Гигиеническая характеристика систем водоснабжения. Централизованная система водоснабжения.

Централизованная система водоснабжения.

Централизованное водоснабжение может осуществляться из поверхностных и подземных водоисточников. Это такое водоснабжение, когда вода после добычи и очистки поступает в систему подземных труб, по которым распределяется по территории населенного пункта.

Основные компоненты централизованной системы водоснабжения:

1. источник воды;
2. головные сооружения – водозаборные, очистные и насосные станции;

• сооружения для доставки и распределения воды – водоводы, водопроводная сеть, резервуары, водоразборные и другие установки на сети.

Организация водоснабжения из поверхностных водоисточников.

1. Требования к выбору места для забора воды:
2. отсутствие опасных в санитарном отношении загрязнений, т.е. водозабор надо располагать выше по течению реки населенного пункта, обслуживаемого данным водопроводом;
3. водозабор необходимо размещать на участке реки с устойчивым руслом – для защиты сооружений в воде и на берегу от повреждений;
4. водозабор должен обеспечить поступление при всех условиях достаточного количества воды.
5. Характеристика водозаборных сооружений:

Водозаборные сооружения делятся на три типа:

а) береговые – вода поступает непосредственно из водоема;

б) русловые с самотечными или всасывающими линиями труб – вода поступает по трубам самотеком или под действием насосов;

в) ковши – представляют собой небольшие искусственные заливы.

Тип сооружения выбирают в зависимости от местных топографических и гидрогеологических условий.

После забора вода подается на очистные сооружения, где проводится её обработка. Для улучшения качества используют отстойники, фильтры, сооружения для хлорирования и коагуляции.

Организация водоснабжения из подземных водоисточников.

1. защищенность воды от внешних загрязнений, вода, как правило, не нуждается в обработке;
2. постоянство качества воды;
3. забор воды в пределах населенного места или невдалеке, что исключает необходимость водоводов большой протяженности;

1. необходимость в устройстве нескольких водозаборов из-за ограниченности дебита подземных вод.

Характеристика водопроводной сети.

Водопроводная сеть – это подземная система труб, по которым вода под напором разводится по территории населенного пункта. Величина напора зависит от разницы отметок рельефа в месте установки насосов и в самой высокой точке (верхний этаж здания, самая высокая точка территории населенного места), в которую подается вода.

Водопроводные трубы могут применяться чугунные, стальные, асбоцементные, железобетонные, бетонные, керамические, стеклянные, металлопластиковые.

Требования к водопроводной сети:

1. сеть не должна подвергаться опасности замерзания в ней воды – поэтому трубы закладываются несколько ниже линии промерзания земли (в зависимости от климатических условий от 1,5 до 3 м);
2. не допускается прокладывать сеть по загрязненным местам, вблизи свалок и других источников загрязнения почвы. Канализационная сеть укладывается ниже на 1,5-3 м;
3. сеть должна быть непроницаема на всем протяжении;
4. сеть может иметь тупиковое или кольцевое устройство.

На водопроводной сети могут устраиваться смотровые колодцы, водозаборные колодки, пожарные гидранты и запасные резервуары.

Гигиеническая характеристика систем водоснабжения населенных мест

Различают централизованную и децентрализованную системы водоснабжения.

Централизованная система (водопровод) включает: источник воды (межпластовые напорные или безнапорные воды, поверхностный естественный водоем или искусственное водохранилище), водозаборное сооружение (артезианская буровая скважина, искусственный залив с береговым водоприемным колодцем с фильтрующими сетками), водоподъемное сооружение (помпы или насосы первого подъема), головные сооружения водопроводной станции, на которых проводятся осветление, обесцвечивание, обеззараживание, а иногда и специальные методы (фторирование, дефторирование, обезжелезивание, и т.п.) улучшения качества воды, резервуары накопления ее запасов (резервуары чистой воды), насосная станция второго подъема и водопроводная сеть — система водопроводных труб, которые доставляют воду к потребителям.

Артезианская вода (межпластовая напорная) большей частью не нуждается в очистке, иногда требует лишь обеззараживания, еще реже — специальных методов улучшения качества. Если же водопровод использует воду поверхностных водоемов, она обязательно подлежит очистке. Последняя осуществляется на очистных сооружениях водопроводной станции и обязательно предусматривает осветление, обесцвечивание и обеззараживание.

Для очистки воды используют коагуляцию — химическую обработку воды сернокислым алюминием по реакции:

Гидроксид алюминия в виде довольно больших хлопьев адсорбирует на себе зависшие в воде загрязняющие вещества и гуминовые коллоидные соединения, вследствие чего вода осветляется и обесцвечивается. Доза коагулянта зависит от степени щелочности воды, наличия в ней бикарбонатов, количества взвешенных веществ и температуры воды. При малой карбонатной жесткости (менее 4 О добавляют 0,5-1,0% раствор соды или гашеной извести. С целью ускорения коагуляции в воду добавляют флокулянты (полиакриламид).

После коагуляции вода поступает в отстойники, а затем на фильтры, наконец, в резервуары чистой воды, откуда насосами второго подъема направляется в водопроводную сеть.

После фильтрации вода обязательно обеззараживается методом озонирования, УФ-излучением, или хлорированием.

Хлорирование — простой, надежный и наиболее дешевый способ обеззараживания воды. В то же время хлор придает воде неприятный запах, а при наличии в ней химических загрязнений (из-за выпуска в водоемы сточных вод промышленных предприятий) способствует образованию хлорорганических соединений, которым присуще канцерогенное действие и хлорфенольных соединений с неприятным запахом. В связи с этим разработан метод хлорирования с преаммонизацией: предварительное введение в воду раствора аммиака связывает хлор в виде хлораминов, обеззараживающих воду, а хлорорганические и хлорфенольные соединения, при этом, не образуются.

Децентрализованное (местное) водоснабжение чаще всего осуществляется из шахтных или трубчатых колодцев, реже каптажей родников. В колодцах используют грунтовую воду, которая залегает в водоносном слое над первым водонепроницаемым горизонтом. Глубина залегания таких вод достигает нескольких десятков метров. Колодец в условиях местного водоснабжения одновременно выполняет функции водозаборного, водоподъемного и водоразборного сооружения.

Расстояние от колодца до потребителя воды не должно превышать 100 м. Колодцы необходимо размещать по рельефу местности выше всех источников загрязнения (выгреба, площадки подземной фильтрации, компосты и проч.) на расстоянии не менее 30-50 м. Если потенциальный источник загрязнения расположен выше по рельефу местности, относительно колодца, то расстояние между ними должно быть не менее чем 80-100 м, а в некоторых случаях даже не менее чем 120-150 м.

Колодец представляет собой вертикальную шахту квадратного или круглого сечения, которая доходит до водоносного слоя. Боковые стенки шахты закрепляют водонепроницаемым материалом (бетон, железобетон, кирпич, дерево и др.). На дно насыпают слой гравия на высоту 30 см. Надземная часть сруба колодца должна подниматься над поверхностью земли не меньше чем на 1,0 м. Вокруг сруба колодца при его строительстве устраивают глиняный замок глубиной 2 метра, шириной 1 метр и отмостку в радиусе 2 м с наклоном от колодца. Для отвода ливневых вод устраивают водоотводный лоток. В радиусе 3-5 метров вокруг общественных колодцев должна быть изгородь. Воду из колодца поднимают с помощью насоса, или устраивают коловорот с общественным ведром. Сруб плотно закрывают крышкой и над ней и коловоротом устраивают навес.

Санация шахтного колодца ― это комплекс мероприятий, включающий ремонт, очистку и дезинфекцию колодца, как сооружения, с целью предотвращения загрязнения воды в нем. С профилактической целью санация колодца проводится перед введением его в эксплуатацию, а затем, при благоприятной эпидемической ситуации, периодически 1 раз в год после очистки и текущего или капитального ремонта. Профилактическая санация состоит из двух этапов: 1) очистки и ремонта и 2) заключительной дезинфекции. При заключительной дезинфекции сначала сруб и внутреннюю часть сруба обрабатывают оросительным способом (орошение с гидропульта 5% раствором хлорной извести или 3% раствором гипохлорита кальция из расчета 0,5 дм 3 на 1 м 2 поверхности сруба). Затем выжидают, пока колодец наполнится водой до обычного уровня, после чего проводят дезинфекцию подводной части колодца объемным способом (количество хлорной извести или гипохлорита кальция из расчета 100 ― 150 мг активного хлора на 1 дм 3 воды в колодце растворяют в небольшом объеме воды, осветляют отстаиванием, выливают полученный раствор в колодец, воду в колодце хорошо перемешивают на протяжении 15-20 минут, колодец закрывают крышкой и оставляют на 6-8 часов, не разрешая забор воды из него).

При неблагоприятной эпидемической ситуации (колодец является фактором распространения кишечных инфекций), в случае лабораторно установленного факта загрязнения воды в колодце, или видимых признаков загрязнения воды фекалиями, трупами животных, другими инородными телами, санацию проводят по эпидпоказаниям. При этом процесс обработки колодца включает три этапа: 1) предварительную дезинфекцию подводной части колодца объемным способом, 2) очистку и ремонт и 3) заключительную дезинфекцию сначала оросительным, а затем объемным способом.

В случае недостаточного улучшения качества воды после проведения дезинфекции (санации) колодца иногда осуществляют длительное обеззараживание воды в колодце с помощью дозирующих патронов. Дозирующие патроны представляют собой емкости цилиндрической формы вместительностью 250, 500 или 1000 см 3 , изготовленные из пористой керамики, в которые загружают хлорную известь или гипохлорит кальция. Количество гипохлорита кальция с активностью не ниже 52 % рассчитывают по формуле:

X₁ = 0,07 X₂ + 0,08 X₃ + 0,02 X₄ + 0,14 X_5,

где X₁ — количество препарата, необходимого для загрузки патрона (кг), X₂ — объем воды в колодце (м 3 ), X₃ — дебит колодца (м 3 /ч), X₄ — водовыбор (м 3 /сутки), X₅ — хлорпоглощаемость воды (мг/дм 3 ). Перед заполнением патрон выдерживают в воде на протяжении 3-5 часов. Затем наполняют найденным количеством хлорсодержащего препарата, прибавляют 100–300 см 3 воды, тщательно перемешивают, патрон закрывают керамической или резиновой пробкой. После этого подвешивают в колодце и погружают в толщу воды приблизительно на 0,5 м ниже ее верхнего уровня и 0,2-0,5 м выше дна колодца.

Каптаж — бетонированный резервуар, построенный возле устья родника в подножии холма, горы, с выводной трубой, через которую постоянно вытекает вода. Резервуар разделен стенкой определенной высоты на две камеры. Первая камера служит отстойником для песка, вымываемого родником, а во второй камере накапливается отстоявшаяся вода, которая постоянно вытекает через выводную трубу. Место родника оборудовано водоотводным бетонированным лотком с наклоном в сторону ручья, речки.

2. Гигиеническая характеристика систем водоснабжения.

2.1 Централизованное водоснабжение.

Централизованное водоснабжение может осуществляться из поверхностных и подземных водоисточников. Это такое водоснабжение, когда вода после добычи и очистки поступает в систему подземных труб, по которым распределяется по территории населенного пункта.

Основные компоненты централизованной системы водоснабжения:

головные сооружения – водозаборные, очистные и насосные станции;

сооружения для доставки и распределения воды – водоводы, водопроводная сеть, резервуары, водоразборные и другие установки на сети.

Организация водоснабжения из поверхностных водоисточников.

Требования к выбору места для забора воды:

отсутствие опасных в санитарном отношении загрязнений, т.е. водозабор надо располагать выше по течению реки населенного пункта, обслуживаемого данным водопроводом;

водозабор необходимо размещать на участке реки с устойчивым руслом – для защиты сооружений в воде и на берегу от повреждений;

водозабор должен обеспечить поступление при всех условиях достаточного количества воды.

Забирать воду надо выше устья ближайших впадающих в реку притоков и оврагов, по которым могут поступать загрязнения, на участке коренного, неразмываемого берега. Многие реки меняют конфигурацию берегов, иногда даже в короткое время – за 10-15 лет. Необходимо также, чтобы река в месте водозабора имела глубину не менее 2,5 м. На среднем уровне при такой глубине избегается засасывание ила со дна реки и воды из поверхностного, наиболее доступного засорению и перегревающегося летом слоя.

Забор воды из искусственного водохранилища устраивают в местах со значительной глубиной. Это позволяет забирать воду ниже поверхностной зоны, на которую особенно сильно распространяется цветение воды и избавляет от вынужденного забора воды из придонного высокоминерализованного слоя.

Выбирая место забора воды из озера, надо убедиться, что оно полностью свободно от поступающих с берега загрязнений. Это связано с тем, что из-за отсутствия выраженного течения загрязнения, накапливаясь на отдельных участках озера, могут распространяться в разные стороны на расстояние нескольких километров.

Характеристика водозаборных сооружений:

Задача водозаборных (водоприемных) сооружений — создать резервуар, из которого вода может забираться насосами в условиях защиты от повреждений и колебаний в режиме самого водоема, а также задержать грубые взвешенные загрязнения на решетках у входных отверстий и сетках перед всасывающими трубами насосов. В водоприемниках происходит некоторое отстаивание воды. Подъем воды осуществляется с помощью насосных станций.

Водозаборные сооружения делятся на три типа:

а) береговые – вода поступает непосредственно из водоема;

б) русловые с самотечными или всасывающими линиями труб – вода поступает по трубам самотеком или под действием насосов;

в) ковши – представляют собой небольшие искусственные заливы.

Тип сооружения выбирают в зависимости от местных топографических и гидрогеологических условий.

После забора вода подается на очистные сооружения, где проводится её обработка. Для улучшения качества используют отстойники, фильтры, сооружения для хлорирования и коагуляции. При необходимости воду подвергают специальным методам обработки (обезжелезиванию, фторированию, умягчению и т.д.).

Организация водоснабжения из подземных водоисточников.

защищенность воды от внешних загрязнений, вода, как правило, не нуждается в обработке;

постоянство качества воды;

забор воды в пределах населенного места или невдалеке, что исключает необходимость водоводов большой протяженности;

1. необходимость в устройстве нескольких водозаборов из-за ограниченности дебита подземных вод.

Требования к выбору места для забора воды:

1. водозабор должен быть расположен как можно ближе к населенному пункту;

2. необходимо исключить возможность загрязнения водоносного горизонта в месте расположения водозаборов и со стороны прилегающей территории;

3. необходимо предусмотреть возможность расширения водозабора при росте водопотребления.

Характеристика водозаборных сооружений:

Для подземных вод используют в основном водозаборы вертикального типа – буровые скважины, достигающие глубины нескольких сот метров и позволяющие использовать любой из разведанных подземных горизонтов.

Скважина представляет собой вертикальную шахту круглой формы, доходящую до водоносного горизонта. Стенки ее предохранены от обрушения металлическими трубами. В нижней части скважины, в пределах водоносного горизонта, устанавливают фильтр для поступления воды внутрь скважины и предохранения ее от засорения частицами пород. Вода в скважине устанавливается на некотором уровне ниже поверхности земли и отсюда забирается насосами. При откачке вода поднимается до уровня, при котором откачиваемая вода возмещается одновременным притоком из водоносного слоя.

Первый уровень называется статическим, второй – динамическим.

При этом в прилегающей вокруг к скважине части водоносного горизонта создается пониженное давление (депрессия).

Давление падает потому, что при откачке вода, подтекая к скважине, испытывает сопротивление со стороны водоносного слоя и часть напора тратится на преодоление этого сопротивления. Чем интенсивнее откачка, тем быстрее движется вода, сопротивление возрастает, давление все снижается и депрессия охва­тывает все большее прост­ранство вокруг скважины (зона депрессии).

Ниже все­го давление падает у самой скважины, что и выражается в снижении статического уровня до динамического, меняющегося в зависимости от интенсивности откач­ки. Депрессия может рас­пространяться на десятки и сотни метров вокруг скважи­ны.

Зону влияния откачки из основной скважины можно представить в виде депрессионной воронки, вершина ко­торой совпадает с динамиче­ским уровнем, а основание лежит в плоскости, проходящей через статический уровень.

Если в эксплуатации несколько скважин, то они должны рас­полагаться на таком расстоянии одна от другой, чтобы депрессионные воронки не пересекались. В противном случае дебит сква­жин уменьшается, так как уменьшается водообильность зоны питания каждой из них. Кроме того, благодаря скважине устанавливается связь между эксплуатируемым водным слоем и лежащим выше, качест­во воды которого может быть небезупречным или даже плохим. Поэтому строительный проект скважины должен предусматривать все необходимое для предотвращения ухудшения свойств и сос­тава подземной воды.

Необходимо обеспечить герметичность соединений между тру­бами одной колонны и между колоннами разных диаметров. Особенно важно это на участках, где скважина пересекает не ис­пользуемые ею водоносные горизонты. Кроме того, на этих участ­ках следует не вырезывать трубы, а пропускать внутри обсадных. Это устраняет соприкосновение рабочей трубы с водоносным гори­зонтом, повышает надежность ее изоляции и защищает от кор­розии.

Наиболее прямым путем загрязнения могут проникнуть через недостаточно защищенное устье скважины. Герметичность сое­динения оголовка с трубой и насосом необходимое условие охра­ны воды в скважине.

Если устье скважины выведено в шахту, то последняя должна быть защищена от проникновения грунтовых вод (гидроизоляция дна и стенок) и атмосферных осадков (двойные крыши на лю­ках). Если обсадная труба выходит на поверхность земли, то площадка вокруг нее должна асфальтироваться и иметь уклон для оттока атмосферных вод в сторону от скважины. Обсадная труба должна выступать не менее чем на 0,5 м над поверхностью земли или дном шахты.

Подземные воды, избираемые для питания водопровода, в большинстве случаев удовлетворяют требованиям бактериологической чистоты воды, хлорирование применяется и в практике подземного водоснабжения. К нему прибегают в слу­чаях неполной надежности перекрывающих слоев, связи между подземными водами и открытыми водоемами, внезапных или периодически возникающих изменений в составе воды, неуверенности в надежности оборудования скважин или с профилактической целью при ухудшении воды в сети.

Характеристика водопроводной сети.

Водопроводная сеть – это подземная система труб, по которым вода под напором разводится по территории населенного пункта. Величина напора зависит от разницы отметок рельефа в месте установки насосов и в самой высокой точке (верхний этаж здания, самая высокая точка территории населенного места), в которую подается вода.

Водопроводные трубы могут применяться чугунные, стальные, асбоцементные, железобетонные, бетонные, керамические, стеклянные, металлопластиковые.

Требования к водопроводной сети:

сеть не должна подвергаться опасности замерзания в ней воды – поэтому трубы закладываются несколько ниже линии промерзания земли (в зависимости от климатических условий от 1,5 до 3 м);

не допускается прокладывать сеть по загрязненным местам, вблизи свалок и других источников загрязнения почвы. Канализационная сеть укладывается ниже на 1,5-3 м;

сеть должна быть непроницаема на всем протяжении;

сеть может иметь тупиковое или кольцевое устройство.

На водопроводной сети могут устраиваться смотровые колодцы, водозаборные колодки, пожарные гидранты и запасные резервуары.