екологія для 2 А СС 04.02.2021 Лекція з теми: Гігієна води. Організація водопостачання населених місць

 

Для гр. 2 А СС

Екологія  04.02.2021

Лекція з теми:

Гігієна води. Організація водопостачання населених місць

        Населення необхідно забезпечувати достатньою кількістю води, до того ж якісною. Вода не повинна викликати ніяких патологічних в організмі, бути причиною розповсюдження заразних захворювань, а також викликати неприємні відчуття своїм вигля­дом, смаком і запахом.

При організації водопостачання населення враховується наяв­ність й характер джерела води, його доступність, можливість одержати достатню кількість води потрібної якості. При виборі джерела води враховуються дебіт його і якість води, яка значною мірою визначається походженням і умовами формування, а також характе­ром і ступенем її забруднення. При цьому необхідно також врахувати перспективи розвитку даного населеного пункту і його благоустрій.

Джерела водопостачання.

 Багаторазові лабораторні дослідження не повинні залишати сумніву щодо якості води і того, що одержані дані характеризують істинний стан джерела, а не випадкові зміни, які виникли під впливом перехідних факторів. Особливе значення це має стосовно відкритих водойм, в яких склад води міняється залежно від пори року, стану погоди, а тому необхідний цикл се­зонних досліджень. Щодо відкритих водойм потрібно також знати санітарний стан водозбірних площ, їх заселеність, наявність ви­пусків стічних вод і характер використання річки вище майбутньо­го місця водозабору.

Що стосується підземних вод, то необхідно знати глибину за­лягання водоносних шарів, їх захищеність водотривкими породами, характер порід (тріщинуваті, піщані, глинисті тощо) і санітарну ха­рактеристику зони живлення, відстань від місць можливого забруд­нення води. Ці та інші відомості потрібні насамперед для судження про надійність, стійкість позитивної в гігієнічному відношенні якості води, можливість ліквідації, виправлення чи попередження впливу негативних факторів і організації надійної санітарної охорони джерела води. При виборі джерела питної води необхідно одночасно вирішувати питання і про джерело промислового водопостачання, щоб не витрачати доброякісну воду на технічні цілі. При відсут­ності на місці доброякісної води водогони прокладають за десятки і сотні кілометрів (Одеса, Донецьк, Харків, Баку).

При організації централізованого водопостачання перевагу не­обхідно віддавати підземним водам, оскільки:

1)    вони захищені шарами землі від забруднення з поверхні;

2) під час фільтрації че­рез шари грунту покращуються фізичні й бактеріологічні показни­ки якості води. Усе це здешевлює витрати на покращання якості води. Крім цього, вода може забиратися в межах самого населеного пункту або поблизу нього, що спрощує інженерні комунікації водо­гону і зменшує витрати на одержання питної води.

Найкращими джерелами води для питного водопостачання є артезіанські води. При неможливості їх використати слід орієнту­ватися на інші джерела води в такому порядку: міжпластові ненапірні; грунтові води; води з водойм з незарегульованим стоком (річки); в останню чергу водойми з за регульованим стоком (озера, водосховища, ставки, заплави тощо).

Норми водопостачання.

Гігієнічні вимоги до водопостачан­ня стосуються не тільки якості, але і кількості води. Достатня кількість води забезпечує населенню високий рівень особистої гігієни, господарсько-побутового водокористування і загального санітарно­го благоустрою населеного пункту. В основу цих норм покладено: фізіологічну потребу у воді, приготування їжі, підтримання гігієни тіла, чистоти житла, витрати води в громадських установах, на підтримання чистоти садиб, доріг, поливання зелених насаджень, влаштування фонтанів тощо.

Розраховуючи необхідну кількість води, враховують рівень са­нітарно-технічного благоустрою жител і доступність води. При де­централізованому водопостачанні на одного мешканця потрібно 30-50 дм³/добу, тоді як при централізованому водопостачанні — 80-420 дм³/добу. Відповідно до "Санітарних правил проектування, будівництва і експлуатації господарсько-питних водогонів", норми води для районів жилої забудови населених місць залежать від до­ступності води, характеру водонагрівних приладів і наявності кана­лізації

Норми водоспоживання для житлових і громадських будівель

 

Житлові будинки квартирного типу	Принцип розрахунку	Норма води (л/добу)
Житлові будинки квартирного типу  із водопроводом, каналізацією, без ванн	на 1 мешканця	80-100
Теж саме із газопроводом	-“-	100-125
Житло з ваннами і водонагрівачами на твердомупаливі	-“-	120-150
Теж саме з газовими водонагрівачами	-“-	150-200
Теж саме з швидкодіючим водорозбором	-“-	200-250
Теж саме з гарячим і централізованим гарячим водопостачанням	-“-	250-400
Гуртожитки без душу	-“-	50-75
Гуртожитки з душем	-“-	75-100
Лікарні, санаторії загального типу і будинки відпочинку (із загальними ваннами і душовими)	На 1 ліжко	250-300
Поліклініки й амбулаторії	На 1 хворого	15
Бані (без басейну)	На 1 відвідувача	125-180
Навчальні заклади і загальноосвітні школи	На 1 учня	15-20

 

 

 

Відбір води для централізованого водопостачання.

Вода для централізованого водопостачання з відкритих водойм обов'язково піддається обробці.

Місце для забору води з водойми повинно: а) бути безпеч­ним в санітарному відношенні; б) при будь-яких змінах режиму водойми повинна бути достатня кількість води; в) забірні споруди у воді й на березі необхідно надійно захищати від пошкоджень.

Забір води на річці організовують вище за течією стосовно насе­леного пункту, місць водокористування і спуску стічних вод, водопою тварин, зон відпочинку. Глибина водойми в місці водозабору повинна бути не менше 2,5 м, щоб при заборі води не засмоктувалось болото чи вода з поверхні водойми. Горловину водозабірної труби обов'язко­во закривають сіткою, щоб не потрапляли різні плаваючі речі.

Воду можна забирати не безпосередньо з водойми, а з різного типу водоприймачів, розташованих вздовж берега. Основне їх призначення - звільнення води від завислих часток. Якщо берег складається з пористих порід, то воду можна забирати не безпосе­редньо з водойми, а з викопаних на деякій відстані від річки берего­вих колодязів. Вода, що надходить в колодязь, профільтровується через товщу ґрунту. Якщо ґрунт дуже щільний, тоді колодязь з'єдну­ють з водоймою за допомогою фільтрувальних траншей, заповне­них гравієм і піском.

 

Поліпшення якості води.

Подальше покращання якості води проводиться на головних, спорудах, водогону. Для поліпшення якості води найча­стіше застосовують освітлення (усунення каламутності), знебарвлення (усунення колірності), знезаражування (звільнення води від різних мікроорганізмів, у тому числі й збудників захворювань).

1.     Освітлення води можна досягти при тривалому відстоюванні. Однак природне відстоювання відбувається повільно, а ефективність його невелика. Тому воду очищають за однією із двох схем: 1) шля­хом відстоювання з подальшою повільною фільтрацією або 2) шля­хом коагуляції, відстоювання і швидкої фільтрації.

 

 

 

Рис. 4.6, Схема господарсько-питного водогону з відкритої водойми;

1 - водойма; 2- водозабірна труба; 3 - береговий приймач води: 4 - насосна станція першого підйому; 5 - установка для дозування коагуляту; 6 - камера реакції; 7 - вертикальний відстійник; 8 - швидкий фільтр; 9 - хлоратор; 10 - резервуар для чистої води; 11 - насосна станція другого підйому; 12 - розподільна водогоіша сітка; 13 - водонапірна башта.

 

Тривалість перебування дрібних часток мулу в завислому стані в товщі води й випадання їх в осад залежить від швидкості руху води, питомої ваги і діаметра завислих речовин.

2.     Відстоювання. Найбільш сприят­лива умова для звільнення води від різних механічних домішок зменшення швидкості потоку води, що досягається у відстійниках. Залежно від напрямку руху води, відстійники бувають гори­зонтальними і вертикальними. Відстійники - це великі резервуари глибиною декілька метрів, в яких вода протягом 4-8 годин з дуже малою швидкістю рухається від входу до виходу. За цей час найбільші частинки встигають осісти на дно.

3.      Фільтрація. Після відстоювання воду фільтрують. Фільтра - це залізобе­тонні резервуари з подвійним дном: нижнім суцільним і верхнім дірчастим. Між ними утворюється дренажний простір, в який по­трапляє профільтрована вода. На верхнє дно спочатку вкладають підтримувальний шар щебеню і гравію, на нього — фільтрувальний шар піску, на який подається вода. Профільтрована вода збираєть­ся на нижньому дні фільтра.

 

 

Рис. 4.7. Схема піщаного фільтра:

а - шар води; 5 - пісок; в - гравій; г - дренаж.

 

4.     Коагуляція води досягається завдяки внесенню у воду хімічних реагентів - коагулянтів (солі алюмінія). Ма­ючи позитивний електричний заряд, коагулянти адсорбують нега­тивно заряджену суспензію мікробів і дрібні частки органічних та неорганічних речовин, що знаходяться у воді. При цьому утворюються пластівці, що осідають. У процесі осідання вони захоплюють із собою найдрібніші частинки мулу, мікроби і колоїдні гумінові речовини. Внаслідок коагуляції та відстоювання з води осідає також понад 95 % яєць гельмінтів. Значно полегшують і прискорюють процеси коагуля­ції флокулянти, такі як поліакриламід, активована кремнієва кислота,

 

5.     Додаткові методи. Якщо вода містить підвищену кількість радіоактивних речо­вин - її дезактивують, пропускаючи через іонообмінні фільтри. При необхідності воду дефторують або фторують, зменшуючи чи збільшу­ючи кількість фтору у воді. Спеціальні методи обробки покращують якість води і тим самим роблять її придатною для вживання людьми.

 

Знезаражування води

Способи очистки води ніколи повністю не звільняють воду від мікроорганізмів. Цього можна досягти лише за рахунок методів знезаражу­вання води. До таких методів відносять хлорування, озону­вання й обробку води іонами срібла. Рідше це — обробка води ультрафіолетовим, гамма-промінням і ультразвуком. До терміч­них методів відносять — кип'ятіння і стерилізацію води.

Відносна дешевизна, нескладне обладнання і надійність дії зро­били хлорування води визнаним методом знезаражування води на водогонах усього світу. Хлорування води - найбільше відкриття в медицині XX століття. Воно врятувало життя багатьом мільйонам людей, зупинило розповсюдження кишкових інфекцій у містах. З цією метою використовують різні хлоровмісні реагенти.

   Широко використовують хлорне вапно. Його можна застосо­вувати для знезаражування невеликої кількості води та на невели­ких водогонах. Свіже заводське хлорне вапно містить близько 36 % активного хлору. При зберіганні воно втрачає хлор. Щоб цей про­цес відбувався якомога повільніше, хлорне вапно необхідно зберіга­ти в герметично закритому посуді чи в поліетиленових мішках у прохолодному, сухому і темному приміщенні. У такому випадку вміст активного хлору складає приблизно 25 %. Для хлорування води використовують вапно з вмістом хлору не менше 20 %. Якщо вміст хлору менший, то таке хлорне вапно можна застосовувати тільки для обробки убиралень, помийних ям, місць зберігання сміття та інших покидьків.

Гіпохлорит кальцію - білий порошок, який містить до 60 % активного хлору. Він більш стійкий до впливу факторів довкілля, ніж хлорне вапно.

Хлораміни - органічні сполуки (хлорамін Т, дихлорамін Т, хлорамін В), вони містять приблизно .20 % активного хлору і використовуються для знезара­жування індивідуальних запасів води.

 

Організація хлорування води на водопроводах складається з таких етапів:

 а) управління апаратурою для рідкого хлору або ус­таткуванням для розчинення хлорного вапна;

 б) дозування хлору;

в)  змішування хлору з водою;

 г) витримування контакту хлору з водою протягом певного часу - контакт води з хлором не менше 30 хвилин.

 

Під час хлору­вання води дуже важливо правильно вибирати дозу хлору, необхі­дну для надійного знезаражування. Доза хлору повинна бути та­кою, щоб після знезаражування у воді залишилося 0,3-0,5 мг/куб. дм. залишкового хлору. Ця кількість хлору, з одного боку, свідчить про надійність знезаражування, а з іншого — не погіршує органолептич­них властивостей води і не є шкідливою для здоров'я.

На великих водогінних станціях використовують газоподібний хлор. Хлор з балонів проходить через фільтр із скловати, змоченої хлористоводневою кислотою, де очищається від домішок. Пе­ремішуючись з невеликою кількістю води, хлор надходить в резервуар для контакту з усією масою води. З цією метою найчастіше використову­ють хлоратор, який запропоновано в інституті хімії води АН України.

Озонування води має ряд переваг перед хлоруванням. Знеза­раження води з допомогою озонування проходить швидше (за декіль­ка хвилин). Озон не надає воді ні запаху, ні присмаку, одночасно знебарвлює воду і позбавляє її запаху. Озон - газ голубуватого кольору з різким неприємним запа­хом. Одержують його з повітря в спеціальних приладах - озонато­рах.

Знезаражування води іонами срібла прово­дять з глибокої давнини. Вода і вино, які зберігалися в срібному посуді, тривалий час не загнивали. Знезаражування проходить тим краще, чим вищі концентрація срібла і температура води, яка зне­заражується.

Знезаражування води ультрафіолетовим промінням. Ультра­фіолетові промені мають сильну бактерицидну дію. Вони згубно впливають як на вегетативні форми бактерій, так і на спори, простіші й віруси. Цей метод знезаражування відносять до більш прийнятних, оскільки при цьому у воду не потрапляють ніякі речовини і у воді не прохо­дить жодних змін. Знезаражування води ультрафіолетовим про­мінням здійснюється протягом декількох секунд, але за умови, що вода бездоганно прозора, вільна від колоїдних частин. Тому знеза­ражування води ультрафіолетовим промінням можливе лише на водогонах з підземних джерел.

Для знезаражування використовують герметичні камери оп­ромінення, в яких розташовані бактерицидні лампи із кварцового скла. Вода в камері перемішується за допомогою направляючих промінів.