Методы улучшения качества питьевой воды.

Методы обработки воды, с помощью которых качество воды источников водоснабжения доводится до соответствия требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», 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). Этапы: коагуляция, отстаивание, фильтрация. Путем обеззараживания устраняют содержащиеся в воде водоисточника инфекционные агенты- бактерии, вирусы и другие. В тех случаях, когда применение 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. Методы обеззараживания воды подразделяются на химические (хлорирование, озонирование, использование серебра) и физические (кипячение, ультрафиолетовое облучение, облучение гамма-лучами и др.). В настоящее время самым распространенным методом, который используется для обеззараживания воды на водопроводных станциях, является первичное хлорирование. В настоящее время этим методом обеззараживается 98,6% воды. Причина этого заключения в повышенной эффективности обеззараживания воды и экономичности технологического процесса. Однако все большее распространение получает метод озонирования, который в комбинации с хлорированием дает хорошие результаты по улучшению качества воды. По окончании процесса связывания хлора содержащимися в воде веществами и бактериями в воде появляется остаточный активный хлор. Его появление, является свидетельством завершения процесса хлорирования. Присутствие в воде, подаваемой в водопроводную сеть, остаточного активированного хлора в концентрации 0,3-0,5 мг/л является гарантией эффективности обеззараживания. Неудовлетворительное санитарно-техническое состояние водопроводных сооружений и сетей является причиной вторичного загрязнения питьевой воды при транспортировании по разводящей системе, прежде всего в результате аварий, являющихся причиной вспышек инфекционных заболеваний. В 2010г. по поручению Президента и Правительства Российской Федерации утверждена Федеральная целевая программа «Чистая вода» на 2011-2017 годы, целью которой является обеспечение населения питьевой воды, соответствующей требованиям безопасности и безвредности, установленным санитарно-эпидемиологическими правилами. Природа защищается от загрязнений. Во всех частях биосферы идут процессы самоочищения - абиотические и биотические.

В водоемах действуют абиотические факторы: а) физические - разбавление и смешивание с основной массой воды; б) механические процессы – осаждение нерастворимых взвешенных веществ; в) физические – разрушение под влиянием солнечной радиации и температуры и г) химические – растворение, нейтрализация кислых вод щелочными и наоборот, окисление кислородом и др. При повышении температуры в присутствии УФЛ эти процессы ускоряются.

Биотические процессы реализуются под влиянием продуцентов, консументов и редуцентов. Продуценты –растения, ряска, микроскопические водоросли, называемые фитопланктоном, выделяют на солнечном свету кислород и поглощают углекислый газ. Консументы– микроскопические туфельки, инфузории, рыбы и животные; чем чище водоем, тем богаче в нем флора и фауна. Редуценты- это бентосные растения и сапрофитные микроорганизмы. Они «трудятся» без света в придонном иле, где и переваривают с помощью своих ферментов загрязнения и все органические осадки, оседающие на дно.

Характеристика источников водоснабжения. Источники водоснабжения.

Все источники воды с гигиенической точки зрения, а также по происхождению и локализации можно разделить на три группы:подземные, поверхностные, атмосферные. Источниками централизованного водоснабжения служат поверхностные воды их доля составляет 68% и подземные – 32%. Атмосферные воды (снег, дождевая вода) для хозяйственно-питьевого водоснабжения используются только в маловодных районах, в Заполярье и на Юге. Эта вода слабо минерализована, очень мягкая, содержит мало органических веществ и свобода от патогенных микроорганизмов. Подземные воды, располагаясь под землей, образуют в зависимости от залегания несколько водоносных горизонтов. Грунтовые воды прозрачны, имеют невысокую цветность, благодаря их доступности широко используются в сельских местностях путем устройства колодцев. Грунтовые воды могут проникать в область между двумя слоями породы – такие воды называются межпластовыми. Вода на этих уровнях может заполнить все пространство, и если пробурить кровлю, то вода может подняться на поверхность земли, а иногда даже изливается фонтаном. Такую воду называют артезианской. Межпластовые воды представляют лучший источник водоснабжения для водопроводов небольшой и средней мощности. Они свободны от бактерий и могут использоваться для питьевого водоснабжения, не подвергаясь обеззараживанию. Подземные воды могут, самостоятельно, выходит на поверхность земли. Это – родники. Открытые водоемы – это озера, речки, ручьи, каналы и водохранилища. Все они подвержены загрязнению атмосферными осадками, талыми и дождевыми водами, стекающими с поверхности земли, спуском бытовых и промышленных сточных вод.

Поверхностные воды обычно мягкие и слабо минерализованные. Для них характерно изменение качества воды в зависимости от сезона (таяние снегов, ливневые воды). Санитарные правила предлагают выбирать источники водоснабжения в следующем порядке:

1. Межпластовые напорные (артезианские) воды.

2. Межпластовые напорные воды.

3. Грунтовые воды.

4. Открытые водоемы.

Зоны санитарной охраны.Зона санитарной охраны – это специальная выделенная территория, связанная с источником водоснабжения и водозаборными сооружениями. Зона санитарной охраны устанавливаются в составе трех поясов. Первый пояс (зона строгого режима), назначение которого – защита места водозабора от загрязнения, в том числе умышленного.Для поверхностных источников должны быть границы: вверх по течению – не менее 200м, по берегу – не менее 100м, вниз по течению – не менее 100м. Зона первого пояса должна быть ограждена; не допускаются посторонние. На территории запрещается проживание, строительство, стирка белья, купание, рыбная ловля, катание на лодках. Второй и третий пояс – зона ограничения. Определяются расчетным методом – пробегом воды. На территории второго и третьего поясов зоны санитарной охраны запрещается разработка полезных ископаемых, размещение кладбищ и животноводческих ферм и др. Каждый водоем – это сложная система, где обитают растения, микроорганизмы, которые постоянно размножаются и отмирают, что обеспечивает самоочищение водоемов.Факторы самоочищения делятся на группы: физические – разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнений, осаждение в воде нерастворимых осадков и микроорганизмов. Понижение температуры воды сдерживает процесс самоочищения, а ультрафиолетовое излучения и повышение температуры воды ускоряют этот процесс,химические – окисление органических и неорганических веществ. Методы улучшения качества питьевой воды.Методы обработки воды, с помощью которых качество воды источников водоснабжения доводится до соответствия требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», 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). Этапы: коагуляция, отстаивание, фильтрация. Путем обеззараживания устраняют содержащиеся в воде водоисточника инфекционные агенты - бактерии, вирусы и другие. В тех случаях, когда применение 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. Методы обеззараживания воды подразделяются на химические (хлорирование, озонирование, использование серебра) и физические (кипячение, ультрафиолетовое облучение, облучение гамма-лучами и др.). В настоящее время самым распространенным методом, который используется для обеззараживания воды на водопроводных станциях, является первичное хлорирование. В настоящее время этим методом обеззараживается 98,6% воды. Причина этого заключения в повышенной эффективности обеззараживания воды и экономичности технологического процесса. Однако все большее распространение получает метод озонирования, который в комбинации с хлорированием дает хорошие результаты по улучшению качества воды. По окончании процесса связывания хлора содержащимися в воде веществами и бактериями в воде появляется остаточный активный хлор. Его появление, является свидетельством завершения процесса хлорирования. Присутствие в воде, подаваемой в водопроводную сеть, остаточного активированного хлора в концентрации 0,3-0,5 мг/л является гарантией эффективности обеззараживания. Неудовлетворительное санитарно-техническое состояние водопроводных сооружений и сетей является причиной вторичного загрязнения питьевой воды при транспортировании по разводящей системе, прежде всего в результате аварий, являющихся причиной вспышек инфекционных заболеваний. В 2010г. по поручению Президента и Правительства Российской Федерации утверждена Федеральная целевая программа «Чистая вода» на 2011-2017 годы, целью которой является обеспечение населения питьевой воды, соответствующей требованиям безопасности и безвредности, установленным санитарно-эпидемиологическими правилами. Гигиенические требования к качеству воды хозяйственно-питьевого назначения. Вода, используемая населением для хозяйственно - бытовых целей, должна отвечать следующим гигиеническим требованиям:
1) обладать хорошими органолептическими свойствами и освежающим
действием, быть прозрачной, бесцветной, без неприятного привкуса или запаха.
2) не содержать избытка солей и токсичных веществ, способных оказать вредное воздействие на организм человека;­
3) не содержать патогенных возбудителей, яиц и личинок гельминтов.­
Физические (органолептические) свойства воды:
- Прозрачность воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц. Питьевая вода должна быть такой, чтобы через слой ее в 30 см можно было прочесть печатный шрифт определенного размера.
- Цветность питьевой воды, получаемой из поверх­ностных и неглубоких подземных источников, как пра­вило, вызвана наличием вымываемых из почвы гуминовых веществ. Окраска питьевой воды может также обусловливаться размножением водорослей в водоеме (цветение), из которого осуществляют забор воды, а также загрязнением его сточными водами. После очистки воды на водопроводных станциях цветность ее уменьшается. При лабораторных исследованиях сравнивают интенсивность цветности питьевой воды с условной шкалой стандартных растворов и результат выражают в градусах цветности. В водопроводной воде цветность не должна превышать 20°.
- Вкус и запах питьевой воды обусловлены нали­чием в воде органических веществ растительного про­исхождения, сообщающих воде землистый, травяни­стый, болотистый запах и привкус. Причиной запаха и привкуса питьевой воды может быть загрязнение и промышленными сточными водами. Привкус и запахи некоторых подземных вод объясняются наличием боль­шого количества растворенных в них минеральных солей и газов, например хлоридов, сероводорода. При обработке воды на водопроводных станциях интенсив­ность запаха уменьшается, но незначительно. Во время исследования питьевой воды определяют характер запаха (ароматический, аптечный и т. д.) или привкуса (горький, соленый и т. д.), а также их интенсивность в баллах: 0 — отсутствие, 1 балл — очень слабый, 2 — слабый, 3 — заметный, 4 — отчетли­вый, 5 баллов — очень сильный. Допустима интенсив­ность запаха или привкуса не выше 2 баллов. При об­наружении несвойственных природной воде цвета, вку­са и запаха необходимо выяснить их происхождение.
Мутность воды связана с присутствием в ней твердых частиц, находящихся в различной степени дисперсности в виде взвешенных веществ. Мутность воды не должна превышать 1,5 мг/дм³. Гигиенические требования к качеству питьевой воды изложены в СанПиН 2.1.4. 1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». 1. Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом и радиационном отношениях, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

2. Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водозабора.

3. Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам.

4. Безвредность питьевой воды по химическому составу определяется ее соответствием нормативам по:

1. обобщенным показателям и содержанию вредных химических веществ,наиболее часто встречающихся в природных водах на территории РФ, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение.

2. содержанию вредных химических веществ, поступающих и образующих в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения.

3. содержанию вредных химических веществ, поступающих в источники водоснабжения в результате хозяйственной деятельности человека.

Безопасность питьевой воды по эпидемиологическим показаниям ( по СанПиН 2.1.4.1074-01)

Органолептические показатели воды (по СанПиН 2.1.4. 1074-01)

Рациональная безопасность питьевой воды (СанПиН 2.1.4. 1074-01)

Обобщенные показатели и содержание вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории Российской Федерации, а также веществ антропогенного происхождения, получивших глобальное распространение (табл.1).

Таблица 1

Содержание вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения (табл.2).

Таблица 2