Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 3

Глава 1. Характеристика методов очистки воды. 5

1.1 Современные способы обеззараживание воды 7

1.2. Выбор места расположения очистных сооружений и обоснование используемых площадей. 10

Глава 2. Снижение уровня экологической опасности систем централизованного водоснабжения. 12

2.1. Эколого-экономическое стимулирование развития экологически безопасного питьевого водоснабжения. 14

2.2 Эколого-экономическое обоснование озоно-ионного обеззараживания воды в системах питьевого водоснабжения. 15

Глава 3. Расчетная часть. 17

Глава 4. Методика расчета экологической эффективности установления нового очистного оборудования для системы питьевого водоснабжения. 21

Заключение. 31

Список используемой литературы. 32

ВВЕДЕНИЕ

    В настоящее время системы централизованного  водоснабжения, охватывающие 96 % городского и около 60 % сельского населения  страны, далеко не везде подают доброкачественную  питьевую воду. По сообщениям Госкомсанэпинадзора  примерно в 50 % случаев очищенная  вода, подаваемая из поверхностных  источников, по отдельным параметрам не отвечает требованиям стандарта  на питьевую воду.

    Основными причинами сложившегося положения  являются продолжающееся загрязнение  водоисточников, неудовлетворительное состояние систем централизованного  водоснабжения из-за многолетнего недостаточного финансирования их развития и технического отставания. Загрязнение водных объектов, вызванное сбросом неочищенных  или недостаточно очищенных бытовых  и промышленных сточных вод, привело  к тому, что содержание в них  химических соединений иногда в десятки  и сотни раз превышает предельно  допустимые концентрации (ПДК) по санитарно-гигиеническим  показателям.

    Особенно  актуальна проблема очистки воды в настоящее время, когда вводится в действие новый нормативный  документ СанПиН 2.1.4.559-96. «Питьевая  вода. Гигиенические требования к  качеству питьевой воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», регламентирующий повышенные требования к качеству воды.

    Так, наряду с основными общеизвестными показателями введены новые, которые  характеризуют токсичные и опасные  для здоровья людей соединения, относящиеся  к антропогенным загрязнениям, наиболее часто присутствующие в источниках водоснабжения и в питьевой воде.

    Большое внимание, при контроле качества воды уделяется бактериологическим показателям. Помимо известных микробиологических показателей, таких как общее  микробное число (ОМЧ) и коли-индекс, вводится целый ряд новых, характеризующих  наличие в воде патогенных микрозагрязнений, опасных для здоровья людей.

    Существенное  внимание уделяется органическим загрязнениям, ранее практически не контролируемым в питьевой воде. Так, вводится ограничение  на показатель перманганатной окисляемости, характеризующий общее содержание в воде органических загрязнений (до 5 мг О2/л).

    Ограничивается  на весьма низком уровне содержание токсичных  летучих хлорорганических соединений (ЛХС), которые могут присутствовать как в исходной воде, так и образовываться в процессе водоподготовки при обеззараживании  воды хлором.

    Установлены ПДК на присутствие в питьевой воде токсичных и часто встречающихся  пестицидов.

    На  более низком уровне, чем ранее  нормировалось, в СанПиНе вводится ПДК на содержание в воде нефтепродуктов (0,1 мг/л). Кроме того, при необходимости, осуществляется контроль за содержанием  в питьевой воде ПАВ, фенолов, хлорфенолов  и радиоактивных загрязнений.

    Контроль  за качеством питьевой воды осуществляется в соответствии со специальной производственной программой, утвержденной Госсанэпиднадзором РФ, в которой устанавливается  перечень контролируемых показателей  качества воды, характерных для данного  водоисточника. Впервые в отечественном  нормативном документе реализована  идея учета региональных особенностей качества питьевой воды, рекомендуемая  руководством ВОЗ.

    Как показывает опыт эксплуатации, действующие  водопроводные станции, работающие по традиционной технологии и рассчитанные в основном на очистку воды от загрязнений  природного происхождения, не всегда могут  обеспечить удаление из воды химических загрязнений.

    В ближайшее время планируется  разработка методических указаний по внедрению СанПиНа и методических рекомендаций с учетом требований СанПиНа, направленных на оказание помощи специалистам при использовании нового нормативного документа и работе в новых  условиях.

    В представленных «Предложениях» по повышению  эффективности работы водоочистных станций и их подготовке к работе с учетом требований СанПиН 2.1.4.559-96 изложены основные технологические  решения, позволяющие повысить эффективность  эксплуатации водоочистных сооружений и улучшить качество воды. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 1. Характеристика методов  очистки воды.

    Проблема  очистки воды охватывает вопросы физических, химических и биологических ее изменений в процессе обработки с целью сделать ее пригодной для питья, т. е. очистки и улучшения ее природных свойств.

    Основными методами очистки воды для хозяйственно-питьевого  водоснабжения являются осветление, обесцвечивание и обеззараживание.

    Осветление  воды путем осаждения взвешенных веществ. Эту функцию выполняют  осветлители, отстойники и фильтры. В осветлителях и отстойниках вода движется с замедленной скоростью, вследствие чего происходит выпадение в осадок взвешенных частиц. В целях осаждения мельчайших коллоидных частиц, которые могут находиться во взвешенном состоянии неопределенно долгое время, к воде прибавляют раствор коагулянта (обычно сернокислый алюминий, железный купорос или хлорное железо). В результате реакции коагулянта с солями многовалентных металлов, содержащимися в воде, образуются хлопья, увлекающие при осаждении взвеси и коллоидные вещества.

    Коагуляцией примесей воды называют процесс укрупнения мельчайших коллоидных и взвешенных частиц, происходящий вследствие их взаимного слипания под действием сил молекулярного притяжения.

    Фильтрование  — самый распространенный метод отделения твердых частиц от жидкости. При этом из раствора могут быть выделены не только диспергированные частицы, но и коллоиды.

    В процессе фильтрования происходит задержание взвешенных веществ в порах фильтрующей среды и в биологической пленке, окружающей частицы фильтрующего материала. Вода освобождается от взвешенных частиц, хлопьев коагулянта и большей части бактерий.

    Обесцвечивание  воды, т. е. устранение или обесцвечивание различных окрашенных коллоидов или полностью растворенных веществ может быть достигнуто коагулированием, применением различных окислителей (хлор и его производные, озон, перманганат калия) и сорбентов (активный уголь, искусственные смолы).

    Обеззараживание воды, или ее дезинфекция, заключается  в полном освобождении воды от болезнетворных бактерий.

    Фильтрование  состоит в пропуске воды через  фильтр 6, заполненный фильтрующим  материалом (обычно кварцевым песком), уложенным слоями возрастающей сверху вниз крупности. Вода поступает на поверхность фильтра, движется сквозь слои фильтрующего материала и дренажным устройством отводится в резервуар чистой воды. В процессе работы фильтр заполнен водой до уровня 1...1.5 м над поверхностью фильтрующего материала.

    Фильтры делаются открытыми безнапорными и закрытыми напорными. Напорные фильтры представляют собой закрытые стальные резервуары.

    В применяемых в настоящее время  скорых фильтрах скорость прохождения водой фильтрующего материала, или скорость фильтрации, равна 6...7 м/ч в отличие от громоздких медленных фильтров, применявшихся ранее, в которых скорость фильтрации была меньше в 50...60 раз.

    В предложенных институтом Вод-гео двухслойных  фильтрах поверх слоя кварцевого песка  укладывают слой дробленого антрацита, что позволяет увеличить скорость фильтрации до 9... 10 м/ч и соответственно удлинить рабочий период фильтра.

    Количество  фильтров на очистной станции —  не менее двух. Площадь одного фильтра  от 10...20 м2 на малых и средних станциях, до 100 м2 и более — на больших.

    После фильтров вода может поступать непосредственно потребителю. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1.1 Современные способы  обеззараживание  воды

    Одним из основных методов обеззараживания  воды является ее хлорирование.

    К настоящему времени осуществлена модернизация отечественного хлорного оборудования. В то же время представляют интерес  предлагаемые фирмами США, Франции  и других стран современные вакуумные  дозаторы хлора производительностью  до 50 кг/ч, электролизеры фирмы «Трелигаз» (Франция) с получением раствора гипохлорита  натрия из поваренной соли, которые  могут быть использованы на станциях производительностью до 300 тыс. м3/сут.

    ·     Впервые в России на крупной водоочистной станции г. Кемерово внедрена технология обеззараживания с использованием технического гипохлорита натрия. Длительный опыт эксплуатации разработанной технологии позволил решить некоторые проблемы, возникающие при работе с гипохлоритом натрия, и показал эффективность его применения. Внедрение гипохлорита натрия позволяет:

    - улучшить экологическую ситуацию  населенного пункта;

    - повысить экологическую и гигиеническую  безопасность производства;

    - существенно снизить коррозию  оборудования и трубопроводов;

    - повысить экономичность производства.

    Особенно  целесообразно применять данный метод обеззараживания в тех  городах, где химическая промышленность выпускает гипохлорит натрия.

    ·     В некоторых случаях следует применять другие способы обеззараживания воды, такие как озонирование, УФ-излучение, использование диоксида хлора, гипохлорита кальция и др. Возможно совместное применение различных методов обеззараживания воды.

    Вопросы использования этих способов должны решаться по результатам технологических  изысканий.

    ·     В СанПиНе предусмотрены более высокие требования к контролю качества воды по бактериологическим показателям, которые не всегда могут быть обеспечены при использовании хлорреагентов*.

    * Раздел подготовлен ст. науч. сотр. лаборатории повышения санитарной  надежности коммунального водного  хозяйства НИИ КВОВ, канд. мед.  наук Н. А. Русановой.

    Эффективность удаления из воды жизнеспособных организмов существенно зависит от их устойчивости к действию обеззараживающих реагентов  и других биологических особенностей, от их исходной концентрации, от температуры, рН, мутности воды, содержания в ней  органики и т.п., от применяемой технологии очистки и обеззараживания, от состояния  водоочистных сооружений и их эксплуатации. Поэтому не существует универсальной  технологии подготовки питьевой воды для различных объектов в отношении  всех индикаторных микроорганизмов, возбудителей бактериальных, вирусных и паразитарных заболеваний человека.

    Для всех видов бактериальных загрязнений  важно оптимальное сочетание  эффективных методов очистки  и обеззараживания воды.