В. А. Хомич экология городской среды

Технико-технологические методы подготовки питьевой воды

жүктеу/скачать 27,31 Mb. бет 90/141 Дата 08.02.2022 өлшемі 27,31 Mb. #122015

Технико-технологические методы подготовки питьевой воды. Города обеспечиваются водой через системы центрального водоснабжения. В настоящее время в Российской Федерации централизованные системы водоснабжения имеют 104 города (98% от общего количества городов). Мощность водопроводов достигла 102 млн м3/сут., в том числе коммунальных  53 млн м3/сут. Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды составляет 343 л/сут. на 1 жителя России. Источниками централизованного водоснабжения служат поверхностные воды, доля которых в общем объеме водозабора составляет 68%, и подземные воды – 32%. Вода – необходимый элемент жизнеобеспечения населения. От ее качества, количества и бесперебойной подачи зависит состояние здоровья людей, степень благоустройства жилищного фонда и городской среды. Проблемы водопользования, связанные с ухудшением качества воды и ее пагубным воздействием на здоровье людей, возникли в больших городах России на рубеже ХIX – ХХ вв. На протяжении более чем столетнего периода отработаны технологические и технические средства водоподготовки и водоочистки для специфических условий каждого города. Методы очистки и обеззараживания воды поверхностных источников. Традиционные технологии подготовки питьевой воды основаны на физико-химических методах очистки и обеззараживания. Обработка природной воды состоит из ряда последовательных стадий: коагуляции, отстаивания, фильтрации, обеззараживания хлором, а также, при необходимости, сорбции. Конструктивное оформление этих процессов включает смесители, отстойники, фильтры. Из-за повышенного загрязнения поверхностных водоисточников традиционно применяемые технологии обработки воды стали в большинстве случаев недостаточно эффективными. Для улучшения качества питьевой воды разработаны специальные технологии ее очистки, а также соответствующее им оборудование и реагенты [77]. Коагуляция – это процесс слипания частиц, взвешенных в воде, с образованием более крупных агрегатов. Реагентами, вызывающими коагуляцию, являются коагулянты – сульфат алюминия, хлорное железо. Помимо традиционных применяются новые эффективные реагенты отечественного и зарубежного производства  оксихлорид алюминия, основной сульфат алюминия и др. В результате коагулирования воды образуются хлопьевидные взвеси. В случае повышенной мутности очищенной воды дополнительно к коагулянту вводят флокулянт. Флокуляция – процесс агрегации взвешенных частиц при добавлении в воду высокомолекулярных соединений – флокулянтов. В качестве последнего обычно используют полиакриламид. Флокулянт повышает прочность хлопьев, ускоряет процесс их укрупнения, улучшает осаждение скоагулированной взвеси и осветление воды. Одной из проблем в технологии очистки является содержание в очищенной воде остаточных количеств алюминий- и железосодержащих коагулянтов, полиакриламида. Для осаждения хлопьев используют отстойники. После отстаивания воду подвергают фильтрации. Традиционным фильтрующим материалом является кварцевый песок. Другими фильтрующими материалами, разрешенными к применению Минздравом России, являются дробленый керамзит, шунгизит, гранодиорит, вулканические шлаки и прочие материалы. По сравнению с песком эти материалы имеют более развитую поверхность. Их применение позволяет повысить производительность фильтровальных сооружений на 30…50%. В последние годы на многих водопроводных станциях используются системы фильтров, изготовленных из дырочных полиэтиленовых труб с фильтрующим слоем из полиэтилена. Обеззараживание воды. Целью обеззараживания воды является уничтожение болезнетворных микроорганизмов, защита воды от внешнего загрязнения и вторичного роста микроорганизмов при транспортировании воды по водопроводным сетям. Эффективность обеззараживания воды зависит от концентрации и вида микробиологических загрязнений, их устойчивости к используемым реагентам. При этом, чем глубже очистка воды от взвешенных веществ, тем лучше доступ дезинфицирующего реагента к бактериям и вирусам. Одним из основных методов обеззараживания воды является ее хлорирование с использованием жидкого хлора CI2 и различных хлорреагентов – гипохлорита натрия NaCIO, гипохлорита кальция Ca(CIO)2, диоксида хлора CIO2. Перспективным для хлорирования воды является применение гипохлорита натрия. Его получают непосредственно на водоочистной станции путем электролиза поваренной соли. Использование гипохлорита натрия позволяет повысить экологическую и гигиеническую безопасность производства воды, уменьшить коррозию оборудования и трубопроводов, повысить экономичность производства. При нормальных условиях хлорирования (содержание остаточного хлора не менее 0,5 мг/л при контакте в течение 30 минут) концентрация некоторых вирусов и бактерий уменьшается более чем на 99%. Однако для очистки воды от микробиологических загрязнений, устойчивых к действию хлорреагентов (вирус гепатита А или цисты лямблий), необходимо увеличить время контакта воды с хлором от 0,5 до 3 часов при содержании остаточного хлора в воде 5…0,6 мг/л. Использование повышенных доз хлора вызывает необходимость последующего дехлорирования воды на выходе из резервуаров или ее кипячения непосредственно у потребителя. При хлорировании воды образуются токсичные хлорорганические соединения: хлороформ, дихлорбромметан, бромоформ и др. Происходит это главным образом при нахождении в воде таких органических соединений как глюкоза, дубильная, галловая и гуминовые кислоты природного происхождения, которые взаимодействуют с активным хлором. Обладают таким свойством и находящиеся в воде загрязняющие примеси антропогенного происхождения (фенолы, углеводороды). Концентрация хлороформа, образующегося при хлорировании воды, в 5…30 раз превышает концентрацию остальных примесей. Процесс дехлорирования осуществляется с помощью различных химических восстановителей (тиосульфат натрия, сернистая кислота). Наиболее эффективным методом удаления хлорорганических соединений является сорбция на фильтрах с активным углем. Однако в связи с небольшой адсорбционной емкостью угля время защитного действия фильтра составляет всего 3…6 месяцев. К методам, предотвращающим образование хлорорганических соединений, относятся также: изменение режима хлорирования воды (дробное или периодическое хлорирование), применение УФ-обеззараживания в сочетании с хлорированием, замена хлора другими окислителями (озон, диоксид хлора, хлорамин). жүктеу/скачать 27,31 Mb. Достарыңызбен бөлісу: