Сеть может иметь тупиковое или кольцевое устройство.

На водопроводной сети могут устраиваться смотровые колодцы, водозаборные колодки, пожарные гидранты и запасные резервуары.

(слайд №28) Методы улучшения качества питьевой воды.

(слайд №29) Отстаивание и фильтрация позволяет удалить грубую муть (песок, яйца гельминтов, частично микроорганизмы и органические остатки).

(слайд №30)

  Коагуляция с 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

Приведенные выше этапы обработки воды (фильтрация, коагуляция) дают очень высокий эффект задержания бактерий – до 99%, но никогда не освобождают воду от них полностью, тем более от вирусов. В фильтрованной воде обязательно будут содержаться микроорганизмы и вирусы, а централизованное водоснабжение должно полностью гарантировать от опасности переноса с водой возбудителей инфекционных заболеваний.

Те высокие требования к качеству воды по микробиологическим показателям достигаются, конечно, благодаря санитарной охране водоемов, высокой технологии очистки, но самый главный метод, позволяющий ликвидировать или по крайне мере уменьшить возможность возникновения водных вспышек инфекционных заболеваний, – это обеззараживание воды.

(слайд №31) Обеззараживание питьевой воды – это уничтожение живых и вирулентных патогенных микроорганизмов (бактерий и вирусов) перед ее подачей потребителю путем применения специальных методов обработки.

Для обеззараживания питьевой воды в практике современного коммунального водоснабжения используются два метода обработки воды:

1) реагентный (химический);

Безреагентный (физический).

Вернуться к слайду №27

Нереагентные методыобеззараживания 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 (l=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.

(слайд №32) Реагентные методы обеззараживанияводы.

Реагентный метод обеззараживания питьевой воды предусматривает уничтожение микроорганизмов, вирусов в воде путем добавления в воду каких-либо веществ (реагентов), которые обладают обеззараживающим эффектом. К таким веществам относятся, прежде всего, хлор, озон, препараты серебра, меди, йода, брома.

 

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.

В России впервые хлорирование воды на большом водопроводе было применено в 1910 году в г.Крондштадте и в этому же году, но чуть позже произведено хлорирование ярмарочного водопровода в Нижнем Новгороде. В последующие годы 1911-1912гг. применено хлорирование водопроводной воды в г.Ростов-на-Дону и центральной водопроводной станции г.Санкт-Петербурга. Применению хлора в качестве дезинфектанта питьевой воды предшествовали опыты ученого С. Дзержговского, который изучал этот метод еще в 1908-1910 годах в Институте экспериментальной медицины.

Хлор как дезинфектант сыграл неоценимую роль в оздоровлении водоснабжения, т.е. его соединения возможно было использовать в самых разных случаях, на источниках водоснабжения различной мощности – от шахтного колодца до водопроводов крупных городов.

В настоящее время на всех водопроводах из поверхностных водоисточников, а в отдельных случаях и из подземных водоисточников во многих городах хлорирование воды обязательно.

Хлор при обычном давлении и температуре представляет собой газ желто-зеленого цвета с резким специфическим запахом, раздражает слизистые оболочки верхних дыхательных путей и вообще относится к отравляющим веществам. Еще в начале прошлого века (1914г.) хлор впервые был применен немцами в местечке Ватерлоу как боевое отравляющее вещество в 1-ой мировой войне против французов. Хлор тяжелее воздуха и при попадании в атмосферу в большой степени концентрируется в приземном слое, о чем следует помнить всегда при организации профилактических мероприятий.

В промышленном производстве хлор получают путем процесса электролиза поваренной соли, а для дезинфекции водопроводной воды хлор используется в жидком виде (в настоящее время чаще всего) и твердом виде – хлорная известь.

Жидкий хлор представляет собой маслянистую темно-зеленого цвета жидкость с плотностью 1,4 при 15º. При снижении давления жидкий хлор переходит в газообразное состояние, хорошо растворяется в воде. Хранится жидкий хлор в стальных цистернах или баллонах, емкостью до нескольких сот килограммов. Являясь отравляющим веществом, хлор даже в баллонах представляет опасность.

Бактерицидное действие хлора в основном связано с гипохлоридным йоном (ОСl)^¯ и хлорноватистой кислотой путем ее присоединения к веществам, входящим в состав микробной клетки.

(слайд №33). Химизм процесса взаимодействия хлора с водой представлен следующей формулой:

Cl₂ + Н₂О → HCl + HOCl;

HOCl = H⁺ + ОСl^‾

 

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).

 

(слайд №34) Хлор и его препараты воздействуют в основном на вегетативные формы микроорганизмов. Экспериментально доказан спорацидный эффект, но это возможно лишь при очень высоких концентрациях хлора и длительном контакте, что нереально с точки зрения безопасности для здоровья человека. Кроме того, установлена высокая устойчивость к действию хлора вирусов, яиц гельминтов и цист простейших.

(слайд №35). Установлено, что для получения бактерицидного эффекта требуется не менее 30 минут контакта, а еще лучше в течении часа.