18. Fiziološki, sanitarno-higijenski i balneološki značaj vode. Standardi potrošnje vode za gradsko i ruralno stanovništvo. Sistemi vodosnabdijevanja.
Fiziološki značaj vode
Voda je neophodna za održavanje života i stoga je važno potrošačima osigurati vodu dobrog kvaliteta.
Kao što znate, ljudsko tijelo se sastoji od 65% vode i čak i mali gubitak vode dovodi do ozbiljnih zdravstvenih problema. Kada gubitak vode dosegne 10%, primjećuju se jaka anksioznost, slabost i drhtanje udova. U eksperimentu na životinjama ustanovljeno je da gubitak 20-25% vode dovodi do njihove smrti. Sve se to objašnjava činjenicom da se procesi probave, sinteza stanica i sve metaboličke reakcije odvijaju samo u vodenoj sredini.
Higijenska vrijednost vode
Voda ulazi u ljudski organizam ne samo prilikom pijenja, voda se unosi pod tušem, prilikom pranja, pranja zuba itd. Za čišćenje doma, pranje rublja i čišćenje odjeće potrebna je prilično velika količina vode za piće.
Kvalitetna (pijaća) voda u gradskom vodovodu osigurava sanitarno stanje prehrambene industrije, u kojoj se pitka voda ne troši samo u glavnim tehnološkim procesima, već iu nizu pomoćnih operacija.
Balneološka vrijednost vode
Sanitarno stanje zdravstvenih ustanova zavisi i od količine potrošene vode. Da bi se osigurali odgovarajući sanitarni uslovi u bolnici, potrebno je najmanje 250 litara vode za piće po 1 krevetu, za 1 posjet klinici - najmanje
15-20 l. Centralizirano vodosnabdijevanje zdravstvenih ustanova važan je uslov za prevenciju bolničkih infekcija.
Voda se koristi za zdravstvene i fitnes aktivnosti (bazeni), kao i u hidroterapiji.
Standardi potrošnje vode
U SanPiN-u nema propisanih standarda, postoje samo oni koji su izračunati za izgradnju zgrada. Uz centralizovano snabdevanje toplom vodom ili kada se koriste gasni ili električni bojleri u gradskom stanovanju, dovoljno je 150-180 l/dan po osobi. Prilikom snabdijevanja vodom iz uličnih česama potrošnja vode rijetko prelazi 60 l/dan po osobi.
Prosječna godišnja potrošnja vode po stanovniku, l/dan
Za poljoprivredne površine: potrebe za domaćinstvo i piće (bez uzimanja u obzir potrošnje vode za navodnjavanje) sa korišćenjem vode iz cevovoda - 30-50
Izgradnja objekata opremljenih unutrašnjim vodovodom i kanalizacijom bez kada - 125-160
Isto je i sa kupatilima i lokalnim grijačima - 160-230
Isto i sa centralizovanim snabdevanjem toplom vodom - 250-350
Sistemi vodosnabdijevanja. At centralizovano sistem voda se snabdeva potrošačima cevovodima u obliku unutar kuće ili ulica(česme za vodu) vodosnabdijevanje; at necentralizovan (lokalni ) - Potrošač uzima vodu direktno iz izvora vode. At centralizovano vodosnabdevanje iz podzemnih izvora vode Voda se diže kroz bunar i bez tretmana se dovodi u vodovodnu mrežu. Iz otvorenih voda Voda se ispumpava pumpama i podvrgava prečišćavanju i dezinfekciji na glavnom vodovodu, nakon čega se isporučuje u distributivnu mrežu.
Sanitarno-higijenske karakteristike vodoopskrbnih izvora. Sanitarni zahtjevi za projektovanje i opremanje decentralizovanih izvora vode. Zahtjevi za kvalitetom vode iz lokalnih izvora.
At necentralizovan vodosnabdijevanje Koriste se šahtalni ili cijevni bunari, izvorski kaptaži i infiltracijski bunari (galerije). Vodozahvatni objekti se nalaze u nekontaminiranom području, > 50 m uzvodno od toka podzemnih voda od izvora zagađenja (sestičke jame i jame, skladišta đubriva i pesticida, lokalna industrijska preduzeća, kanalizacioni objekti, itd.); > 30 m od autoputa sa gustim prometom; u suhim područjima koja nisu poplavljena poplavnim vodama.
Moje (prizemni) bunari uzimaju podzemne vode iz prvi slobodni protok vodonosnik.
Oni se sastoje od
visina (> 0,7-0,8 m iznad površine zemlje)
sa poklopcem,
unos vode
Uzduž perimetra grade
glineni “dvorac” dubine 2 m i širine 1 m
slijepo područje radijusa > 2 m sa nagibom prema jarku.
Zidovi okna moraju biti vodootporni. Zahvatni dio bunara (dno) mora biti ukopan u vodonosnik i prekriven šljunkom. Voda se podiže pomoću pumpe, kapije ili „dizalice“ sa javnom, čvrsto pričvršćenom kadom ili kantom; U blizini bunara je uređena klupa za kante.
Tubular bunari(bunari) su plitki (do 8 m) i duboki (do 100 m ili više). Sastoje se od kućišta različitih promjera, pumpe i filtera. Glava cijevnog bunara treba biti 0,8-1,0 m iznad površine tla, hermetički zatvorena zatvoren, imati odvodnu cijev sa kukom za kačenje kante. Oko glave se postavlja hidroizolacioni „dvorac“ od gline, slijepi prostor sa nagibom od 10° od bunara i klupa za kante. Voda se podiže pomoću pumpe.
Captages - posebne komore od betona, cigle ili drveta, dizajnirane za sakupljanje podzemnih voda koje izlaze na površinu opruge (ključevi). Opružne kapice moraju imati
vodootporno dno i zidovi (osim na strani vodonosnika),
hidroizolaciona brava,
otvor sa poklopcem,
cijev za dovod vode sa kukom za vješanje kante,
klupa za kante.
Za zaštitu komore za hvatanje od nanošenja pijeska, na strani dotoka vode ugrađen je filter.
Preporučljivo je postaviti komore za kapanje u paviljon, čija je teritorija ograđena.
U radijusu do 20 m od bunara i izvorišta nije dozvoljeno pranje automobila, pojenje životinja, pranje veša i bilo kakve aktivnosti koje doprinose zagađenju vode.
Otvorene vode- to su jezera, rijeke, potoci, kanali i rezervoari. Ako je potrebno koristiti otvoreni rezervoar za centralizirano vodosnabdijevanje, prednost se daje velikim i protočnim rezervoarima koji su dovoljno zaštićeni od zagađenja otpadnim vodama.
Sva otvorena vodena tijela su podložna zagađenju padavinama, otopljenim i kišnicama koje teku sa površine zemlje. Posebno su zagađena područja akumulacije koja se nalaze uz naseljena mjesta i mjesta gdje se ispuštaju kućne i industrijske otpadne vode.
Voda za piće treba:
biti bezbedni u pogledu epidemija i radijacije;
biti bezopasan po hemijskom sastavu;
imaju povoljna organoleptička svojstva.
Kvalitet vode iz izvora necentralizovanog vodosnabdevanja regulisan je SanPiN 2.1.4.1175-02 „Higijenski zahtevi za kvalitet vode iz necentralizovanog vodosnabdevanja. Sanitarna zaštita izvora"
Velika pažnja se poklanja organoleptičkim svojstvima vode. Indikator „Nitrati“ posebno je istaknut kao najvjerovatniji u ruralnim uslovima kao rezultat kontaminacije zemljišta stajnjakom ili azotnim đubrivima. Osim toga, postoji indikacija da je sadržaj bilo koje hemijske supstance na nivou koji ne prelazi higijenske standarde (MPC). Za svaki izvor vodosnabdijevanja mora se utvrditi lista tvari koje podliježu kontroli, na osnovu lokalnih uslova i rezultata sanitarne inspekcije pri izboru lokacije za zahvat vode.
Higijenski zahtjevi za kvalitet vode iz centraliziranih izvora vode. Prevencija fluoroze, karijesa, endemske strume, vodeno-nitratne methemoglobinemije.
Higijenski zahtjevi To kvaliteta vode
centralizovani sistemi za snabdevanje pitkom vodom
Voda za piće mora biti bezbedna epidemija I radijacije u odnosu, bezopasan hemijski sastav i imaju povoljne organoleptička svojstva.
Indeks ukupan broj mikroba omogućava vam da dobijete ideju o masivnosti bakterijske kontaminacije vode, uzimajući u obzir saprofitsku mikrofloru, stoga se ovaj indikator koristi za praćenje efikasnosti tretmana vode na postrojenjima za prečišćavanje vode i služi kao signal za kršenje tehnologije prerade vode.
Indikator svježa fekalna kontaminacija voda je standard za sadržaj termotolerantne koliforme bakterije Escherichia coli.Odsustvo uobičajenih koliforma i termotalerantnih koliforma glavni je kriterij za sigurnost vode od epidemije u regulatornim dokumentima mnogih zemalja širom svijeta.
Prisustvo u vodi kolifagi, je sanitarni indikator virusna kontaminacija pije vodu.
Cl. perfringens uvek prisutan u fecesu. Njihove spore opstaju u vodi duže od koliformnih bakterija, a otporne su na hlorisanje uz normalne doze hlora. Ovaj indikator se određuje u vodi površno izvori za procjenu efikasnost obrade vode.
Sigurnost vode za piće hemijski sastav karakteriziran je toksikološkim pokazateljima kvalitete i utvrđuje se usklađenošću sa standardima prema sljedećim pokazateljima:
generalizovano indikatori i sadržaj štetnih hemikalija koje se najčešće nalaze u prirodnim vodama, kao i materija antropogenog porekla koje su postale rasprostranjene ( suhi ostatak, pH, oksidacija permanganata, naftni proizvodi, fenolni indeks, tvrdoća, surfaktant)
Koncentracije hemikalija standardizovane za toksikološke opasnosti ne bi trebalo da prelaze maksimalno dozvoljene koncentracije navedene u SanPiN 2.1.4.1074-01.
Povoljno organoleptička svojstva vode se određuju pomoću osjetila i uključuju vanjski pregled uzorka vode, identifikaciju filma na njenoj površini, određivanje boje, prozirnosti (mutnoće), mirisa i ukusa vode.
Radijaciona sigurnost voda za piće se zasniva na ukupnoj - i -radioaktivnosti vode za piće:
ukupna -radioaktivnost ne bi trebalo da prelazi 0,1 Bq/l,
ukupna -radioaktivnost ne bi trebalo da prelazi 1,0 Bq/l.
Prevencija fluoroze i karijesa– standardizacija sadržaja fluora u vodi za piće (fluoroza – defluorizacija, karijes – fluorizacija).
Prevencija endemske strume– standardizacija sadržaja joda u vodi (obično dodavanje soli joda)
Prevencija vodene nitratne methemoglobinemije– prečišćavanje vode od nitrata.
Sanitarni i hemijski pokazatelji organskog zagađenja vode. Njihova standardizacija i higijenska procjena. Procesi samopročišćavanja rezervoara. Uloga saprofitne mikroflore. BPK kao pokazatelj sposobnosti samopročišćavanja vode.
Sanitarni i hemijski pokazatelji organskog zagađenja:
Biohemijska potreba vode za kiseonikom (BPK)– ovo je količina smanjenja količine kiseonika rastvorenog u vodi tokom određenog vremenskog perioda (obično za 5 dana - BPK 5 ili za 20 dana - BPK 20)
oksidacija permanganata će se povećati.
za određena jedinjenja u vodi - ugljovodonike, smole, fenole - takođe će premašiti maksimalnu dozvoljenu koncentraciju.
po nivou povećanja u odnosu na rezultate prethodnih studija za istu sezonu u broju takvih sanitarno-hemijskih pokazatelja kao što su amonijeve soli, nitriti i nitrati (tzv. "proteinska trijada")
otopljenog kiseonika i
hloridi.
Sanitarni režim rezervoara karakteriše prvenstveno količina kiseonika rastvorenog u njemu. Ne bi trebalo biti manje 4 mg/l u bilo koje doba godine.
Svako vodeno tijelo je složen živi sistem nastanjen biljkama, specifičnim organizmima, uključujući mikroorganizme koji se neprestano razmnožavaju i umiru, koji osigurava samopročišćavanje rezervoara. Faktori samopročišćavanja rezervoara su brojni i raznovrsni. Uobičajeno se mogu podijeliti u tri grupe: fizičke, hemijske i biološke.
Fizički faktori- Ovo razrjeđivanje, otapanje i miješanje nadolazeći zagađivači, taloženje nerastvorljivih sedimenata u vodi, uključujući mikroorganizme.
Od hemijski faktori treba napomenuti samočišćenje oksidacija organske i neorganske supstance.
TO biološki faktori samopročišćavanje rezervoara uključuje reprodukciju u vodi alge, plijesan i gljivice kvasca, saprofitna mikroflora. Osim biljaka, samopročišćenju doprinose i predstavnici životinjskog svijeta: školjke, neke vrste amebe.
Samopročišćavanje kontaminirane vode je praćeno poboljšanjem njenih organoleptičkih svojstava i oslobađanjem od patogenih mikroorganizama.
Metode za poboljšanje kvaliteta vode za piće. Metode prečišćavanja vode (koagulacija, sedimentacija, filtracija). Vrste taložnika i filtera, njihova higijenska procjena. Posebne metode za poboljšanje kvaliteta vode za piće.
Metode za poboljšanje kvaliteta vode za piće
prečišćavanje vode
dezinfekcija
U postrojenjima za prečišćavanje vode koriste fizički metode prečišćavanje vode ( taloženje i filtriranje ) I hemijski (koagulacija ) .
Kako bi se ubrzao proces bistrenja i promjene boje, postrojenja za prečišćavanje vode često koriste hemijski predtretman vode. koagulansi(Al 2 (SO 4) 3, FeCl 3, FeSO 4) i flokulanti ( visokomolekularna jedinjenja topiva u vodi, na primjer poliakrilamid), koja u reakciji s vodenim bikarbonatima tvore koloidnu otopinu aluminijevog oksida hidrata, koja se zatim koagulira i formira žitarice:
Al 2 (SO 4) 3 + Ca(HCO 3) 2 2Al(OH) 3 + 3CaSO 4 + 6CO 2
Proces slijeganje u pratnji adsorpcija organski nečistoće, mikroorganizmi, jaja helminta itd.
Učinak koagulacije ovisi o bikarbonatnoj tvrdoći vode i dozi koagulanta. Ako je količina koagulansa nedovoljna, ne postiže se potpuno bistrenje vode, a ako je višak voda poprima kiselkast ukus i moguće je sekundarno stvaranje ljuskica.
Taloženje vode V horizontalni i vertikalni taložnici dovodi do njegovog posvjetljenja i djelomične promjene boje.
IN horizontalni taložnici voda se kreće horizontalno u smjeru uzdužne ose. Na suspendirane čestice djeluju 2 sile: horizontalno - sila F, ovisno o brzina i uputstva kretanje vode, i dolje - gravitaciječestice R. Vektor ovih sila određuje smjer taloženja čestica ( dijagonalno dole). Što je taložnik duži, to je efikasnije taloženje čestica i bistrenje vode.
IN vertikalni taložnici- cilindrični ili pravokutni rezervoari sa konusnim dnom, voda se dovodi kroz cijev odozdo I polako diže se gore. U ovom slučaju, sile F i P su višesmjerne i podmiruju se samo one suspendirane čestice za koje F
Filtracija vode, koji vam omogućava da uklonite suspendirane i koloidne nečistoće, provodi se na spori i brzi filteri.
IN spori filteri voda prolazi kroz podlogu šljunak krupnozrna pijesak, na površini iu čijoj se dubini zadržavaju suspendirane čestice, formirajući aktivni " biološki film“, koji se sastoji od adsorbiranih suspendiranih čestica, planktona i bakterija. Film ima pore malog prečnika i sam je efikasan filter i okolinu u kojoj se to dešava samočišćenje vode. Filtrirana voda je dato kroz drenaža na dnu kontejneri. Prednosti spori filteri: uniforma filtracija, efikasnost filtracije 99% bakterije i jednostavnost uređaja; nedostatak - mala brzina kretanje vode (10 cm/h). Koriste se spori filteri ruralni vodovodi gdje potreba za pročišćenom vodom nije velika.
Brzi filteri značajno povećati brzina radio filtracija (5 m 3 / h), međutim, kontaminacija sloja filtera dolazi brže, što Potrebno je čišćenje filtera 2 puta dnevno(u sporim filterima jednom u 1,5-2 mjeseca).
Kontaktni izbjeljivač- instalacija za dobijanje tehnološke vode radi po shemi koagulacija + filtracija i predstavlja betonski rezervoar napunjen šljunkom i peskom do visine 2,3-2,6 m. Voda se dovodi cevnim sistemom do donjeg dela, a koagulant se uvodi direktno u cevovod pre nego što voda uđe u taložnik. U donjim dijelovima taložnika dolazi do koagulacije, au gornjim se zadržavaju ljuspice koagulanta i druge suspendirane tvari.
Posebne metode za poboljšanje kvaliteta voda će se koristiti u tu svrhu odstranjivanje nešto od toga hemijske supstance i djelimično poboljšanje organoleptičkih svojstava.
Dezodorizacija- eliminacija mirisa. Postiže se aeracijom, tretmanom oksidirajućim sredstvima (ozoniranje, velike doze hlora, kalijum permanganata) i filtracijom kroz aktivni ugljen.
Deferrizacija Proizvodi se prskanjem vode u svrhu aeracije u posebnim uređajima - rashladnim tornjevima. U tom slučaju dvovalentno željezo se oksidira u hidrat željeznog oksida, koji se taloži u taložnici i zadržava na filteru.
Omekšavanje voda se dobija filtriranjem kroz filtere za jonsku izmjenu napunjenih ili kationskim izmjenjivačima (katjonska izmjena) ili anionskim izmjenjivačima (anionska izmjena). Postoji izmjena jona Ca2+ i Mg2+ za jone Na+ ili H+.
Desalinizacija. Uzastopno filtriranje vode prvo kroz kationski izmjenjivač, a zatim kroz anjonski izmjenjivač omogućava vam da oslobodite vodu od svih soli otopljenih u njoj. Termička metoda desalinizacije je destilacija, isparavanje nakon čega slijedi kondenzacija. Zamrzavanje. Elektrodijaliza je desalinizacija pomoću selektivnih membrana.
Dekontaminacija. Prilikom koagulacije, taloženja i filtriranja vode dolazi do smanjenja sadržaja radioaktivnih tvari u vodi za 70-80%. Za dublju dekontaminaciju, voda se filtrira kroz jonoizmenjivačke smole.
Defluoridacija voda se filtrira kroz filtere za izmjenu anjona. Za to se često koristi aktivni aluminij oksid. Ponekad, da bi se smanjila koncentracija fluora, razrjeđivanje se provodi vodom iz drugog izvora koji ne sadrži fluor ili ga sadrži u zanemarivim količinama.
Fluorizacija. Umjetno dodavanje fluorida. Provedite kada je sadržaj fluora u vodi manji od 0,7 mg/l kako biste spriječili karijes. Fluorisanje vode smanjuje pojavu karijesa za 50-70%, tj. 2-4 puta.
Metode dezinfekcije vode za piće i njihova higijenska procjena. Metode hlorisanja vode. Apsorpcija hlora i potreba za hlorom.
Može se izvršiti dezinfekcija vode hemijski I fizički(bez reagensa) metode.
Hemijske metode dezinfekcije vode uključuju hlorisanje I ozoniranje. Zadatak dezinfekcije je uništavanje patogenih mikroorganizama, tj. osiguranje sigurnosti vode od epidemije.
Trenutno hlorisanje voda je jedan od najrasprostranjeniji preventivne mjere. Ovo je olakšano dostupnost metoda i pouzdanost dezinfekcija, kao i svestranost ( svuda).
Princip hlorisanja zasniva se na tretiranju vode hlorom ili hemijskim jedinjenjima koja sadrže hlor u aktivnom obliku, koji ima oksidativno i baktericidno dejstvo.
Hemija procesa koji se dešavaju je ta pri dodavanju hlor vodi se to dešava hidroliza->
hipohlorni kiselina. Mala molekularna veličina i električna neutralnost omogućavaju hipohlornu kiselinu brzo pass the kroz bakterijski ćelijski zid i utiču na ćelijski enzimi.
On veliki vodovodni cjevovodi koristi se za hlorisanje gas hlor, isporučuje se u čeličnim cilindrima ili rezervoarima u tečnom obliku. U pravilu se koristi metoda normalno hlorisanje(prema potrebi za hlorom).
Ima bitan izbor vrijednosti doze, pružajući pouzdanu dezinfekciju. Prilikom dezinfekcije vode hlor ne samo da doprinosi smrti mikroorganizama, već i interaguje With organski tvari vode i nekih soli. Sve ovo oblici koji se vezuju za hlor spojeni su u koncept" apsorpcija hlora vode".
U skladu sa SanPiN 2.1.4.559-96 "Voda za piće..." doza hlora treba da bude takva da nakon dezinfekcije voda sadrži0,3-0,5 mg/lbesplatno rezidualnog hlora. Ova metoda, bez narušavanja okusa vode i bez štete po zdravlje, ukazuje na pouzdanost dezinfekcije.
Količina aktivnog hlora u miligramima potrebna za dezinfekciju 1 litre vode naziva sepotražnja za hlorom.
Pored pravilnog izbora doze hlora, neophodan uslov za efikasnu dezinfekciju je dobro miješanje vode i dovoljno vremena kontakt vode sa hlorom: leti najmanje 30 minuta, zimi najmanje 1 sat.
Modifikacije hloriranja: dvostruko kloriranje, hloriranje amonijakom, rehloriranje, itd.
Dvostruko hlorisanje obezbjeđuje dovod hlora u vodovodne stanice dva puta: prvi put ispred taložnika, a drugi - kao i obično, posle filtera. Ovo poboljšava koagulaciju i diskoloracija vode, potiskuje rast mikroflore u postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda, povećava pouzdanost dezinfekcija.
Kloriranje amonijakom uključuje unošenje otopine amonijaka u vodu koja se dezinficira, a nakon 0,5-2 minute - klora. U ovom slučaju u vodi nastaju hloramini - monohloramini (N.H.2 Cl) i dihloramini (NHCl2) , koji takođe imaju baktericidno dejstvo. Ova metoda se koristi za dezinfekciju voda koja sadrži fenole, kako bi se spriječilo stvaranje hlorfenola. Čak iu malim koncentracijama klorofenoli dodati vodu farmaceutski miris i ukus. hloramini međutim, ima slabiji oksidacijski potencijal, ne formiraju sa fenolima klorofenoli.Brzina dezinfekcija vode hloraminima manje nego kod upotrebe hlora, stoga trajanje dezinfekcije vode treba da bude najmanje 2 sata, a rezidualni hlor treba da bude 0,8-1,2 mg/l.
Rehloracija uključuje dodavanje očigledno velikih doza hlora u vodu (10-20 mg/l ili više). Ovo dozvoljava da smanjite vrijeme kontaktirajte vodu sa hlorom do 15-20 minuta i dobijete pouzdan dezinfekcija od svih vrsta mikroorganizama. Po završetku procesa dezinfekcije u vodi ostaje veliki višak hlora potreba za dehloracijom. U tu svrhu dodajte u vodu natrijum hiposulfit ili filtrirati vodu kroz sloj aktiviranog ugalj.
Rehloracija se uglavnom koristi u ekspedicije i vojni uslovi.
Trenutno metoda ozoniranje voda je jedna od najvažnijih obećavajuće i već se koristi u mnogim zemljama
Kada se ozon razgrađuje u vodi, kao međuprodukti nastaju kratkotrajni slobodni radikali HO2 i OH. Atomski kiseonik i slobodni radikali, kao jaki oksidanti, uzrokuju baktericidno svojstva ozona.
Uz baktericidno dejstvo ozona tokom tretmana vode, promjena boje i eliminacija okusa i mirisa.
Prednosti ozon prije hlora prilikom dezinfekcije vode je da se ozon ne stvara u vodi toksično jedinjenja (organohlorna jedinjenja, dioksini, hlorfenoli, itd.), poboljšava organoleptičke karakteristike vode i pruža baktericidni efekat kada manje vremena za kontakt(do 10 min). On efikasnije u odnosu na patogene oprosti mi
Rašireno uvođenje ozoniranja u praksu dezinfekcije vode otežava visok energetski intenzitet proces proizvodnje ozona i nesavršena oprema.
Oligodinamičko djelovanje srebra dugo vremena se smatralo uglavnom sredstvom za dezinfekciju pojedinac rezerve vode. Srebro ima izraženu bakteriostatski akcija. Čak i kada se mala količina jona unese u vodu, mikroorganizmi prestaju da se razmnožavaju, iako ostaju živ pa čak i sposoban da izazove bolest. Koncentracije srebra koje mogu uzrokovati smrt većina mikroorganizmi, uz produženu upotrebu vode toksično za ljude. Dakle, srebro je uglavnom koristi se za očuvanje vode tokom dugotrajnog skladištenja u plivanju, astronautici itd.
Za dezinfekciju individualne zalihe vode primijeniti tablete koje sadrže hlor.
Na fizičko metode uključuju ključanje, zračenje ultraljubičastim zracima, izlaganje ultrazvučnim talasima, visokofrekventnim strujama, gama zracima itd.
Prednost fizičke metode dezinfekcije prije hemijskih je da oni ne mijenjaju hemijski sastav vode, ne narušavaju njena organoleptička svojstva. Ali zbog njih visoka cijena i koristi se potreba za pažljivom prethodnom pripremom vode u vodovodnim objektima samo ultraljubičasto e zračenje, i sa lokalni vodosnabdijevanje - ključanje.
Ultraviolet zraci imaju baktericidno akcija. Maksimalni baktericidni efekat javlja se na zracima talasne dužine od 260 nm. Dinamika odumiranja mikroflore ovisi o dozi i početnom sadržaju mikroorganizama. Na efikasnost dezinfekcije utiče uticaj stepen zamućenost, vodena boja i sadržaj soli spoj.
Ultrazvuk koristi se za dezinfekciju kućne otpadne vode, jer efikasan je protiv sve vrste mikroorganizmi, uključujući spore bacila. Njegova efikasnost nezavisno od zamućenosti a njegova upotreba nije
dovodi do stvaranja pjene, što se često javlja prilikom dezinfekcije kućnih otpadnih voda.
Gama zračenje veoma efikasna metoda. Efekat je trenutan. Uništavanje svih vrsta mikroorganizama, međutim, u dosadašnjoj praksi vodosnabdijevanja ne nalazi primenu.
Kuhanje je jednostavna i pouzdana metoda.
Šematski dijagram izgradnje čelnih vodovodnih objekata za zahvat vode za centralizirano vodosnabdijevanje iz otvorenih rezervoara.
Okvirni dijagram vodovodnog sistema sa zahvatom vode iz rijeke: 1 - rezervoar; 2 - usisne cijevi sa primarnom filter-mrežom i obalnim bunarom; 3 - crpna stanica prvog dizanja; 4 - postrojenja za tretman (sedimenti, filteri, jedinice za dezinfekciju); 5 - rezervoari čiste vode; 6 - crpna stanica drugog lifta; 7 - cjevovod; 8 - vodotoranj; 9 - distributivna mreža; 10 - mjesta potrošnje vode.
Namjena i organizacija zona sanitarne zaštite površinskih i podzemnih voda.
Zone sanitarne zaštite (SZZ) izvora vodosnabdijevanja (SanPiN 2.1.4.1110-02)
Zone sanitarne zaštite izvori snabdijevanja pitkom vodom - Ovo teritorija uz izvorište i vodozahvatne objekte, i vodeno područje, na kojoj su instalirani specijalni modovi ekonomske i druge aktivnosti kako bi se sigurnost izvorišta i objekata za vodosnabdijevanje od zagadjenja.
Cilj je poseban režim privredne djelatnosti u SZZ površinskih izvora ograničenje , a u podzemnoj ZSO - na izuzetak Mogućnost kontaminacije ili smanjenja kvaliteta vode izvor na mjestu zahvata vode.
Zone sanitarne zaštite organizovane su u tri zone:
Visoki sigurnosni pojas, obuhvata prostor na kojem se nalazi vodozahvat, svi vodovodni objekti i vodovodni kanal. Njegova svrha je zaštita mjesta zahvata i tretmana vode od slučajnog ili namjernog zagađenja i oštećenja I.
Pojas ograničenja protiv mikrobne kontaminacije.
Pojas ograničenja protiv hemijskog zagađenja.
Obim zona zavisi od vrste izvora (površinski ili podzemni), prirode zagađenja i vremena preživljavanja mikroba.
Granice SSS pojaseva površinskog izvora
Granice1. pojas A: uzvodno najmanje 200 m i nizvodno najmanje 100 m od vodozahvata; uz obalu - najmanje 100 m od linije od ljetno-jesenske granice vode. Ako je širina rijeke manja od 100 m, cijelo vodno područje i obalni pojas nisu uži od 50 m sa obje strane rijeke.
Granice2. pojas : uzvodno rijeke na način da vrijeme putovanja vode do vodozahvata bilo je najmanje 5 dana u hladnim i umjerenim klimama i ne manje 3 dana na toplom(za rijeke srednje i velike snage ≈ 30-60 km); nizvodno – najmanje 250 m od vodozahvata. Bočne granice od najmanje 500 m sa ravnim terenom, 750 m at blag nagib I 1000 m at cool. On stagnirajući rezervoari - od 3 do 5 km u svim pravcima od vodozahvata.
Granice3rd belt uzvodno i nizvodno se poklapaju sa granicama 2. pojasa. Lateralni granice - duž linije razvodnice 3-5 km, uključujući pritoke.
Granice podzemne izvorišne zaštitne zone
Potrebno je locirati dovod vode van teritorije industrijski i stambeni objekata. Granica1. pojas – ni manje ni više 30 m iz zahvata vode za zaštićene ( interstratalni) podzemne vode i ne manje 50 m– za nedovoljno zaštićene ( tlo) voda
Granice2. i 3 pojasevi podudaraju se. Zabranjene zone su za zaštićeno vode ništa manje 200 m od unosa vode u hladnim i umjerenim klimama i 100 m vruće; Za nedovoljno zaštićene vode – 400 m.
*Karakteristike sistema za snabdijevanje pitkom vodom
Postoje centralizovani i decentralizovani sistemi vodosnabdevanja. At decentralizovano(lokalno) vodosnabdijevanje, potrošač uzima vodu direktno sa izvora vode - izvora, bunara. Uobičajeno u ruralnim područjima. Takvo vodosnabdijevanje je nepovoljnije sa sanitarnog gledišta – prilikom prijema i transporta vode može doći do kontaminacije.
At centralizovano Vodovodna voda se dovodi do doma potrošača pomoću vodovodne cijevi. Tipično, centralizirani izvori vode koriste vodu iz površinskih ili podzemnih izvora. Voda iz podzemnih izvora (vještački bunari) se koristi za mala naselja. Prednost ove metode je što vodu nije potrebno prečišćavati i što se voda može sakupljati u samom naseljenom mjestu. Dovod vode u ovom slučaju sastoji se od bunara + prve pumpe za podizanje koja podiže vodu iz artiljerijske bušotine u sabirni rezervoar + sabirnog rezervoara + druge pumpe za podizanje koja uzima vodu iz rezervoara i dovodi je u + rezervoar vodotornja + distributivna mreža u koju voda teče iz rezervoara gravitacijom.
Voda iz otvorenim vodama moraju se očistiti i dezinfikovati. Ovom metodom sistem vodosnabdijevanja se sastoji od: vodozahvatne konstrukcije + pumpe 1. dizanja do postrojenja za prečišćavanje + vodene stanice u kojoj se voda pročišćava i dezinficira + rezervoara za čistu vodu + 2. dizalice pumpe + rezervoara za vodotoranj + distributivna mreža do kuća.
· Zaštita izvora vodosnabdijevanja.
Slatka voda je obnovljiv, ali ograničen i ranjiv na zagađenje prirodni resurs. Stoga su njeni izvori za snabdijevanje pitkom vodom u Ruskoj Federaciji zaštićeni kao osnova za život i sigurnost naroda koji ga koriste. U budućnosti će slatka voda biti najpopularnija i najprofitabilnija roba za našu zemlju, posebno iz rijeka Sibira. Korištenje vode u Ruskoj Federaciji regulirano je Zakonom o vodama Ruske Federacije (1995.), a posebno, član 3. definira prava građana na čistu vodu i povoljan vodeni okoliš.
Zaštita izvorišta vodosnabdijevanja osigurana je u skladu sa sanitarnim pravilima „Voda za piće. Higijenski zahtjevi za kvalitet vode centraliziranih sistema vodosnabdijevanja. Kontrola kvaliteta" (2001). Oni zahtijevaju: 1) stvaranje zona sanitarne zaštite i 2) zaštitu površinskih voda od zagađenja otpadnim vodama.
Zona sanitarne zaštite je posebno određeno područje povezano sa izvorom i vodozahvatom. Zašto su potrebne zone sanitarne zaštite? Svako vodno tijelo je složen živi sistem nastanjen biljkama i mikroorganizmima koji se neprestano razmnožavaju i umiru, što osigurava samopročišćavanje rezervoara. To znači da su za njegovo samočišćenje potrebne zone. Osim toga, potrebne su zone za ograničavanje ulaska zagađivača u vodna tijela. Za različite izvore vode organizovane su različite zone: za površinske izvore (rijeke, jezera) - 3 zone, za artiljerijske bunare - 2 i za bunare - 1 zona.
Prva zona je zona visoke sigurnosti– direktno štiti vodozahvat i teritoriju od zagađenja i neovlašćenih ljudi. Na terenu je ograda sa bodljikavom žicom i strogi sigurnosni režim. Na tekućoj vodenoj površini - rijeci - postoji ista ograda i osiguranje 200 m uzvodno i 100 m nizvodno. Za stajaća vodena tijela - mala jezera - cijela teritorija jezera. Za artiljerijske bunare - ograda u radijusu od 50 m za bunare bez pritiska i 30 m za bunare pod pritiskom. Na teritoriju 1. zone nije dozvoljen ulaz izvana, boravak, gradnja, plivanje, pecanje i vožnja čamcem nisu dozvoljeni. Teritorija je uređena i popločana.
Druga zona je zabranjena zona– obuhvata cjelokupnu teritoriju koja može uticati na kvalitet vode na mjestu vodozahvata. Određuje se proračunom za svaki rezervoar - uzimajući u obzir vrijeme putovanja vode od granica pojasa do mjesta zahvata vode. Za rijeku - prostor koji pređe za 3-5 dana. Za velike rijeke to je uzlazno - 20-30 km, za srednje 30-60 km, a za male rijeke pokriva sve do izvora. Nizvodno - najmanje 250 m uz rijeku i 1000 m uz obalu. Za stajaće rezervoare - radijus od 3-5 km. Za artiljerijske bunare - 200-9000 dana rada - ovo je vrijeme tokom kojeg mikrobi koji prodiru umiru. U 2. zoni su sve proizvodne i privredne aktivnosti ograničene, kanalizacija, masovno kupanje i industrijski ribolov su ograničeni.
Treći pojas – zona sanitarnih ograničenja. Primjenjivo za otvorena vodna tijela: rudarstvo, groblja i stočne farme su zabranjeni u njemu.
Kontrola kvaliteta vode za piće vrši se u skladu sa Saveznim zakonom “O sanitarnoj i epidemiološkoj dobrobiti stanovništva” (1999). Ovim zakonom uveden je sanitarni i epidemiološki nadzor: automatsko praćenje kvaliteta vode za piće.
Za tvoju informaciju: IN U Moskvi se istovremeno vrši automatska procena kvaliteta vode za piće prema 180 indikatora od strane laboratorija Mosvodokanala, Državnog jedinstvenog preduzeća "Mosvodostok", TsGSEN. i Rusko-francuskog analitičkog centra „Rosa“ o cjelokupnom kretanju vode od izvorišta do potrošačkih slavina: na 90 tačaka na izvorištima, na 170 tačaka na vodovodnim stanicama i na 150 na distributivnoj mreži. Dnevno se uradi do 4.000 fizičko-hemijskih, 400 mikrobioloških i 300 hidrobioloških analiza vode.
· Sistem za prečišćavanje i dezinfekciju vode za piće
Da bi slatka voda postala pitka za centralizirano vodosnabdijevanje, mora biti tretirana - pročišćena i dezinficirana. Higijenski zahtjevi za kvalitet vode za piće propisani su Sanitarnim pravilnikom „Voda za piće. Higijenski zahtjevi za kvalitet vode centraliziranih sistema vodosnabdijevanja. Kontrola kvaliteta" (2001). U skladu sa ovim zahtjevima vrši se čišćenje (svjetljenje, promjena boje) i dezinfekcija.
primarni cilj čišćenje– oslobađanje od suspendiranih čestica i obojenih koloida. To se postiže 1) sedimentacijom, 2) koagulacijom i 3) filtracijom. Nakon što voda iz rijeke prođe kroz vodozahvatne rešetke, u kojima se zadržavaju veliki zagađivači, voda ulazi u velike kontejnere - talože, sa sporim protokom kroz koji traje 4-8 sati. Velike čestice padaju na dno. Za taloženje malih suspendiranih tvari voda ulazi u posude u kojima se koagulira – dodaje joj se poliakrilamid ili aluminij sulfat, koji pod utjecajem vode postaje pahuljice, poput snježnih pahuljica, na koje se lijepe sitne čestice i adsorbiraju boje, nakon čega se slegne na dno rezervoara. Zatim voda ide u završnu fazu pročišćavanja - filtraciju: polako se prolazi kroz sloj pijeska i filter tkanine - ovdje se zadržavaju preostale suspendirane tvari, jaja helminta i 99% mikroflore.
Zatim voda ide u dezinfekcija od klica i virusa. U tu svrhu se koristi hlorisanje vode gasom (na velikim stanicama) ili izbeljivačem (na malim stanicama). Kada se klor doda u vodu, on hidrolizira, stvarajući hlorovodoničnu i hipoklornu kiselinu, koje, lako probijajući membranu mikroba, ubijaju ih.
Efikasnost hlorisanja vode zavisi od: 1) stepena prečišćavanja vode od suspendovanih supstanci, 2) primenjene doze, 3) temeljitosti mešanja vode, 4) dovoljnog izlaganja vode hloru i 5) temeljnosti provere. kvaliteta hloriranja zaostalog hlora. Baktericidno dejstvo hlora dolazi do izražaja u prvih 30 minuta i zavisi od doze i temperature vode - na niskim temperaturama dezinfekcija se produžava na 2 sata.
Klor se aktivno apsorbira od strane neobrađenih organskih tvari koje su prošle sve stupnjeve pročišćavanja (humusne tvari, organsko gnojivo i raspadnule rascvjetale alge) - to se naziva apsorpcija hlora vode. U skladu sa sanitarnim zahtjevima, nakon hloriranja u vodi treba ostati 0,3-0,5 mg/l takozvanog rezidualnog hlora. Stoga, nakon određenog vremena, apsorpcija hlora vode se određuje pomoću rezidualnog hlora- ljeti nakon 30 minuta, zimi nakon 2 sata - i shodno tome se dodaje doza hlora preko ostatka. Kontrola kvaliteta dezinfekcije vode vrši se analizom rezidualnog hlora i bakteriološkim analizama. U zavisnosti od primenjene doze, razlikuje se konvencionalno hlorisanje - 0,3-0,5 mg/l i hiperhlorisanje - 1-1,5 mg/l, koje se koristi u periodima opasnosti od epidemije. Voda sa rezidualnim hlorom od najmanje 0,3 mg/l mora stići do potrošača - to sprečava njenu kontaminaciju tokom transporta kroz cijevi, gdje se može kontaminirati kroz pukotine u njima. Prisustvo ove doze u vodi iz slavine u stanu garantuje njenu dezinfekciju.
· Dezinfekcija individualnih zaliha vode kod kuće i na terenu
Za dezinfekciju pojedinačnih zaliha vode kod kuće i na terenu koriste se sljedeće metode:
1) prokuvavanje je najlakši način za uništavanje mikroorganizama u vodi; međutim, ostaju mnogi hemijski zagađivači;
2) korišćenje kućnih aparata - filtera koji obezbeđuju više stepena prečišćavanja; adsorbirajući mikroorganizmi i suspendirane tvari; neutralisanje niza hemijskih nečistoća, uklj. krutost; osiguravanje apsorpcije hlora i organoklornih supstanci. Takva voda ima povoljna organoleptička, hemijska i bakterijska svojstva;
3) „srebrenje“ vode pomoću posebnih uređaja elektrolitičkim tretmanom vode. Srebrni joni efikasno uništavaju svu mikrofloru; čuvaju vodu i omogućavaju njeno dugo skladištenje, što se koristi u dugim ekspedicijama na vodenom transportu i podmorničarima za dugotrajno očuvanje vode za piće. Najbolji kućni filteri koriste posrebrenje kao dodatnu metodu dezinfekcije i konzervacije vode;
4) u poljskim uslovima slatka voda se tretira tabletama hlora: pantocidom koji sadrži hloramin (1 tableta - 3 mg aktivnog hlora), ili akvacidom (1 tableta - 4 mg); a također i sa jodom - tablete joda (3 mg aktivnog joda). Broj tableta potrebnih za upotrebu izračunava se ovisno o količini vode.
· Standardi potrošnje vode u zavisnosti od stepena poboljšanja i sistema vodosnabdijevanja naselja
Standardi potrošnje vode stanovnika zavise od poboljšanja kuća i vodovodnih sistema:
A) voda se uzima sa pumpi na ulici (nema kanalizacije) - 30-60 l/dan po 1 stanovniku dnevno;
B) sa unutrašnjim vodovodom i septičkom kanalizacijom, bez kade i tople vode (bez kanalizacije) - 125-160 l/dan po 1 stanovniku dnevno;
C) isto + kupatila + lokalno grijanje vode (djelimično kanalizirano) - 170–250 l/dan po 1 stanovniku dnevno;
D) isto + centralizovano snabdevanje toplom vodom – 250-350 l/dan po 1 stanovniku dnevno;
D) za gradove Moskvu i Sankt Peterburg, norma je 400-500 l/dan po 1 stanovniku dnevno.
· Kontrola izgradnje i rada bunara
Zdravstveni radnici koji rade u ruralnom području odgovorni su za praćenje izgradnje i rada bunara. Osnova je uzeta iz Sanitarnih pravila „Zahtjevi za kvalitetu vode iz necentraliziranog vodosnabdijevanja. Sanitarna zaštita izvora" (1996). Dezinfekcija vode u bunarima prema epidemijskim indikacijama (u slučaju pojave crijevnih zaraznih bolesti među onima koji koriste bunar) vrši se u keramičkim posudama u koje se stavlja izbjeljivač, te se u bunaru suspenduju 1,5-2 mjeseca, zatim njihov sadržaj je zamijenjen. Svake godine vrši se preventivno čišćenje bunara: planski se u proleće izvlači voda iz bunara, zidovi i dno se čiste od taloga, zidovi se peru 3-5% rastvorom izbjeljivač. Nakon punjenja vodom, dodajte 1% otopinu izbjeljivača u količini od 1 kantu na 1 m3, promiješajte i ostavite 10-12 sati, a zatim izdubite vodu dok miris klora ne nestane, nakon čega se bunar smatra čistim.
Kontrolna pitanja
1) Fizička i organoleptička svojstva vode.
2) Uloga vode u prirodi i svakodnevnom životu (fiziološka uloga, domaćinstvo i sanitarna
higijenska vrijednost vode).
3) Samoprečišćavanje vode u izvorištima.
4) Karakteristike izvora vode.
5) sanitarne zone za zaštitu izvorišta vodosnabdijevanja.
6) Uzroci kontaminacije izvora vode.
7) Karakteristike vodovodnih sistema.
8) Sistem za prečišćavanje vode za piće iz izvora vodosnabdijevanja.
9) Organizacija dezinfekcije vode za piće na vodovodnim stanicama.
10) Norme potrošnje vode u zavisnosti od stepena poboljšanja i sistema vodosnabdijevanja naselja.
11) Metode dezinfekcije pojedinačnih zaliha vode.
12) Kontrola izgradnje i rada bunara.
13) Mogućnosti Svjetskog okeana u snabdijevanju slatkom vodom.
HIGIJENSKI ZNAČAJ VODE
ZNANJE:
1) Hemijski sastav vode.
2) Geohemijski endemi.
3) Uzroci i izvori kontaminacije zaliha vode za piće.
4) Uslovi i uslovi preživljavanja patogenih mikroorganizama u vodi.
5) Zarazne bolesti i helmintoze koje se prenose vodom.
6) Karakteristike vodnih epidemija.
7) Zahtjevi za vodu za piće.
VJEŠTINE:
1) Identifikacija uzročnika zaraznih bolesti koje se prenose vodom
2) Obuka stanovništva metodama prevencije.
1) Higijenska vrijednost vode.
2) Hemijski sastav vode Uloga vode u širenju nezaraznih bolesti.
Geohemijski endemi.
3) Uloga vode u širenju zaraznih bolesti:
· zarazne bolesti i helmintoze koje se prenose vodom;
· uslovi i uslovi preživljavanja patogenih mikroorganizama u vodi;
· Karakteristike vodnih epidemija.
4) Prevencija endemskih i epidemijskih bolesti povezanih sa kvalitetom vode za piće
vode. Higijenski zahtjevi za kvalitet vode za piće (hemijski i
bakteriološki pokazatelji).
5) Posebne mjere za tretman vode za piće radi prevencije endemskih i
epidemijska oboljenja.
Vodovodni sustav je kompleks inženjerskih objekata koji osiguravaju opskrbu vodom od vodozahvata do potrošača. Ovaj kompleks obuhvata vodozahvatne objekte, objekte za prečišćavanje i poboljšanje kvaliteta vode, crpne stanice, kontrolne i rezervne rezervoare, vodovode i vodovodne mreže.
Snabdijevanje vodom je jedan od najvažnijih faktora u sanitarnoj opremljenosti ruralnih naseljenih područja. Voda u naseljenim mjestima se troši za potrebe domaćinstva i pića, komunalne, sanitarno-higijenske, industrijske i protivpožarne potrebe.
U seoskim naseljima sa populacijom do 3.000 stanovnika najčešće se postavlja objedinjeni sistem vodosnabdevanja za potrebe pijaće, sanitarne, industrijske i protivpožarne zaštite.
Kursnim projektom je predviđeno da vodosnabdijevanje naseljenog mjesta dolazi iz podzemnih izvora, čija voda ne zahtijeva prečišćavanje.
Projektovanje vodovodne mreže za naseljeno mjesto
Transport vode od izvora vodosnabdijevanja do naseljenog mjesta vrši se kroz vodovodne cjevovode, koji su položeni u najmanje dva paralelna navoja. Polaganje vodovodnih cijevi u jedan navoj je dozvoljeno ako se na kraju vodovodne cijevi nalazi posuda koja obezbjeđuje dovod vode za vrijeme trajanja likvidacije kvara u vodovodnoj cijevi.
Vodovodna mreža je skup vodova i dionica međusobno povezanih.
Vodovod je serijski spoj vodoopskrbnih dijelova.
Dionica za vodosnabdijevanje je dio vodosnabdijevanja po čijoj dužini se uslovno pretpostavlja da je procijenjeni protok vode konstantan. Dakle, duž dužine sekcije, promjer cijevi je dodijeljen isti.
Svaki dio vodovodne mreže ograničen je čvorovima. Čvorne tačke se obeležavaju na mestima gde se vodovi odvajaju, kao i na mestima gde se menjaju njihov pravac ili uslovi napajanja.
Vodovodne mreže se dijele na magistralne i distributivne vodove. Glavne linije služe za transport tranzitnih masa vode; razvodni vodovi - za dovod vode iz magistralnog voda direktno do potrošača i vatrogasnih hidranta.
Kontura seoske vodovodne mreže zavisi od planske strukture sela i terena. Prema zacrtanom planu, vodovodna mreža može biti račvasta (slijepa) ili kružna. Različiti od njih mogu biti kombinirani krugovi, kombinirajući prstenaste i slijepe krugove.
Razgranati krug sastoji se od zasebnih slijepih vodova, od kojih svaki prima vodu samo s jedne strane. Dozvoljena je izgradnja mrtvih mreža prije svega, sa njihovim naknadnim zatvaranjem u prstenaste mreže.
Prstenasta mreža se sastoji od jednog ili više zatvorenih krugova, u zavisnosti od veličine naselja koje opslužuje vodovod i njegovog rasporeda. Vodovodne mreže koje opslužuju vodu za piće i za potrebe gašenja požara, po pravilu, treba da budu prstenaste.
Kombinovane vodovodne mreže kombinuju prstenastu i slijepu mrežu.
U našem projektu, neki od potrošača vode se napajaju po prstenastoj mreži, a neki - po slijepoj mreži.
Osnovni zahtjevi za odabir trase vodovoda:
1) vodovodna mreža mora da pokriva sve potrošače, obezbeđujući njihovo nesmetano snabdevanje vodom;
2) vodovodna mreža treba da bude što kraća i da ima niske troškove izgradnje.
Prvu točku rješavamo konstruiranjem prstenaste mreže, drugu pratimo mreže do potrošača u najkraćim smjerovima.
Prilikom trasiranja vodovodne mreže sela, na planu označavamo glavne vodove na osnovu sljedećih razmatranja:
glavni pravac mreže treba da bude blizu okomitog na distributivnu mrežu susednih zgrada;
prstenovi koje formiraju glavni autoputevi trebali bi, ako je moguće, imati oblik izdužen duž glavnog smjera kretanja vode kako bi se smanjila dužina neučinkovitih skakača;
mreže treba direktno pokrivati sve najveće potrošače vode i dovode vodu u kontrolne rezervoare;
magistralne vodove treba, ako je moguće, postaviti duž uzvišenih područja teritorije naseljenog područja;
pri izboru trasa magistralnih vodova potrebno ih je povezati sa postavljanjem drugih mreža i podzemnih objekata;
cjevovodi moraju prelaziti prilazne puteve i ulice naseljenog mjesta pod pravim uglom;
Magistralne vodove treba trasirati duž ulica i prilaza, van kolovoza, paralelno sa građevinskim linijama na udaljenosti od najmanje 1 m od jarka ili 1,5 m od ivičnjaka autoputa i 5 m od građevinske linije.
Moguće je trasirati magistralne vodove unutar blokova i grupa stambenog naselja, ako se to pokaže primjerenim zbog posebnog rasporeda naselja. Što je mreža magistralnih vodova rjeđa, to su niži troškovi izgradnje mreže i gubitak pritiska u njoj. Prilikom trasiranja vodovodne mreže na planu nastojali su da se mreže magistralnih vodova ravnomjerno rasporede po cijeloj teritoriji sela.
Dubina polaganja vodovodnih cijevi ovisi o stupnju smrzavanja tla, temperaturi vode u cijevima i načinu njenog dovoda. Dubina cijevi, računajući do dna, treba biti 0,5 m veća od dubine prodiranja u tlo pri nulti temperaturi. Minimalna dubina za polaganje cijevi je 0,5 m od vrha cijevi zbog potrebe zaštite od vanjskih opterećenja i zaštite vode od zagrijavanja ljeti.
Oprema vodovodne mreže i mjesta za njihovu ugradnju
Na vodovodnim cjevovodima i vodovima vodovodne mreže, gdje je potrebno, potrebno je postaviti sljedeće:
Ventili za identifikaciju područja popravka;
Klipovi za ispuštanje zraka;
vatrogasni hidranti;
stupovi za unos vode;
ventili za usis zraka;
otvori za ispuštanje vode;
kompenzatori;
Nepovratni ventili za zatvaranje područja za popravke;
oprema za sprečavanje neprihvatljivog povećanja pritiska tokom hidrauličnih udara.
Zasuni su uređaji za isključivanje pojedinih dijelova mreže. Postavljaju se tako da kada se zatvore ne prestaje dovod vode do ostalih objekata i da se ne isključi više od pet vatrogasnih hidranta.
Nepovratni ventil je uređaj koji omogućava da voda teče samo u jednom smjeru. Oni ograničavaju one dijelove mreže gdje je obrnuto kretanje vode neprihvatljivo, uglavnom na crpnim stanicama.
Vazdušni klipovi su uređaji za automatsko ispuštanje vazduha iz cevovoda koji se akumulira na višim tačkama prstenaste vodovodne mreže, gde se može očekivati akumulacija vazduha i stvaranje vazdušnih džepova.
Vatrogasni hidranti. Ugrađuju se na vodovodnu mrežu u podzemne bunare pokrivene poklopcima. Hidrante postavljamo ne bliže od 5 m od zidova zgrade i ne dalje od 2,5 m od ivice kolovoza na međusobnoj udaljenosti ne većoj od 150 m. U našem predmetnom projektu predviđamo ugradnju protivpožarnih hidranta u blokovskim i sekcijskim kućama, školama, tržnim centrima, upravnim zgradama, vrtićima i stanicama prve pomoći.
Lokacija bunara, njihov broj i udaljenost između njih
Bunar se postavlja što bliže objektu za vodosnabdevanje, u prostoru koji obezbeđuje sanitarne uslove i mogućnost dobijanja potrebne količine vode na ravnom terenu sa niskim kotama u cilju smanjenja dubine bušenja.
Za vodosnabdijevanje malih naselja dovoljna su 2 - 3 bunara. Ukoliko postoji značajna potreba za vodom, potrebno je izgraditi veći broj bunara, kombinujući ih sa zajedničkim drenažnim bunarom. U našem projektu pretpostavljamo da je broj bunara 2 komada. Bunari su se nalazili izvan naseljenih mjesta na udaljenosti od najmanje 300 metara od kompleksa i proizvodnih područja iu skladu sa sanitarnim standardima. Od posebnog značaja je pitanje interakcije između bunara tokom njihovog zajedničkog rada, što zavisi od udaljenosti između bunara, protoka, pritiska vode i tla. Minimalno dozvoljeno rastojanje između bunara je 100 - 150 metara (protok = 100 m?/sat).
Postoji decentralizovano i centralizovano vodosnabdevanje. Trenutno se češće koristi centralizirani sistem - vodosnabdijevanje.
Vodovod je sistem objekata koji izvlače vodu, podvrgavaju je prečišćavanju, dezinfekciji i isporučuju vodu stanovništvu (Sl. 14).
Rice. 14. Okvirni dijagram vodosnabdijevanja:
1 - ribnjak; 2 - usisne cijevi i obalni bunar; 3 - crpna stanica 1. lifta; 4 - postrojenja za tretman; 5 - rezervoari čiste vode; 6 - crpna stanica 2. lifta; 7 - cjevovod; 8 - vodotoranj; 9 - distributivna mreža; 10 - mjesta potrošnje.
Rijeke se najčešće koriste za napajanje vodovodnih cijevi. Mjesto zahvatanja vode na rijeci treba biti smješteno iznad izvora zagađenja rijeke. Dubina rijeke na mjestu zahvata mora biti najmanje 2,5 m. Zahvatne cijevi se nalaze ne niže od 1 m od dna i ne niže od 1 m od površine vode. Kroz usisne cijevi voda ulazi u kopneni prihvatni bunar, gdje se nalaze usisne pumpe prvog lifta, koje dovode vodu do postrojenja za prečišćavanje, zatim se voda dezinfikuje, nakon čega ulazi u rezervoar čiste vode. Iz rezervoara čiste vode, druge pumpe za podizanje vode dovode vodu u vodotornjeve, a zatim u mrežu.
Otvoreni rezervoari koji se koriste za centralizovano vodosnabdevanje su, u jednoj ili drugoj meri, zagađeni raznim otpadnim vodama, pa su prečišćavanje i dezinfekcija vode praktično neophodni.
Kod decentraliziranog vodosnabdijevanja voda se do mjesta potrošnje dostavlja u različitim kontejnerima. Pri transportu vode na ovaj način postoji opasnost od kontaminacije i kontaminacije. Kod centraliziranog vodosnabdijevanja, voda se opskrbljuje mrežom cijevi direktno do mjesta potrošnje iz vodovodne stanice pomoću više objekata.
Glavni izvor vode u decentralizovanom sistemu vodosnabdevanja su bunari - šaht i cev. Kvaliteta bunarske vode ovisi o izboru vodonosnika i dizajnu bunara.
Rudnički bunari, kada su pravilno izgrađeni, daju dobru vodu. Potrebno je osigurati da mjesto za bunar ne bude poplavljeno topljenom i kišnicom, da se nalazi iznad mogućih izvora zagađenja i da se nalazi najmanje 20-30 m od objekata. Vodu treba uzimati iz 2-3. vodonosnog sloja, ako ne leži dublje od 30 m.
Da bi se spriječilo prodiranje površinske vode, zidovi bunara se izrađuju od vodootpornih materijala (beton, cigla) ili se postavlja glineni dvorac. Da biste to učinili, oko bunara se uklanja tlo širine 50 cm i dubine 100-150 cm, a nastali prostor se puni zbijenom masnom glinom. Da bi se izbjeglo prodiranje zagađivača kroz „ušće“, potrebno je osigurati da zidovi bunara vire 60-80 cm iznad površine tla.Od površine tla se gradi kosina širine 2-3 m prekrivena asfaltom ili kaldrmom. zidove bunara. Preko brvnara je napravljena nadstrešnica, a otvor bunara je pokriven poklopcem. Dno bunara je prekriveno slojem šljunka debljine 15-20 cm (sl. 15). Prostor oko bunara u radijusu od 5 m je ograđen. Bolje je podizati vodu pomoću pumpe. Ako se podizanje vrši „dizalicom“ ili „kapijom“, tada je potrebno imati javnu kantu, čime se eliminiše upotreba pojedinačnih kašika, a samim tim i slučajna kontaminacija. U blizini bunara treba postaviti klupu za kante. U blizini bunara ne bi trebalo dozvoliti pojenje stoke i pranje veša.
Rice. 15. Rudnički bunari
Prije upotrebe novog bunara, kao i prilikom čišćenja starog (barem 1-2 puta godišnje), bunar treba očistiti i dezinficirati. Istovremeno se uklanja građevinski otpad i iz bunara i iz okolnog prostora, a voda se ispumpava na dno. Zatim se zidovi brvnare obilno navodnjavaju 3-5% otopinom izbjeljivača, napunite bunar vodom do prvobitnog nivoa, dodajte toliku količinu izbjeljivača tako da u pogledu suhe težine bude 300-400 g po 1 m 3 vode, i promešati. Vrijeme kontakta vode sa hlorom treba da bude 6-8 sati.Prehlorisana voda se ispumpava dok ne nestane miris hlora, nakon čega se bunar pušta u rad.
Bušotine sa cijevima uključuju takozvane abesinske i bušotine.
Fino cijevni, ili abesinski bunar sastoji se od 6 cijevi od jednog i po inča, bušilice, cjedila i pumpe. Prednost takvog bunara je što je zatvoren i nepristupačan za slučajnu kontaminaciju. Da bi se spriječilo zagađenje vode, oko bunara je napravljen i zamak od gline. Bunar sa plitkim cijevima prikuplja vodu na dubini od 7-10 m (Sl. 16).
Rice. 16. Bunar sa cijevima sa pumpnom kolonom.
Duboke cjevaste, ili bušotine, bušotine se grade rotacijskim ili udarnim bušenjem pomoću mašina za bušenje. Kako bi se spriječilo urušavanje zidova tijekom bušenja, u bunar se ubacuju cijevi za kućište čiji se promjer smanjuje kako ide dublje. Ovi bunari omogućavaju podizanje vode iz dubokih, sigurno zaštićenih horizonata pomoću pumpe. Često se koriste za ugradnju vodovodnih cijevi.
Prilikom korištenja izvora za potrebe vodosnabdijevanja (u ruralnim područjima), potrebno je ugraditi njegov zahvat - konstrukciju za prikupljanje vode (Sl. 17). Odvod vode je okružen gustim zidovima (cigla, beton, drvo, itd.) i zatvoren odozgo. Kako bi se spriječilo miješanje površinske vode s izvorskom vodom, izrađuju se odvodni kanali, postavlja se glineni dvorac i popločavanje. Kako bi se spriječilo da se voda u slivu podigne iznad određenog nivoa (ako se ne dovodi u vodovod ili pumpom), na ovom nivou se postavlja preljevna cijev za tihi odvod vode. Kako bi se izbjegla kontaminacija vode, vrata i otvore na objektima za zahvat se zaključavaju, svi objekti su ograđeni, a voda se preusmjerava što je dalje moguće od zahvatnog objekta.
Rice. 17. Kapica silazne opruge. Na vrhu je dno obloženo kaldrmom, na dnu je kapa sa drvenim okvirom.
Pitanja za lekciju
1. Centralizovani vodovod za naseljena mesta (vodovod). 2. Higijenska procjena lokalnog vodosnabdijevanja naseljenih mjesta (bunara). 3. Metode prečišćavanja vode: sedimentacija, koagulacija, filtracija. 4. Higijenska procjena metoda dezinfekcije vode: a) hemijske metode. b) fizičke metode. 5. Zone sanitarne zaštite za izvore vodosnabdijevanja. Svrha lekcije
Upoznavanje studenata sa osnovnim metodama prečišćavanja i dezinfekcije vode.
Aneks 1
Centralizovani vodovod za naseljena mesta (vodovod)
Voda za piće nakon postrojenja za prečišćavanje ulazi u sistem podzemnih cijevi, kroz koje se pod visokim pritiskom distribuira po cijeloj teritoriji naseljenog mjesta. U zgradama srednje spratnosti pritisak u cevima mora biti najmanje 2,5-3 ati, što se obezbeđuje sistemom pumpi i rezervoara za vodu i sprečava kontaminaciju vode u vodovodnoj mreži usled usisavanja, čak i kod curenja u spojeve cijevi.
Vodovodne cijevi mogu biti izrađene od čelika, lijevanog željeza, armiranog betona, keramike, stakla i plastike (na primjer, polietilen visoke gustine). Ove cijevi mogu izdržati pritisak od 5 ati (beton) do 25 ati (čelik).
Da bi se izbjeglo smrzavanje, vodovodna mreža se postavlja 0,5 m ispod nivoa smrzavanja tla. U različitim klimatskim regijama naše zemlje dubina cijevi je od 1,25 do 3,8 m.
Vodovodne mreže ne treba polagati u područjima postojećih i bivših deponija, grobljima ili u blizini septičkih jama. Na raskrsnici vodovodnih i kanalizacionih kolektora, vodovodne cijevi treba položiti 0,4 m više od kanalizacijskih cijevi. Osim toga, vodovodne cijevi na ovim mjestima moraju biti čelične i pokrivene vodootpornim kućištem 5-10 m u svakom smjeru od raskrsnice. Kanalizacijske cijevi na raskrsnicama moraju biti od livenog gvožđa.
Prilikom odabira sheme vodovodne mreže, prednost treba dati prstenu, a ne shemi slijepe ulice. U prstenastoj mreži nema stagnacije vode, nema sedimentacije, a razvija se manje žljezdane mikroflore.
Nakon izgradnje ili popravke vodovoda potrebno je isprati i dezinfikovati mrežu. Prvo se vode ispiru čistom vodom pod pritiskom kako bi se očistila od mehaničkih naslaga. Zatim se krug napuni otopinom izbjeljivača koja sadrži aktivni klor od 40 do
100 mg/l u zavisnosti od vremena kontakta (5-24 sata). Nakon završene dezinfekcije, vodovodni sistem se pere vodom za piće sve dok sadržaj zaostalog hlora ne bude 0,3-0,5 ml/l. Nakon toga, voda se može isporučiti potrošaču.
Svaki sistem vodosnabdijevanja sastoji se od glavnih konstrukcija i vodovodne mreže. Glavne konstrukcije sistema vodosnabdijevanja iz podzemnih izvora vode su (slika 1) cijevni bunar, pumpna stanica prvog dizanja koja podiže vodu na površinu zemlje u rezervoar, po potrebi instalacija za dezinfekciju vode i pumpnu stanicu drugog dizanja koja opskrbljuje vodom tlačni rezervoar. Od potonjeg polazi vodovod s mrežom cjevovoda, koji distribuira vodu do svake kuće ili vodovodnih slavina. Potonji bi trebali biti smješteni na udaljenosti ne većoj od 100 m jedan od drugog.
Slika 1. Okvirni dijagram čeonih konstrukcija iz podzemnih izvora 1 - cijevni bunar; 2 - crpna stanica prvog lifta; 3 - rezervoar; 4 - crpna stanica drugog lifta; 5 - vodotoranj; 6 - vodovodna mreža.
U onim područjima gdje nema kvalitetne podzemne vode ili je nedovoljna za snabdijevanje vodom velikog vodovodnog sistema, koriste se otvoreni rezervoari. Glavne strukture vodovoda koji se napaja vodom iz otvorenog rezervoara su objekti za prikupljanje i poboljšanje kvaliteta vode, rezervoar čiste vode, pumpno postrojenje i vodotoranj. Od njega polaze vodovod i distributivna mreža cjevovoda (slika 2),
koji se, kako bi se izbjeglo smrzavanje vode, polaže ovisno o klimi na dubini od 1,25 do 4 m.
Slika 2. Okvirni dijagram vodovoda sa vodozahvatom iz rijeke.
1 - ribnjak; 2 - usisne cijevi i obalni bunar; 3 - crpna stanica prvog dizanja; 4 - postrojenja za tretman; 5 - rezervoar za čistu vodu; 6 - crpna stanica drugog lifta; 7 - cjevovod; 8 - vodotoranj; 9 - distributivna mreža; 10 - mjesta potrošnje vode.
Higijenska procjena lokalnog vodosnabdijevanja naseljenih mjesta (bunara) Higijenski zahtjevi za izgradnju šahtnih i cijevnih bunara. Kako bi se spriječila kontaminacija podzemnih voda tokom rada izvora vode, pri izgradnji i opremanju bunara moraju se poštovati sljedeća osnovna pravila:
1. Lokacija bunara treba da se nalazi više uz teren i što dalje od objekata koji zagađuju tlo. Ovo mjesto ne bi trebalo postati močvarno ili poplavljeno. Tokom rada potrebno je zaštititi tlo oko izvora od kontaminacije; 2. Zidovi bunara ili izvorišta moraju biti vodootporni. Takozvanu glinenu bravu treba postaviti oko vrha zidova bunara kako bi se spriječilo prodiranje površinske vode u blizini i duž zidova konstrukcije u vodonosnik ili u bunar. 5
Budući da bakterijski zagađivači u bunare uglavnom ne prodiru protokom podzemne vode, već kroz „usta“, voda se mora sakupljati na način da se zagađivači izvana ne mogu unijeti u vodu.
Rudnički bunari. U ruralnim područjima često se postavljaju šahtalni bunari (slika). Trenutno se mašina KShK-30 koristi za mehanizovano kopanje bunara. Mašina kopa bunar prečnika 1,2 m i dubine do 30 m.
Lokacija za bunar bira se na uzvisini, ne bliže od 25-30 m od mogućih izvora zagađenja, na primjer, klozeta, komposta i sl. Ako se klozet nalazi više od bunara prema terenu, tada razmak između njih u rastresitom sitnozrnom tlu treba biti najmanje 80-100 m. Prilikom kopanja bunara preporučljivo je doći do drugog vodonosnog sloja ako
ne leži dublje od 30 m.
Slika 3. Rudnički bunar od betonskih prstenova sa pumpom: a - pumpa; b - sloj šljunka na dnu bunara.
Slika 4. Plitak bunar za cijevi.
Dno okna bunara ostaje otvoreno, a bočni zidovi su učvršćeni materijalom koji osigurava vodootpornost, odnosno armirano-betonskim prstenovima (sa spojevima između njih začepljenim cementom), ciglom ili drvenim okvirom bez pukotina. Zidovi bunara moraju se uzdizati iznad površine zemlje najmanje 0,8 m. Za izgradnju dvorca od gline oko bunara se iskopa rupa do 1 m dubine i širine 1 m koja se puni dobro zbijenom masnom (plastičnom) glinom. . Oko prizemnog dijela bunara, na vrhu glinenog dvorca, u radijusu od 2 m, dodaju pijesak i popločaju ga kamenom ili ciglom sa nagibom za odvođenje slučajno prolivene vode i padavina od bunara do najbližeg jarka .
Tehnika izvlačenja vode iz rudničkog bunara je od značajnog značaja, jer praksa pokazuje da u značajnom broju slučajeva dolazi do kontaminacije vode preko otvorenog otvora bunara kada se voda sakuplja kontaminiranim kantama.
Najbolje sredstvo za podizanje vode iz bunara moraju se prepoznati kao ručne ili mehaničke pumpe sa električnim pogonom. Bunari opremljeni pumpama su dobro zatvoreni i nisu izloženi kontaminaciji izvana. Ako pumpa nije dostupna, koristite samo javnu kantu.
Tube bunari. Ako se podzemna voda ne nalazi dublje od 7-8 m, tada se za dobijanje mogu koristiti takozvani bunari malih cijevi. Bušotina s finim cijevima buši se ručno i opremljena ručnom pumpom, čija je produktivnost 0,5-1 m3 na sat.
Voda se dobija iz dubljih vodonosnih slojeva kroz duboke cevne bunare, koji se često koriste u komunalnim vodovodnim sistemima u gradovima, kao i za vodosnabdevanje državnih farmi, kolektivnih farmi i pojedinačnih preduzeća.
Da bi se izgradio bunar s dubokim cijevima, uz pomoć posebnih uređaja za bušenje, bušotina se buši u tlo, što je okomito
cilindrično okno prečnika od 50 do 600 mm i dubine od 10-15 do 1000 m ili više. Kako bi se spriječilo urušavanje zidova, u bušotinu se zabijaju metalne cijevi koje se nazivaju kućište (slika 5.). Voda se iz bunara diže raznim vrstama pumpi, čija produktivnost dostiže 100 m3/h ili više.
Kada su pravilno izgrađeni, duboki cijevni bunari osiguravaju da arteška voda ostane čista. Ali voda u ovim bunarima može postati kontaminirana ako postoji veza između kontaminirane podzemne vode i eksploatisanog dubokog vodonosnika. Podzemne vode mogu prodrijeti kroz zarđale cijevi kućišta ili kroz spojeve između njih ako su loše zaptivene. Zbog toga se gornji dio bunara mora osigurati s dva stupa obložnih cijevi, među kojima je razmak ispunjen cementnim malterom.
Zagađivači također mogu ući kroz ušće bunara. Da bi se to spriječilo, gornja traka kućišta gdje ulazi usisna cijev pumpe ili drugih uređaja za podizanje vode mora biti potpuno zabrtvljena. Razmak između obložnih cijevi i zidova bunara (anulus) se pod pritiskom popunjava cementnim malterom.
Metode prečišćavanja vode: sedimentacija, koagulacija, filtracija
Postoje mnoge metode za poboljšanje kvaliteta vode, a one omogućavaju oslobađanje vode od opasnih mikroorganizama, suspendiranih čestica, humusnih spojeva koji daju boju vodi, te od viška soli (kalcijuma, magnezija, željeza, mangana, fluora itd.). gasovi neprijatnog mirisa, otrovne i radioaktivne supstance.
Korištenje različitih metoda za poboljšanje kvalitete vode omogućava maksimalno korištenje vodnih resursa područja i obezbjeđivanje vode dobrog kvaliteta.
Najčešće korišćene metode za poboljšanje kvaliteta vode u vodovodnim sistemima su: bistrenje – uklanjanje zamućenosti vode, beljenje – uklanjanje boje vode, dezinfekcija – oslobađanje vode od patogenih mikroba i virusa.
Posvjetljivanje i promjena boje vode
Bistrenje i delimična promena boje vode se postiže dugotrajnom sedimentacijom. Taloženje se zasniva na činjenici da u stajaćoj ili sporo tekućoj vodi, suspendirane tvari, koje imaju veću gustoću od vode, ispadaju i talože se na dno. Sedimentacija se vrši kako u samim izvorima vodosnabdijevanja tako iu rezervoarima. Ali prirodna sedimentacija se odvija sporo, a efikasnost dekolorizacije je niska. Zbog toga se danas za bistrenje i obezbojavanje vode često koristi hemijski tretman koagulansima, koji ubrzava sedimentaciju suspendovanih čestica.
Proces bistrenja i dekolorizacije vode obično se završava filtriranjem vode kroz sloj zrnastog materijala, poput pijeska ili drobljenog antracita. Koriste se dvije vrste filtracije - sporo i brzo.
Prirodno taloženje i spora filtracija vode.
Prirodno taloženje vode vrši se u horizontalnim taložnicima, koji su rezervoari duboki nekoliko metara, kroz koje se voda neprekidno kreće vrlo malom brzinom. Voda ostaje u koritu 4-8 sati. Za to vrijeme se talože pretežno grube suspenzije.
Nakon taloženja, voda za konačno bistrenje prolazi kroz filter sporog djelovanja (slika 6).
Slika 6. Dijagram pješčanog filtera: a - sloj vode; b - pijesak; g - drenaža. To je rezervoar od cigle ili betona, na čijem dnu se nalazi drenaža od armirano-betonskih pločica ili drenažnih cijevi sa rupama. Kroz drenažu, filtrirana voda se uklanja iz filtera. Povrh drenaže je postavljen potporni sloj debljine 0,7 m od lomljenog kamena, šljunka i šljunka sve manje veličine prema gore, čime se sprječava izlijevanje pijeska iznad drenaže u drenažne rupe. Na noseći sloj se nanosi filterski sloj debljine 1 m sa prečnikom zrna od 0,25 do 0,5 mm. Kada je filter napunjen, pročišćena voda prolazi kroz njega polako, brzinom od 0,1-0,3 m/h. Filteri sporog djelovanja dobro pročišćavaju vodu tek nakon „zrenja“. Proces „sazrevanja“ je sledeći. Kao rezultat toga, za
zadržavajući suspendirane nečistoće u vodi u gornjem sloju pijeska, veličina pora se toliko smanjuje da i najmanje čestice, larve i jaja helminta i do 99% bakterija počinju da se zadržavaju ovdje.
Istovremeno, u "zrelom" gornjem sloju pijeska, zvanom biološki film, događa se niz bioloških procesa: mineralizacija organskih tvari i smrt zadržanih bakterija. Svakih 30-60 dana uklanja se površinski sloj kontaminiranog pijeska.
Filteri sporog djelovanja koriste se na malim vodovodnim sistemima, na primjer, za vodosnabdijevanje sela i državnih farmi, gdje je pouzdanost rada uz relativno jednostavan rad ključna.
Koagulacija, sedimentacija i brza filtracija vode.
Želja da se ubrza taloženje suspendovanih čestica, eliminiše boja vode i ubrza proces filtracije dovela je do upotrebe koagulacije u praksi prečišćavanja vode. Da bi se to postiglo, u vodu se dodaju supstance koje se nazivaju koagulanti: Al2(SO4)3, FeCl3, FeSO4 itd. Reagujući sa elektrolitima rastvorenim u vodi, koagulansi formiraju hidrokside, koji se talože i formiraju ljuspice koje se brzo talože. Posjedujući ogromnu aktivnu površinu i pozitivan električni naboj, hidroksidi apsorbiraju i najmanju negativno nabijenu suspenziju mikroba i koloidnih huminskih tvari, koje se taložnim pahuljicama prenose na dno taložnika. Nakon što se pahuljice talože u taložnici i voda prođe kroz filter, gdje se zadržava njihov ostatak, dobije se bistar i bezbojan filtrat. Korištenje koagulacije omogućuje vam dekolorizaciju vode, smanjenje perioda taloženja vode na 2-3 sata i korištenje brzodjelujućih filtera.
Aluminijum sulfat se najčešće koristi kao koagulant. U vodi reaguje sa solima kalcijum bikarbonata, formirajući aluminijum hidroksid, koji je slabo rastvorljiv u vodi i taloži se u obliku pahuljica. Koagulant se koristi u dozama od 30 do 200 mg na 1 litar vode. Doza koagulanta potrebna za tretman zavisi od boje, zamućenosti, pH vode i mnogih drugih uslova, zbog čega se bira eksperimentalno. Poslednjih godina koriste se visokomolekularne supstance - flokulanti, koji u malim dozama olakšavaju i ubrzavaju koagulaciju. Na primjer, poliakrilamid (PAA) u dozi od 0,5-2 mg po 1 litri vode značajno ubrzava koagulaciju i štedi koagulant. Aktivirana silicijumska kiselina se takođe koristi kao flokulant.
Tehnologija koagulacije i daljeg tretmana vode je sljedeća. 5% otopina koagulanta se ubacuje u mikser pomoću posebnog uređaja za doziranje u potrebnoj količini, gdje se brzo miješa s vodom. Odavde voda ulazi u reakcionu komoru, gde se zagreva 10-20 minuta. Proces formiranja floka je završen, a zatim u taložnik, gde se pahuljice talože. Dimenzije taložnika su predviđene za 23-časovno taloženje vode.
Nakon koagulacije i taloženja voda se dovodi do brzih filtera (slika 7), u kojima je filterski sloj pijeska veličine zrna od 0,5 do 1 mm 0,8 m. Brzina filtracije vode je 5-8 m/h; automatski se podešava.
Slika 7. Šema tretmana vode pomoću filtera velike brzine:
1 - mikser vode sa rastvorom koagulansa; 2 - reakciona komora; 3 - horizontalni taložnik; 4 - brzi pješčani filter
Ubrzo nakon početka rada, u gornjem sloju pijeska formira se filterski film koji se sastoji od koagulantnih pahuljica koje nisu imale vremena da se talože u taložnici i
Čestice su se zalijepile za njih. Ovo poboljšava zadržavanje suspendiranih nečistoća i mikroba. Nakon 8-12 sati rada, film postaje gušći, brzina filtracije opada, rad filtera se zaustavlja i film se pere 10-15 minuta kako bi se uklonio film. struja čiste vode usmjerena odozdo prema gore.
Nakon koagulacije, taloženja i filtriranja, voda postaje bistra, promijenjena boja, oslobođena jajašca helminta i 70-98% mikroba koje sadrži.
Posljednjih godina u praksu vodosnabdijevanja uvedene su različite modifikacije brzih filtera (na primjer, dvoslojni), kao i kontaktni bistri. Kontaktni taložnici djeluju kao mikser, reakciona komora i filter, čineći taložnik nepotrebnim. Oni su efikasni u tretiranju vode čija zamućenost ne prelazi 150 mg/l.
Higijenska procjena hemijskih i fizičkih metoda dezinfekcije vode
Dezinfekcija je jedna od najčešće korištenih metoda za poboljšanje kvaliteta vode. Često se koristi pri korištenju podzemnih, uglavnom podzemnih voda, te u svim slučajevima korištenja površinskih voda. Dezinfekcija je obično završni i najvažniji proces za poboljšanje kvaliteta vode u sistemu vodosnabdijevanja.
Dezinfekcija vode se može izvesti hemijskim i fizičkim nereagensnim metodama. Kemijskim metodama u vodu se dodaju reagensi baktericidnog djelovanja: plinoviti hlor, različita jedinjenja koja sadrže tzv. aktivni hlor, ozon, soli srebra itd. Fizičke metode uključuju prokuvavanje, zračenje ultraljubičastim zrakama, izlaganje ultrazvučnim talasima, visoko -frekventne struje, brzi elektroni ili gama zraci, itd. Trenutno su najčešće metode: na vodovodnim sistemima - hlorisanje, ozoniranje, zračenje ultraljubičastim zracima, au lokalnim uslovima vodosnabdevanja - prokuvavanje.
Hemijske metode Kloriranje vode
Rusija je bila jedna od prvih zemalja u kojoj je hlorisanje vode počelo da se koristi u vodovodnim sistemima (1910). Međutim, koristio se samo za vrijeme izbijanja epidemija vode. Trenutno je hloriranje vode jedna od najrasprostranjenijih preventivnih mjera koja je odigrala veliku ulogu u sprječavanju epidemija vode.
Ovako rašireno korištenje hloriranja objašnjava se pouzdanošću dezinfekcije, dostupnošću i ekonomskim prednostima.
Postoje brojne metode hloriranja, na primjer, hloriranje sa redovnim i “post-prometnim” dozama hlora, hloriranje amonijakom, superhloriranje, hloriranje kloramin tabletama, itd. To omogućava da se kloriranje koristi u različitim uvjetima - na velikoj vodi sistem vodosnabdevanja i za dezinfekciju vode u buretu u poljskom logoru, na malom kolskom vodovodu i u čuturici vode.
Princip hlorisanja zasniva se na tretiranju vode hlorom ili hemijskim jedinjenjima koja sadrže hlor u aktivnom obliku, koji ima oksidativno i baktericidno dejstvo. Hemija procesa koji se dešavaju objašnjena je kako slijedi. Kada se vodi doda hlor, on hidrolizuje, tj. nastaju hlorovodonična i hlorovodonična kiselina. U svim hipotezama koje pokušavaju da objasne mehanizam baktericidnog dejstva hlora, hipohlornoj kiselini je dato centralno mesto.
Klor prisutan u vodi u obliku hipohlorne kiseline i hipokloritnog jona smatra se slobodnim aktivnim hlorom, budući da su studije pokazale da kada je voda hlorisana, baktericidni efekat je određen uglavnom koncentracijom hipohlorne kiseline i nešto manje hipohloritnim jonom.
Mala veličina molekule i električna neutralnost omogućavaju hipohlornoj kiselini da brzo prođe kroz membranu bakterijske ćelije i utiče na stanične enzime koji su neophodni za metabolizam i procese reprodukcije ćelija. Pretpostavlja se da se reakcija odvija sa SH grupama enzima, koje oksidiraju hipokloridna kiselina i hipokloritni ion. Elektronska mikroskopija E. coli izložene hloru otkrila je oštećenje ćelijske membrane, poremećaj njene permeabilnosti i smanjenje volumena ćelije.
Pouzdan dezinfekcioni efekat tokom hlorisanja postiže se nakon 30-60 minuta. Nakon dezinfekcije u vodi ostaje 0,3-0,5 mg/l slobodnog hlora ili 0,8-1,2 mg/l kombinovanog hlora, što ukazuje da je u vodu uneta dovoljna količina dezinfekcionog sredstva. Prilikom sanitarne kontrole vode u vodovodnim cjevovodima svaki sat se utvrđuje sadržaj zaostalog hlora u njoj. Najmanje jednom dnevno uzima se uzorak vode za bakteriološko ispitivanje.
U velikim vodovodnim sistemima, za hlorisanje vode se koristi gas hlor. Klor dolazi u tečnom obliku u čeličnim bocama ili rezervoarima. Na vodoopskrbnim stanicama na cilindar su pričvršćeni posebni uređaji – hlorinatori, koji doziraju protok hlora u vodu koja se dezinficira (slika 8).
Za male vodovodne sisteme, kao i kada je potrebno dezinfikovati male količine vode u bačvama ili drugim posudama, umesto hlora koristi se izbeljivač. Baktericidno djelovanje izbjeljivača je zbog grupe (OCl), koja u vodenoj sredini stvara hipohlornu kiselinu. Izbijeljeno vapno sadrži do 36% aktivnog hlora. Tokom skladištenja se raspada. Svetlost, vlaga i visoka temperatura ubrzavaju gubitak aktivnog hlora. Zbog toga se izbjeljivač skladišti u bačvama u tamnom, hladnom, suhom, dobro prozračenom prostoru, a prije upotrebe se ispituje njegova aktivnost u sanitarnoj laboratoriji.
Slika 8. Hlorinator koji se koristi za kontinuirano doziranje plinovitog hlora u vodu koja se dezinficira.
Osim hlora i izbjeljivača, za dezinfekciju vode mogu se koristiti dvije trećine kalcijum hipokloritne soli (DTHC), hlor dioksida (ClO2), kalcijum hipoklorita Ca(OC1)2 i raznih hloramina. Organski hloramini su derivati NH3 u kojima je jedan atom vodika zamijenjen organskim radikalom, a jedan ili oba ostala su zamijenjena hlorom. Neorganski hloramini uključuju spojeve koji nastaju interakcijom hlora s amonijakom ili solima amonijaka. Kloramini imaju oksidirajuća i baktericidna svojstva, ali su slabiji od hlora, izbjeljivača ili DTSGC-a.
Konvencionalno hlorisanje (prema potražnji za hlorom).
Kod ove metode hloriranja od velike je važnosti ispravan izbor doze aktivnog hlora potrebne za pouzdanu dezinfekciju vode.
Prilikom dezinfekcije vode samo 1-2% aktivnog hlora troši se na direktno baktericidno djelovanje. Ostatak hlora stupa u interakciju s lako oksidiranim mineralnim i organskim spojevima koji se nalaze u vodi i apsorbiraju ga suspendirane tvari. Svi ovi oblici vezivanja hlora su kombinovani u koncept apsorpcije hlora vode.
Budući da prirodne vode imaju različit sastav, njihov kapacitet apsorpcije hlora je različit. Ako u vodu unesete hlor u količini većoj od kapaciteta apsorpcije hlora, za 0,5 mg/l, voda postaje neprikladna za piće, što joj daje ukus i miris hlora. Stoga, prilikom dezinfekcije, u vodu dodajte toliku količinu preparata koji sadrži hlor da voda nakon tretmana sadrži 0,3-0,5 mg/l tzv. slobodnog zaostalog ili 0,6-1 mg rezidualnog hloraminskog hlora, koji bez oštećenja ima ukus vode i nije štetan po zdravlje, ukazuje na pouzdanost dezinfekcije, jer postoji višak hlora. Količina aktivnog hlora u miligramima potrebna za dezinfekciju 1 litre vode naziva se potražnja za hlorom.
Potrebe vode za hlorom određuju se eksperimentalnim hloriranjem određenih količina vode koja se dezinficira različitim dozama hlora ili izbjeljivača. Prilikom odabira doze hlora u poljskim uslovima možete približno koristiti tabelu 1.
Tabela 1. Približne potrebe za hlorom za vodu različitog porijekla (iz Uputstva za dezinfekciju vode za domaćinstvo i vodu za piće klorom za centralizirano i lokalno vodosnabdijevanje)
Voda Potrebna za dezinfekciju, mg/l Potrebna količina 1% rastvora izbeljivača, ml na 1 litar aktivnog hlora Voda 25% izbeljivač Međusloj (artezijanski); pročišćena i bezbojna voda velikih rijeka i jezera Kolodeznaya je prozirna i bezbojna; pročišćena i obezbojena voda iz malih rijeka Voda iz velikih rijeka i jezera Mutna i obojena voda iz bunara i bara 1-1,5 1,5-2 2-3 3-5 4-6 6-8 8-12 12-20 0,4 -0,6 0,6- 0,8 0,8-1,2 1,2-2,0
Pored pravilnog izbora doze hlora, neophodan uslov za efikasnu dezinfekciju je dobro mešanje i dovoljan kontakt hlora sa vodom. Kontakt vode sa hlorom ljeti treba da traje najmanje 30 minuta, a zimi najmanje 1 sat.
Prisustvo suspendiranih čestica, humusnih i drugih organskih spojeva u vodi smanjuje djelovanje hlora. Stoga, za pouzdanu dezinfekciju, preporučuje se prethodno razbistriti i obezbojiti mutne i obojene vode.
U slučajevima kada je potrebno hlorisati vodu u bačvi ili drugoj posudi, odredite zapreminu ove potonje i izračunajte količinu izbeljivača potrebnog za dezinfekciju. Nakon što odvažite potrebnu količinu, stavite je u bocu ili neku drugu posudu, dodajte toliku količinu vode da dobijete otprilike 1-2°/oko rastvora, dobro pomiješajte izbjeljivač s vodom, ostavite da se slegne i dodajte pročišćeni rastvor u vodi koju treba dezinfikovati. Temeljito pomiješajte vodu sa otopinom krečnog izbjeljivača i ostavite 30-60 minuta. Nakon toga, nakon utvrđivanja prisutnosti zaostalog hlora i organoleptičkih kvaliteta vode, dozvoljavaju njenu upotrebu.
Opisanim načinom hloriranja prema potražnji klora pouzdano se dezinficira voda od patogenih bakterija koje formiraju samo vegetativne oblike (npr. uzročnici akutnih crijevnih infekcija, tularemije, leptospiroze) i virusa. Voda koja sadrži ciste dizenterijske amebe, spore oblika antraksa i jajašca helminta ne može se dezinficirati ovom metodom. Osim konvencionalnog hloriranja, koriste se i druge modifikacije hloriranja prema potrebi za hlorom: dvostruko hloriranje, hloriranje amonijom, rehloriranje itd.
Dvostruko hlorisanje.
Na mnogim riječnim vodoopskrbnim sustavima, hlor se prvi put dovodi u vodu prije taložnika, a drugi put, kao i obično, nakon filtera. Uvođenje hlora prije
taložnici poboljšavaju koagulaciju i promjenu boje vode, suzbijaju rast mikroflore u postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda, povećavaju pouzdanost dezinfekcije, ali povećavaju mogućnost stvaranja organoklornih spojeva.
Kloriranje sa preamonizacijom.
Ovom metodom hlorisanja u vodu koja se dezinfikuje unosi se rastvor amonijaka i to nakon 0,5-2 minuta. - hlor U tom slučaju u vodi se stvaraju hloramini koji imaju baktericidno djelovanje. Efikasnost hlorisanja amonijacijom zavisi od odnosa NH3:Cl, a doze ovih reagensa se koriste u omjerima 1:3, 1:4, 1:6, 1:8. Za svaki izvor vode mora se odabrati najefikasniji omjer.
Metoda preamonizacije koristi se za sprječavanje neugodnih mirisa koji se ponekad javljaju kada se klorira voda koja sadrži fenole ili supstance slične fenolu. Nastali klorofenoli, čak i u zanemarivim koncentracijama, daju vodi farmaceutski okus i miris. Kloramini, koji imaju slabiji oksidacijski potencijal, ne stvaraju klorofenole s fenolima.
Brzina dezinfekcije vode hloraminima je manja od brzine dezinfekcije hlorom, stoga trajanje dezinfekcije vode tokom hlorisanja sa preamonizacijom treba da bude najmanje 2 sata.
Rehloracija.
Ovom metodom u vodu se dodaju velike doze klora, na primjer, 10-20 mg/l, zbog čega se pouzdan baktericidni učinak postiže već nakon 15 minuta izlaganja. Prilikom rehlorisanja u trajanju od 30-60 minuta, čak se i mutna voda prilično pouzdano dezinfikuje. Izloženost velikim dozama hlora ubija takve patogene otporne na hlor kao što su Burnetova rikecija, ciste dizenterijske amebe, bakterije i virusi tuberkuloze. Međutim, čak i sa ovim dozama hlora ne može se postići pouzdana dezinfekcija vode od spora antraksa i jajašca helminta. Nakon dezinfekcije rehloracijom u vodi ostaje veliki višak hlora. Proces oslobađanja vode iz nje naziva se dehloracija. Voda se dehloriše filtriranjem kroz sloj aktivnog ugljena ili dodavanjem natrijum hiposulfita u količini od 3,5 mg na 1 mg zaostalog hlora. Rehlorisanje vode koristi se uglavnom u ekspedicijama i vojnim uslovima.
Ozoniranje vode.
Ozon u vodi se razgrađuje u atomski kiseonik. Mehanizam razgradnje ozona u vodi je složen sa pojavom niza međureakcija sa stvaranjem slobodnih radikala, koji imaju i oksidaciona svojstva. Jači oksidativni i baktericidni učinak ozona od hlora objašnjava se činjenicom da je njegov oksidativni potencijal veći od oksidativnog potencijala hlora. Sa higijenske tačke gledišta, ozoniranje je jedna od najboljih metoda dezinfekcije vode. Ozoniranjem voda se pouzdano dezinficira, organske nečistoće se uništavaju, a njena organoleptička svojstva ne samo da se ne pogoršavaju, kao kod hloriranja i ključanja, već se čak i poboljšavaju: boja vode se smanjuje, strani okusi i mirisi se eliminiraju. Voda poprima ugodnu plavkastu nijansu, a stanovništvo je izjednačava sa izvorskom vodom. Višak ozona se brzo razlaže i formira kiseonik.
Doza ozona potrebna za dezinfekciju većine voda je od 0,5 do 6 mg/l; Za obezbojenje i poboljšanje organoleptičkih svojstava vode mogu biti potrebne velike doze. Trajanje dezinfekcije vode ozonom je 3-5 minuta.
Ostatak ozona (nakon komore za mešanje) treba da bude 0,1-0,3 mg/l.
Fizičke metode
Zračenje vode ultraljubičastim zracima.
Krajem prošlog vijeka A.N. Maklakov je otkrio da kratki ultraljubičasti zraci imaju baktericidni učinak. Najefikasniji su bili zraci talasne dužine 250-260 nm, koji su prodirali čak i kroz 25-centimetarski sloj providne i bezbojne vode (slika 9).
Izvor zračenja su niskotlačne argon-živine sijalice (BUV) i živino-kvarcne sijalice (PRK i RKS).
Za dezinfekciju vode koriste se posebne instalacije (tlačne i netlačne). Za dezinfekciju velike količine vode koristi se instalacija OV-AKH-1 velikog kapaciteta pomoću PRK baktericidnih lampi.
Slika 9. Instalacija Komunalne akademije za dezinfekciju vode ultraljubičastim zracima (voda je uzastopno zračena ultraljubičastim zracima u više sekcija)
Argon-žive lampe niskog pritiska koriste se na malim vodovodnim sistemima. (BUV-15, BUV-30, BUV-ZOP). Dezinfekcija vode se odvija brzo, u roku od 1-2 minute. Kada se voda dezinfikuje UV zracima, ne ubijaju se samo vegetativni oblici mikroba, već i sporni oblici, kao i virusi, jaja helminta koja su otporna na hlor. Upotreba baktericidnih lampi nije uvijek moguća, jer na učinak dezinfekcije vode UV zracima utječu zamućenost, boja vode i sadržaj soli željeza u njoj. Stoga je prije dezinfekcije vode na ovaj način potrebno temeljito očistiti.
Dakle, neophodan preduvjet za pouzdanu dezinfekciju vode ultraljubičastim zrakama je njeno prethodno bistrenje i izbjeljivanje.
Zračenje ultraljubičastim zrakama ima niz prednosti u odnosu na kloriranje. Baktericidne zrake ne denaturiraju vodu i ne mijenjaju njena organoleptička svojstva, a imaju i širi spektar abiotičkog djelovanja. Njihovo destruktivno djelovanje proteže se na spore, viruse i jajašca helminta koja su otporna na klor.
Ključala voda.
Kuhanje je najjednostavniji i ujedno najpouzdaniji način dezinfekcije vode. Vegetativni oblici patogenih mikroorganizama umiru nakon 20-40 sekundi zagrijavanja na temperaturi od 800°C, te je stoga u trenutku ključanja voda već praktično dezinficirana, a 3-5-minutnim ključanjem postoji potpuna garancija njegovu sigurnost čak i uz ozbiljnu kontaminaciju suspendiranim tvarima i mikrobima.
Kuhanje od 30 minuta ubija ogromnu većinu spornih oblika mikroba, tj. postiže se sterilizacija vode. Dok je hloriranje neefikasno protiv spora antraksa, jaja i larvi helminta, ključanje ih ubija. Botulinski toksin se uništava kuhanjem 30 minuta.
Faktori koji ometaju i ograničavaju mogućnost široke upotrebe ključanja kao metode dezinfekcije vode su: nemogućnost korištenja ključanja za dezinfekciju velikih količina vode u vodovodnim sistemima, pogoršanje okusa vode uslijed isparavanja plinova, potreba za hlađenje vode i brz razvoj mikroorganizama u prokuhanoj vodi u slučaju sekundarnog zagađenja.
Kada se koristi voda koja nije prošla centralizovanu dezinfekciju, ključanje se često koristi u svakodnevnom životu, u bolnicama, školama, vrtićima, fabrikama, železničkim stanicama itd. U tu svrhu se široko koriste kontinualni kotlovi kapaciteta od 100 do 1000 l/h. Djelovanje potonjeg temelji se na prijenosu kipuće vode iz kotla u rezervoar, koji služi za njegovo rastavljanje.
Kada koristite prokuhanu vodu za opskrbu pitkom vodom, potrebno je posebno pažljivo oprati rezervoare prokuhane vode prije njihovog punjenja, a također svakodnevno mijenjati vodu, uzimajući u obzir brzi razvoj mikroorganizama u prokuhanoj vodi.
Posebne metode za poboljšanje kvaliteta vode
Tradicionalna tehnologija prečišćavanja vode za sisteme vodosnabdijevanja, namijenjena za bistrenje, dekolorizaciju i dezinfekciju, ima samo ograničen efekat barijere protiv mnogih hemikalija koje, ako industrijska preduzeća i drugi objekti ne poštuju sanitarna pravila, mogu zagaditi vodna tijela, posebno u područjima sa velika gustina naseljenosti i razvijena industrija. Povećanje barijerne uloge vodoopskrbnih objekata protiv određenih zagađivača (nafta, DDT i dr.) postiže se korištenjem povećanih doza koagulanata i flokulanata, povećanjem vremena taloženja, smanjenjem brzine filtracije i dvostrukim hloriranjem ili rehloriranjem. Ako to nije dovoljno, onda, ovisno o sastavu i koncentraciji zagađivača, koriste se jaki oksidanti (ozon, kalijev permanganat), sorbenti (aktivni ugljen u granuliranom ili praškastom obliku), materijali za ionsku izmjenu, a često i kombinacija nekoliko koriste se metode.
Dezodoracija - uklanjanje okusa i mirisa iz vode - postiže se prozračivanjem vode, tretiranjem oksidirajućim sredstvima (ozoniranje, hlor dioksid, velike doze hlora, kalijum permanganata), filtriranjem kroz sloj aktivnog ugljena koji adsorbuje neugodan miris. supstanci, i ugljenizacija, tj. unošenjem aktivnog ugljena u prahu u vodu dok se ne slegne. Izbor metode dezodoracije zavisi od porekla ukusa i mirisa.
Uklanjanje gvožđa vrši se prskanjem vode u svrhu aeracije u posebnim uređajima - rashladnim tornjevima. U tom slučaju dvovalentno željezo se oksidira u hidrat željeznog oksida, koji se odlaže u taložnik ili zadržava na filteru.
Omekšavanje. Stara metoda omekšavanja vode je metoda natrijevog vapna, u kojoj se kalcij i magnezij talože u jamu u obliku nerastvorljivih soli.
Modernije je filtriranje omekšane vode kroz filtere punjene jonskim izmjenjivačem. Joniti su čvrsti, nerastvorljivi, zrnasti materijali nalik pesku koji imaju svojstvo da razmenjuju ione koje sadrže za jone soli rastvorene u vodi. Jonski izmjenjivači koji izmjenjuju svoje katjone (H+, Na+) nazivaju se kationski izmjenjivači, a oni koji izmjenjuju anjone (OH-) nazivaju se anjonski izmjenjivači. Jonski izmjenjivači mogu biti prirodnog ili vještačkog porijekla (ugalj tretiran sumpornom kiselinom, sintetičke jonoizmenjivačke smole). Filtriranjem vode kroz kationsku smolu možete ukloniti katione iz nje; filtriranjem kroz anjonsku smolu možete ukloniti anione.
Prilikom filtriranja vode, svojstva ionske izmjene jonskih izmjenjivača postepeno se smanjuju. Nakon što su svojstva razmjene iscrpljena, jonski izmjenjivači se mogu regenerirati (obnoviti). Kationski izmenjivači se regenerišu ispiranjem razblaženim rastvorom kiseline ili jakim rastvorom natrijum hlorida, anjonski izmenjivači pranjem rastvorom alkalija.
Za omekšavanje vode voda se filtrira kroz sloj prirodnog (glaukonit pijesak) ili umjetnih kationskih izmjenjivača debljine 2-4 m. U tom slučaju se Ca2+ i Mg2+ joni vode zamjenjuju za jone Na+ ili H+ jone kationskog izmjenjivača.
Desalinizacija.
Sekvencionalno filtriranje vode prvo kroz kationski izmjenjivač, a zatim kroz anjonski izmjenjivač omogućava da se voda oslobodi svih soli otopljenih u njoj i stoga se koristi u svrhu desalinizacije (Slika 10.).
Jonitske instalacije za desalinizaciju vode mogu biti stacionarne ili mobilne (ekspedicije, terenski kampovi, trupe).
Slika 10. Dijagram postrojenja za desalinizaciju ionske izmjene:
1 - filter za katjonsku izmjenu; 2 - anjonski filter;
3 - degazator; 4 - rezervoar za desaliniziranu vodu;
5 - pumpa; 6 - rezervoar za rastvor za regeneraciju kiseline; 7 - isto za alkalni rastvor.Za desalinizaciju vode na vodovodnim sistemima i morskim plovilima koristi se termička metoda, zasnovana na isparavanju vode uz naknadnu kondenzaciju para. Poželjno je da sadržaj mineralnih soli u desaliniziranoj vodi bude najmanje 100-200 mg/l. Stoga mu se, ako je potrebno, dodaje malo nedesalinizirane vode. Osim opisanih metoda, za desalinizaciju vode koriste se i elektrodijaliza pomoću selektivnih membrana, zamrzavanje i druge metode.
Deaktivacija.
Prilikom koagulacije, taloženja i filtriranja vode u vodovodnim cjevovodima, sadržaj radioaktivnih tvari u njoj se smanjuje za samo 70-80%. Za dublju dekontaminaciju, voda se filtrira kroz kationske i anionske izmjenjivačke smole.
Defluorizacija vode.
Ako je potrebno vodu osloboditi od viška fluora, ona se filtrira kroz smole za izmjenu anjona. Češće od sintetičkih smola, aktivirana glinica se s velikim uspjehom koristi kao materijal za ionsku izmjenu. Ponekad je moguće smanjiti sadržaj fluora u vodi na optimalne vrijednosti razrjeđivanjem vodom iz drugog izvora koji sadrži male količine fluorida.
Fluorizacija vode.
Posljednjih godina istraživači su veliku pažnju poklanjali fluorizaciji vode, odnosno umjetnom dodavanju fluoridnih spojeva kako bi se smanjila učestalost zubnog karijesa. Zubni karijes je jedna od najčešćih ljudskih bolesti. Zubni karijes dovodi ne samo do gubitka zuba, već i do drugih bolesti usne šupljine i kostiju (npr. osteomijelitis kostiju vilice), kroniosepse i reumatizma, raznih bolesti gastrointestinalnog trakta zbog pogoršanja žvakanja hrane i sporije evakuacije. iz stomaka. Uprkos mjerama koje su stomatolozi u različitim zemljama poduzeli u borbi protiv karijesa, incidencija karijesa ima gotovo univerzalni trend rasta. Trenutno je broj stomatoloških pacijenata koji posjećuju klinike na drugom mjestu nakon posjeta terapeutima.
Pijenje fluorisane vode smanjuje incidencu karijesa za 50-75%, odnosno 2-4 puta. Efekat fluora protiv karijesa je najizraženiji kada osoba pije vodu sa fluorom
rano djetinjstvo. Sveobuhvatna prevencija fluorizacijom vode, racionalizacijom ishrane i mjerama oralne higijene može smanjiti pojavu karijesa za 80-90%. SZO smatra da je fluorizacija vode jedno od najvećih dostignuća u preventivnoj medicini našeg vremena.
Fluorizacija se vrši dodavanjem rastvora nekog jedinjenja koje sadrži fluor (natrijum fluorid ili fluorosilikat, fluorosilicijatna kiselina itd.) u pročišćenu vodu u tolikoj količini da je koncentracija jona fluora u vodi optimalna za date klimatske uslove.
Zone sanitarne zaštite za izvore vodosnabdijevanja
Da bi se očuvao kvalitet izvora vode koji se koristi za centralizovano vodosnabdevanje, zakonom su uređene sanitarne zaštitne zone na čijoj teritoriji se poštuje poseban sanitarni režim radi sprečavanja zagađenja akumulacije.
Stvaranju sanitarnih zona prethode higijenske, sanitarno-hemijske, bakteriološke, hidrološke i druge studije koje imaju za cilj utvrđivanje faktora koji utiču na formiranje kvaliteta izvorske vode. Rezultati istraživanja se koriste za izradu sveobuhvatnih mjera za sanitarnu zaštitu izvorišta vode od zagađenja. Postoje 3 zone sanitarne zaštite za vodovode koji rade na otvorenim izvorima vode.
Prva zona sanitarne zaštite (stroga sigurnosna zona) direktno pokriva vodozahvatne objekte i vodovode, kao i prostor oko njih. Prva zona obuhvata teritoriju (vodno područje) akumulacije iznad i ispod vodozahvata. Na području prve zone primjećuje se posebno strog sanitarni i epidemiološki režim. Zona je stalno čuvana i njena teritorija se održava čistom. Pristup neovlašćenim licima je zabranjen.
Druga zona sanitarne zaštite (zona ograničenja) obuhvata cijeli ili dio slivnog područja. U drugoj zoni zabranjena je izgradnja objekata koji bi mogli zagaditi akumulaciju, a otpadne vode i zagađene površinske vode koje se stvaraju preusmjeravaju se na prečišćavanje van sliva. Izvan druge zone sanitarne zaštite poduzimaju se i mjere čišćenja otpadnih voda koje ulaze u izvorište i vrši se strogi sanitarni nadzor.
Treća zona sanitarne zaštite (zona opservacije) dodijeljena je zbog potrebe stalnog praćenja epidemijske situacije. Trenutno se sprovodi efikasan protivepidemijski rad. Stoga je treći pojas praktički izgubio na značaju.
Prilikom eksploatacije podzemnih izvora vode postavljaju se dvije zone sanitarne zaštite. Oko bunara se nalazi prvi pojas (zona strogog obezbeđenja) u radijusu 30-50 m. Teritorija ovog pojasa je uređena i ograđena. Svi izvori kontaminacije tla su isključeni. Drugi pojas (zona ograničenja) postavlja se oko zone strogog režima. Veličina ovog pojasa je određena proračunom i zavisi od prirode i debljine vodonosnog sloja, hidroloških i drugih uslova.