Обеспечение качества питьевой воды

Снабжение населения водой осуществляется по следующей схеме: водозабор – водоподготовка (очистка) – транспортирование питьевой воды к потребителю – доочистка воды у потребителя.

Основным элементом водоснабжения являет­ся очистка воды.

Вредные примеси, которые встречаются в воде, обычно под­разделяют на три категории:

1) неорганические химические вещества – арсенатионы, нитрат-ионы, ионы фтора (в избыточных концентрациях), а так­же другие вещества, способные неблагоприятно влиять на здоро­вье человека (например, тяжелые металлы);

2) органические химические соединения, которые могут присутст­вовать в воде в растворенном виде и обладать канцерогенными свойствами (например, пестициды);

3) микроор­ганизмы, вызывающие различные заболевания, такие как тиф, холера, полиомиелит и др.

Основные элементы очистки воды.

1. Введение сульфата меди и последующая аэрация для удале­ния неприятных вкуса и запаха. Для предупреждения роста водорослей и водных растений в накопительные резервуары вводят медный купо­рос. Далее воду подвергают аэрации (т.е. воздействуют на нее воздухом), разбрызгивая в воздухе с помощью рядов фонтанов или пропуская через сетку.

2. Первое хлорирование для удаления болезнетворных микро­организмов. После аэрации в воду добавляют га­зообразный хлор для уничтожения болезнетворных микроорга­низмов.

3. Коагуляция и осаждение загрязнений из воды. Не растворяющиеся в воде мельчайшие взвешенные частицы, которые придают ей тот или иной цвет, называются коллоидными. Для удаления этих частиц из воды используют процесс, именуемый коагуляцией. На первом этапе коагуляции в воду добавляют либо сульфат алюминия, либо железо, в резуль­тате в воде образуются хлопьевидная взвесь. Опускаясь на дно отстойника, она перемешивается с взвешенными в воде части­цами и захватывает их. Осадок со дна отстойника удаляют скребками. На многих водоочистных станциях в воду одновременно с сульфатом алюминия или железа вводят небольшое количество крошки активированного угля, который хорошо связывает кол­лоидные частицы, находящиеся в воде. Кроме того, обработка ак­тивированным углем не только обесцвечивает воду, но и значи­тельно улучшает ее вкус и запах

4. Фильтрование для удаления болезнетворных микроорга­низмов. Пройдя через отстойник, вода фильтруется через слой песка, т.е. очищается от сравнительно крупных частиц, которые могут засорить фильтр, обеспечивающий эффективность следующего этапа очистки. Фильтрование через песок обеспечивает дальней­шее удаление частиц из воды, однако основное назначение фильтра – это очистка от бактерий, вирусов и других микроорганизмов. Периодически песок в фильтрах необходимо промывать для того, чтобы сохранить их способность эффективно задерживать микроорганизмы. Несмотря на высокую эффективность песчаных фильтров для удаления из воды микробов и вирусов полностью вода от них не освобождается.

5. Заключительное хлорирование для завершения уничтоже­ния микроорганизмов. Дополнительный этап очистки – второе хлорирование воды – разрушает любые микроорганизмы, ос­тающиеся после фильтрование через песок. Хлор также взаимо­действует с аммиаком, который может содержаться в воде. Хлор добавляется в избытке по сравнению с уровнем, при котором погибают все микроорганизмы, а также уровнем, необходимым для взаимодействия с присутствующим в воде аммиаком. Это приводит к появлению «свободного» хлора в растворе. Одна из причин того, что хлорирование – столь предпочтительная дезинфекция общественных источни­ков воды, состоит в том, что этот избыточный или остаточный хлор обеспечивает быстрый и простой тест на его присутствие. Когда такой тест указывает на присутствие в воде свободного хлора, можно быть уверенным, что любые новые микроорганиз­мы, попавшие в воду, также погибнут. Следует отметить, что в результате хлорирования в воде может образоваться небольшое количество хлорированных углеводоро­дов, часть которых, как было установлено, обладает канцероген­ными свойствами.

Одной из альтернатив хлорированию воды является ее обезза­раживание с помощью озона. Озонирование, как и хлорирование, осуществляется просто путем контакта воды с газом. В отличие от хлорирования, при котором хлор может соединяться с углеводо­родами, содержащимися в воде, при озонировании хлорирован­ных углеводородов не образуется; наоборот, озон может разру­шать присутствующие в воде углеводороды путем их окисления. Более того, озон сам по себе эффективен при обесцвечивании во­ды и не создает постороннего привкуса и запаха. Однако при озо­нировании в обработанной воде не остается никаких следов сво­бодного озона, даже если он добавляется в количестве, избыточ­ном для обеззараживания воды и окисления вредных соединений. А это означает, что невозможно быстро удостовериться в полном уничтожении всех содержащихся в воде бактерий и вирусов, как это имеет место в случае хлорирования воды.

Тот факт, что при озонировании воды в ней отсутствует оста­точный озон, серьезно препятствует к его широкому примене­нию. Другая причина - продукты реакции озона с органическими веществами, содержащимися в воде, до сих пор не идентифици­рованы, хотя были обнаружены альдегиды и другие простые орга­нические соединения.

Однако, придя к потребителю, водопро­водная вода теряет свое качество из-за коррозии металлических труб, а также из-за застоя в водопроводной сети. Поэтому во многих странах широко применяют доочистку воды с помощью бытовых фильтров коллективного или индивидуального пользо­вания.