Раздел 3. Очистные комплексы систем водоснабжения и водоотведения
Тема 3.1 Водоподготовка
Питьевая вода – необходимый элемент жизнеобеспечения населения, поскольку от ее качества и бесперебойной подачи зависят санитарно- эпидемиологическое благополучие людей и стабильность работы коммунально-бытовых служб.
В настоящее время в Российской Федерации поверхностные источники централизованного водоснабжения составляют 68% от их общего количества. Необходимо иметь ввиду, что в последние десятилетия практически все поверхностные источники водоснабжения в той или иной степени загрязнены в результате негативного антропогенного воздействия. В воде многих поверхностных источников повышены концентрации таких токсичных примесей как фенолы, нефтепродукты, тяжелые металлы (свинец, кадмий, никель, ртуть и т. д.), сероводорода, пестицидов. Многие водоемы в результате сброса неочищенных бытовых сточных вод загрязнены соединениями азота и фосфора и патогенной микрофлорой. Как поверхностные, так и подземные воды загрязняются в результате несанкционированного размещения отходов животноводства и птицеводства (навоза крупного рогатого скота и куриного помета). Таким образом, воды многих поверхностных и подземных источников небезопасны в токсикологическом и санитарно-эпидемиологическом отношении и требуют глубокой очистки и обеззараживания.
Требования к качеству питьевой воды устанавливаются следующими нормативными документами:
- СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения;
- СанПиН 2.1.4.1175-02 Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников.
Основные процессы водоподготовки
Способы обработки воды можно классифицировать на следующие основные группы:
- улучшение органолептических свойств воды (осветление, обесцвечивание, дезодорация и др.). Осветление осуществляется с целью очистки воды от взвешенных веществ. Обесцвечивание – снижение цветности воды. При дезодорации удаляются посторонние привкусы и запахи воды.
- обеспечение эпидемиологической безопасности, то есть обеззараживание, которое достигается путем хлорирования, озонирования, обработки ультрафиолетовым излучением.
- улучшение минерального состава (фторирование и обесфторивание, обезжелезивание и деманганация, умягчение или обессоливание).
Для получения воды питьевого качества при использовании поверхностных источников, как правило, необходимо производить осветление, обесцвечивание и обеззараживание воды. При этом в зависимости от качества исходной воды в некоторых случаях дополнительно необходимо применять и специальные виды водоподготовки: фторирование, обесфторивание, умягчение и т. п. (таблица 1).
Таблица 1 – Основные способы обработки воды
Показатель качества воды | Способ обработки | Рекомендуемые реагенты |
Мутность | Коагулирование | Коагулянты (сернокислый алюминий, оксихлорид алюминия, алюминат натрия и др.) |
Обработка флокулянтами | Флокулянты (полиакриламид, активная кремниевая кислота и др.) | |
Цветность, повышенное содержание органических веществ и планктона | Предварительное хлорирование, коагулирование | Соединения хлора (гипохлорит натрия, хлорная известь), коагулянты |
Обработка флокулянтами | Флокулянты | |
Озонирование | Озоно-воздушная смесь | |
Низкая щелочность, затрудняющая коагулирование | Подщелачивание | Известь, сода |
Привкусы и запахи | Углевание | Активный уголь |
Предварительное хлорирование | Соединения хлора (гипохлорит натрия, хлорная известь) | |
Предварительное хлорирование с преаммо-низацией | Соединения хлора (гипохлорит натрия, хлорная известь), аммиак | |
Обработка перманганатом калия | Перманганат калия | |
Озонирование | Озон | |
Бактериальное загрязнение | Хлорирование | Соединения хлора (гипохлорит натрия, хлорная известь) |
Озонирование | Озон | |
УФ-излучение | — | |
Недостаток фтора | Фторирование | Фтористый или кремнефтористый натрий, кремнефтористый аммоний, кремнефтористоводородная кислота |
Избыток фтора (бо- лее 1,5 мг/п) | Обесфторивание | Сернокислый алюминий |
Избыток железа | Аэрация | |
Хлорирование | Хлор | |
Подщелачивание | Известь, сода | |
Коагулирование | Коагулянты | |
Обработка перманганатом калия | Перманганат калия | |
Избыток солей жесткости | Катионирование | |
Декарбонизация | ||
Известково-содовое | Известь, сода | |
Умягчение | ||
Общее солесодержание выше нормы | Ионный обмен | |
Электродиализ | ||
Дистилляция | ||
Гиперфильтрация и др | — | |
Коагулирование | Коагулянты | |
Содержание кремниевой кислоты выше нормы | Магнезиальное кремнивание | Каустический магнезит, известь |
Ионный обмен | - | |
Наличие сероводорода | Подкисление | Серная кислота |
Аэрация | ||
Хлорирование | Хлор | |
Озонирование | Озон | |
Избыточный раство ренный кислород | Связывание кислорода восстановителями | Сульфит или тиосульфат натрия, сернистый газ |