система. За дезинфекция на водата могат да се използват газообразен хлор (доставя се в бутилки в течно състояние), белина, калциев хипохлорит, хлорамини, хлорен диоксид и други хлорсъдържащи вещества.

Основните условия за действие на хлора са: пълно освобождаване на водата от суспендираните вещества, достатъчна доза хлор, пълно и бързо смесване на хлора с целия обем на дезинфекцираната вода и контакт на хлора с вода за най-малко 30-60 минути от времето, необходимо за проява на бактерицидно действие. За да се осигури надеждна дезинфекция, е необходимо да се въведе в такова количество, че да покрие цялата хлорна абсорбция на водата и да се получи известен излишък на свободен активен хлор. За успеха на хлорирането на водата се съди по остатъчния активен хлор. Установено е, че дози хлор във водата от 1-3 mg/l обикновено осигуряват достатъчен бактерициден ефект. В същото време съдържанието остатъчен свободен хлорвъв вода, след като резервоарите за чиста вода трябва да са в рамките 0,3-0,5 mg/l. Такова хлориране се нарича конвенционално или хлориране, базирано на потреблението.

Абсорбция на хлор от водата -количеството хлор, което при хлориране на 1 литър вода се изразходва за окисляване на органични, лесно окисляеми неорганични вещества и дезинфекция на бактерии за 30 минути.

Необходимост от хлорид във водата -общото количество хлор, необходимо за задоволяване на абсорбцията на хлор от водата и за осигуряване на необходимото количество остатъчен хлор.

Видове хлориране

Разновидност на хлорирането на водопроводи е двойното хлориране и суперхлорирането (рехлорирането).

При двойно хлориранехлорът се въвежда във водата два пъти: първият път в смесителя преди утаителните резервоари и вторият път след филтрите, използва се например в случай на питейна вода от речна вода с високо бактериално замърсяване.

Суперхлориране- хлориране на вода с наднормени дози хлор (5-20 mg/l) с остатъчно съдържание на активно вещество: до 1-5 mg/l. Използва се временно при резки колебания в бактериалното замърсяване на водата, при особена епидемична обстановка и когато е невъзможно да се осигури достатъчен контакт на водата с хлор.

Ако има високо съдържание на остатъчен хлор, водата се счита за негодна за директна консумация и изисква последващо дехлориране с химикали (хипосулфит или серен диоксид) или сорбционен метод (активен въглен).

Един от начините за дезинфекция на водата е амонизация (хлориране с предварителна амонизация),при който във водата последователно се въвежда амоняк и след това хлор. Хлорирането с предварително амонизиране се използва за предотвратяване на появата на специфични миризми в случай на хлориране на вода, съдържаща фенол или бензол, както и за предотвратяване на образуването на канцерогенни вещества (хлороформ и др.) По време на хлориране на вода в присъствието на хуминови и други вещества.

Въпреки положителните аспекти на използването на хлор за дезинфекция на питейна вода, през последните години бяха установени и отрицателни последици от хлорирането на водата за общественото здраве.

В резултат на реакцията на хлор с хуминови съединения във водата могат да се образуват отпадъчни продукти на някои организми и вещества от техногенен произход, силно токсични, канцерогенни и мутагенни вещества. Те включват: трихалометани (THM), включително хлороформ, бромоформ, дибромохлорометан и други.

Трябва да се има предвид, че някои от вредните вещества, образувани във водата, влизат в тялото не само в процеса на пиене на вода и храна (ентерално), но и през непокътната кожа по време на душ, къпане, плуване в басейн. Ето защо важна посока в решаването на неотложния проблем е използването на други, алтернативни на хлорирането, методи за дезинфекция на питейната вода.

Озониране- обработка на водата с озон за унищожаване на микроорганизми и премахване на неприятните миризми.

Озонът (O 3) е синкав газ със специфична миризма, много добре разтворим във вода. Има висока окислителна способност, което определя бактерицидните му свойства. Действа върху протоплазмата на микроорганизмите, унищожава вируси (по-специално полиомиелит).

Озонатор - устройство (генератор) за производство на озон, използвано за дезинфекция на вода

Озонирането в сравнение с хлорирането има следното Основни предимства:

Ø надеждна дезинфекция се постига в рамките на няколко минути, докато озонът дезинфекцира водата по-ефективно от хлора от спорови форми на бактерии и патогени на вирусни инфекции;

Ø озонът, както и продуктите от неговата комбинация с вещества във вода, нямат вкус и мирис;

Ø има обезцветяване на водата и елиминиране на съществуващи преди това миризми от различен произход;

Ø излишъкът от озон след няколко минути се превръща в кислород, отделен в атмосферния въздух, и следователно не засяга човешкото тяло;

Ø в същото време, много по-малко, отколкото при хлориране, се образуват нови токсични вещества;

Ø Процесът на озониране в по-малка степен от хлорирането зависи от pH, мътност, температура и други свойства на водата;

Ø Производството на озон на място елиминира необходимостта от транспортиране и съхранение на реактиви.

Недостатъци на озониранетоОзонът е експлозивен и токсичен и е по-скъп от хлорирането. Бързото разлагане в отпадъчните води (20-30 минути) ограничава употребата им; след озониране често се наблюдава значително нарастване на микрофлората поради бактериална реактивация и вторично замърсяване. Дори високите дози озон (20 mg/l) и продължителната експозиция (1,5-2 часа) не осигуряват напълно ефективна дезинфекция на бактериалните спори. Когато водата се третира с озон, могат да се образуват токсични странични продукти: бромати, алдехиди, кетони, карбоксилни киселини и други съединения. Тези продукти могат да причинят мутагенни и други неблагоприятни ефекти.

Дезинфекция на вода със сребърни йонивъз основа на олигодинамичното действие на този метал. Среброто има способността да запазва водата за дълго време. Според публикувани данни водата, обработена със сребро в концентрация 0,1 mg / l, поддържа високи санитарно-хигиенни показатели за една година или повече.

Дезинфекцията на среброто се извършва директно чрез осигуряване на контакт на водата с металната повърхност или чрез разтваряне на сребърни соли във вода по електролитен метод. Във втория случай се използват йонатори, които осигуряват разтварянето на среброто под действието на постоянен електрически ток.

Йонаторите се използват за дезинфекция на вода на големи кораби. Астронавтите дадоха висока оценка на обработената със сребро вода. Практиката показва, че обработката на бордовите запаси от питейна вода със сребро осигурява запазване на органолептичните и хигиенни свойства при условия на космически полети с различна продължителност. Среброто се оказва и отличен консервант за минерална вода. Затова в престижни предприятия за производство на безалкохолни напитки минералната вода се дезинфекцира със сребро.

Все пак, въпреки изобилието от информация за антимикробните свойства на среброто, широкото му използване във водоснабдителната практика е възпрепятствано от различни причини, включително недостатъчно познаване на неговата токсичност.

Ултравиолетово облъчване.Бактерицидният ефект на ултравиолетовите (UV) лъчи е широко известен и многократно доказван в експерименти. UV лъчите проникват през 25 см слой чиста и безцветна вода. Под въздействието на ултравиолетовите лъчи в клетките на микроорганизмите във водата настъпват необратими процеси, причиняващи нарушаване на молекулните и междумолекулните връзки. Това води до денатурация (разрушаване) на клетъчните протеини на протоплазмата, по-специално до увреждане на ДНК, РНК, клетъчните мембрани и в резултат на това до смъртта на микроорганизмите. Образуваните под въздействието на ултравиолетовите лъчи краткотрайни озонови молекули, атомарен кислород, свободни радикали и хидроксилни групи допълнително влияят върху микроорганизмите във водата.

Методът на UV дезинфекция не променя химическия състав и органолептичните качества на водата. Предимството на метода е и скоростта на дезинфекция (няколко секунди) и липсата на мирис и вкус при използване на ултравиолетови лъчи. Лъчите действат пагубно не само на вегетативни форми на патогенни бактерии, които умират след облъчване в рамките на 1-2 минути, но и на устойчиви на хлор спори, вируси и яйца на хелминти. Многобройни изследвания показват липсата на вредни ефекти дори при дози UV лъчение, които са много по-високи от практически необходимите. Следователно, за разлика от технологията на хлориране и озониране, по същество няма опасност от предозиране на UV лъчение. В същото време има доказателства, че при правилно избрана доза UV лъчение не се наблюдава активиране на микроорганизми, което прави възможно прилагането на UV дезинфекция без последващо въвеждане на консервиращи дози хлор.

Технологията за дезинфекция на водата чрез ултравиолетово облъчване е най-лесна за изпълнение и поддръжка. Дезинфекцията на водата чрез ултравиолетово облъчване се характеризира с ниски енергийни разходи (3-5 пъти по-ниски отколкото при озониране) и липса на необходимост от скъпи реактиви.

За дезинфекция на водата се използват инсталации с живачно-кварцови лампи с високо налягане и аргон-живачни лампи с ниско налягане. Лампите се поставят над струята облъчена вода или в самата вода. В първия случай те са оборудвани с рефлектор за насочено излъчване, във втория случай лъчите се разпространяват около обиколката във всички посоки.

Инсталация за UV дезинфекция на питейна вода

Въпреки многото положителни аспекти на използването на ултравиолетово облъчване за дезинфекция на питейната вода, трябва да се има предвид, че повишената мътност, цвят и железни соли намаляват пропускливостта на водата за бактерицидни UV лъчи. Следователно водата от подземни източници със съдържание на желязо не повече от 0,3 mg/l, ниска мътност и цвят е по-подходяща за UV дезинфекция. При необходимост UV дезинфекцията на вода от повърхностни и някои подземни източници изисква нейното предварително пречистване (избистряне, обезцветяване, обезжелезяване и др.).

Дезинфекция на вода с ултразвук.Бактерицидният ефект на ултразвука се дължи главно на механичното разрушаване на бактериалната клетъчна стена в ултразвуковото поле. В този случай бактерицидният ефект е свързан с интензитета на ултразвуковите вибрации и не зависи от мътността (до 50 mg/l) и цвета. Ефектът от дезинфекцията се разпростира не само върху вегетативните, но и върху споровите форми на микроорганизмите.

За получаване на ултразвукови вибрации, необходими за дезинфекция на вода, се използват пиезоелектрични и магнитострикционни устройства. Продължителността на дезинфекциращото действие на ултразвука е секунди.

Дезинфекция на вода чрез вакуумосигурява дезинфекция на бактерии и вируси чрез ниско налягане. В този случай пълният бактерициден ефект може да се постигне след 15-20 минути.

Радиационна дезинфекция на водата.Йонизиращо (проникващо) лъчение се нарича късовълново рентгеново и γ-лъчение, поток от високоенергийни заредени частици (електрони, протони, дейтрони, α-частици и ядра на отката), както и бързи неутрони (частици, които нямат заряди). Взаимодействайки с електронните обвивки на атомите и молекулите на средата, те предават част от енергията си към тях, предизвиквайки йонизация на молекулите. Електроните, освободени в този процес, като правило имат значителна енергия, която се изразходва за йонизиране на още няколко водни молекули.

Йонизиращото лъчение е мощен безреагентен фактор, чието действие води до смъртта на патогенните микроорганизми, намиращи се в облъчената вода и нейната дезинфекция. Първичните продукти на радиолизата на водата нарушават метаболизма в бактериалната клетка.

Радиационното пречистване и дезинфекция на водата имат следните предимства пред традиционните методи за пречистване:

ü универсалност, тоест способността да се неутрализират много органични и всякакви микробни замърсители;

ü висока степен на дезинфекция и пречистване;

ü висока скорост на обработка и възможност за пълна автоматизация.

Въпреки това, като се има предвид замърсяването на водните тела със специфични техногенни вещества и по други причини, комбинираните методи стават широко разпространени, когато радиационната обработка на водата се използва заедно с традиционните методи за дезинфекция (хлориране или озониране).

Термична дезинфекция на водаИзползва се главно за дезинфекция на малко количество вода в детски заведения (училища, предучилищни институции, пионерски и летни лагери), санаториуми, болници, на кораби, а също и у дома.

Установено е, че пълна дезинфекция на модата (унищожаване на всички видове и форми на патогени) се постига само в резултат на кипене на вода за 5-10 минути. Трябва обаче да се има предвид, че преварената вода е лишена не само от патогенни, но и от сапрофитни, безвредни или дори полезни за човека микроорганизми. В такава вода лесно се размножават микроорганизми, попаднали в нея след варене и охлаждане, което води до бързо влошаване на нейното качество. Следователно преварената вода трябва да се съхранява в плътно затворени съдове на хладно място за не повече от 24 часа.

филтърна кана

Плюсове: филтърната кана е много лесна за използване, не изисква връзка с водоснабдяването, процесът на почистване не трябва да се контролира.

Минуси: малък обем пречистена вода (от 1 до 2 литра), ниска степен на пречистване.

Отличен абсорбент - въглища - абсорбира хлор, хлорорганични и органични замърсявания, а допълнителната му обработка със сребро предотвратява развитието на бактерии.

И филтъра, и чайника

Беше съвсем естествено решение да комбинирате в един съд чайник и филтър за пълнене с вода. Електрическата кана съчетава функциите за филтриране и омекотяване на вода, с филтри за пречистване на водата, които ви позволяват бързо и ефективно да пречистите чешмяната вода от хлор и други примеси, предотвратявайки образуването на котлен камък.

Закрепване на крана

Принцип на работа: водопречиствателят се поставя директно на крана, водата се подава към него под налягане.

Плюсове: ниска цена, лесен за използване.

Минуси: ниска производителност (0,3-0,5 l / min), необходимо е да се използва контейнер за съхранение на пречистена вода. Ако филтърът няма превключвател, ще трябва да го включвате и изключвате всеки път ръчно.

Практическа работа №1

Контролни и тренировъчни тестове

1. Най-разпространеният начин за дезинфекция на питейна вода във водопровод:

а) хлориране;

б) UV облъчване;

в) озониране.

2. При дезинфекция на питейна вода с препарати, съдържащи хлор, органолептичните свойства на водата могат:

а) подобрявам

б) влошават се

в) не се променя.

3. Методите за физическа дезинфекция включват:

а) използването на водороден прекис;

в) кипене;

д) олигодинамично действие на среброто.

4. Специални методи за подобряване на качеството на питейната вода:

а) обеззаразяване;

б) изясняване;

в) дезодориране;

г) обезгазяване;

д) почистване.

5. Приблизителни стойности на дозата хлор по време на хлориране с нормални дози:

а) 1-5 mg/l;

б) 10-15 mg/l;

в) 20-30 mg/l.

6. Методи за дезинфекция на питейна вода:

а) коагулация;

б) хлориране;

в) флуориране;

г) озониране;

д) UV третиране.

7. Показания за използване на метода на хлориране с преамонизация са:

а) високо микробно замърсяване;

б) предотвратяване на провокиращи миризми;

в) неблагоприятна епидемиологична обстановка за чревни инфекции;

г) разширена водопроводна мрежа;

д) невъзможността да се осигури достатъчно време за контакт на водата с хлор.

8. Предимствата на озона пред хлора при дезинфекция на питейна вода:

а) подобрява органолептичните свойства на водата;

б) подобрява органолептичните свойства на водата и изисква по-малко контактно време;

в) подобрява органолептичните свойства на водата, изисква по-малко време за контакт и е по-ефективен срещу патогенни протозои.

9. При дезинфекция на питейната вода с ултравиолетово лъчение органолептичните свойства на водата могат:

а) подобрявам

б) влошават се

в) не се променя.

10. При дезинфекция на вода с хлорсъдържащи препарати нейните органолептични свойства:

а) влошават се

б) не се променят;

в) се подобряват.

Контролни въпроси

1. Как се класифицират методите за подобряване на качеството на питейната вода?

2. Как се коагулира водата? Какви коагуланти познавате?

3. Как се утаява водата?

4. Какви филтри познавате, как се различават един от друг?

5. Опишете реагентните методи за дезинфекция на питейна вода.

6. Избройте методите за хлориране. Какви са предимствата и недостатъците на всеки от тях?

7. Какво е абсорбция на хлор и нужда от хлор във водата?

8. Какво е хигиенното значение на остатъчния хлор в питейната вода?

9. Как се определя съдържанието на активен хлор в белина?

10. Как се определя дозата белина според остатъчния хлор?

11. Опишете физични методи за подобряване на качеството на питейната вода.

12. Какви допълнителни методи познавате за подобряване качеството на питейната вода?

13. Извършете сравнителна оценка на физични и химични методи за подобряване на качеството на питейната вода.

14. Какви комбинирани методи познавате за подобряване качеството на питейната вода?

Министерство на здравеопазването и социалното развитие на Руската федерация"

ОТДЕЛЕНИЕ ПО ОБЩА ХИГИЕНА

МЕТОДИ ЗА ПОДОБРЯВАНЕ КАЧЕСТВОТО НА ПИТЕЙНАТА ВОДА

ВЛАДИКАВКАЗ 2011г

съставен от:

Ø Доктор на медицинските науки, професор А.Р. Кусова,

Ø асистент Ф.К. Худалова,

Ø асистент А.Р. Наниев.

Рецензенти:

Ø F.V. Калагова - професор, доктор на медицинските науки, гл. Катедра по обща и биоорганична химия;

Ø Туаева И.Ш. - Кандидат на медицинските науки, доцент в катедрата по хигиена на Факултета по превантивна медицина с курс по епидемиология и FPDO

са често срещани

1. Избистряне (елиминиране на мътността)

2. обезцветяване

3. Обеззаразяване

Почистване по 2 схеми:

1. Утаяване, бавна филтрация

2. Коагулация, утаяване, бързо филтриране

1. Водата се движи много бавно по хоризонталните утайки в рамките на 4-8 часа, в резултат на което всички големи, суспендирани частици се утаяват на дъното. След това водата влиза в бавния филтър - големи структури с няколко слоя:

а) подложка.

б) пясък. V = 0,1 - 0,3 m / h - филтриране.

По време на работа на филтъра той „узрява“, на повърхността му се образува филм, ефективността се увеличава, скоростта намалява. 99,5% - ефективност на дезинфекция.

2. Водата се подлага на коагулация, образуваните във водата люспи имат заряд, върху тях се адсорбират суспендирани частици, които се утаяват заедно с люспите. Реактиви: Al сулфат, Fe. Al - образува съединения с бикарбонат.

Първи етап. Определяне на бикарбонатна твърдост (количество Al). Реакцията е бавна, малко люспи - при излишък от алуминиев сулфат е необходимо да се въведе алкал, за да се ускори реакцията. При контакт с вода се образува колоиден разтвор.

След коагулация водата се изпраща към бързи филтри, скоростта е 50-100 пъти по-висока, отколкото при бавни.

Ефективност на обеззаразяване 95%.

Дезинфекция:

Прилагат се физични, химични, механични методи.

а) Химични методи - хлориране, хидрохлориране, използване на действието на соли на тежки метали.

б) Механичен метод - филтриране през специални свещи (Chamberlane)

в) Физичен метод – UV облъчване.

Специални методи

Специфични методи за обеззаразяване:

1. Дезодориране - премахване на неприятния вкус и мирис.

2. Дегазация

3. Флуориране

4. Омекотяване

5. Гладене

6. Описване

Реактиви: Газообразен хлор, Cl - вар, DTSGK - две трети сол на хипохлорит Ca.

Хлориране - нормалната доза Cl остава, но след това водата се освобождава от излишния F.

Cl-необходимост - количеството ml активен Cl, необходимо за скоростта на дезинфекция на водата.

Свързаният хлор се използва за дезинфекция, свободният хлорен остатък е 0,5-0,3 mg/l.

0,3-0,5 - количеството хлор не променя значително органичните свойства на водата, но показва пълнотата на дезинфекцията.

Свързан Cl не повече от 0,8 mg/l.

Остатъчен азот 0,3-0,5 mg/l.

Избор на източник на водоснабдяване

През 1948 г. е приет GOST "Източници на централизирано битово водоснабдяване 27.84"

Подземните източници са разделени на класове в зависимост от методите за подобряване на качеството на водата.

1. Отговаря на всички изисквания на ЗОПИН.

2. По някои показатели имат отклонения (аерация, филтрация, дезинфекция).

3. Те имат изискванията на SANPIN като първи, но филтрирането става с предварително утаяване.

Повърхностни източници:

Клас 1 - дезинфекция, филтрация, коагулация.

Степен 2 - коагулация, утаяване, дезинфекция.

Степен 3 е същата като степен 2, само с използването на полиефекторни методи за филтриране.

Места на децентрализирано водоснабдяване:

В селските райони, при наличие на източник на подземни води. Инсталирайте изкопани или пробити кладенци.

Изкопани кладенци.

Почвата е защитена от наводнения, заблатяване. Стените на кладенеца са по-пропускливи, надморската височина е най-малко 80 см. Около кладенеца на дълбочина 2 м и ширина 100 на 70 се отстранява пръст и се запълва с глина. Водовземането трябва да се извършва по такъв начин, че да не се извършва замърсяване.

Сондажни кладенци- пробийте земята, монтирайте електрическа помпа отгоре.

Предимства: увеличена дълбочина, стените не са пропускливи.

Проверка на кладенеца:

1. Санитарно-епидемиологични (откриване на болести, предавани чрез вода)

2. Санитарен

Обработка на вода от кладенец:

След ремонт

При наличие на инфекциозни заболявания

Временно хлориране в случай на замърсяване на подпочвените води 1,5 - 2 l / на 1 m от кладенеца.

Непрекъснато - от обем от 0,25-1 l се добавят 150-600 грама вар към доставката, разтворът дифундира в продължение на 30 дни.

За да се приведе качеството на водата на източниците на водоснабдяване до изискванията на SanPiN - 01, има методи за пречистване на водата, които се извършват във водопроводи.

Има основни и специални методи за подобряване качеството на водата.

аз . ДА СЕ основенметодите включват избистряне, избелване и дезинфекция.

Под изясняванеразбира отстраняването на суспендирани частици от водата. Под обезцветяванеразбират отстраняването на оцветени вещества от водата.

Избистрянето и избелването се постига чрез 1) утаяване, 2) коагулация и 3) филтриране. След преминаване на водата от реката през приемните решетки, в които остават големи замърсители, водата постъпва в големи резервоари - утаители, с бавен поток, през който едрите частици падат на дъното за 4-8 часа. За утаяване на малки суспендирани частици водата влиза в резервоарите, където се коагулира - към нея се добавя полиакриламид или алуминиев сулфат, който под въздействието на водата става като снежинки, люспи, към които се прилепват малки частици и се адсорбират багрила, след което се утаяват на дъното на резервоара. След това водата преминава към последния етап на пречистване - филтриране: бавно преминава през слой пясък и филтърна тъкан - тук се задържат останалите суспендирани частици, яйцата на хелминтите и 99% от микрофлората.

Методи за обеззаразяване

1.Химикал: 2.Физически:

-хлориране

- използване на натриев хипохлорит-варене

-озониране -U\V облъчване

-използване на сребро -ултразвук

лечение

- използвайте филтри

Химични методи.

1. Най-широко използваните метод на хлориране. За това се използва хлориране на вода с газ (на големи станции) или белина (на малки). Когато хлорът се добави към водата, той се хидролизира, образувайки солна и хипохлорна киселина, които, лесно прониквайки през обвивката на микробите, ги убиват.

А) Хлориране в малки дози.

Същността на този метод се състои в избора на работната доза според потребността от хлор или количеството остатъчен хлор във водата. За да направите това, се извършва пробно хлориране - избор на работна доза за малко количество вода. Явно се приемат 3 работни дози. Тези дози се добавят към 3 колби от 1 литър вода. Водата се хлорира през лятото за 30 минути, през зимата за 2 часа, след което се определя остатъчният хлор. Тя трябва да бъде 0,3-0,5 mg / l. Това количество остатъчен хлор, от една страна, показва надеждността на дезинфекцията, а от друга страна, не влошава органолептичните свойства на водата и не е вредно за здравето. След това се изчислява дозата хлор, необходима за дезинфекция на цялата вода.

Б) Хиперхлориране.

Хиперхлориране - остатъчен хлор - 1-1,5 mg/l, прилага се в периода на епидемична опасност. Много бърз, надежден и ефективен метод. Провежда се с големи дози хлор до 100 mg/l със задължително последващо дехлориране. Дехлорирането се извършва чрез преминаване на вода през активен въглен. Този метод се използва в полеви условия.В полеви условия прясната вода се третира с хлорни таблетки: пантоцид, съдържащ хлорамин (1 табл. - 3 mg активен хлор), или аквацид (1 табл. - 4 mg); а също и с йод - йодни таблетки (3 mg активен йод). Броят на таблетките, необходими за употреба, се изчислява в зависимост от обема на водата.

в) Дезинфекция на вода не е токсична и неопасна натриев хипохлоритизползва се вместо хлор, който е опасен за употреба и отровен. В Санкт Петербург до 30% от питейната вода се дезинфекцира по този метод, а в Москва от 2006 г. всички водопроводи са прехвърлени към него.

2.Озониране.

Прилага се при малки водопроводи с много чиста вода. Озонът се получава в специални апарати – озонатори, след което се прекарва през водата. Озонът е по-силен окислител от хлора. Той не само дезинфекцира водата, но и подобрява нейните органолептични свойства: обезцветява водата, елиминира неприятните миризми и вкусове. Озонирането се счита за най-добрият метод за дезинфекция, но този метод е много скъп, така че хлорирането се използва по-често. Озонаторът изисква сложно оборудване.

3.Използването на сребро."Посребряване" на водата с помощта на специални устройства чрез електролитна обработка на водата. Сребърните йони ефективно унищожават цялата микрофлора; те пестят водата и позволяват нейното съхранение за дълго време, което се използва в дългосрочни експедиции по воден транспорт, от водолази за запазване на питейната вода за дълго време. Най-добрите домакински филтри използват сребърно покритие като допълнителен метод за дезинфекция и пестене на вода.

Физически методи.

1.кипене.Много прост и надежден метод за дезинфекция. Недостатъкът на този метод е, че не може да се използва за третиране на големи количества вода. Следователно кипенето се използва широко в ежедневието;

2.Използване на домакински уреди- филтри, осигуряващи няколко степени на пречистване; адсорбиращи микроорганизми и суспендирани твърди вещества; неутрализиране на редица химически примеси, вкл. твърдост; осигуряване на абсорбция на хлор и хлорорганични вещества. Такава вода има благоприятни органолептични, химични и бактериални свойства;

3. Излагане на UV/UV лъчи.Това е най-ефективният и широко разпространен метод за физическа дезинфекция на водата. Предимствата на този метод са скоростта на действие, ефективността на унищожаването на вегетативни и спорови форми на бактерии, яйца на хелминти и вируси. Лъчите с дължина на вълната 200-295 nm имат бактерициден ефект. За дезинфекция на дестилирана вода в болници и аптеки се използват аргоново-живачни лампи. На големи водопроводи се използват мощни живачно-кварцови лампи. На малки водопроводи се използват непотопяеми инсталации, а на големи - потопяеми, с капацитет до 3000 m 3 / час. Излагането на UV е силно зависимо от суспендираните твърди вещества. Надеждната работа на UV инсталациите изисква висока прозрачност и безцветност на водата, а лъчите действат само през тънък слой вода, което ограничава приложението на този метод. UV лъчението се използва по-често за дезинфекция на питейна вода от кладенци за изкуство, както и рециклирана вода от плувни басейни.

II. Специален методи за подобряване качеството на водата.

-обезсоляване,

- омекотяване,

-флуориране - При липса на флуор се извършва флуорираневода до 0,5 mg/l чрез добавяне на натриев флуорид или други реактиви към водата. В Руската федерация в момента има само няколко системи за флуориране на питейната вода, докато в Съединените щати 74% от населението получава флуорирана чешмяна вода,

-дефлуоризация -При излишък на флуор водата се подлага на размразяванеметоди за утаяване с флуор, разреждане или сорбция на йони,

дезодориране (премахване на неприятни миризми),

-обезгазяване,

-деактивиране (освобождаване от радиоактивни вещества),

-отстраняване на желязо -Да се намали твърдостводите на артезиански кладенци използват кипене, реагентни методи и йонообменен метод.

Отстраняване на железни съединения от артезиански кладенци (отстраняване на желязо) и сероводород ( обезгазяване) се извършва чрез аериране, последвано от сорбция върху специална почва.

Към слабоминерализираната вода минералвещества. Този метод се използва при производството на бутилирана минерална вода, продавана чрез дистрибуторската мрежа. Между другото, потреблението на питейна вода, закупена от разпределителната мрежа, се увеличава в целия свят, което е особено важно за туристите, както и за жителите на необлагодетелстваните райони.

Да се намали обща минерализацияизползват се подземни води, дестилация, сорбция на йони, електролиза и замразяване.

Трябва да се отбележи, че тези специални методи за обработка (кондициониране) на водата са високотехнологични и скъпи и се използват само в случаите, когато не е възможно да се използва приемлив източник за водоснабдяване.

Практически урок

МИНИСТЕРСТВО НА ОТБРАНАТА НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЯ ГЛАВЕН ВОЕННОМЕДИЦИНСКИ ОТДЕЛ

ВОЕННО-МЕДИЦИНСКА АКАДЕМИЯ

(VMEDA)

пр. №

№ на държавна регистрация.

инв. Не. _______

ОДОБРЯВАМРъководител на Академията Почетен деец на науката на Руската федерация, доктор на медицинските науки, професор, генерал-майор от медицинската служба Б. Гайдар

VriD Началник на Научноизследователския център на Военномедицинска академия доктор на медицинските науки проф. полк. от медицинска служба		С. Пелешок
Началник на Научно-развойния отдел по хранене и водоснабдяване на Научно-изследователския център на Военномедицинска академия Кандидат на медицинските науки Полковник от медицинската служба		В. Майдан
Научен ръководител на ВрИД на заместник-началника на отдел „Научно-развойна дейност по хранене и водоснабдяване” на НЦ на ВМА, к.м.н., майор по медицинска служба.
Отговорен изпълнител старши научен сътрудник от Научноизследователски център по хранене и водоснабдяване на НЦ на ВМА к.б.н.		Е. Сорокалетова

САНКТ ПЕТЕРБУРГ 2002г

СПИСЪК НА ИЗПЪЛНИТЕЛИТЕ

Научен ръководител на работата \|: VrID Заместник-ръководител на отдела за изследване и развитие на храненето и водоснабдяването Кандидат на медицинските науки Майор на медицинската служба
Отговорен изпълнител: ст.н.с., НИИ по хранене и водоснабдяване, к.б.н.		Е. Сорокалетова (резюме, въведение, 18.03.2002 г. раздели 1, 2, 3, заключение)
		Е. Гвардина
Младши научен сътрудник, Изследователски институт по хранене и водоснабдяване		Е. Кравченко (раздел 1)
Младши научен сътрудник, Изследователски институт по хранене и водоснабдяване		И. Коновалова
Доцент от катедра "Връзки с обществеността", кандидат на медицинските науки		В. Нариков 18 март 2002 г (раздел 1, резюме, въведение, заключение)
Началник на научноизследователския отдел доктор на медицинските науки професор полковник от медицинската служба		С. Матвеев

РЕЗЮМЕ

Доклад – 77 стр., 1 книга, 20 таблици, 146 източника.

КАЧЕСТВО НА ВОДАТА, ВОДА ПРЕЧИСТВАНА, НАТУРАЛНА

МИНЕРАЛНИ СОРБЕНТИ

Обект на изследването са природни минерални сорбенти (PMS), перспективни за използване в процесите на пречистване и кондициониране на вода: шунгит, кремък, глауконит варовик.

Цел на работата

При провеждане на изследвания с помощта на съвременни биологични и физико-химични методи е доказано, че PMS ефективно пречиства водата от замърсяване. Кремъчният и глауконитният варовик се оказаха най-обещаващите PMS за пречистване на вода от йони на тежки метали. Тяхната ефективност превъзхожда активния въглен (АС) и шунгита.

Всички изследвани PMS премахват фенола от водата при концентрации до 50 MPC. При по-високи концентрации на фенол ефективността на шунгита е по-висока от тази на варовика от кремък и глауконит за всички моделни параметри на водата.

PMS пречиства водата от излишното съдържание на железни йони и шунгитът е 2 пъти по-ефективен от АС, кремък и глауконит варовик.

PMS имат изразени сорбционни свойства по отношение на бактериите E. coli щам K12, спорите на B. subtilis и C. perfringes, намалявайки съдържанието на микробни агенти поне хиляда пъти.

Шунгитът проявява специфична активност при отстраняване на частици от радикална и йон-радикална природа от водата, като значително превъзхожда както кремъчния, така и глауконитния варовик и АС в това отношение (съответно с 56, 36 и 31 пъти).

Водата, обработена с PMS, подобрява качеството си поради дълбоко пречистване от химически замърсители, намалява токсичността, а също така повишава биологичната активност поради обогатяване с основни макро- и микроелементи.

Технологиите и устройствата за лечение, които използват PMS, не са по-ниски, а в някои случаи и по-добри по ефективност от AC и са много по-евтини като цена. Русия разполага с мощна суровинна база за PMS, което прави използването им обещаващо при пречистване на вода.

СПИСЪК НА СЪКРАЩЕНИЯТА, СИМВОЛИТЕ,

СИМВОЛИ, ЕДИНИЦИ И ТЕРМИНИ

	Активен въглен
	Световна здравна организация
	индекс на замърсяване на водата
	повърхностноактивни вещества
	максимално допустима концентрация
	естествени минерални сорбенти
	органохлорни пестициди


ВЪВЕДЕНИЕ ..................................................................................
1. КАЧЕСТВО НА ПИТЕЙНАТА ВОДА И НАЧИНИ ЗА ПОДОБРЯВАНЕТО ГО (Избор на посока на изследване) .................................................
1.1. Качеството на водата на водоизточниците .................................................
1.2. Съществуващи и бъдещи начини за подобряване на качеството на водата ................................................................................................
1.3. Естествени минерални сорбенти - перспективни материали в процесите на подобряване качеството на водите ................................................................................
1.3.1. Въглеродсъдържащи скали - шунгити.............
1.3.2. Силициев диоксид и силикатни скали .................................
1.3.1. Карбонатни скали .................................................
2. МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ НА ИЗСЛЕДВАНЕ ..............................................
3. ЕКОЛОГИЧНО-ХИГИЕНИЧНО ИЗСЛЕДВАНЕ НА ПРИЛОЖЕНИЕТО НА ПРИРОДНИ МИНЕРАЛНИ СОРБЕНТИ ЗА ПОДОБРЯВАНЕ КАЧЕСТВОТО НА ВОДАТА.................................................................................
3.1. Влияние на естествените минерални сорбенти върху органолептичните свойства на водата..................................................................
3.2. Влияние на естествените минерални сорбенти върху химичния състав на водата ..................................................................................................
3.2.1. Неорганични токсични вещества .............................................
3.2.2. Органични токсични вещества .............................................
3.3. Влияние на естествените минерални сорбенти върху микробиологичните показатели на водата..................................................................
3.4. Токсико-хигиенна оценка на вода, филтрирана през филтри, съдържащи естествени минерални сорбенти
3.5. Биологичен ефект на водата, активирана с кремък .................................
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................................
СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНИТЕ ИЗТОЧНИЦИ ..............................................

ВЪВЕДЕНИЕ

Уместността на това изследване е свързана с повишеното антропогенно и техногенно въздействие върху биосферата в Руската федерация /1-7/.

Най-големият натиск от екотоксичност се изпитва от водната среда, която е крайният резервоар на повечето замърсители. През последните 30 години структурата на водоползването се промени, което доведе до рязко увеличаване на социалния компонент на водоползването. Делът на битово-питейното водоснабдяване нараства от 9% през 1970 г. на 21% през 1999 г. /8/. В тази връзка съществува реален проблем с качеството на питейната вода, обусловен от замърсяването на естествената вода, незадоволителното й пречистване във ВиК и вторичното замърсяване в разпределителните мрежи. В настоящата ситуация най-обещаващият подход за осигуряване на населението на Руската федерация и личния състав на въоръжените сили с висококачествена питейна вода е използването на средства и методи за допълнително пречистване и подготовка на водата на мястото на употреба, включително в местата на дислокация на армията и флота /9/.

В момента пречистването на водата се превръща в един от най-разпространените технологични процеси. Това определя особената актуалност на въпроса за намаляване на разходите за почистване на питейни, технически и отпадъчни води. В тази връзка използването на естествени сорбенти, чиито находища се намират на територията на Руската федерация, изглежда много обещаващо. В литературата се появяват все повече съобщения за ефективността на използването на природни сорбенти за отстраняване на диспергирани примеси, нефт и нефтопродукти, повърхностно активни вещества, багрила, радиоактивни замърсители и др. от водата /10÷16/.

Днес, когато се използват естествени сорбенти за отстраняване на тези вещества от водата, като правило доминира емпиричният подход, което затруднява провеждането на технологични процеси при оптимални условия.

В тази връзка е необходимо да се разработят научни основи за използването на естествени сорбенти при пречистване на вода, за което е необходимо да се обобщи наличната информация за тяхното използване, както и да се очертаят рационални начини за тяхното използване в конкретни технологични процеси на пречистване на водата.

Цел на работатасе състои в експериментална оценка на ефективността на използването на естествени минерални сорбенти за пречистване и кондициониране на водата.

За постигането на тази цел е необходимо да се реши следното задачи:

1. Оценете ефективността на естествените минерални сорбенти в процеса на пречистване на питейната вода от химически и микробиологични замърсители.

2. Да се изследват токсичните и хигиенните показатели на водата, пречистена с естествени минерални сорбенти (PMS).

3. Да се изследва биологичния ефект на пречистена за ПМС вода.

4. Оценете възможността за използване на PMS за индивидуална и колективна последваща обработка на питейната вода.

Тази работа е извършена в Научноизследователската лаборатория за модерни технологии за пречистване на вода към Научноизследователския център по хранене и водоснабдяване на Научноизследователския център на Военномедицинска академия от януари 2000 г. до март 2002 г. в съответствие с Директива №.

Научните изследвания, проведени във ВМА през 1993 ÷ 2001 г. и отразени в редица доклади, статии и монографии /17÷24/ намират своето развитие в НИРД.

1. КАЧЕСТВО НА ПИТЕЙНАТА ВОДА И НАЧИНИ ЗА ПОДОБРЯВАНЕТО ГО(Избор на посоката на изследване)

1.1. Качеството на водата на водоизточниците

Според Държавния воден кадастър най-честите замърсители на повърхностните води на сушата са нефтопродукти, феноли, хлорорганични пестициди (ХОР), лесно окисляеми органични вещества, съединения на медта и цинка. В отделни райони се срещат никелови комплекси, амониев и нитритен азот, както и специфични замърсители, характерни за отделните отрасли - лигнин, лигносулфонати, ксантогенати, метилмеркаптан, анилин /25/.

През последните години, на фона на леко намаление на брутния обем на отпадъчните води, се наблюдава тенденция към увеличаване на дела на непречистените отпадъчни води, зауствани във водните обекти /8/. Според Министерството на природните ресурси общият обем на замърсените отпадъчни води, зауствани във водни обекти, е 28 km3/годишно, от които само 10% (2,8 km3) се пречистват съгласно стандартите. Само 13% от отпадъчните води се пречистват в комуналните услуги. Годишно във водоемите на страната се изхвърлят 1000 тона цинк, 700 тона никел, 150 тона мед и хром и 120 тона кадмий. Това количество токсични вещества е достатъчно, за да замърси повече от 500 km3 вода, което е сравнимо с годишния отток на руските реки /26÷28/.

На редица места средната годишна концентрация на замърсители надвишава 5 ПДК по три и повече показателя (в р. Нева - с. Новосаратовка, р. Нарва - гр. Иван-город, р. Онега - с. Порог, р. Сев. Двина - с. Усть-Пинега) /25/.

В резервоара Proletarskoye - Ростовска област, r. Пелима, р. Ob et al., средногодишната концентрация на нефтопродукти, феноли, медни съединения е най-малко 30 ПДК /25/.

Наблюдавани са случаи на изключително високи нива на замърсяване на водата в реката. Purtse (феноли 213÷240 MPC), r. Косва (железни съединения - 157 MPC, медни съединения - 160 MPC), r. Чусовой (хромни съединения - 720 MPC), Братско язовир. (метилмеркаптан - 300-500 MPC), r. Клязма (нефтопродукти - 176 MPC), r. Охинка (нефтопродукти - 120 MPC) /25/.

Особено опасни са аварийните ситуации в производството, когато във водата попадат вредни вещества в концентрации до 1000 ПДК /29, 30/.

Селскостопанското производство също допринася за замърсяването на водоизточниците.

От общото количество на използваните в селското стопанство ОКП 1÷5% попадат в повърхностните води, около 5% мигрират в долните почвени хоризонти и подпочвените води. Най-високото ниво на замърсяване на водата от OCP е отбелязано в басейните на Волга, Об, Амур, Урал, Днепър, Терек, Пясина. Високи концентрации на OCP са отбелязани във водни обекти не само в райони с интензивно земеделие и производство на OCP, но и в райони, където използването им липсва или е минимално, което показва глобалното разпространение на OCP /31/.

Повечето от водните обекти на Руската федерация служат като източници на питейна вода, поради което увеличаването на замърсяването на природните води все повече изостря проблема с осигуряването на населението с качествена питейна вода /7/.

Проучване на градските водохващания показа, че някои от тях се характеризират със замърсяване на водата, класифицирано като „високо“ и „изключително високо“. Особена опасност възниква там, където замърсяването се дължи на наличието на силно токсични съединения (водохващания Томск, Тюмен, Курган) /29/.

Проблеми с осигуряването на питейна вода има и в Северозападния регион на Руската федерация. Източникът на водоснабдяване на населението на Санкт Петербург и част от Ленинградска област е езерото Ладога.В същото време отпадъчните води от промишлени предприятия и агропромишлен комплекс и обширни територии (Ленинградска, Псковска, Новгородска, Тверска, Архангелска и Витебска области, Република Карелия и част от Финландия) влизат в Ладожкото езеро. Общият обем на замърсените отпадъчни води, постъпващи в езерото, е 400 милиона m3 годишно. Отпадъчните води съдържат повече от 600, от които 300 са токсични. В резултат на това състоянието на езерната екосистема достигна критично /32/.

Под влияние на стопанската дейност, извършвана по бреговете на Ладожкото езеро и неговия водосборен басейн, до средата на 80-те години на XX век резервоарът преминава от олиготрофно в мезатрофно състояние. Ако антропогенното натоварване остане на сегашното ниво, през следващите десетилетия езерото може да се превърне в еутрофен резервоар, което ще има катастрофални последици за водоснабдяването на Санкт Петербург. Дори и сега река Нева, която е практически единственият източник на питейна вода в Санкт Петербург, е замърсена навсякъде. Дори при източника, в резултат на еутрофикацията на Ладожкото езеро, се наблюдава повишено съдържание на токсиканти. Превишение на ПДК е установено за нефтопродукти, олово, кадмий, кобалт, никел, хром, цинк, арсен, берилий, титан, живак /33 ÷ 35/.

Освен това Нева е важна транспортна артерия и не е защитена от техногенни аварии. Така в резултат на авария с петролен танкер в устието на Нева през есента на 1999 г. цялата акватория на реката беше замърсена с мазут, а на дъното се създаде депо от токсични вещества /24/.

Бързото влошаване на качеството на водата на езерото Ладога, продължаващият поток от замърсени отпадъчни води определят качеството на водата на Нева, постъпваща в Санкт Петербург. Класът на качеството на водите във фоновия участък на 2 км нагоре от града е намален и те се характеризират като клас IV („замърсени”). Повишаването на индекса на замърсяване на водите (ИЗВ) се дължи главно на увеличението на средногодишните концентрации на летливи феноли. По този начин концентрацията на феноли във фоновия участък е 7 MPC, а общо по течението на реката. Neve - 10 MPC. Най-високото замърсяване на водата с феноли се наблюдава в устието на Нева: в проби, взети през февруари, юни и август. Концентрациите им възлизат на 40÷50 ПДК /33/. Максималната концентрация на феноли (70 MPC) е регистрирана във водите на Нева в подравняването, разположено под вливането на реката. Ижора.

Водите на Нева са замърсени с мед и манган в почти всички участъци. Така средногодишните концентрации са: мед - 4,7 ÷ 6,45 ПДК, манган - 1,1 ÷ 3,3 ПДК. Максимална концентрация на мед (19 ПДК) е регистрирана в един от най-мръсните участъци, разположен под вливането на реката. Охта, манган (9,5 MPC) - в устието на Нева /36/.

Хроничният ефект на токсичните вещества върху водните системи в региона се проявява навсякъде. Има интензивно натрупване на токсиканти в хидробионтите и прехвърлянето им по хранителни вериги. Според ГосНИОРХ, във Волховския залив на Ладожкото езеро 70÷80% от екземплярите от бяла риба, щука, платика, хлебарка и ръф са с токсикоза, достигаща 2÷4 точки по тежест. В същия тъканен участък 20÷60% от изследваните риби имат миризма на петролни продукти. В залива Свир се наблюдава отравяне при 50÷60% от рибите. Хронична интоксикация е регистрирана при 30÷60% от рибите от устния участък на реката. Видлица. При рибите се наблюдават изразени необратими патологични промени в жизненоважни органи: кардиомиопатия, мозъчна хиперемия, грануларна дегенерация на черния дроб, неоплазми в различни органи. Има висока смъртност и смущения в развитието на младите /36/.

В резултат на горното подземните води са по-надежден източник на водоснабдяване /37÷39/. Качеството на подземните води се определя от две групи фактори: геоложки и антропогенни. Първата група фактори определя качеството на подземните води, свързани със състава на водоносните скали, физикохимичните условия на тяхното образуване и циркулация, степента на защита на водоносните хоризонти от повърхностно замърсяване от покриващи глинести екрани. Втората група фактори са свързани със степента на техногенно натоварване, икономическите условия и наличието на центрове на замърсяване /40/. В момента замърсяването на хидросферата е засегнало не само повърхностните водоизточници, но и подземните води. В резултат на попадане в тях на различни битови отпадъци, вещества от големи депа за химически отпадъци и др. (особено в районите на концентрация на предприятия от газовата и нефтената промишленост) /41÷44/.

Използването на подпочвените води в Северозападния район изостава от средното за Европа, въпреки че регионът разполага с необходимите водни ресурси за това. Естественото качество на подземните води в района е изключително разнообразно – от ултрапресни води с недостатъчно съдържание на редица компоненти до слабоминерализирани води, които са на границата на възможното използване за питейни цели /43, 44/.

Подземните води имат редица специфични характеристики. От една страна, те са в състояние да се самопречистват, от друга страна, те натрупват и разпространяват замърсяващи елементи на значителни разстояния. Водоносните хоризонти на Северозападния район са защитени в различна степен от повърхностно замърсяване. Наред с районите, където те са блокирани от водоустойчиви отлагания и по този начин защитени от замърсяване (Карелски провлак, девонско поле на Ленинградска област и др.), Се отличават райони с практически незащитени водни ресурси (Карелия, платото Ижора). Подземните води са особено силно замърсени на територията на Гатчински, Волосовски, Ломоносовски, Сланцевски, Кингисепски райони, където са широко развити пукнатинно-карстови подземни води, които имат слаба степен на защита от замърсяващи агенти от повърхността /43, 44/.

За подобряване водоснабдяването на градовете и другите населени места се предлагат следните дългосрочни мерки /14/:

Подобряване на състоянието и осигуряване спазването на режимите на санитарно-охранителните зони и водозащитните зони на източниците на питейно водоснабдяване;

Засилване на контрола на качеството на водата в източника на водоснабдяване, създаване на система за автоматичен и оперативен контрол, разработване на методи и средства за определяне на по-широк диапазон и комплексни показатели за замърсяване на водата в източника;

Разработване и прилагане на целева програма за отстраняване на основните източници на замърсяване на водоизточника;

Създаване на автоматична система за управление на изхвърлянето на замърсяване;

Разработване на мерки за намаляване на въздействието на повърхностния отток върху водоизточника;

Разработване на математически модел на водоизточник, като се вземат предвид хидрохимичните данни и процесите на биохимично самопречистване, за да се прогнозира качеството на водата при промяна на входните параметри, увеличаване или намаляване на заустванията на замърсяване, аварии и други ситуации;

Идентифициране на приоритетни мерки за защита на водите с тяхната технико-икономическа оценка на базата на математическо моделиране на различни ситуации;

Избор на варианти за алтернативни водохващания, увеличаване на броя на водовземните съоръжения;

Използването на допълнителни източници за водоснабдяване на града, по-специално подземни води.

Всички тези дейности изискват значителни материални ресурси и достатъчен времеви интервал за изпълнението им.

1.2. Съществуващи и бъдещи начини за подобряване на качеството на водата

Централизираното водоснабдяване на повечето населени места в Русия се извършва главно от повърхностни водоизточници, характеризиращи се с високо ниво на замърсяване /45/.

Съществуващите съоръжения за пречистване на водата и приложените технологични процеси често вече не са в състояние да осигурят необходимото качество на питейната вода, тъй като са проектирани за нивата на замърсяване на повърхностните води, които са съществували преди 40-50 години и са насочени главно към подобряване, преди всичко, на органолептични и микробиологични показатели за качеството на водата.

В битовото питейно водоснабдяване се използват типични технологични схеми за пречистване: в зависимост от степента на замърсяване на изходната вода - двустепенни (утаители или утаители със слой от суспендирана утайка - на първи етап и бързи филтри - на втори етап) или едностепенни (контактни утаители или филтри с директен поток) /45, 46/. Разглеждайки тези схеми от съвременни позиции, може да се отбележи тяхната недостатъчна надеждност и ефективност. Това се дължи преди всичко на факта, че те използват остарели съоръжения и методи за почистване с реагенти. Приложените технологии пречистват водата предимно от диспергирани частици.Във водата остават молекулярно разтворени вещества и йони. По този начин, много токсични вещества не се улавят в пречиствателните станции и попадат във водоснабдителната мрежа /47/.

Трябва да се отбележи, че съществуващите технологични схеми могат да имат отрицателно въздействие.По този начин процедурите за хлориране и озониране, използвани в процеса на пречистване на водата за дезинфекция на водата, при наличие на органични съединения във водата, водят до появата на силно токсични вещества.

В резултат на хлориране на вода, съдържаща фенолни хуминови вещества, се образуват хлорфеноли, хлороформ и дори диоксини /48, 49/. Появата в питейната вода на токсични озониращи продукти - формалдехид, бензалдехид, ацеталдехид, може да се дължи и на физикохимичните характеристики на природните води. Озонирането на водата, в която присъстват пестициди, може да доведе до образуването на по-токсични и стабилни недостатъчно окислени епоксиди с ненаситени двойни връзки. Например Елдрин се окислява до диелдрин, хептахлор до хептахлорепоксид /50/.

Изследването на съдържанието на хлорорганични съединения във водоприемника на Питкяранта и Приозерск (Ладога) и в чешмяната вода показа, че в процеса на пречистване на водата (хлориране) концентрацията на хлороформ се увеличава 39 пъти, тетрахлорметан - 5 пъти, 1,2-дихлоретан - 4,5 пъти, тетрахлоретан - 4,4 пъти, хлоробензен - 8,3 пъти, три се появяват хлороетан и трихлорфенол (Таблица 1.) /48/.

Маса 1.

вещество	Прием на вода, µg/l	Питейна вода, µg/l	ПДК, µg/l

Хлороформ
въглероден тетрахлорид
1,2-дихлороетан
Трихлоретан
Тетрахлороетан
Бромодихлороетан

Трихлорфенол
Хлоробензен

Забележка: СЗО - Световна здравна организация

Методи за подобряване качеството на питейната вода

Методи за пречистване на водата, с помощта на които качеството на водата на източниците на водоснабдяване се довежда до изискванията на SanPiN 2.1.4.2496-09 ʼʼ Питейна вода. Хигиенни изисквания за качеството на водата в централизираните системи за питейно водоснабдяване. Контрол на качеството. Хигиенните изисквания за осигуряване на безопасността на системите за захранване с топла вода ʼʼ зависят от качеството на изходната вода на водоизточниците и се разделят на основни и специални. Основните начини са ˸

Изсветляване

Избелване

Дезинфекция

Под изсветляване и избелванесе отнася до отстраняването на суспендирани твърди вещества и оцветени колоиди (главно хуминови вещества) от водата. начин дезинфекцияелиминирайте съдържащите се във водоизточника инфекциозни агенти - бактерии, вируси и др.

В случаите, когато използването само на основни методи не е достатъчно, използвайте специални методи за почистване(отстраняване на желязо, дефлуориране, обезсоляване и др.), както и въвеждане на някои необходими за човешкия организъм вещества - флуориране, минерализиране на деминерализирани и слабоминерализирани води.

Що се отнася до отстраняването на химикали, най-ефективният метод е сорбционното пречистване върху активен въглен; сорбционното пречистване също значително подобрява органолептичните свойства на водата.

Методите за дезинфекция на водата са разделени на

1. Химикал (реагент), който включва ˸

Хлориране

Озониране

Използване на олигодинамичното действие на среброто

2. Физически (без реагент)˸

кипене

ултравиолетово облъчване

Облъчване с гама лъчи и др.

Основният метод за дезинфекция на водата във ВиК поради технически и икономически причини е хлорирането. Въпреки това методът на озониране става все по-популярен и използването му, включително в комбинация с хлориране, има предимства за подобряване на качеството на получената вода.

Когато хлорсъдържащият реагент се въведе във вода, основното количество ᴇᴦο - повече от 95% - се изразходва за окисляване на органични и лесно окисляеми неорганични вещества, съдържащи се във водата, само 2-3% от общото количество хлор се изразходва за свързване с протоплазмата на бактериалните клетки. Количеството хлор, което при хлориране на 1 литър вода се изразходва за окисляване на органични, лесно окисляеми неорганични вещества и дезинфекция на бактерии за 30 минути, се нарича абсорбция на воден хлор. В края на процеса на свързване на хлора от веществата, съдържащи се във водата и бактериите, водата започва да се появява остатъчен активен хлор,което е доказателство за завършване на процеса на хлориране. Наличието на остатъчен активен хлор в концентрация 0,3-0,5 mg/l във водата, подавана във водопроводната мрежа, е гаранция за ефективността на дезинфекцията на водата, необходима е за предотвратяване на вторично замърсяване в разпределителната мрежа и е косвен индикатор за епидемична безопасност на водата.

Методи за подобряване качеството на питейната вода - понятие и видове. Класификация и характеристики на категория „Методи за подобряване качеството на питейната вода” 2015, 2017-2018.

Популярни в категория: