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:

Al₂(SO₄)₃ + 3Ca(HCO₃)₂ = 2Al(OH)₃ + 3CaSO ₄ + 6CO₂

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 дм³ на 1 м² 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 дм³ 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 см³, 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 (м³), X₃ - дебит колодца (м³/ч), X₄ - водовыбор (м³/сутки), X₅ - хлорпоглощаемость воды (мг/дм³). Перед заполнением патрон выдерживают в воде на протяжении 3-5 часов. Затем наполняют найденным количеством хлорсодержащего препарата, прибавляют 100–300 см³ 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.

Приложение 2