ВУЗ: Белорусский государственный медицинский университет
Категория: Ответы к тестам
Дисциплина: Медицина
Добавлен: 17.02.2019
Просмотров: 3093
Скачиваний: 14
24. Безреагентные методы осветления питьевой воды. Виды установок, их устройство и принципы работы.
Первым этапом осветления водопроводной воды, прошедшей или не прошедшей коагуляцию, является осаждение взвешенных веществ в отстойниках. В отстойнике движение воды замедлено при увеличении сечения потока. Осаждением удается удалить из воды грубодисперсные примеси (частицы размером до 0,01 мм). В зависимости от направления движения воды различают горизонтальные и вертикальные отстойники.
Горизонтальный отстойник (рис. 2) представляет собой прямоугольный, вытянутый в направлении движения воды резервуар, снабженный приспособлениями для сообщения воде ламинарного течения. Дно горизонтального отстойника имеет наклон в сторону входной части, где находится приямок для сбора осадка. Осветляемая вода поступает через водосливной лоток и далее через дырчатую перегородку с одной из торцовых сторон отстойника, а выходит с другой торцовой стороны также через дырчатую перегородку и затем
Рис. 2. Горизонтальный отстойник.
U — гидравлическая постоянная, V — скорость потока.
через лоток. Обычно отстойник разбивают на ряд параллельно работающих коридоров шириной не более 6 м. Горизонтальные отстойники применяют на станциях водоподготовки производительностью 30 ООО м3/сут и более.
Перспективным методом интенсификации осаждения примесей воды является отстаивание в тонком слое. Этот прием используют в отстойниках с тонкослойными модулями. Тонкослойный модуль представляет собой блок из металла, напоминающий пчелиные соты, размером 1x1,5 м. Соты имеют сечение 0,15x0,005 м, длина канала 1,2-1,5 м. Тонкослойный модуль помещается в зоне осаждения горизонтального отстойника под углом до 40° к горизонтали. Производительность отстойника с тонкослойным модулем возрастает пропорционально внесенной площади пластин модуля.
Вертикальный отстойник (рис. 3) — резервуар конической или пирамидальной формы. В центре резервуара помещается металлическая труба, в верхнюю часть которой поступает осветляемая вода. При включении в схему обработки воды процесса коагуляции центральная труба служит камерой хлопьеобразования. Пройдя ее сверху вниз, осветляемая вода поступает в зону осаждения, которую проходит по всему ее сечению снизу вверх с небольшой скоростью.
Рис. 3. Вертикальный отстойник.
1,2- соответственно подача сырой и отвод обработанной воды; 3 - сброс осадка, 4 — камера хлопьеобразования, 5 — кольцевой сборный лоток.
Осветленная вода переливается через борт отстойника в круговой желоб. Осадок, накапливающийся в нижней части отстойника, периодически (1-2 раза в сутки) удаляют без выключения отстойника из работы, открывая задвижку на выпускной трубе. Скорость восходящего потока воды в вертикальном отстойнике определяется по данным лабораторного эксперимента с водой источника или по данным эксплуатации отстойников, работающих в аналогичных условиях; обычно она составляет 0,4-0,6 мм/с. Преимуществом вертикальных отстойников является малая площадь; их рекомендуется применять на водопроводах небольшой производительности (до 3000 м3/сут).
Осветление коагулированной воды происходит значительно интенсивнее, если осветляемая вода проходит через слой ранее образованного осадка, находящегося во взвешенном состоянии. Контакт воды с осадком способствует получению более крупных и плотных хлопьев, чем в отстойниках, резко улучшает гидравлическую характеристику взвеси. Это свойство взвешенного осадка было использовано отечественными инженерами для разработки принципиально новых типов водоочистных сооружений — осветлителей с взвешенным осадком. В таких осветлителях процесс осветления происходит значительно быстрее, снижается расход коагулянта. Осветлители в настоящее время успешно вытесняют отстойники, особенно при осветлении мутных вод с концентрацией взвешенных веществ от 500 до 5000 мг/л. Известно несколько конструкций осветлителей с взвешенным осадком, но все они дают примерно одинаковое качество осветляемой воды. При правильно выбранных сооружениях для осаждения взвешенных веществ их содержание в обработанной воде составляет 8—12 мг/л.
Остаточная взвесь представлена в основном тонкодисперсными суспензиями минеральных веществ, бактериями и вирусами.
Несмотря на высокую техническую эффективность осаждения (процент удаления взвеси), такая вода не соответствует гигиеническим требованиям или, другими словами, отстойники и осветлители не могут дать достаточно гигиенически эффективную очистку (достижение уровня гигиенических требований). В связи с этим следующим этапом осветления воды на водопроводе становится ее фильтрование через фильтры с зернистой загрузкой.
25. Обезжелезивание питьевой воды. Показания и технические условия проведения на водопроводах из подземных источников.
Обезжелезивание. Железо часто содержится в природных водах. В подземных водах оно находится в виде растворов закиси, сульфидов, карбонатов и бикарбонатов, реже комплексных железоорганических соединений. Поверхностные воды содержат коллоидные или тонкодисперсные взвеси гидроксидов, сульфаты железа, комплексы сложного состава с гуминовыми соединениями.
Обезжелезивание подземных вод наиболее часто проводят безреагентными, аэрационными методами. В основе безреагентных методов лежит предварительная аэрация воды с целью удаления свободной углекислоты и сероводорода, повышения pH, обогащения кислородом воздуха. В результате окисления железа кислородом воздуха образуется гидроксид железа, который удаляется из воды осаждением или фильтрованием.
В состав установки по обезжелезиванию входят аэрационное устройство (градирня, вакуумно-эжекционный аппарат, брызгальный бассейн), контактный резервуар — отстойник или контактный фильтр и осветлительный фильтр. При введении в схему водопровода такого комплекса сооружений нарушается принцип герметичности в подаче воды потребителю из глубокого, защищенного источника, поэтому заключительным этапом обработки обязательно должно быть обеззараживание воды.
В последнее время получила распространение аэрация воды «в пласте», при которой окисление железа производится кислородом воздуха, нагнетаемого в водоносный пласт через буровую скважину. Существуют схемы подачи воздуха через эксплуатационную скважину или через скважины, специально пробуренные рядом с эксплуатационной. Схему выбирают на основании гидрогеологического заключения. Гигиенические требования к такому способу обезжелезивания питьевой воды заключаются в обеспечении чистоты атмосферного воздуха, нагнетаемого в скважину.
Обезжелезивание поверхностных вод осуществляют реагентными методами. В качестве реагентов используют сульфат алюминия, известь и хлор. Выбор реагента зависит от данных технологического анализа воды. Схема сооружений для реагентного обезжелезивания в принципе не отличается от схемы осветления с использованием коагуляции.
26. Фторирование и обесфторивание питьевой воды. Показание и условия их проведения на водопроводах.
Фторирование. Фторирование воды было предложено как эффективное средство снижения заболеваемости кариесом зубов. Установлена определенная количественная зависимость между концентрацией фтор-иона в воде и заболеваемостью кариесом зубов (разрушением твердых тканей). На развитие кариеса влияют климатические условия (ультрафиолетовые лучи) и характер питания (достаточное количество молока, витаминов, микроэлементов). В связи с этим единой оптимальной концентрации фтора в питьевой воде установить нельзя. При решении этого вопроса исходят из уровня заболеваемости кариесом в районе, обслуживаемом водопроводом, и из требований СанПиН «Питьевая вода» о предельной концентрации фтора в зависимости от климатического района. Для оценки противокариозной активности фторированной воды следует изучать пораженность детского населения кариесом в течение 10 лет после введения фторирования. В 2—3 школах ежегодно в одно и то же время года обследуют детей на пораженность кариесом. Если эффективность фторирования невелика, а флюороз не обнаруживается, можно несколько увеличить концентрацию фтора в питьевой воде. Если при снижении пораженности кариесом флюороз I степени наблюдается более чем в 10% случаев или имеются случаи флюороза II степени, концентрацию фтора в воде следует несколько снизить.
К реагентам для фторирования воды предъявляются следующие требования: высокое противокариозное действие при меньшей потенциальной токсичности, отсутствие ядовитых примесей (мышьяк, соли тяжелых металлов), хорошая растворимость в воде, безопасность для персонала (малое пыление), возможно низкая коррозионная активность по отношению к металлам. Наибольшее распространение в нашей стране получили фторид натрия, кремнефтористая кислота.
Фтор образует с алюминием коагулянта комплексные соединения, не обладающие противокариозной активностью, поэтому фторреагенты целесообразно добавлять после фильтров, перед резервуарами чистой воды. При текущем санитарном надзоре следует обращать внимание на точность дозировки фторсодержащего реагента. Колебания концентрации фтор-иона при подаче воды в сеть не должны превышать 10%. Желательно, чтобы контроль содержания фтор-иона в воде был автоматизирован. Операции с фторсодержащими реагентами в целях охраны здоровья персонала должны быть максимально герметизированы и механизированы.
Для дефторирования питьевой воды предложено много методов, которые можно разделить на реагентные (методы осаждения) и фильтрационные. Реагентные методы основаны на сорбции фтора свежеосажденными гидроксидами алюминия или магния. Этот метод рекомендуется при обработке поверхностных вод, когда, кроме дефторирования, требуются еще осветление и обесцвечивание. Технологическая схема состоит из вертикального смесителя, осветлителя со слоем взвешенного осадка и скорого фильтра.
Наиболее эффективна фильтрация воды через слой активированного оксида алюминия, играющего роль анионита. Регенерация фильтра производится 1 — 1,5% раствором сульфата алюминия. Этим методом удается снизить содержание фтора до концентрации менее 1 мг/л.
Использовать воду с высоким содержанием фторидов можно и без дефторирования. Если на территории водозабора наряду с водоносными горизонтами с высокой концентрацией фтора есть пласты, содержащие воду с его низкой концентрацией, воду обоих источников смешивают в пропорциях, обеспечивающих требования СанПиН к содержанию фтора.
27. Методы и условия подготовки питьевой воды на Минской станции водоочистки.
Вода из артезианских источников подается потребителям без очистки и, как правило, без обеззараживания. Хлорируют ее лишь летом, в качестве профилактики. Вода же из поверхностного источника (Вилейско-Минской водной системы) проходит полный цикл очистки.
Хозяйственно-питьевое водоснабжение города Минска осуществляется из подземных и поверхностных источников.
Современная система водоснабжения г. Минска включает в себя 11 станций водозабора артезианских источников, распложенных как в черте города, так и за его пределами и одну станцию подающую воду из открытого (поверхностного) водоисточника. Водозаборы подземных вод включают в свой состав группы скважин подающих воду по сборным водоводам в резервуары чистой воды. Из резервуаров вода с помощью насосов станции 2-го подъёма направляется под напором в городскую водопроводную сеть. В системе водоснабжения города имеются также станции 3-го подъёма, которые подают воду в дома повышенной этажности или к потребителям, которые находятся на возвышенной местности.
Сегодня на Минской
очистной водопроводной станции ежедневно
расходуют около двух тонн хлора для
обезвреживания воды из поверхностных
источников. На станции вода проходит
многоступенчатый цикл обработки. Здесь
установлено современное оборудование
с автоматическим дозированием вводимого
хлора. В Беларуси только Минск и Гомель
имеют поверхностные источники
водоснабжения, остальные города
обеспечены питьевой водой из артезианских
скважин.
Там в первую очередь проводится коагулирование воды для осаждения планктона и других взвешенных частиц. В качестве коагулянта используется оксихлорид алюминия. Затем вода отстаивается 2-2,5 часа в огромных резервуарах, пока коагулянт осаждает в виде хлопьев взвешенные частицы, и затем фильтруется.
Основной фильтрующий компонент — кварцевый песок или гранитный отсев (мелко дробленый до фракции песка гранит). При огромном объеме воды применять дорогие материалы бытовых фильтров типа активированного угля, ионообменной смолы, мембран, работающих по принципу обратного осмоса, невозможно.
Дальше вода озонируется озоно-воздушной смесью для окисления и частичного обеззараживания. Эту технологию в Минске используют с 1978 года.
Для гарантированного уничтожения микробов вода из открытого источника в обязательном порядке хлорируется. То есть, обрабатывается газообразным хлором. Можно сколько угодно рассуждать о вреде хлорирования, но по действующим санитарным стандартам на выходе в питьевой воде должно быть остаточное содержание хлора — он действует как консерватор, предотвращающий появление микробов на пути к потребителю по водопроводным сетям.
Такие технологии как кварцевание воды пока в мире мало распространены — в больших объемах проточную воду обеззараживать кварцеванием очень сложно. Для этого приходится строить бассейн с погруженными в него кварцевыми лампами. Недавно такой метод стали использовать в Санкт-Петербурге, где вся питьевая вода берется из открытых источников.
Кроме того, с прошлого
года действует установка углевания,
которая улучшает органолептические
показатели воды в случаях негативных
природных факторов, как, например,
появления сине-зеленых водорослей.
Дальше
очищенная от механических примесей и
обеззараженная вода поступает в городскую
водопроводную сеть. Из-за содержания
остаточного хлора, а также из-за меньшей
насыщенности минеральными солями, вода
из поверхностного водозабора по вкусовым
качествам уступает подземной. Однако,
благодаря мягкости, в такой воде лучше
стирать одежду. При приобретении
картриджа для домашнего фильтра это
следует учитывать.
ВООБЩЕМ на станции
аэрации используется специальный илл
с микроорганизмами.
а на станции
водочистки - кварцевый
песок+озонирование+углевание+хлорирование
и тп
аэрации - в шабанах(на востоке
города). водочистки - в сухарево (на
западе).
28. Гигиеническая характеристика схем водопровода из подземных водоисточников. Характеристика основных сооружений.
Комплекс инженерных сооружений, предназначенных для централизованного водоснабжения, с помощью которых осуществляют водозабор из источника, обработку воды с целью доведения ее качества до требований действующего стандарта, подачу в населенный пункт и распределение между потребителями, называют хозяйственно-питьевым водопроводом.
Основные составляющие водопровода:
1) источник водоснабжения (подземный или поверхностный);
2) водозаборные сооружения;
3) водоподъемные сооружения (насосные станция I подъема);
4) очистные сооружения (специальные методы обработки+сооружения для обеззараживания(II-IIIкл воды), соооружения для осветвления+обесцвечивания(IIIкл.)