Питьевая вода, питьевой режим в различных условиях

Очистка

сток питьевая вода водоподготовка

Методы водоподготовки, используемые для приготовления питьевой воды, очень разнообразны. Во всяком случае, применение конкретных методов или их сочетаний определяется химическим составом воды. Ниже приведены основные методы водоподготовки.

Предварительная очистка. Если в качестве источника водоснабжения для приготовления питьевой воды используются поверхностные воды, требуется проведение тщательной предварительной очистки. Она включает в себя:

Первичное отстаивание, решетки и сетчатые фильтры с размером ячеек от 0,005 мм до 1 см, коагуляцию, т.е. введение в обрабатываемую воду солей алюминия или железа, и при определенных условиях, добавление флокулянта так, чтобы укрупнить взвешенные и коллоидные частицы дисперсной системы и перевести их в фильтруемую форму.

Рисунок 1- Схема съемной водоочистной сетки: 1 – рама, 2 – подложка,3 - фильтровальная сетка, 4 – петля подъема и опускания сетки

Фильтрование. Фильтрование воды является важнейшим этапом при приготовлении питьевой воды и применяется для самых различных целей.

Основы фильтрования. Скорые фильтры объемные, в целях восстановления задерживающей способности загрузки включаются на промывку. Скорость фильтрования определяется составом воды и составляет, как правило, 10-20 м/ч. В качестве фильтрующего материала в зависимости от целей фильтрации. Применяется кварцевый песок, антрацит, активные угли и доломит.

Рисунок 2 - Скорый безнапорный фильтр: а – продольный разрез, б – поперечный разрез, в – вид сверху, г – дренажная система: 1 – корпус, 2 – слой воды, 3 – фильтрующий материал, 4 – гравий, 5 – дренажная система, 6 – желоб для отвода воды, 7 – карман фильтра, 8 – ввод воды на фильтр, 9 – труба фильтрованной воды, 10 – подача промывной воды, 11 – отвод промывной воды, 12 – канализационный лоток

Кроме того, используется комбинация различных фильтрующих материалов, применяют также многослойные фильтры. Фильтровальные сооружения для приготовления питьевой воды используются для решения следующих задач.

Обезжелезивание. Под этим термином понимают удаление ионов железа из исходной воды. В артезианской воде, не содержащей растворенного кислорода, железо присутствует в форме бикарбоната. Обезжелезивание производят следующими способами:

аэрация, т.е. нагнетание воздуха и интенсивный роцесс окисления в водонапорном баке. Расход воздуха для насыщения воды кислородом составляет 30л/м3.

В исключительных случаях с целью интенсификации процесса окисления добавляются окислители: озон, хлор, двуокись хлора, или перманганат калия.

Обезжелезивающие фильтры (песчаные, гравийные или многослойные фильтры)

Деманганация. Деманганация воды – это удаление из нее ионов марганца. Деманганация производится практически теми же методами, что и обезжелезивание. Однако, в большинстве случаев следует использовать более сильные окислители. При этом желательно обеспечивать более высокие значения водородного показателя. Повышение рН достигается, например, введением в процесс доломитовых материалов.

Нейтрализация. Нейтрализация, или снижение кислотности воды, это процесс, который не произошел в природных геологических условиях и перенесен на фильтровальные сооружения. Фильтровальный бак заполняется гранулированным карбонатом кальция или полуобожженным, содержащим магний, доломитом. При прохождении воды через этот фильтрующий материал, достигается равновесное значение водородного показателя.

При более высоких значениях агрессивной углекислоты, наряду с вышеназванной химической нейтрализацией, имеется возможность удаления углекислоты с помощью открытых аэрационных установок, или скрубберов. Это достигается разбрызгиванием артезианской воды через систему форсунок. Воздух, движущийся от воздуходувки, обеспечивает снижение свободной углекислоты до 10 мг/л. Одновременно в такой «механической нейтрализацией», наступает насыщение кислородом.

Фильтрация на активных углях. Фильтрование на активных углях является предпочтительным способом улучшения качества питьевой воды и чаще всего применяется на последней ступени очистки. Такое дополнительное осветление воды необходимо в тех случаях, когда требуется устранить незначительные нарушения показателей цветности, вкуса и запаха воды. Скорости фильтрования на фильтрах с активными углями устанавливаются, как правило, на полупромышленных установках.

Обеззараживание питьевой воды производится в тех случаях, когда бактериологическими анализами свежей воды устанавливается наличие возбудителей заболеваний или же повышенное общее содержание бактерий.

Обычными методами обеззараживания являются:

Хлорирование путем добавления гипохлорита натрия.

Введения в обрабатываемую воду гипохлорита кальция.

Добавление в воду двуокиси хлора или газообразного хлора.

Озонирование воды.

Ультрафиолетовое облучение и дезинфекция воды.

Конкретный способ обеззараживания определяется с учетом производительности и издержек производства и согласовывается с эксплуатационными службами.

К другим способам обеззараживания следует отнести обработку питьевой воды солями серебра и ультрафиолетовое облучение. Эти способы обеззараживания крайне редко применяются в централизованных системах водоснабжения.

Умягчение (снижение содержания нитратов). Централизованные системы умягчения питьевой воды применяются редко. Действуют несколько водохозяйственных предприятий, которые осуществляют централизованную декарбонизацию, уменьшение карбонатной жесткости воды.

В последние годы в связи с ростом концентрации нитратов в питьевой воде возникла проблема снижения содержания нитратов. По рекомендации совета ЕЭС ограничивают содержание нитратов max до 50 мг/л и рекомендуют их ориентировочные значения на уровне 25 мг/л. В связи с тем, что указанные значения из-за смешивания воды различных водосборных бассейнов зачастую превышают нормативы, необходимо осуществлять централизованную обработку воды.

При выборе конкретного метода обработки воды обязательно следует проводить экономический анализ и всесторонние специальные исследования.

Хранение в природе и городе

Воды на Земле содержится примерно 1500 млн. км3, причём пресные воды составляют порядка 10% общего планетарного запаса воды. Большая часть воды находится не в открытых водоемах, а в земной коре: 110-190 млн. км3. Эти воды подразделяются на два типа в соответствии с глубиной их залегания – подземные и поверхностные воды.

Таблица Распределение вод на земном шаре (единица измерения - миллион кубических километров)