Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ДЕЙСТВУЮЩИХ ВОДООЧИСТНЫХ СТАНЦИЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ





ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ДЕЙСТВУЮЩИХ ВОДООЧИСТНЫХ СТАНЦИЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДОИСТОЧНИКОВ

 

На основании анализа отечественного и зарубежного опыта эксплуатации водоочистных станций и оценки эффективности работы существующих водоочистных сооружений, а также многолетних работ, выполненных НИИ КВОВ, ГНЦ РФ НИИ ВОДГЕО и другими организациями России, предлагается применение следующих дополнительных методов очистки или конструктивных решений, требующих соответствующей реконструкции водоочистных сооружений и их отдельных элементов и направленных на повышение эффективности очистки воды, а также улучшение качества питьевой воды.

Предложения даны в последовательности осуществления технологических процессов очистки воды на водоочистных станциях.

 

Камеры хлопьеобразования

 

Процессы хлопьеобразования оказывают решающее влияние на эффективность работы всего комплекса сооружений по очистке природных вод как на стадии ее отстаивания, так и фильтрования.

В то же время применяемые в нашей стране типовые, традиционные камеры хлопьеобразования гидравлического типа, встроенные в отстойники или расположенные в нижней части осветлителей, из-за своего конструктивного несовершенства не могут обеспечить необходимых условий для эффективного хлопьеобразования. В значительной степени это относится к процессам хлопьеобразования при осветлении маломутных цветных вод в периоды низких температур. Практика показала, что при очистке таких вод в свободном объеме гидравлической камеры образуются мелкие, легкие хлопья, которые, плохо осаждаясь даже в слоях небольшой высоты, выносятся на фильтры.

Учитывая важную роль процессов хлопьеобразования для очистки воды, многие исследователи занимались разработкой новых конструкций камер хлопьеобразования или модернизацией и интенсификацией существующих типов.

Наиболее эффективными и легкореализуемыми являются совместные разработки ГНЦ РФ НИИ ВОДГЕО и НИИ КВОВ, а также СпбНИИ АКХ.

В зависимости от типа сооружений первой ступени очистки воды и конструкции камеры они могут быть реконструированы в:

• контактные (зернистые) камеры;

• тонкослойные камеры;

• тонкослойно-эжекционные камеры;

• рециркуляционные камеры.

§ Контактные камеры хлопьеобразования наиболее эффективны при осветлении маломутных, цветных, слабоминерализованных вод с длительными периодами низких температур. В качестве зернистой контактной среды целесообразно использовать легкие плавающие материалы, которые обеспечивают отсутствие кольматации зернистого пространства, а также простоту их промывки обратным током воды.

Эти камеры являются самопромывающимися, так как в процессе их работы по мере накопления избыточного количества взвеси под ее тяжестью происходит расширение зернистого слоя, и накопившиеся хлопья легко вымываются потоком осветляемой воды. Потери напора в зернистом слое не превышают 3—5 см, что гарантирует их стабильную эксплуатацию.

Учитывая конструктивные особенности контактных камер хлопьеобразования, их наиболее целесообразно использовать при реконструкции камер водоворотного типа, встроенных в вертикальные отстойники (рис. 1).

§ Для интенсификации работы сооружений, в которых процессы хлопьеобразования осуществляются в слое взвешенного осадка, могут использоваться тонкослойные камеры хлопьеобразования.

По сравнению с традиционной флокуляцией в объеме взвешенный слой, образованный в замкнутом пространстве тонкослойных элементов, характеризуется более высокой концентрацией твердой фазы и устойчивостью к изменениям качества исходной воды и нагрузки на сооружения.

 

Рис. 1. Вертикальный тонкослойный отстойник с контактной камерой хлопьеобразования:

1 — камера хлопьеобразования; 2 — подача исходной воды; 3— контактная плавающая загрузка; 4 — сборный лоток; 5 — отвод осветленной воды; 6 — сбор осадка; 7, 8 — нижняя и верхняя поддерживающие решетки, соответственно; 9 — тонкослойные сотоблоки

 

Тонкослойные сотоблоки устанавливают в зоне взвешенного осадка коридорных осветлителей, обеспечивают равномерное распределение осветляемой воды и увеличивают коэффициент объемного использования этих сооружений до 0,9—0,92 (до реконструкции 0,65—0,7). Соответственно, качество осветленной воды улучшается в 1,5—1,8 раза при одновременном увеличении в 1,3—1,7 раза нагрузок на сооружения (рис. 2).

 

Рис. 2. Тонкослойный осветлитель, оборудованный тонкослойной камерой хлопьеобразования:

1 — подача исходной воды; 2 — сбор осветленной воды; 3 — шламоотводящие окна;

4 — тонкослойная камера хлопьеобразования; 5 — тонкослойные отстойные сотоблоки;

6 — поперечные опоры под блоки

 

§ При показателях качества воды, требующих для эффективного хлопьеобразования введения дополнительной твердой фазы, могут применяться тонкослойно-эжекционные (рециркуляционные) камеры хлопьеобразования.

Принцип их работы заключается в следующем: исходная вода, смешанная с реагентами, подается в нижнюю часть камер по системе трубопроводов, сконструированных по принципу работы эжекторов, и затем поступает в тонкослойные блоки, расположенные над эжекторами, с помощью которых в поток обрабатываемой воды попадает наиболее крупная хлопьевидная взвесь, образованная в камере и осевшая на ее дно. Для этой цели рециркуляторы устанавливаются соплом вниз.

Для того чтобы эжектируемая взвесь активно участвовала в процессе коагуляции и укрупнения коллоидных и взвешенных веществ воды, важно избежать ее диспергирования при прохождении через эжектор. Поэтому для рассматриваемых целей могут быть использованы только низкоскоростные и низконапорные гидравлические эжекторы, рассчитанные на скорость подачи воды в диапазоне 1—5 м/с и развивающие полный напор до 6 м.

Отличительной и важной особенностью разработанной конструкции эжекторов является то, что степень рециркуляции можно регулировать в достаточно широком диапазоне от 0 до 50 %, а также можно использовать для устройства эжекторов существующие продольные распределительные трубы, если дооборудовать их соответствующими насадками и системой подвижных шторок (рис. 3).

 

 

Рис. 3. Схема оборудования камер хлопьеобразования (с рециркуляторами и тонкослойными хлопьеобразующими блоками):

1 — камера хлопьеобразования; 2 — подача исходной воды; 3 — отвод воды в отстойник;

4 — зона взвешенного слоя; 5 — тонкослойные хлопьеобразующие блоки;

6 — горизонтальный перфорированный трубопровод; 7 — неподвижные насадки;

8 — симметричные подвижные створки; 9 — ось вращения подвижных створок;

10 — втулки; 11— рычаги; 12 — тяги; 13 — штанга; 14 — направляющие

 

Тонкослойно-эжекционные камеры хлопьеобразования с регулируемой степенью эжекции целесообразно использовать при реконструкции камер, встроенных в горизонтальные отстойники, и осветлителей со слоем взвешенного осадка длиной не более 6 м. При большой длине степень регенерации является величиной нерегулируемой и может быть рассчитана по разработанной методике с учетом характерных особенностей каждого водоисточника.

§ При осветлении маломутных вод для повышения концентрации рециркулируемой взвеси и увеличения ее гидравлической крупности над рециркуляторами на высоте не менее 0,8—1,0 м устанавливаются тонкослойные блоки.

§ Принципиально иная конструкция рециркуляторов разработана в СпбНИИ АКХ. В частности, в камерах хлопьеобразования зашламленного типа (рис. 4) для рециркуляции осадка применяются малогабаритные аппараты, характеризуемые значительно меньшей (в 4—5 раз) металлоемкостью по сравнению с ранее предлагаемыми ими конструкциями. Такие рециркуляторы успешно эксплуатируются на ряде водопроводных станций и позволяют существенно повысить производительность сооружений.

§ Как уже отмечалось, эффективность работы камер хлопьеобразования может быть повышена за счет использования механических мешалок. Вопросы практического применения предлагаемых конструкций и решений должны быть проработаны с точки зрения технологических и технико-экономических показателей для каждой водоочистной станции.

 

Рис. 4. Камера хлопьеобразования с малогабаритными аппаратами

для рециркуляции осадка:

1 — отстойник; 2 — камера хлопьеобразования; 3 — канал исходной воды

4 — патрубок с соплом; 5 — смеситель;6 — направляющий аппарат; 7 — перегородки

 

Рис. 5. Тонкослойный горизонтальный отстойник с тонкослойно-эжекционной камерой хлопьеобразования:

1 — подача исходной воды; 2 — сбор осветленной воды; 3 - отвод осветленной воды;

4 — тонкослойные отстойные блоки; 5 — отвод осадка; 6 — тонкослойные хлопьеобразующие блоки; 7 — продольные низконапорные рециркуляторы;

8 — сборный карман

 

Кроме того, необходимо учитывать, что тонкослойными блоками могут быть оборудованы только те отстойники, в которых осуществляется эффективное и своевременное удаление осадка, так как его накопление под тонкослойными блоками приводит к резкому ухудшению качества отстоенной воды.

Таким образом, необходим комплексный подход к решению всех технологических процессов, связанных с хлопьеобразованием, осаждением, удалением осадка, а также гидравлическим режимом работы отстойных сооружений.

§ В России до настоящего времени тонкослойные отстойники имели небольшое применение. Основной причиной этого являлось отсутствие серийного выпуска тонкослойных элементов и блоков из них.

В настоящее время предлагаются к использованию сотоблоки из полиэтиленовых пленок и из рулонного материала ПВХ, которые характеризуются требуемой прочностью и обладают необходимой физико-химической и бактериологической стойкостью и долговечностью.

§ НИИ КВОВ разработана технология изготовления сотовой конструкции из полиэтиленовой пленки, что позволяет осуществлять выпуск сотоблоков любого размера в зависимости от параметров отстойного сооружения. При изготовлении сотоблоков полиэтиленовая пленка сваривается в такой последовательности, чтобы обеспечить его наибольшую пространственную устойчивость и возможность растягивать на рамы только в четырех крайних ячейках (рис. 6). Длина тонкослойных элементов принята до 1,5 м, а угол наклона к горизонту должен составлять 70 - 75°.

Многолетние испытания работы тонкослойных сооружений на ряде водопроводных станций подтвердили высокую эффективность метода осаждения взвеси в слоях небольшой высоты. Разработанная конструкция блоков проста при монтаже, надежна и долговечна при эксплуатации.

В настоящее время разработана технология сварки и организован промышленный выпуск сотоблоков указанной выше конструкции из полиэтиленовой пленки для различных типов сооружений.

 

а б

 

Рис. 6. Тонкослойный сотоблок из полиэтиленовой пленки:

a — общий вид; б —в сложенном виде при транспортировке;

1 — тонкослойный блок из полиэтиленовой пленки; 2 — стержни для растяжения сотоблока

 

§ ГУП "Институт МосводоканалНИИпроект" разработан тонкослойный модуль сотового типа с самонесущей способностью (рис. 7). Из рулонного материала ПВХ марки П-74 толщиной 0,4—0,5 мм изготовляются профильные листы, из которых уже непосредственно на станции производят сотоблоки с помощью контактной сварки. Для этой сварки разработан и изготовлен специальный аппарат. Полученные в результате сотоблоки обладают самонесущей способностью.

Производительность оборудования составляет 20 сотоблоков в сутки. Площадь для размещения установки равна 1,7 м2.

§ Тонкослойные элементы можно также использовать для обезвоживания и уплотнения осадка. С этой целью тонкослойные модули устанавливают в шламоуплотнителях осветлителей ниже щламоприемных окон. Оборудование шламоуплотнителей тонкослойными блоками создает хорошие гидродинамические условия для гравитационного уплотнения и обезвоживания осадка, что позволяет увеличить период его накопления, уменьшить количество сбрасываемой с ним воды.

§ Для интенсификации процессов очистки воды в осветлителях со взвешенным осадком может быть использован метод рециркуляции осадка, предложенный СпбНИИ АКХ (рис. 8). Применение осветлителей-рециркуляторов позволяет повысить производительность сооружений на 30—60 %.

 

 

 

Рис. 7. Тонкослойные модули сотового типа из рулонного материала ПВХ

 

Рис. 8. Осветлитель-рециркулятор:

1 — рабочая камера; 2 — смеситель; 3 — камера хлопьеобразования;

4 — направляющий аппарат; 5 — распределительная трубка; 6 — осадкоуплотнитель;

7 — лоток; 8 — окна; 9 — защитный козырек; 10— слой взвешенного осадка; 11 — трубы для перепускания взвешенного осадка; 12 — трубы для выпуска уплотненного осадка;

13 — патрубок; 14— сопло

 

За счет рециркуляции осадка одновременно существенно повышается барьерная роль сооружений первой ступени очистки в отношении планктона, составляя (в зависимости от вида планктона) 90 - 100 %.

Кроме того, рециркуляция осадка позволяет без ухудшения качества очистки утилизировать промывные воды фильтровальных сооружений путем их равномерного перекачивания из резервуара-усреднителя в головной узел водоочистной станции.

Фильтры

 

Для улучшения работы действующих скорых фильтров рекомендуется:

§ Восстановить проектную высоту и крупность зерен фильтрующей загрузки на всех фильтрах, так как в результате многолетней эксплуатации весьма часто скорые фильтры имеют недостаточную высоту зернистого фильтрующего слоя, состоящего из зерен повышенной крупности. Эксплуатация подобных скорых фильтров вызывает не только снижение эффективности очистки воды, но и ухудшение их промывки вследствие слабого расширения фильтрующего слоя при промывках и плохого удаления отмываемых загрязнений из надфильтрового пространства, что в свою очередь приводит к накоплению слоя отложений на поверхности фильтрующей, загрузки, увеличению темпа прироста потери напора и снижению продолжительности фильтроцикла.

§ Повысить (по возможности) однородность зерен фильтрующей загрузки. Действующим СНиП разрешено применение для загрузки скорых фильтров зернистых фильтрующих материалов с коэффициентом неоднородности более 2. Вместе с тем для скорых фильтров желательно применение более однородных зернистых материалов. Это позволяет повысить эффективность промывки и снижает расход промывной воды. В настоящее время ряд предприятий (" Волгоградский карьер", гора "Хрустальная") выпускают высококачественный однородный фильтрующий материал с коэффициентом неоднородности 1,5—1,6 при крупности зерен в пределах 0,63 - 1,25 мм. Данный зернистый материал может эффективно использоваться в скорых фильтрах с высотой слоя, равной (0,7—0,8) ¸ (1,2—1,3) м.

§ Использовать для загрузки фильтров различные фильтрующие материалы, разрешенные к применению Минздравом России, с более развитой, чем у песка, поверхностью: дробленый керамзит, шунгизит, гранодиорит, вулканические шлаки и многие другие. Это позволит интенсифицировать работу фильтровальных сооружений, уменьшить дефицит в кварцевом песке за счет использования местных материалов и значительно сократить транспортные расходы по их доставке на объект. Применение зернистых фильтрующих материалов с развитой поверхностью зерен позволяет повысить производительность фильтровальных сооружений на 30—50 % без проведения реконструкции фильтров.

§ Представляют интерес используемые в последние годы на многих водопроводных станциях распределительные системы фильтров, изготовленные из дырчатых полиэтиленовых труб с фильтрующим слоем из полиэтилена. Осуществлен промышленный выпуск указанных фильтрующих элементов.

§ Для повышения грязеемкости фильтрующей загрузки, улучшения качества очищенной воды и стабилизации работы фильтров целесообразно рассмотреть возможность осуществления контактной коагуляции на фильтрах с введением коагулянта и ПАА перед фильтрами, особенно в зимний период, когда отстойники и осветлители со взвешенным осадком работают неэффективно. При реализации этого метода целесообразно устройство двухслойной загрузки фильтров; в качестве верхнего слоя можно использовать керамзит, антрацит и другие пористые материалы крупностью 1—5 мм при высоте 0,4—0,5 м и общей высоте фильтрующего слоя до 1,8 м.

§ В целях исключения смещения гравийных слоев и их перемешивания с песчаной загрузкой, что обычно приводит к нарушению стабильной эксплуатации фильтров, следует использовать различные конструкции безгравийных дренажных систем. К ним, прежде всего, относятся: колпачковый дренаж (колпачки полиэтиленовые, из нержавеющей стали и др.), щелеванные полиэтиленовые трубы, полиэтиленовые трубы с различными металлическими вставками из сетчатых или щелевых материалов и др. Одной из возможных конструкций является пористый полимербетонный дренаж: лоткового типа, дырчатый железобетонный, патрубковый и др.

§ Для интенсификации работы фильтров может быть рекомендована разработанная Одесской государственной академией строительства и архитектуры чередующаяся промывка фильтров. Дренаж проектируется таким образом, чтобы по площади фильтра создавались чередующиеся зоны малой и большой интенсивности. Возникающие в результате этого стабильные циркуляционные контуры перемешивают загрузку, что практически устраняет гидравлическую сортировку и одновременно повышает эффективность промывки. Предложенный способ промывки легко реализуется с помощью полимерных дренажей. Чередующаяся промывка позволяет повысить скорость фильтрования и увеличить полезную производительность от 5 до 20 %.

§ Необходимо обязательное обеспечение интенсивности промывки фильтров согласно СНиП, равной 15—16 л/(с×м2), даже если это потребует (в некоторых случаях) замены промывных насосов на насосы большей производительности.

§ В целях повышения эффективности и условий работы скорых фильтров целесообразно осуществить их реконструкцию и переоборудование на фильтры с водовоздушной промывкой. Помимо экономии воды, это позволяет повысить надежность работы фильтровальных сооружений, увеличить высоту фильтрующей загрузки и повысить качество очищенной воды. Это было доказано опытом эксплуатации фильтров на ряде водопроводных станций Мосводоканала; для таких фильтров разработана и используется новая конструкция дренажной распределительной системы, а также системы отвода промывной воды.

§ Иногда на станциях ошибочно принята схема очистки воды, которая не соответствует качеству природной воды. В связи с этим невозможно на действующих сооружениях получать воду, отвечающую требованиям стандарта в течение всего года. Так, например, при повышенной цветности воды на ряде водоочистных станций приняты медленные фильтры или для высоких значений мутности и цветности используются контактные осветлители. В таких случаях целесообразно предусмотреть вторую ступень очистки воды: станцию с медленными фильтрами следует дооборудовать прямоточными фильтрами с реагентной обработкой воды перед ними, а после контактных осветлителей — вторую ступень фильтрования на скорых фильтрах.

 

Контактное осветление воды

 

§ В одноступенных схемах очистки воды применяются традиционные реагенты — сульфат алюминия и полиакриламид. Вместе с тем, за последние годы отечественная промышленность приступила к выпуску катионных флокулянтов в частности ВПК-402 и КФ-91, которые, в отличие от анионных, несут положительный заряд, благодаря чему могут быть использованы полностью или частично взамен коагулянта.

Работы СпбНИИ АКХ показали, что при очистке маломутных цветных вод на контактных осветлителях наиболее целесообразно использование катионных флокулянтов в сочетании с коагулянтом. При этом расход коагулянта снижается на 30—50%; остаточный алюминий в очищенной воде не превышает допустимых концентраций; продолжительность фильтроцикла на контактных осветлителях увеличивается на 40—60 %.

§ Целесообразно осуществлять во входных камерах введение реагентов с помощью специальных распределителей с регулируемым режимом перемешивания очищаемой воды с реагентами (в соответствии с разработанными НИИ КВОВ "Методическими указаниями").

§ Для интенсификации промывки фильтрующей загрузки контактных осветлителей и снижения расхода промывной воды желательно применение контактных осветлителей типа КО-3 с водовоздушной промывкой. При этом следует иметь в виду, что водовоздушная промывка может быть эффективно реализована в контактных осветлителях (как и в прямоточных скорых фильтрах) только при использовании низкого отвода промывной воды.

 

Обеззараживание воды

 

§ Обеззараживание воды в системах питьевого водоснабжения имеет весьма важное значение в связи с тем, что это последний барьер на пути возможной передачи болезнетворных микроорганизмов через воду потребителю. Обеззараживание защищает питьевую воду от внешнего загрязнения и вторичного роста микроорганизмов при транспортировании воды по водопроводным сетям.

§ Ранее санитарно-микробиологический контроль качества воды осуществлялся на основе определения двух показателей: 1 — общего числа бактерий (ОМЧ); 2 — колииндекса или колититра.

В СанПиН 2.1.4.559—96 уделено особое внимание эпидемиологической безопасности питьевой воды в отношении энтеровирусов и паразитарных микроорганизмов. В качестве индикатора энтеровирусного загрязнения приняты колифаги, которые являются более адекватными показателями в отношении энтеровирусов, чем санитарно-микробиологические показатели. В отношении паразитарных возбудителей заболеваний человека проводится непосредственное определение в воде цист лямблий. Кроме того, взамен прежних индикаторов энтеробактериального загрязнения воды контролируются общие и термотолерантные колиформные бактерии, уменьшен норматив по общему микробному числу.

Основной причиной повышения требований к качеству питьевой воды по микробиологическим показателям является увеличение числа заболеваний, вызванных энтеровирусами и кишечными простейшими, а также стремлением использовать санитарно-микробиологические показатели и нормативы, принятые в международной практике.

§ Эффективность обеззараживания воды зависит от концентрации и вида микробиологических загрязнений, их устойчивости к используемым обеззараживающим реагентам, качества исходной воды и технологии ее обработки. При этом для удаления всех видов микробиологических загрязнений важны не только применение эффективного обеззараживающего реагента, но и глубина очистки воды от мутности, цветности, органических и других загрязнений.

Многие микробиологические загрязнения могут быть удалены на действующих водопроводных станциях при соблюдении технологического процесса очистки и обеззараживания воды.

Группа энтеровирусов включает разные по устойчивости к действию дезинфицирующих реагентов вирусы, и не существует универсальной технологии обработки воды в отношении всех вирусных и паразитарных загрязнений.

Необходимая степень очистки воды в отношении колифагов и энтеровирусов, обладающих относительно невысокой или умеренной устойчивостью к действию дезинфектантов, может быть достигнута при обеспечении глубокой очистки воды и использовании для обеззараживания хлора или озона в дозах, обеспечивающих присутствие остаточного реагента в максимальных концентрациях, допускаемых в питьевой воде согласно табл. 3 СанПиН 2.1.4.559—96.

В обычных условиях водоподготовки при доведении качества очищенной воды до требуемых нормативов концентрация вирусов в ней снижается на 80—93 %. Причем, чем глубже очистка воды от взвешенных веществ, тем лучше доступ дезинфицирующего реагента к бактериям и вирусам, тем эффективнее процесс ее обеззараживания.

Повышение глубины очистки воды на действующих водопроводных станциях может быть достигнуто за счет уменьшения нагрузки на очистные сооружения и интенсификации процесса коагулирования и осветления воды.

Если в водоисточнике обнаружен вирус гепатита А, цисты лямблий или энтеровирусы, которые наиболее устойчивы к действию хлора, то в этом случае необходимо применение специальных технологий по очистке и обеззараживанию воды, основные положения которых изложены в "Руководстве по применению технологий, обеспечивающих эпидемическую безопасность питьевой воды в отношении вируса гепатита и других энтеровирусов" (НИИ ОКГ им. А. Н. Сысина АМН СССР) и "Технологическом регламенте по очистке и обеззараживанию природных вод от цист патогенных кишечных простейших и яиц гельминтов" (ИМП и ТМ Е. И. Марциновского ГКСН).

§ СанПиН 2.1.4.559—96 предусмотрены более высокие требования к контролю качества воды по бактериологическим показателям.

Характеризуя отдельные индикаторы биологического загрязнения воды, необходимо отметить, что термотолерантные колиформные бактерии удовлетворяют требованиям индикаторов фекального загрязнения, и их концентрация в воде в большинстве случаев прямо пропорциональна концентрации Е. coli, но поскольку они поддаются быстрому обнаружению, то играют вторичную роль как индикаторы эффективности процессов очистки воды от фекальных бактерий.

Общие колиформные бактерии также легко поддаются обнаружению и количественному определению, эта группа — гетерогенна. Представителей этой группы можно обнаружить как в сточной воде, так и в окружающей среде, а также в питьевой воде с относительно высокой концентрацией питательных веществ. Кроме того, к ней относятся виды бактерий, которые могут размножаться в природной или водопроводной воде. Поэтому данный показатель может использоваться как индикатор эффективности системы водоснабжения, а также для микробиологического контроля качества очищенной воды, подаваемой в водопроводную сеть.

Присутствие сульфитредуцирующих клостридий в питьевой воде указывает на недостаточную эффективность очистки и обеззараживания воды. Данные микроорганизмы не следует использовать как индикаторы для контроля качества питьевой воды в распределительных сетях, так как они могут обнаруживаться намного позднее и дальше от места загрязнения.

Колифаги — косвенный индикатор вирусного загрязнения воды — может служить дополнительным контролем эффективности очистки или оценки состояния грунтовых вод.

Удаление простейших лучше всего достигается при правильной эксплуатации водоочистных сооружений и систем распределения воды.

Методы микробиологического и паразитологического анализа устанавливаются в соответствии с МУК 4.2.6711—97 "Методы санитарно-микробиологического анализа питьевой воды"; МУК 4.2.668—97 "Санитарно-паразитологические исследования воды"; МУ 2.1.4.682—97 "Методические указания по внедрению и применению СанПиН 2.1.4.559-96".

§ Одним из основных методов обеззараживания воды является ее хлорирование с использованием жидкого хлора и различных хлорреагентов. В настоящее время постоянно проводятся работы по совершенствованию технологии хлорирования и конструкции устройств для введения хлора в воду.

§ На водоочистных станциях в основном применяются ранее выпускавшиеся хлораторы типа ЛОНИИ-100 и современные хлораторы типа АХВ-1000 производительностью по хлору 1,28¸12,8 кг/ч. Представляют интерес предлагаемые фирмами США, Франции и других стран вакуумные хлораторы производительностью до 50 кг/ч.

§ Перспективным способом хлорирования является применение гипохлорита натрия, получаемого на месте путем электролиза растворов поваренной соли. Для обеззараживания воды на водопроводных сооружениях малой производительности отечественной промышленностью выпускаются электролизные установки.

Ряд зарубежных фирм производят электролизеры, которые могут быть использованы на станциях производительностью до 300 тыс. м3/сут. Различными отечественными предприятиями предлагаются новые конструкции оборудования для получения обеззараживающих реагентов.

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

• улучшить экологическую ситуацию населенного пункта;

• повысить экологическую и гигиеническую безопасность производства;

• существенно уменьшить коррозию оборудования и трубопроводов;

• повысить экономичность производства.

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

§ Как уже отмечалось ранее, большинство микробиологических загрязнений невысокой или умеренной устойчивости к действию дезинфектантов может быть уделено в процессе очистки воды традиционными методами и ее обеззараживанием хлорреагентами.

Однако нормальные условия хлорирования (содержание остаточного хлора не менее 0,5 мг/л при контакте в течение 30 мин) могут уменьшить содержание Е. coli и некоторых вирусов более чем на 99 %, но не цист и ооцист паразитирующих простейших Для очистки воды от микробиологических загрязнений (вирус гепатита А или цисты лямблий), устойчивых к действию хлорреагентов, необходимо увеличивать время контакта воды с хлором от 0,5 до 3 ч при содержании остаточного хлора в воде 5 ¸ 0,6 мг/л.

При использовании повышенных доз хлора для обработки воды следует предусмотреть дехлорирование воды на выходе из резервуаров чистой воды или у потребителя (кипячением), который должен быть своевременно оповещен.

Хлорирование воды, проводимое в больших масштабах, по мнению ряда ученых, вызвало широкое распространение резистентных к хлору микроорганизмов.

Все это определило необходимость применения альтернативных методов при обеззараживании воды.

§ В ряде случаев при обработке маломутных вод, имеющих среднюю цветность, возможно использование УФ-излучения. При этом следует иметь ввиду, что УФ-излучение не исключает заключительного этапа хлорирования.

При первичном обеззараживании воды возможна комбинация методов хлорирования и УФ-излучения. При этом доза хлора может быть уменьшена на 15—100 % при условии обеспечения технологической эффективности последующих этапов водоподготовки (коагуляции, отстаивания, фильтрования и т. п.). На заключительном этапе обеззараживания воды УФ-излучение необходимо применять в сочетании с другими хлорреагентами для обеспечения пролонгированного бактерицидного эффекта в разводящих водопроводных сетях.

Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами на водопроводных станциях является весьма эффективным и перспективным в связи с созданием в последние годы новых экономичных установок УФ-обеззараживания с улучшенным качеством источников излучения и конструкций реакторов.

Обеззараживающее действие УФ-излучения основано на необратимых повреждениях молекул ДНК РНК микроорганизмов, находящихся в воде, разрыве или нарушении химических связей органической молекулы, за счет фотохимического воздействия лучистой энергии.

Применение метода УФ-излучения в каждом случае должно быть обосновано с технологической и технико-экономической точки зрения.

§ Использование озона для обеззараживания воды имеет ряд преимуществ перед другими методами. Как сильный окислитель он одновременно обеззараживает и обесцвечивает воду, улучшает ее органолептические показатели. Механизм воздействия озона на микроорганизмы обусловлен влиянием на окислительно-восстановительную систему и на протоплазму клеток. Озон как обеззараживающий реагент действует быстрее хлора в 15—20 раз, и его бактерицидный эффект в меньшей степени зависит от температуры и рН воды.

Озон оказывает более активное действие на вирусы и другие микроорганизмы, устойчивые по отношению к хлору. Так, при условии, что концентрация остаточного озона после 12-минутного контакта с водой составляет 0,3—0,8 мг/л, достигается высокая степень инактивации энтеровирусов и цист лямблий.

§ В некоторых случаях могут быть применены другие способы обеззараживания воды. Например, за рубежом находит широкое применение диоксид хлора, обладающий высокой бактерицидной способностью. Он обеспечивает необходимое пролонгированное бактерицидное действие при меньших дозах по сравнению с хлором и гипохлоритом натрия. Этот реагент производится непосредственно на водопроводных станциях, однако отечественное оборудование для его получения не выпускается промышленностью. Кроме того, для обеззараживания воды иногда могут быть использованы гипохлорит кальция, перманганат калия, йод и др. Возможно совместное использование различных методов обеззараживания воды: хлорирование, озонирование, УФ-излучение и др.

Вопросы использования тех или иных способов обеззараживания, как при новом строительстве, так и при реконструкции и модернизации водопроводных сооружений, должны решаться по результатам технологических изысканий и технико-экономического обоснования с учетом выполнения требований по безопасности применяемых методов по отношению к людям и окружающей среде, а также к качеству питьевой воды.

§ В процессе водоподготовки, при обеззараживании хлорреагентами воды, содержащей органические загрязнения, образуются высокотоксичные опасные для здоровья хлорорганические соединения (ХОС), такие как хлороформ, дихлорбромметан, дибромхлорметан, бромоформ, четыреххлористый углерод, дихлорэтан, трихлорэтилен, хлорфенолы и др.

В СанПиН 2.1.4.559—96 предусмотрено ограничение содержания некоторых летучих хлорорганических соединений, наиболее часто встречающихся в питьевой воде.

Уменьшение концентрации ХОС в питьевой воде возможно за счет предотвращения их образования или удаления на заключительном этапе обработки воды. Однако наиболее эффективный метод удаления ХОС — сорбция на фильтрах с активным углем — является достаточно дорогостоящим, а сорбционная емкость активных углей по отношению к ХОС небольшая, и время защитного действия составляет всего 3—6 мес.

Поэтому целесообразно в первую очередь использовать методы, предотвращающие образование ХОС. При этом можно выделить несколько следующих основных направлений:

- изменение режима обеззараживания воды хлором и гипохлоритом натрия;

- замена хлора другими окислителями, не образующими ХОС (диоксидом хлора, хлораминами, озоном и др.);

- применение метода ультрафиолетового обеззараживания в сочетании с хлорированием или без него на стадии первичного обеззараживания.

• В настоящее время на действующих водоочистных станциях в России предварительное хлорирование часто осуществляется высокими дозами хлора и проводится не только для обеззараживания воды, но и в целях борьбы с планктоном, снижения цветности воды, интенсификации процессов коагуляции, поддержания необходимого санитарного состояния водоочистных сооружений и







ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.