Ответы на вопросы: Ответы по коммунальной гигиене

В результате уменьшения размера пор возрастает сопротивление загрузки при фильтровании, происходит потеря напора. Время от начала работы фильтра до достижения предельной потери напора, при которой фильтр должен быть выключен на промывку, называется временем фильтроцикла, или фильтроциклом. Время, в течение кото­рого фильтр выдает воду надлежащего качества, называется време­нем защитного действия загрузки. Темп потери напора и качество фильтрата, как это видно на рис. 4, непропорциональны. Для сани­тарной надежности фильтра необходимо так подбирать режим его работы и параметры загрузки, чтобы время фильтроцикла было меньше времени защитного действия загрузки. В практике питьевого во­доснабжения их соотношение должно быть примерно 1:0,8.

М        мг/л

Рис. 4. Зависимость качества фильтрата от сопротивления фильтрую­щей загрузки.

h_np - предельная потеря напора; С_доп - концентрация взвешенных веществ, допустимая в обработанной воде; t₃ - время защитного действия загрузки; t_H - время достижения предельной потери напора. 1 - концентрация взве­шенных веществ в обработанной воде; 2 - потеря напора фильтрации.

Для нормальной работы фильтра важно, чтобы скорость фильтро­вания была постоянной в течение всего фильтроцикла, т.е. не умень­шалась по мере загрязнения фильтра. С этой целью на трубопроводе, отводящем фильтрованную воду, устанавливают автоматически рабо­тающие регуляторы скорости фильтрации, благодаря которым через фильтр проходит все время постоянное количество воды.

Устройство скорого фильтра показано на рис. 5.5. Коагулирован­ная и прошедшая отстойник или осветлитель вода поступает через боковой карман в резервуар фильтра. Высота слоя воды над поверх­ностью загрузки должна быть не менее 2 м. В процессе работы филь­тра вода проходит фильтрующий и поддерживающий слои и через распределительную систему направляется в резервуар чистой воды. По окончании фильтроцикла производится промывка фильтра.

Промывку производят обратным током чистой профильтрованной воды путем ее подачи под необходимым напором в распределитель­ную систему. Промывная вода, проходя с большой скоростью (в 7— 10 раз больше скорости фильтрования) через фильтрующую загрузку снизу вверх, поднимает и взвешивает ее. Зерна расширившейся за­грузки хаотично двигаются, ударяются друг о друга, сорбированные на них загрязнения попадают в промывную воду, которая вместе с загрязнениями переливается через кромки сборных желобов, распо­ложенных над поверхностью фильтрующей загрузки, и отводится по ним в водосток. Продолжительность промывки скорых фильтров 5—7 мин Количество промывной воды зависит от типа загрузки и ко­леблется от 12 до 18 л/(с м²).

Уровень воды

Желоба для сброса промывной воды

Рис. 5. Скорые фильтры

а - двухслойный фильтр, б - двухпоточный фильтр, в - контактный осветлитель

С целью ускорения фильтрации при конструировании новых филь­тров повышают их грязеемкость, под которой понимают массу заг­рязнений в килограммах, задержанных 1 м¹ фильтрующей загрузки фильтра в течение фильтроцикла. К числу фильтров с повышенной грязеемкостью относятся фильтры с двухслойной загрузкой, двухпо­точные фильтры системы АКХ и двухпоточные фильтры ДДФ.

В фильтрах с двухслойной загрузкой (см рис 5, а) над слоем пес­ка 0,4—0,5 м насыпают слой дробленого антрацита или керамзита В таком фильтре верхний слой, состоящий из более крупных зерен, задерживает основную массу загрязнений, а песчаный - их остаток, прошедший через верхний слой Общая грязеемкость двухслойного фильтра в 2-2,5 раза больше грязеемкости обычного скорого фильт­ра. Плотность антрацита (керамзита) меньше плотности песка, по­этому после промывки фильтра послойное расположение загрузки восстанавливается самостоятельно. Скорость фильтрации в двухслой­ном фильтре 10-12 м/ч, что в 2 раза больше, чем в скором.

Принцип работы двухпоточных фильтров АКХ (см рис 5, б) за­ключается в том, что основная масса воды (70%) фильтруется снизу вверх, а меньшая часть (30%), как и в обычных фильтрах, - сверху вниз. Благодаря этому основная масса загрязнений задерживается в нижней наиболее крупнозернистой части фильтра, имеющей боль­шую грязеемкость. Толщина фильтрующего слоя в фильтре АКХ 1,45— 1,65 м. На глубине 0,5—0,6 м от поверхности фильтрующей загрузки устанавливается трубчатый дренаж, через который отводится про­фильтрованная вода.

При промывке фильтра АКХ сначала в течение 1 мин подают про­мывную воду в дренажное устройство для взрыхления верхнего слоя песка, затем в течение 5-6 мин — через распределительную систему, расположенную на дне фильтра. Грязная вода, как и в обычных фильт­рах, собирается в желобе и отводится в водосток. Фильгры ДДФ конст­руктивно отличаются от фильтров АКХ двухслойной загрузкой (антра­цит и песок, керамзит и песок) в наддренажном слое. В фильтрах АКХ и ДДФ задерживающая способность фильтрующей загрузки использу­ется по всей ее высоте, что позволяет повысить скорость фильтрации до 12—15 м/ч и увеличить производительность фильтра на 1 м² поверх­ности в 2 раза. В практике водоподготовки с целью интенсификации работы очистных сооружений используется коагуляция в зернистой загрузке скорых фильтров (контактная коагуляция),описанная выше. Контактная коагуляция особенно эффективна при смешивании коагулянта с обрабатываемой водой непосредственно перед ее вве­дением в зернистую загрузку. При этом расход коагулянта снижается на 20%. Температура воды не влияет на контактную коагуляцию, хотя имеет большое значение при коагуляции в свободном объеме. При­менение контактной коагуляции целесообразно при низких концен­трациях взвеси в воде и отсутствии щелочного резерва. Сооружения, в которых используется метод контактной коагуляции, называются контактными осветлителями (см. рис. 5, в).

Для контактных осветлителей не нужно строить камеры хлопьеобразования и отстойники, что позволяет уменьшить объем соору­жений в 4-5 раз и сократить капитальные затраты. Раствор коагу­лянта вводят в воду перед ее подачей на фильтрацию.

Вода фильтруется в направлении убывающей крупности зерен, снизу вверх, благодаря чему основная часть загрязнений задержива­ется в нижних крупнозернистых слоях. Большая высота загрузки уве­личивает продолжительность фильтроцикла до 8 ч. Расчетная ско­рость фильтрования 5—6 м/ч. Скорость фильтрации на контактном осветлителе КФ-5 составляет 20 м/ч. Контактные осветлители удов­летворительно работают при осветлении воды, содержащей не более 150 мг/л взвешенных веществ (включая образующиеся вследствие коагулирования) и при цветности до 150 градусов.

В контактных осветлителях, в отличие от фильтров, осветленная вода находится над фильтрующей загрузкой, поэтому зеркало воды долж­но быть изолировано от помещения управления осветлителями. Этой цели служит остекленная перегородка на всю высоту помещения.

Очистные сооружения водопровода для осветления и обесцвечи­вания воды способны, кроме того, задержать до 90% находящихся в воде бактерий и вирусов. После осветления и обесцвечивания с по­мощью физических и физико-химических методов вода по органо­лептическим свойствам и химическому составу должна соответство­вать нормативам питьевой воды, но для достижения эпидемической безопасности необходимо обеззараживание.

25.0безжелезивание питьевой воды. Показания и технические условия проведения на водопроводах из подземных источников. (см. п. 23)

26.Фторирование и обесфторивание питьевой воды. Показание и условия их проведения на водопроводах. (см. п. 23)

27.Методы и условия подготовки питьевой воды на Минской станции водоочистки.

Вода из артезианских источников подается потребителям без очистки и, как правило, без обеззараживания. Хлорируют ее лишь летом, в качестве профилактики. Вода же из поверхностного источника (Вилейско-Минской водной системы) проходит полный цикл очистки.

Хозяйственно-питьевое водоснабжение города Минска осуществляется из подземных и поверхностных источников.

Современная система водоснабжения г. Минска включает в себя 11 станций водозабора артезианских источников, распложенных как в черте города, так и за его пределами и одну станцию подающую воду из открытого (поверхностного) водоисточника. Водозаборы подземных вод включают в свой состав группы скважин подающих воду по сборным водоводам в резервуары чистой воды. Из резервуаров вода с помощью насосов станции 2-го подъёма направляется под напором в городскую водопроводную сеть. В системе водоснабжения города имеются также станции 3-го подъёма, которые подают воду в дома повышенной этажности или к потребителям, которые находятся на возвышенной местности.

Сегодня на Минской очистной водопроводной станции ежедневно расходуют около двух тонн хлора для обезвреживания воды из поверхностных источников. На станции вода проходит многоступенчатый цикл обработки. Здесь установлено современное оборудование с автоматическим дозированием вводимого хлора. В Беларуси только Минск и Гомель имеют поверхностные источники водоснабжения, остальные города обеспечены питьевой водой из артезианских скважин.

Там в первую очередь проводится коагулирование водыдля осаждения планктона и других взвешенных частиц. В качестве коагулянта используется оксихлорид алюминия. Затем водаотстаивается 2-2,5 часав огромных резервуарах, пока коагулянт осаждает в виде хлопьев взвешенные частицы, и затемфильтруется.

Основной фильтрующий компонент — кварцевый песок или гранитный отсев (мелко дробленый до фракции песка гранит). При огромном объеме воды применять дорогие материалы бытовых фильтров типа активированного угля, ионообменной смолы, мембран, работающих по принципу обратного осмоса, невозможно. 

Дальше вода озонируетсяозоно-воздушной смесью для окисления и частичного обеззараживания. Эту технологию в Минске используют с 1978 года.

Для гарантированного уничтожения микробов вода из открытого источника в обязательном порядке хлорируется. То есть, обрабатывается газообразным хлором. Можно сколько угодно рассуждать о вреде хлорирования, но по действующим санитарным стандартам на выходе в питьевой воде должно быть остаточное содержание хлора — он действует как консерватор, предотвращающий появление микробов на пути к потребителю по водопроводным сетям.

Такие технологии как кварцевание водыпока в мире мало распространены — в больших объемах проточную воду обеззараживать кварцеванием очень сложно. Для этого приходится строить бассейн с погруженными в него кварцевыми лампами. Недавно такой метод стали использовать в Санкт-Петербурге, где вся питьевая вода берется из открытых источников.

Кроме того, с прошлого года действует установка углевания, которая улучшает органолептические показатели воды в случаях негативных природных факторов, как, например, появления сине-зеленых водорослей.
Дальше очищенная от механических примесей и обеззараженная вода поступает в городскую водопроводную сеть. Из-за содержания остаточного хлора, а также из-за меньшей насыщенности минеральными солями, вода из поверхностного водозабора по вкусовым качествам уступает подземной. Однако, благодаря мягкости, в такой воде лучше стирать одежду. При приобретении картриджа для домашнего фильтра это следует учитывать.

ВООБЩЕМ на станции аэрации используется специальный илл с микроорганизмами.
а на станции водочистки - кварцевый песок+озонирование+углевание+хлорирование и тп
аэрации - в шабанах(на востоке города). водочистки - в сухарево (на западе).

28.Гигиеническая характеристика схем водопровода из подземных водоисточников. Характеристика основных сооружений.

Комплекс инженерных сооружений, предназначенных для централизованного водоснабжения, с помощью которых осуществляют водозабор из источника, обработку воды с целью доведения ее качества до требований действующего стандарта, подачу в населенный пункт и распределение между потребителями, называют хозяйственно-питьевым водопроводом.

Основные составляющие водопровода:

1) источник водоснабжения (подземный или поверхностный);

2) водозаборные сооружения;

3) водоподъемные сооружения (насосные станция Iподъема);

4) очистные сооружения (специальные методы обработки+сооружения для обеззараживания(II-IIIкл воды), соооружения для осветвления+обесцвечивания(IIIкл.)

5) сооружения для накопления запасов воды(резервуары)

6) насосная станция IIподъема

7) сооружения для доставки и распределения воды (водоводы, водопроводная сеть, водоразборные сооружения на сети).

А). Если повышено Fe,H2S,F– требует спец методов обработки (обезжелез.,дегазация, дефторирование).

Б). После спец. Обработки требуется > обеззараживать.

В). Повышенная мутность, цветность > осветвления+обесцвечивание (IIIкл. воды)

Водозабор из подземных источников производится через буровые скважины и шахтные колодцы и каптажи.

Буровые скважины представляют собой цилиндрические верти­кальные каналы, проходящие через толщу земли до намеченного к эксплуатации водоносного горизонта. Скважины для добычи воды бу­рят ударным (колонковым) или вращательным (роторным) способом. При ударном бурении породу разрушают ударами долота о за­бой, а разрушенная порода вычерпывается и извлекается желон­кой. При роторном бурении породу разрушают снарядами, вращаю­щимися в забое, а удаляют вымыванием глинистым раствором под давлением Глинистый раствор готовит­ся из чистых глины и воды. с добавлени­ем хлорной извести для дезинфекции и повышения пластичности глинистой мас­сы. Правильная конструкция скважины имеет большое значение для ее эксплуа­тационной и санитарной надежности, позволяет увеличить сроки ее службы и сохранить качество воды. Стенки сква­жин для предохранения от обрушения и изоляции от водоносных горизонтов, расположенных выше эксплуатируемого, закрепляют колоннами обсадных труб (как правило, стальных). При оборудо­вании буровой скважины необходимо со­блюдать ряд требований, обеспечиваю­щих ее герметичность, с целью сохранения качества исходной воды, которое очень часто соответствует требованиям, предъ­являемым к питьевой воде

Схема водозаборной скважины приве­дена на рис 1

В скважине различают водоприемную часть (ствол) и верхнюю, выходную, часть (устье), соединяющуюся с водопрово­дом через оголовок. Устье скважины рас­полагается в специальной подземной шахте или наземном павильоне для пре­дохранения от замерзания. Оно должно быть герметически соединено с оголовком скважины при помощи фланцев с резиновыми прокладками и доступно осмотру. При расположении скважины в шахте последняя должна быть защищена от поступления почвенной воды, сверху иметь бетонную или асфальтовую отмостку и герметичную крышку. Первая (наружная) колонна обсадных труб, называемая кондуктором, служит для защиты устьевой части скважины от размыва и обрушения. Она опускается до верхнего уровня первого водоносного горизонта. Вто­рая колонна обсадных труб, меньшего диаметра, проходит верхний водоносный горизонт и залавливается (фрезеруется) в водоупорный слой. При залегании эксплуатируемого горизонта на большой глу­бине скважину проходят несколькими колоннами обсадных труб. Диаметр внутренней, эксплуатационной, колонны, определяется га­баритами фильтра и насоса первого подъема. Для улучшения герме­тичности скважины вышележащие водоносные горизонты должны быть пройдены не менее чем двумя колоннами обсадных труб. Межтрубные и затрубные пространства заливают цементным раствором под давлением.