§ 79. Очистка водопроводной воды

Вода для хозяйственно-питьевого потребления должна пройти обработку на очистных сооружениях. Методы обработки воды, состав, расчетные параметры очистных сооружений и расчетные дозы реагентов (химических веществ) устанавливают в зависимости от качества воды в источнике водоснабжения, назначения водопровода, производительности станции и местных условий.

Основные методы очистки и обработки воды: осветление — уменьшение мутности; обеззараживание — устранение болезнетворных бактерий; умягчение — удаление карбонатной жесткости.

Для осветления воды применяют различные фильтры, отстойники и контактные осветлители. Чтобы ускорить процесс осветления, к воде в отстойниках добавляют различные химические вещества, например сернокислый глинозем, хлорное железо, которые, превращаясь в хлопья и осаждаясь, увлекают взвешенные частицы на , дно отстойников.

Метод обеззараживания воды выбирают с учетом качества воды, эффективности ее очистки, надежности обеззараживания и других показателей. Один из распространенных методов обеззараживания воды—введение хлорсодержащих реагентов.

Умягчение воды производят следующими методами: декарбонизацией известкованием — для устранения карбонатной жесткости, известково-содовым — для устранения карбонатной и некарбонатной жесткости, натрий-катионитовым или водород-натрий-катионитовым — для воды подземных и поверхностных источников с содержанием взвешенных веществ не более 5—8 мг/л.

В состав установок для декарбонизации воды и известково-содового умягчения входят: реагентное хозяйство, смесители, осветлители со взвешенным осадком или отстойники, фильтры и устройства для стабилизационной обработки воды. .

§ 79. Очистка водопроводной воды
Copyright © «Санитарно-технические работы» 2009 — 2021

О проекте «Санитарно-технические работы»

На портале собраны книги, публикции и справочные материалы относящиеся к проведению санитарно-технических работ.

Все материалы на данном сайте взяты из открытых источников — имеют обратную ссылку на материал в интернете или присланы посетителями сайта и предоставляются исключительно в ознакомительных целях. Права на материалы принадлежат их владельцам. Администрация сайта ответственности за содержание материала не несет. Модерация осуществляетвляется по официальным заявлениям правообладателей.

Управление Роспотребнадзора по РС(Я)

Управление Роспотребнадзора по РС(Я)

Рекомендации по проведению дезинфекции водопроводных сооружений при централизованном и децентрализованном водоснабжении — RSS

Рекомендации по проведению дезинфекции водопроводных сооружений при централизованном и децентрализованном водоснабжении

Рекомендации по проведению дезинфекции водопроводных сооружений при централизованном и децентрализованном водоснабжении

Данные рекомендации предназначены для руководства организациями, осуществляющими холодное и (или) горячее водоснабжение и строительно-монтажными организациями при проведении дезинфекции водопроводных сооружений хозяйственно- питьевого водоснабжения.

Дезинфекция водопроводных сооружений (скважин, резервуаров и напорных баков, отстойников, смесителей, фильтров, водопроводной сети) может быть профилактической (перед приемом в эксплуатацию, после периодической промывки, после ремонтно-аварийных работ), а также по эпидемическим показаниям(в случае загрязнения, в результате которого создается угроза возникновения водных вспышек кишечных инфекций).

Дезинфекция водопроводной сети производится путем наполнения труб хлорсодержащим раствором с концентрацией от 75 до 100 мг/л активного хлора (в зависимости от степени загрязнения сети, ее изношенности и санитарно- эпидемиологической обстановки). Введение хлорного раствора продолжают до тех пор, пока в точках, наиболее удаленных от места его подачи, будет содержаться активного хлора не менее 50% от заданной дозы. С этого момента дальнейшую подачу хлорного раствора прекращают и оставляют заполненную хлорным раствором сеть не менее чем на 6 часов. По окончании контакта хлорную воду спускают и промывают сеть чистой водопроводной водой. Условия сброса воды из сети определяются на месте по согласованию органами экологического надзора. В конце промывки ( при содержании в воде 0,3-0,5 мг/л остаточного хора) из сети отбирают пробы воды для контрольного бактериологического анализа.

Для дезинфекции водопроводных сетей можно использовать любые, подходящие для этих целей дезинфицирующие препараты, включенные в «Перечень отечественных и зарубежных дезинфицирующих средств, разрешенных к применению на территории РФ». Чаще для этих целей используют жидкий хлор, гипохлорит кальция, хлорную известь и др.

Для повышения надежности дезинфекции и сокращения ее продолжительности рекомендуется применять растворы с концентрацией активного хлора 75-100 мг/л при контакте 5-6 часов. Возможно использование растворов с меньшей концентрацией активного хлора –40-50 мг/л, но продолжительность необходимого контакта в этом случае увеличивается до 24 ч и более.

Перед дезинфекцией емкостей во всех случаях обязательно проводится механическая очистка и промывка.

Дезинфекцию резервуаров большей емкости рекомендуется проводить методом орошения 5% раствором хлорной извести или 3% раствором гипохлорита кальция из расчета 0,5 л на 1 кв.м. внутренней поверхности резервуара. Этим раствором покрывают стены и дно резервуара путем орошения из шланга или гидропульта.

Для приготовления 5% или 3% дезинфицирующего раствора расчет требуемого количества дезсредства необходимо проводить исходя от различного содержания активного хлора в сухом веществе.

Проводят по формуле:

ЕхСх100 Р –количество хлорсодержащего дезин-

Р =————— где фицирующего вещества.

Н С –заданная доза активного хлора в воде емкости ,г/м3

Е – объем воды в емкости ,м3

Н –содержание активного хлора в препара те , %

100 –числовой коэффициент .

Через 1-2 часа дезинфицированные поверхности промывают чистой водопроводной водой, удаляя отработанный раствор через грязевый выпуск. Работа должна проводиться в спецодежде, резиновых сапогах и противогазах; перед входом в резервуар устанавливают бачок с раствором хлорной извести для обмывания сапог.

Емкости с меньшим объемом (напорные баки, бочки, водовозный транспорт) следует дезинфицировать объемным методом, наполняя их раствором с концентрацией 75-100 мг/л активного хлора. После контакта 6 часов раствор хлора удаляют через грязевую трубу и промывают емкость чистой водопроводной водой (до содержания в промывной воде 0,3-0,5 мг/л остаточного хлора).Аналогичным способом производится дезинфекция отстойников, смесителей , а также фильтров после их ремонта и загрузки.

Контрольный бактериологический анализ после дезинфекции сооружений делается не менее 2 раз с интервалом, соответствующим времени полного обмена воды между взятием проб. При благоприятных результатах анализов сооружения могут быть допущены в эксплуатацию.

Расчет количества хлорной извести или гипохлорита кальция , необходимого для создания в воде емкости заданной дозы активного хлора (100-150 мг (г) на 1л (м3)

Проводят по формуле:

ЕхСх100 Р –количество хлорсодержащего дезин-

Р =————— где фицирующего вещества.

Н С –заданная доза активного хлора в воде

Е – объем воды в емкости ,м3

Н –содержание активного хлора в препа-

100 –числовой коэффициент.

Например, чтобы продезинфицировать бочку, емкостью 200 л с заданной дозой активного хлора 100 мг/л, если активно действующее вещество сухой хлорной извести 25%.

Расчетный объем хлорного раствора для обеззараживания сети определяется по внутреннему объему труб с добавлением 3-5 % (на вероятный розлив). Объем 100 м труб при диаметре 50 мм составляет 0,2 м3, 75 мм-0,5 м3, 100 мм-0,8 м3, 150 мм- 1,8 м3, 200 мм- 3,2 м3, 250 мм- 5 м3).

Например, необходимо провести дезинфекцию водопроводной сети, протяженностью 3 км с диаметром труб 100 мм с концентрацией активного хлора 100 мг/л при содержании активного хлора в препарате 50%. В 3000 м труб диаметром 100 мм- 24 м3 (5% вероятного розлива)

25,2 м3 х 100 х 100

В тех случаях, когда источником централизованного водоснабжения служат скважины или отсутствуют водоочистные сооружения дезинфекция водопроводной сети проводится через накопительные емкости объемным методом. При расчете количества хлорсодержащего препарата необходимо учесть протяженность сети и объем воды в емкости.

Например: необходимо провести дезинфекцию водопроводной сети, протяженностью 1 км с диаметром труб 75 мм через накопительную емкость, объемом 75 м3 при содержании активного хлора в препарате 25%

В 100 м труб диаметром 75 мм- 5 м3 воды + 0,15 м3 (3 % вероятный розлив)

(5,15 + 75) х 100 х 100

Промывка дезинфекция водопроводных сооружений и сети производится силами и средствами строительных организаций (перед пуском их в эксплуатацию) или владельца водопровода (после паводкового периода, ремонтно- аварийных работ). К работам по дезинфекции водопроводных сетей и сооружений допускается персонал, прошедший профессиональную подготовку и аттестацию, медосмотр.

Дезинфекция считается законченной при благоприятных результатах 2-х анализов, взятых последовательно из одной точки. Результаты работ оформляются актом, в котором указывается дозировка активного хлора, продолжительность хлорирования (контакта) и заключительной промывки, данные контрольных анализов воды. Для контроля дезинфекции после завершения работ определяется остаточное содержание дезинфицирующего реагента, мутность, железо, запах, микробиологические показатели воды.

Средство «АКВАТАБС» применяют также при дезинфекции емкостей для хранения питьевой воды. Внутренние поверхности емкостей для хранения воды дезинфицируют способами протирания или заполнения емкости дезраствором:

объект дезинфекции концентрация раствора по активному хлору % время дезинфекции, мин способ дезинфекции

Емкости для хранения воды (цистерны и др.) 0,0025 45 протирание

0,0025 30 заполнение

Уборочный материал 0,2 120 замачивание

Способ протирания: емкость протирают ветошью, смоченной в 0,0025% 9по активному хлору) растворе средства «АКВАТАБС» (таблетки) при норме расхода 100 мл/м². Уборочную ветошь замачивают в растворе, содержащем 0,2% активного хлора.

Способ заполнения: емкость заполняют водой, растворяют в ней таблетки «АКВАТАБС» в количестве, достаточном для получения раствора, содержащего 0,0025% активного хлора.

Перед использованием препарата необходимо убедиться о сроке годности препарата, ознакомиться с инструкцией по применению и технике безопасности.

(из Методических рекомендаций по контролю за обеззараживанием хозяйственно- питьевой воды и дезинфекцией водопроводных сооружений хлором при централизованном и децентрализованном водоснабжении. Якутск 1998 г.)

Лекция № 6 Гигиена воды и водоснабжения. Центральное водоснабжение. Методы очистки сточных вод.

Лекция № 6 Гигиена воды и водоснабжения. Центральное водоснабжение. Методы очистки сточных вод.

ПЛАН

Гигиена воды и водоснабжения

Центральное водоснабжение

Методы очистки сточных вод

Центральное водоснабжение

Существует две системы организации водоснабжения: централизованная и децентрализованная (село, частный сектор).

Чаще используется централизованное водоснабжение. Водопровод состоит из головных сооружений и водопроводной сети.

Головные — сооружения для забора и улучшения качества воды, резервуар для чистой воды, хозяйственные части, водонапорные башни. Место для забора нужно располагать выше источника загрязнения.

На каждом водопроводе необходимы зоны санитарной охраны (СанПиН 2.1.4027-95). Зоны имеют пояса: первый — пояс строгого режима (охватывает территорию, где находятся водозаборные, водонапорные и очистные сооружения), второй и третий — пояса ограничений. Первый пояс — территория, на которой размещены головные сооружения — вверх по течению не более 200м., вниз не менее 100м. Запрещено проживание и доступ посторонних лиц. Второй и третий пояс — запрет на спуск сточных вод. Границы этих поясов совпадают, не менее 3-5 км. в зависимости от ветров (при наличии нагонных ветров до 10% — 3км., и 5 км. При наличии нагонных ветров более 10%)

Прежде всего, вода подвергается отстаиванию, для чего используются отстойники, горизонтальные или вертикальные. Вода в них двигается со скоростью 4-6 сантиметров в секунду, глубина 3-4 метра. Осадок периодически убирают.

Коагуляция воды — в качестве коагулянта используют сернокислый алюминий, при добавлении которого в воду происходит реакция с бикарбонатами магния и кальция, образуется гидроокись алюминия, хлопья захватывают микроорганизмы и другие взвешенные вещества. При небольшой карбонатной жесткости процесс идет вяло, поэтому добавляют соду и известь. Также влияют: рН, температура, коллоиды, характер взвеси.

После проведения коагуляции производят фильтрацию (скорую или медленную). Существует фильтр АКУ — академии коммунального хозяйства.

После фильтрации воду обеззараживают различными методами: хлорирование, озонирование, УФО, ионы серебра, кипячение.

Чаще используют хлорирование (впервые в 1884г. в Германии), газообразный хлор используют с 1917г. В 1928-1930гг. вошли в применение хлораторы. При добавлении хлора к воде образуется хлорноватистая кислота, которая диссоциирует с образованием гипохлористой кислоты. Последняя обладает бактерицидным действием. При обеззараживании лишь 1-2% активного хлора идет непосредственно на обеззараживание. В основном, он взаимодействует с различными веществами, находящимися в воде, что определяет хлорпоглощаемость воды. Количество активного хлора в мг. необходимое для обеззараживание 1 литра воды называется хлорпотребностью. Доза хлора для хлорирования 1 литра воды складывается из величины хлорпоглощаемости + 0,3мг. активного хлора. Необходимые условия: хорошее смешивание и достаточное время контакта хлора с водой (летом — 30мин., зимой — 1час). Хлорирование резко снижает ЖКТ заболевания, но ухудшает органолептические свойства воды, возможно, канцерогенное действие хлора.

При озонировании рассчитывают на бактерицидные свойства озона, вода приобретает голубой цвет, процесс протекает быстро, но метод не экономичен, так как требует больших затрат электроэнергии.

Серебро используют на судах.

УФО (250-260нм.), эффект зависит от прозрачности воды.

Кипячение — невозможно обрабатывать большие количества воды, часто вторичное загрязнение микрофлорой.

Методы улучшения качества питьевой воды.Методы обработки воды, с помощью которых качество воды источников водоснабжения доводится до соответствия требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», зависят от качества исходной воды водоисточников и подразделяются на основные и специальные. Основными способами являются осветление, обесцвечивание, обеззараживание.
Под осветлением и обесцвечиванием понимается устранение из воды взвешенных веществ и окрашенных коллоидов (в основном гумусовых веществ). Путем обеззараживания устраняют содержащиеся в воде водоисточника инфекционные агенты — бактерии, вирусы и др.
В тех случаях, когда применения только основных способов недостаточно, используют специальные методы очистки (обезжелезивание, обесфторивание, обессоливание и др.), а также введение некоторых необходимых для организма человека веществ — фторирование, минерализация обессоленных и маломинерализованных вод. Для удаления химических веществ наиболее эффективным является метод сорбционной очистки с использованием активированного угля, такая очистка значительно улучшает и органолептические свойства воды.
Методы обеззараживания воды подразделяются на химические (хлорирование, озонирование, использование серебра) и физические (кипячение, ультрафиолетовое облучение, облучение у-лучами и др.). В настоящее время основным методом, используемым для обеззараживания воды на водопроводных станциях является метод хлорирования. Однако все большее распространение получает метод озонирования, в комбинации с хлорированием он дает хорошие результаты по улучшению качества воды.
Наиболее часто для хлорирования воды на водопроводах используют газообразный хлор, однако применяют и другие хлорсодержащие реагенты. В порядке возрастания окислительно-восстановительного потенциала они располагаются следующим образом: хлорамины (RNHC1₂и RNH₂C1), гипохлориты кальция Са(ОС1)₂ и натрия NaOCl, хлорная известь (комплекс Са(С1О)₂, СаС1₂, Са(ОН)₂ и молекул воды), газообразный хлор, диоксид хлора С1О₂.
Бактерицидный эффект хлорирования объясняется воздействием на протоплазму бактерий хлорноватистой кислоты, которая образуется при введении хлора в воду:

Бактерицидными свойствами обладают также хлоратионы и хлорид-ионы, которые образуются при разложении хлорноватистой кислоты:

Степень диссоциации НОС1 возрастает при повышении активной реакции воды, таким образом, с повышением рН бактерицидный эффект хлорирования снижается.
Действующим началом при хлорировании хлорамином и гипохлоритами является хлорат-ион, а диоксидом хлора — НС1О (хлористая кислота), которая имеет наиболее высокий окислительно-восстановительный потенциал, в силу чего при использовании диоксида хлора достигается наиболее полное окисление и обеззараживание.
Количество хлора, которое при хлорировании 1 л воды расходуется на окисление органических, легкоокисляющихся неорганических веществ и обеззараживание бактерий в течение 30 мин, называется хлорпоглощаемостъю воды. Хлорпоглощаемость определяется экспериментально.
По окончании процесса связывания хлора содержащимися в воде веществами и бактериями в воде появляется остаточный активный хлор. Его появление, определяемое титрометрически, является свидетельством завершения процесса хлорирования.
Присутствие в воде, подаваемой в водопроводную сеть, остаточного активного хлора в концентрации 0,3. 0,5 мг/л является гарантией эффективности обеззараживания. Кроме того, наличие активного остаточного хлора необходимо для предотвращения вторичного загрязнения воды в разводящей сети. Следовательно, наличие остаточного хлора является косвенным показателем безопасности воды в эпидемическом отношении.
Общее количество хлора, необходимое для удовлетворения хлорпоглощаемости воды и обеспечения наличия необходимого количества (0,3. 0,5 мг/л свободного активного хлора при нормальном хлорировании и 0,8. 1,2 мг/л связанного активного хлора при хлорировании с аммонизацией) остаточного хлора называется хлорпотребностъю воды.

В практике водоподготовки используется несколько способов хлорирования воды: хлорирование нормальными дозами (по хлорпотребности); хлорирование с преаммонизацией и др.; гиперхлорирование (доза хлора заведомо превышает хлорпотребность).
Процесс обеззараживания обычно является последней ступенью схем обработки воды на водопроводных станциях, однако в ряде случаев при значительном загрязнении исходных вод применяется двойное хлорирование — до и после осветления и обесцвечивания. Для снижения дозы хлора при заключительном хлорировании перспективным является комбинирование хлорирования с озонированием.

Методы очистки сточных вод.

Водоотведение (сброс сточных вод)— удаление сточных вод за пределы населенного пункта, предприятия или других мест использования. Сточные воды отводятся в водоемы, подземные горизонты или бессточные впадины на очистку, а также на очистные сооружения других организаций. В процессе жизнедеятельности человека вода загрязняется веществами органического и минерального происхождения. Изменяются и ее физические свойства. Такие воды принято называть сточными. Сточные воды представляют собой жидкие отходы, образующиеся в результате бытовой и производственной деятельности людей, а также организованного удаления с территорий атмосферных осадков.

Сточная вода служит благоприятной средой для развития разнообразных микроорганизмов, в том числе и патогенных, являющихся возбудителями и распространителями инфекционных заболеваний. Загрязняя окружающую среду, сточные воды одновременно создают условия для возникновения болезней человека и эпидемий. В сточных водах могут содержаться и токсические вещества (кислоты, щелочи, соли и др.), способные вызнать отравление живых организмов и гибель растений. В сточных водах содержатся также загрязнения минерального, органического и бактериального происхождения. Степень их загрязнения определяется показателями санитарно-химического анализа Необходимость строительства водоотводящих систем диктуется санитарными требованиями и стремлением к улучшений жилищно-бытовых условий. Комплекс инженерных сооружений и санитарных мероприятий, предназначенных для сбора, отвода (транспортирования) за пределы обслуживаемых объектов, очистки, обезвреживания и обеззараживания загрязненных сточных вод и выпуска их в водоемы, называется водоотводящей системой.Водоотводящие системы также обеспечивают отвод и очистку вод, образующихся вследствие выпадения атмосферных осадков и таяния снега.

Водоотводящая система содержит следующие элементы: водоотводящую систему в зданиях и внутриквартальные водоотводящие сети; внешнюю водоотводящую сеть; регулирующие резервуары; насосные станции и напорные трубопроводы; очистные сооружения; выпуски очищенных сточных вод в водоём и аварийные выпуски; дождеприемники; ливнеспуски. Отличие по составу и свойствам загрязнений бытовых производственных и дождевых сточных вод обусловливает разные методы их очистки, а также необходимость раздельного их отведения. Системы подразделяют на общесплавные, разделённые и комбинированные.

Нормативная документация:

СанПиН № 2.1.4. 1074-01: «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль и качество».

СанПиН № 2.1.4. 544-96: «Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников — колодцы».

ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора» — для выбора источника централизованного водоснабжения третьего класса для поверхностных и подземных источников.

СанПиН — 2.1.15-980.00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод»

Питьевая вода должна быть безопасной в эпидемиологическом и радиационном плане, иметь определенный химический состав и хорошие органолептические свойства.

Макроэлементы: более 1 мг/л — Na, Ca, Cl, SO4, HCO3,CO2, Mg.

Общую жесткость определяет концентрации кальция и магния.

Микроэлементы: менее 1 мг/л — P, I, Br.

Одни химические элементы оказывают вредное влияние на организм. Другие помогают косвенно судить о степени загрязненности воды органическими веществами и определить степень эпидемиологической опасности.

Сухой остаток и общая минерализация воды — совокупность солевого состава воды: хлориды, сульфаты, карбонаты, бикарбонаты, щелочные и щелочноземельные металлы. При временном употреблении высоко минерализованной воды (2000-5000 мг/л) наблюдается нарушение пищеварения, отсутствие аппетита, головные боли, обострение хронических заболеваний ЖКТ, отеки. При использовании воды с минерализацией около 1000 мг/л развиваются сдвиги солевого баланса и азотистого равновесия, но они незначительны. Поэтому общая минерализация воды не должна превышать 1000 мг/л.

Хлориды в воде источников не без основания рассматриваются как косвенные индикаторы бытового загрязнения. Хлориды бывают почвенного и органического происхождения (сточные водыСоленая вода — при содержании хлоридов около 350 мг/л — поэтому в норме их должно быть не более 350 мг/л. Замечено, что употребление воды с большим количеством хлоридов, способствует возникновению гипертонической болезни.

Сульфаты при повышенной концентрации оказывают послабляющее действие, в норме их содержание не более 1500 мг/л.

Жесткость воды один из главных критериев, по которому население судит о ее качестве. Если вода жесткая, то появляется накипь, повышается расход мыла, снижается качество варки, появляется сухость и шелушение кожи. В норме она составляет не более 7,0 мг.экв/л; допускается 10 мг.экв/л. Известно, что употребление мягких вод может привести к патологии ССС, развитию МКБ.

Среди химических показателей, указывающих на загрязненность воды органическими веществами наибольшее значение имеет определение азотсодержащих веществ: аммиак, нитриты, нитраты. Ионы аммония, нитритные и нитратные ионы образуются в результате разложения белковых соединений. Наличие аммиака — показатель загрязнения сточными водами. Иногда высокое содержание аммиака является показателем восстановления селитры, которая содержится в почве, это представляет наибольшую опасность.

Нитраты при поступлении в ЖКТ подвергаются влиянию микрофлоры, восстанавливаясь в нитриты, следовательно, это ведет к образованию в крови метгемоглобина, который вызывает снижение поступления кислорода в ткани. Норма для нитратов не более 45мг/л, для аммиака по азоту до 2,0 мг/л, для нитритов 3,0 мг/л.

Для оценки количества органических веществ существует параметр окисляемость. Это количество кислорода необходимое на окисление органических веществ животного и растительного происхождения, содержащихся в литре воды. В питьевой воде окисляемость не более 5 мг кислорода на литр.

В настоящее время метод очистки сточных вод активным илом является наиболее универсальным и широко применяемым при обработке стоков. Использование технического кислорода, высокоактивных симбиотических иловых культур, стимуляторов биохимического окисления, различного рода усовершенствованных конструкций аэротенков, аэрационного оборудования и систем отделения активного ила позволило в несколько раз повысить производительность метода биологической очистки. Значительные резервы скрыты также в области интенсификации массообмена.

Проблема биологической очистки стоков приобретает возрастающее народнохозяйственное значение. Каждый город и промышленное предприятие имеют комплекс подземных трубопроводов, очистных сооружений, с помощью которых осуществляется отвод использованных и отработавших вод, очистка и обеззараживание их, а также обработка и обезвреживание образующихся при этом осадков с одновременной утилизацией ценных веществ.

Методы очистки сточных вод

В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно — бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их. Очистка сточных вод — обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения — сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода)

Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения — нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.

Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях — электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.

Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.

Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротен0ки.

В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах.

В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.

Аэротенки — огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало — активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, неслипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила.

Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)

Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.

Аэробный и анаэробный метод

Аэробный метод основан на использовании аэробных микроорганизмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температура в пределах 20…40°С. При аэробной очистке микроорганизмы культивируются в активном иле или в виде биопленки. Активный ил состоит из живых организмов и твердого субстрата. Живые организмы представлены бактериями, простейшими червями и водорослями. Биопленка растет на наполнителе биофильтра и имеет вид слизистых обрастаний толщиной 1…3 мм и более. Биопленка состоит из бактерий, простейших грибов, дрожжей и других организмов.

Аэробная очистка происходит как в природных условиях, так и в искусственных сооружениях.

Очистка в природных условиях происходит на полях орошения, полях фильтрации и биологических прудах.

Поля орошения — это специально подготовленные для очистки сточных вод и агрокультурных целей площади. Очистка протекает под действием почвенной микрофлоры, солнца, воздуха и под влиянием растений. В почве полей орошения находятся бактерии, дрожжи, водоросли, простейшие животные. Сточные воды содержат в основном бактерии. В смешанных биоценозах активного слоя почвы возникают сложные взаимодействия микроорганизмов, в результате чего сточная вода освобождается от содержащихся в ней бактерий. Если на полях не выращиваются сельскохозяйственные культуры, и они предназначены только для биологической очистки сточных йод, то они называются полями фильтрации.

Биологические пруды — это каскад прудов, состоящий из 3…5 ступеней, через которые с небольшой скоростью протекает осветленная или биологически очищенная сточная вода. Такие пруды предназначены для биологической очистки сточных вод или доочистки сточных вод в комплексе с другими очистными сооружениями.

Очистка в искусственных сооружениях поводится в аэротенках и на биофильтрах. Более широкое применение нашли аэротенки.

Аэротенки — это железобетонные резервуары, представляющие собой открытые бассейны, оборудованные устройствами для принудительной аэрации. Глубина аэротенка — 2…5 м.

Анаэробный метод очистки протекает без доступа воздуха. Его в основном используют для обезвреживания твердых осадков, которые образуются при механической, физико-химической и биологической очистке сточных вод. Эти твердые осадки сбраживаются анаэробными бактериями в специальных герметичных резервуарах, которые называются метантенками В зависимости от конечного продукта брожение бывает спиртовое, молочнокислое, метановое и др. Для сбраживания осадков сточных вод используется метановое брожение.

Заключение

Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства — одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения. В России широко осуществляются мероприятия по охране окружающей Среды, в частности по очистке производственных сточных вод.

Одним из основных направлений работы по охране водных ресурсов является внедрение новых технологических процессов производства, переход на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения, где очищенные сточные воды не сбрасываются, а многократно используются в технологических процессах. Замкнутые циклы промышленного водоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасываемые сточных вод в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь.

В химической промышленности намечено более широкое внедрение малоотходных и безотходных технологических процессов, дающих наибольший экологический эффект.

Большое внимание уделяется повышению эффективности очистки производственных сточных вод. Значительно уменьшить загрязненность воды, сбрасываемой предприятием, можно путем выделения из сточных вод ценных примесей, сложность решения этих задач на предприятиях химической промышленности состоит в многообразии технологических процессов и получаемых продуктов.

Следует отметить также, что основное количество воды в отрасли расходуется на охлаждение. Переход от водяного охлаждения к воздушному позволит сократить на 70-90% расходы воды в разных отраслях промышленности. В этой связи крайне важными являются разработка и внедрение новейшего оборудования, использующего минимальное количество воды для охлаждения.

Существенное влияние на повышение водооборота может оказать внедрение высокоэффективных методов очистки сточных вод, в частности физико-химических, из которых одним из наиболее эффективных является применение реагентов. Использование реагентного метода очистки производственных сточных вод не зависит от токсичности присутствующих примесей, что по сравнению со способом биохимической очистки имеет существенное значение. Более широкое внедрение этого метода как в сочетании с биохимической очисткой, так и отдельно, может в определенной степени решить ряд задач, связанных с очисткой производственных сточных вод.

Лекция № 6 Гигиена воды и водоснабжения. Центральное водоснабжение. Методы очистки сточных вод.

ПЛАН

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.