Главная страница
qrcode

Л.5- гиг.воды и водоснабжения. Лекция 5 Гигиена воды и водоснабжения населенных мест


НазваниеЛекция 5 Гигиена воды и водоснабжения населенных мест
АнкорЛ.5- гиг.воды и водоснабжения.doc
Дата27.01.2017
Формат файлаdoc
Имя файлаL_5-_gig_vody_i_vodosnabzhenia.doc
ТипЛекция
#14516
страница3 из 3
Каталогid102987713

С этим файлом связано 4 файл(ов). Среди них: L_5-_gig_vody_i_vodosnabzhenia.doc, mesta_provedenia_tsiklov_5_kurs.doc, aaaaa.gif, PROFILAKTIChESKAYa_I_PREVENTIVNAYa_NEONATOLOGIYa.ppt, 1-2_Istoria_patofiziologii.docx.
Показать все связанные файлы
1   2   3

(Слайд №) Вещества, поступающие в воду при ее обработке





Показатели

Единицы измерения

Нормативы (предельно-допустимые концентрации) не более

Показатель вредности

Класс опасности

Хлор:

-остаточный свободный
-остаточный связанный


мг/л
-«-


0,3-0,5
0,8-1,2


орг.
-«-


3
3

Хлороформ (при хлорировании воды)

-«-

0,2

с.-т.

2

Озон остаточный

-«-

0,3

орг.




Формальдегид (при озонировании)

-«-

0,05

с.-т.

2

Полиакриламид

-«-

2,0-

с.-т.

2

Полифосфаты

-«-

3,5

орг.

2

Активированная кремниевая кислота

-«-

10

с.-т.

3


(Слайд №). Теперь остановимся на органолептических показателях питьевой воды, которые в СанПиНе сгруппированы в таблицу, таких четыре:

Показатель

Единицы измерения

Нормативы, не более

Запах

Баллы

2

Привкус

-«-

2

Цветность

градусы

20

Мутность

ЕМФ (единицы мутности по формалину) или

Мг/л по коалину

2,6
1,5


Цветность воды обусловлена присутствием в воде гуминовых веществ природного происхождения. Норматив 20˚ не воспринимается потребителем воды при толщине слоя воды в 20 см (обычный слой воды в кастрюле). Принятые нормативные баллы запаха и привкуса (не более 2-х) потребителем не ощущаются. Важен такой показатель как «мутность», т.к. он является косвенным показателем безопасности питьевой воды в эпидемическом плане. Вообще мутность отражает содержание тонкодисперстных взвешенных веществ, на которых сорбируется основная масса вирусов. При фильтрации воды мутность снижается и таким образом происходит обеззараживание.

Не допускается присутствие в питьевой воде различимых невооруженным глазом гидробионтов и поверхностной пленки.

(Слайд №). Радиационная безопасность питьевой воды определяется ее соответствием нормативам по показателям общей альфа- и бета-активности (представлено в таблице).

Показатели

Единицы измерения

Нормативы

Показатель вредности

Общая альфа-радиоактивность

Бк/л

0,1

Радиац.

Общая бета- активность

Бк/л

1,0

-«-

Кроме СанПиН 1074-01, который мы рассмотрели и где изложены гигиенические требования к питьевой воде централизованного водоснабжения, на территории Российской Федерации действует СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников»

Таблица . Нормативы состава и свойств воды

при нецентрализованном водоснабжении

Показатели

Единицы измерения

Норматив

Органолептические

Запах

Баллы

не более 2-3

Привкус

баллы

не более 2-3

Цветность

градусы

Не более 30

Мутность

мг/л (по коалину)

В пределах 1,5 – 2,0

Химические

Водородный показатель

единицы рН

В пределах 6 - 9

Жесткость общая

мг-экв./л

В пределах 7 - 10

Нитраты (NO3-)

мг/л

Не более 45

Общая минерализация

(сухой остаток)

- " -

В пределах 1000-1500

Окисляемость перманганатная

- " -

В пределах 5 - 7

Сульфаты (SO42-)

- " -

Не более 500

Хлориды (Cl-)

- " -

Не более 350

Химические вещества неорганической и органической природы

- " -

ПДК

Микробиологические

Общие колиформные бактерии, колифаги

В 100 мл воды

Отсутствие

Общее микробное число

Число микробов, образующих колонии, в 1 мл


100


Классификация систем водоснабжения. Выбор источника водоснабжения

(слайд№3 из презинтации Степкин, лекция 4 «Водопроводы…» )

Системы водоснабжения населенных мест делят на централизованные и нецентрализованные.

(слайд№4 из презинтации Степкин, лекция 4 «Водопроводы…» )

Централизованная система водоснабжения используется для обеспечения водой большой группы населения (в городах). Водозабор производится из артезианских скважин или открытых источников водоснабжения. Принципиальная схема централизованной системы водоснабжения представлена на этом слайде.

Нецентрализованная (местная) система водоснабжения используется для обеспечения водой небольшой группы населения (в небольших городах, деревнях) и подразумевает использование воды из шахтных и трубчатых колодцев.

   В качестве источников водоснабжения могут быть использованы подземные и поверхностные источники водоснабжения. Санитарные правила предлагают выбирать источники водоснабжения в следующем порядке:

1. Межпластовые напорные (артезианские) воды.

2. Межпластовые безнапорные воды.

3. Грунтовые воды.

4. Открытые водоемы.  
   (слайд№5 из презинтации Степкин, лекция 4 «Водопроводы…» )  Подземные источники имеют ряд достоинств:

   1) они в определенной мере защищены от антропогенного загрязнения;

   2) они отличаются высокой стабильностью бактериального и химического состава.
   Подземные водоисточники в зависимости от глубин залегания и отношения к породам делятся на:

   1) почвенные;

   2) грунтовые;

   3) межпластовые.

   

1. Почвенные водоисточники залегают неглубоко (2—3 м), фактически лежат у поверхности. Они обильны весной, летом пересыхают, зимой промерзают. Как источники водоснабжения эти воды интереса не представляют. Качество вод определяется загрязненностью атмосферных осадков. Количество этих вод сравнительно невелико, органолептические свойства неудовлетворительные.

   2. Грунтовые воды – расположены в 1-ом от поверхности водоносном горизонте (от 10—15 м до нескольких десятков метров). Питание этих горизонтов осуществляется в основном за счет фильтрации атмосферных осадков. Режим питания не постоянен. Атмосферные осадки фильтруются через большую толщу грунта, поэтому в бактериальном отношении эти воды чище, чем почвенные, но еще не всегда надежны. Грунтовые воды имеют более или менее стабильный химический состав, могут содержать значительное количество двухвалентного железа, которое при подъеме воды наверх переходит в трехвалентное (бурые хлопья). Грунтовые воды могут использоваться для децентрализованного, местного водоснабжения, так как мощность их невелика.

   3. Межпластовые воды лежат глубоко в водоносном горизонте, залегающем (до 100 м) между двумя водонепроницаемыми пластами, один из которых – нижний – водонепроницаемое ложе, а верхний – водонепроницаемая кровля. Поэтому они надежно изолированы от атмосферных осадков и грунтовых вод. Это предопределяет свойства воды, в частности ее бактериальный состав. Эти воды могут заполнить все пространство между пластами (как правило, глиняными) и испытывают гидростатическое давление. Это так называемые напорные, или артезианские, воды.

    Качество артезианских вод по физическим и органолептическим свойствам вполне удовлетворительно. Надежны такие воды и в бактериальном отношении, они имеют стабильный химический состав. В таких водах, как указывалось выше, нередко находят сероводород (результат действия микробов на сернистые соединения железа) и аммиак, в них мало кислорода, отсутствуют гуминовые вещества.

(слайд) Условия выбора водоисточника:

   1) вода источника не должна иметь такой состав, который не может быть изменен и улучшен современными методами обработки, или ограничена возможность очистки по технико-экономическим показателям;

   2) интенсивность загрязнения должна соответствовать эффективности способов обработки воды;

   3) совокупность природных и местных условий должна обеспечить надежность водоисточника в санаторном отношении.
Методы улучшения качества питьевой воды. (слайд стр.88 лекций Пивоварова, схема методов улучшения воды)

Отстаивание и фильтрация позволяет удалить грубую муть (песок, яйца гельминтов, частично микроорганизмы и органические остатки).

Коагуляцияс последующей фильтрацией позволяет удалить коллоидную взвесь и за счет этого осветлить воду, снизить цветность, жесткость и концентрацию фторидов в воде. Для коагуляции используют собственно коагулянты, вызывающие слипание частиц, их агрегацию и оседание агрегатов в виде хлопьев и комочков, что сопровождается адсорбцией органических примесей, микроорганизмов, яиц гельминтов и пр. В качестве коагулянтов применяют соли поливалентных металлов (железа и алюминия) – сернокислый алюминий, глинозем (глину, содержащую диоксид алюминия), которые при взаимодействии с водой образуют амфотерные гидроксиды в виде студенистых хлопьев. Остаточные количества сернокислого алюминия гигиенически нормируются, поскольку растворимые соединения алюминия при избыточном поступлении в организм с водой неблагоприятно влияют на центральную нервную систему, красную и белую кровь и кислотно-щелочное равновесие (ПДК = 0,5 мг/л). В качестве флоккулянтов, облегчающих и ускоряющих процесс коагуляции, применяют водорастворимые высокомолекулярные соединения, например, полиакриламид (остаточная ПДК = 2 мг/л).
Методы обеззараживания воды

Методы обеззараживания воды классифицируются на физические (нереагентные) и химические (реагентные).

Нереагентные методы обеззараживания воды: кипячение, обработка ультрафиолетовым (УФ) излучением, гамма-лучами, ультразвуком, электрическим током высокой частоты и пр. Нереагентные методы имеют преимущества, поскольку не приводят к образованию в воде остаточных вредных веществ.

Кипячение в течение 30 мин. применяется при местном водоснабжении вызывает на только гибель вегетативных форм, которая наступает уже при 800С в течение 30 сек., но и спор микроорганизмов.

Обеззараживание воды коротковолновым УФ-излучением (=250-260 нм) за счет фотохимического расщепления белковых компонентов мембран бактериальных клеток, вибрионов и яиц гельминтов вызывает быструю гибель вегетативных форм и спор микроорганизмов, вирусов и яиц гельминтов, устойчивых к хлору. Ограничение - метод не используется для воды с высокой мутностью, цветностью и содержащей соли железа.

Реагентные методы обеззараживания воды: обработка ионами серебра, озонирование, хлорирование.

Обработка ионами серебра приводит к инактивации ферментов протоплазмы бактериальных клеток, потери способности к размножению и постепенной гибели. Серебрение воды может осуществляться разными способами: фильтрацией воды через песок, обработанный солями серебра; электролизом воды с серебряным анодом в течение 2-х часов, что ведет к переходу катионов серебра в воду. Преимуществом метода является долгое хранение посеребренной воды. Ограничение - метод не используется для воды с большим содержанием взвешенных органических веществ и ионов хлора.

Озонирование основано на окислении органических веществ и других загрязнений воды озоном О3 - аллотропной модификацией кислорода, обладающим более высоким окислительным потенциалом и в 15 раз большей растворимостью. Озон в большей степени расходуется на окисление органических и легко окисляющихся неорганических веществ, чем обеззараживание. Время, необходимое для обеззараживания озоном, составляет 1-2 мин. Применяемая доза озона составляет 0,5-0,6 мг/л. Обязательным условием озонирования является создание остаточного количества озона в воде (0,1-0,3 мг/л) для предотвращения роста и размножения патогенных микроорганизмов. Преимуществом метода является отсутствие остаточных веществ, дезодорирование воды, удаление цветности, короткое время реакции и уничтожение вирусов. Однако метод требует дешевых источников электроэнергии, поскольку озоновоздушную смесь получают при помощи энергоёмкого процесса - "тихого" электрического разряда на озонаторе.

Хлорирование – наиболее доступный и дешевый способ обеззараживания. Хлорирующие агенты делят на 2 класса: 1) анион Cl- (газообразный Cl2, хлорамин, хлорамины Б и Т, дихлорамины Б или Т); 2) т.н. "активный хлор" - гипохлорит-ион = анион ClO- [гипохлорит кальция Ca(OCl)2, гипохлорит натрия NaOCl, хлорная известь – смесь гипохлорита кальция, хлорида кальция, гидроокиси кальция и воды]. Бактерицидный эффект объясняется действием хлорноватистой кислоты, образующейся по реакции Cl2 + H2O  HOCl + HCl; активного хлора: HOCl  OCl- + H+ и хлористой кислоты НСlO2. Механизм обеззараживания связан с взаимодействием активных веществ с SH-белками клеточной оболочки бактерий. Недостатки метода: при хлорировании споры сибирской язвы, возбудители туберкулеза, яйца и личинки гельминтов, цисты амебы и риккетсии Бернета остаются жизнеспособными.

Обеззараживание воды хлорированием требует предварительного экспериментального определения концентрации активного хлора в хлорирующем препарате (в норме 25-35%) и хлорпоглощаемости воды, которая зависит от степени загрязнения воды органическими веществами и микроорганизмами, на окисление и обеззараживание которых расходуется хлор.

Условиями эффективного хлорирования являются соблюдение продолжительности контакта хлор-агента с водой и ее компонентами (30 мин. в теплый и жаркий период года, 60 мин. – в холодный); создание остаточного хлора 0,3-0,5 мг/л. Хлорпоглощаемость воды и концентрация остаточного хлора в сумме представляют собой хлорпотребность воды.

Ограничение применения обеззараживания воды препаратами, содержащими «активный хлор», касается воды, загрязненной промышленными сточными водами с содержанием фенола и других ароматических соединений, что требует «постпереломного» хлорирования, ведущего к образованию хлордиоксинов - веществ, обладающих высокой токсичностью и кумулятивностью в организме человека. Признаком их образования является сильный «аптечный» запах воды. Для предотвращения образования хлордиоксидов при хлорировании загрязненной промышленными стоками воды применяют газообразный хлор с преаммонизацией (предварительной обработкой воды аммиаком).

При невозможности экспериментального определения хлорпоглощаемости воды используют метод перехлорирования. Перехлорирование проводят избыточными дозами хлорирующего препарата (обычно в непроточной воде ограниченного объема). При выборе дозы активного хлора учитывают тип и степень загрязненности воды в источнике водоснабжения и эпидемическую ситуацию на территории сбора воды в используемый источник (обычно доза колеблется в пределах 10-20 мг активного хлора на 1 литр воды).
Специальные методы улучшения качества воды

Специальные методы улучшения качества питьевой воды: умягчение, обезжелезивание, опреснение, дегазация, фторирование, дефторирование и дезактивация.

Способы умягчения жесткой воды (более 200 жесткости): 1). Кипячение (устраняется карбонатная жесткость); 2). Добавление извести (устраняется карбонатная жесткость), 3). Коагуляция с последующей фильтрацией (устраняется карбонатная жесткость): Al2(SO4)3 + Ca(HCO3)2 = 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2; 4). Добавление соды (некарбонатная жесткость переводится в карбонатную с последующим удалением карбонатной), 5). Фильтрация через ионообменные смолы (катионитный фильтр) – т.н. "глубокое умягчение" за счет обмена катионов кальция и магния на катионы водорода, натрия и пр.1

Способы обезжелезивания воды, содержащей ионы железа в концентрации превышающей ПДК = 0,3 мг/л, основаны на окислении железа растворимых солей до Fe3+ и образования нерастворимого в воде соединения Fe(OH)3. В качестве окислителей используют кислород воздуха или хлор, насыщая воду барботированием2 окислителя или разбрызгиванием (аэрацией3) воды.

Опреснение (удаление избытка минеральных солей) применяют для морской воды, содержащей ионы Cl-, Na+, SO42-, Mg2+, а также Ca2+, K+, и горько-соленой воды, содержащих помимо избытка хлоридов избыток сульфатов в концентрации более 500 мг/л и встречающихся в регионах с высокой засоленностью почв в степной, полупустынной и пустынной зоне.

Основные способы опреснения: 1). Перегонка (дистилляция) морской или соленой воды с содержанием солей более 10 г/л – получение дистиллята с последующим добавлением известковых солей до нормальной концентрации, характерной для питьевой воды; 2). Электродиализ соленой воды с содержанием солей 2,5-10 г/л; 3). Гиперфильтрация (обратный осмос) воды с содержанием солей 2,5-10 г/л; 4). Фильтрация соленой воды с содержанием солей менее 2,5 г/л через ионообменные смолы; 5). Вымораживание соленой воды с содержанием солей менее 2,5 г/л, основанное на разнице температуры замерзания чистой воды и рассола.

Дегазация применяется для воды, насыщенной вредными или плохо пахнущими газами – сероводородом H2S, метаном СН4, углекислым газом CO2, радоном и другими. Наиболее приемлемым способом дегазации является аэрация, осуществляемая барботированием воздуха через воду или разбрызгиванием воды.

Фторирование применяется для воды с концентрацией фторидов <1 мг/л (в зонах с холодным и умеренным климатом), <0,5-0,6 мг/л (в зонах с теплым и жарким климатом) в регионах с высокой заболеваемостью (более 25%) кариесом зубов. Фторирование воды исключает другие способы введения фтора в организм. Основной способ фторирования питьевой воды – добавление наиболее дешевых, хорошо растворимых в воде, нетоксичных и не содержащих вредных примесей фторида натрия NaF, кремнефтористого натрия Na2SiF6 или аммония (NH4)2SiF6. На водопроводных станциях соединения фтора вводят в воду после коагуляции, отстаивания и фильтрации; при использовании артезианской воды – в резервуар для хранения чистой воды.

Зоны санитарной охраны (ЗСО) водоисточников


Опыт убеждает, что, несмотря на существующую систему водоочистки, крайне важно принять меры, исключающие значительное загрязнение водоисточников. Для этого устанавливают специальные ЗСО.

(слайд) Под ЗСО понимают специально выделенную вокруг источника территорию, на которой должен соблюдаться установленный режим, с целью охраны водоисточника и водопроводных сооружений и окружающей территории от загрязнения.    По законодательству эта зона делится на 3 пояса:

   1) пояс строгого режима;

   2) пояс ограничений;

   3) пояс наблюдения.

Мы с Вами рассмотрим организацию ЗСО на примере подземных водоисточников, т.к. для нашего Тамбовского региона характерно использование в качестве источников централизованного водоснабжения только подземных вод.  

    ЗСО подземных источников устанавливаются вокруг водозаборных скважин, так как защищенность водонепроницаемыми породами не всегда надежна.

    Изменение состава подземных вод может иметь место при интенсивном заборе воды из скважины, когда по законам гидродинамики вокруг скважины создаются зоны пониженного давления, что может создать подсос воды. Изменение состава подземных вод может быть обусловлено и влиянием внешних поверхностных загрязнений. Однако его проявление следует ожидать через длительный промежуток времени, так как скорость фильтрации обычно не более 0,1 м в сутки.

    На территории зоны строгого режима подземного водоисточника должны размещаться все головные водопроводные сооружения: скважины и каптажи, насосные установки и оборудование для обработки воды.

    Зона ограничения устанавливается с учетом мощности скважины и характера грунта. Эта зона для грунтовых вод устанавливается радиусом 50 м и площадью 1 га, для межпластовых вод – 30 м и площадью 0,25 га.


1 Катион- и анионообменники созданы на основе трехмерного сетчатого полистирола, синтезированного Германом Штаудингером в 1935 г. (Нобелевская премия 1953 г.).

2 Барботирование (барботаж) (от французского barbotage – перемешивание) - пропускание через жидкость (воду) газа или пара под давлением. Применяется в промышленности и лабораторной практике для перемешивания и нагревания жидкостей, для поглощения газо- и парообразных веществ растворителями.

3 Аэрация (от греческого aer – воздух) - искусственное насыщение различных сред воздухом.

1   2   3

перейти в каталог файлов


связь с админом