Fuck (Химия и экология), страница 9

Результаты эколого-микробиологического изучения это­го водоема Институтом гигиены труда и профзаболеваний в течение 1993 ­- 1994 гг. показали, что во всех пробах воды обнаружен стафилококк, лактозоположительные кишеч­ные палочки, периодически появляются вирусы гепатита А. Общее количество бактерий превышает ПДК в 54, а сап­рофитных микроорганизмов в 45 раз. К этому следует до­бавить повсеместное распространение в воде паразитных червей численностью до 40 тыс. экземпляров в 1 м³.

«Пить­евая» вода в Екатеринбурге относится к V—VI классам с очень высокой степенью загрязнения. По мнению специа­листов, Верх-Исетский пруд должен быть исключен из лю­бых видов пользования, в том числе купания.

Из-за неудовлетворительного состояния водопровода г. Екатеринбурга наблюдается ежегодное увеличение по­терь воды. Величина потерь больше, чем объем воды, ис­пользуемый на горячее водоснабжение г. Екатеринбурга, который составил в 1994 году 53,15 млн. м³/год.

Установлено загрязнение органическими соединения­ми воды поверхностных и подземных источников водоснаб­жения (гг. Екатеринбург, Красноуральск, Качканар, Ара-миль, Ивдель и др.).

Качественные характеристики воды поверхностных во­доемов и значительного числа эксплуатируемых подзем­ных водоисточников не соответствуют возможностям со­оружений водоподготовки из-за значительного исходного содержания органических соединений, железа, марганца, бора, брома, нитратов, аммиака, цветности и др.

После водоподготовки из поверхностных водоемов реги­стрируется наличие в воде вирусов, повышенных концентра­ций хлороформа, обладающего влиянием на развитие онко­логических заболеваний и неблагоприятных наследственных изменений, остаточных количеств ядохимикатов, солей тяже­лых металлов. В 1996 году из водопроводной воды выделен ан­тиген вирусного гепатита в гг. Первоуральске, Асбесте, Ниж­нем Тагиле, Верхней Пышме, Алапаевске, Ектеринбурге.

В периоды паводков и летом в питьевой воде наблюда­ются превышения допустимых норм по остаточному алю­минию, железу, марганцу, хлороформу, мутности, цвет­ности, запаху.

ВИДЫ ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ. По конфигурации водопроводная сеть можетбыть коль­цевой или разветвленной, тупиковой. Гигиенические пре­имущества — на стороне кольцевой сети, которая обеспе­чивает большую надежность и бесперебойность снабжения всех объектов. Кольцевая сеть лучше противостоит дей­ствию гидравлических ударов, постоянно промывается непрерывном током воды, поэтому менее загрязняется, чем разветвленная. В тупиковых концах разветвленной систе­мы вода может застаиваться, что влечет за собой образо­вание осадка, являющегося благоприятной средой для раз­множения микрофлоры: взмучиваясь, он ухудшает орга-нолептические свойства воды.

В качестве материала для водопроводных труб наибо­лее часто используют чугун, сталь, асбоцемент и железо­бетон. В последнее время на практике все чаще применя­ются пластмассовые трубы из полипропилена высокого и низкого давления, стабилизированного полипропилена, полиметилметакрилата.

Перечень новых материалов и реагентов, разрешенных Министерством здравоохранения для применения в прак­тике хозяйственно-питьевого водоснабжения, имеет раз­дел, в котором опубликованы материалы, запрещенные для использования при строительстве водопроводов.

Источниками воды для систем хозяйственно-питьевого водоснабжения могут быть поверхностные водные объек­ты (реки, озера, водохранилища) и запасы подземных вод. Источники водоснабжения находятся под постоянным воз­действием различных факторов — природных и антропо­генных. На них оказывают влияние метеорологические явления, условия формирования поверхностного или под­земного водного потока, хозяйственная и бытовая деятель­ность человека. Надежность работы водопровода тем выше, чем более постоянен состав воды источника водоснабже­ния. С целью предотвращения эпизодического, периоди­ческого или систематического действия факторов, ухуд­шающих качество воды источника хозяйственно-питьево­го водоснабжения, организуются зоны санитарной охраны (ЗСО). Под ЗСО источника водоснабжения понимают спе­циально выделенную территорию, связанную с источни­ком водоснабжения и водозаборными сооружениями.

Зоны санитарной охраны источников хозяйственно-пи­тьевого водоснабжения устанавливаются в составе трех поясов. Назначение первого пояса (зона строгого режима) заключается в защите места водозабора и водозаборных сооружений от загрязнения и повреждения. Территория пер­вого пояса ЗСО должна быть ограждена, на нее не допус­каются посторонние лица, запрещается строительство лю­бых объектов, не связанных с нуждами водопровода.

Основной задачей второго и третьего поясов ЗСО по­верхностного водоисточника является ограничение микроб­ного загрязнения в створе водозабора, а для подземных источников — сохранение постоянства природного соста­ва воды в водозаборе, которая в нашей стране, как прави­ло, без обработки используется для питьевых целей.

Для эффективной защиты подземных вод от микробно­го загрязнения служит второй пояс ЗСО, ограниченный контуром, время движения загрязненного потока от которого до водозабора (скважины) должно быть достаточно для того, чтобы патогенные бактерии и вирусы потеряли жизнеспособность и вирулентность (для грунтовых 400 дней, межпластовых — 200).

В настоящее время в Свердловской области имеется 845 водопроводов. Половина населения области обеспечивается водой от 49 водопроводных систем, забирающих воду из поверхностных источников. Наиболее неблагоприятно об­стоят дела в г. Екатеринбурге (из 48 источников не имеют ЗСО — 36), Серовском (из 41 — 9), Шалинском (из 70 — 20), Ирбитском (из 92 — 83), Тугулымском (из 6 — 3), Байкаловском (из 16 — 16) районах.

Основной причиной ухудшения качества питьевой воды ряда территорий области (гг. Екатеринбург, Нижний Та­гил, Каменск Уральский, Алапаевск, Краснотурьинск и др.) является отсутствие необходимых условий защиты от загрязнения водоисточников, нарушение технологических режимов эксплуатации сооружений водоподготовки и раз­водящих сетей, их аварийное состояние.

Нарушения в части защиты водоисточников от загряз­нения приводят к подаче воды, опасной для здоровья на­селения. В поверхностных источниках централизованного водоснабжения, кроме сбрасываемых сточных вод, пред­ставляют немаловажную опасность донные отложения.

ОБРАБОТКА ВОДЫ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ. Качество используемых подземных вод Свердловской области в целом соответствует установленным стандартам. Однако для городов Асбест и Серов на отдельных водоза­борах требуется дополнительная очистка, деманганация и обеззараживание.

В нашей стране вода из подземных источников часто употребляется без доочистки, в то время как за рубежом из нее удаляется углекислый газ, железо и марганец. Иногда требуется снижение высоких уровней жесткости, высоких концентраций солей, удаление органических и особенно гумусовых веществ, устранение промышленных

и сельскохозяйственных загрязнений (таких как хлори­рованные углеводороды или пестициды), уничтожение бактерий или других патогенных организмов. Природа и концентрация загрязняющих веществ в сырой воде опре­деляет выбор средств и оборудования для их удаления.

Р аскисление. Для раскисления используются открытые или закрытые аэраторы, такие как каскадные, дегазифи-кационные или спрейерные системы. В процессе раскис­ления удаляются растворенные в воде углекислый газ, сероводород, метан и другие газы. Для этой цели можно использовать также химические методы, реагенты типа сода или едкий натр (NaOH), известковое молоко, мра­мор, доломит и другие натуральные или синтетические раскисляющие средства.

У даление железа и марганца. Для удаления из воды железа и марганца используются как гравитационные, так и напорные фильтры с одним или несколькими фильтрую­щими слоями.

Умягчение. Высокая карбонатная жесткость контроли­руется осаждением с известковым молоком, реже ионным обменом.

Дезинфекция. Окончательная дезинфекция обработанной воды обычно осуществляется хлором или хлорсодержащими соединениями, такими как диоксид хлора. В последнее время для стерилизации воды получили распрост ранение ультрафиолетовое облучение и озонирование.

Обработка загрязненной воды из подземных источников. Сейчас подземные источники, используемые для питьевой воды, содержат осадочные продукты сельскохозяйственных химикатов, пестицидов, поступающих вместе со стоками с полей, растворителей, хлорированных углево­дородов химической промышленности.

Так, Североураль­ский бассейн подземных вод, в состав которого входит Кальинское месторождение, содержит повышенные кон­центрации нитритов. Дополнительные методы обработки включают в себя десорбирование, добавку угольной пуд­ры и/или фильтрацию через слой активированного угля.

ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ГРУНТОВЫХ ВОД

Грунтовые воды имеют важное значение для жизнедеятельности всех живых существ. Они питают подземные и поверхностные источни­ки, используются расте­ниями и другими орга­низмами. Загрязнение грунтовых вод может се­рьезно сказаться на ка­честве питьевой воды и на жизнедеятельности живых организмов.

По­этому в развитых стра­нах грунтовым водам придают очень большое значение и разрабаты­вают новые технологии их очистки.

Воздушная венти­ляция — один из самых распространенных способов восстановления грунтовых вод и их очистки. При воздушной вентиля­ции осуществляют инжекцию воздуха или кислорода в водоносный слой для отгонки или смыва летучих загряз­нений. При этом воздушные пузырьки проходят через грунтовые воды и захватываются системой паровой эк­стракции.

Вся система действует на участке как воздушный де-сорбер. Легкие фракции или летучие загрязнения обычно извлекаются через почву скважинами паровой экстракции и в дальнейшем обрабатываются.

Биологическая очистка на месте часто применяется в комбинации с воздушной вентиляцией. Питательные ве­щества или источник кислорода (например, воздух) зака­чиваются под давлением в водоносный слой для повыше­ния интенсивности биологического разложения загрязне­ний в грунтовых водах. Продукты разложения выкачива­ются применением воздушной вентиляции.

Обработка пассивными барьерами аналогична обработ­ке химическими барьерами из жидкой глины.

Загрязнен­ная грунтовая вода контактирует с барьером и начинает­ся химическая реакция. Один из типов обработочного ба­рьера — известковый барьер, который повышает рН. По­вышение рН эффективно задерживает растворенные металлы в насыщенной зоне. Другой тип пассивного барь­ера содержит железную начинку, которая дехлорирует хлорные соединения.

При окислении на участке используют соответствую­щие химические вещества, которые окисляют загрязне­ния, растворенные в грунтовых водах, превращая их в нерастворимые соединения, которые осаждаются. Приме­няется при известном составе загрязнений.

Смывание поверхностно-активными веществами (ПАВ) воздействует на жидкие загрязнения, не содержащие воду, повышает растворимость и подвижность загрязне­ния в воде. Таким образом, эти жидкие загрязнения более легко могут быть подвергнуты разложение в водоносном слое и восстановлены после откачки воды для обработки на поверхности.

ОБРАБОТКА ВОДЫ ИЗ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ

Так как ресурсы воды хорошего качества из подзем­ных источников ограничены, возникает необходимость при­влечения все большего количества воды из поверхност­ных источников: рек, озер и водохранилищ. Для обработки воды из поверхностных источников необходим значитель­но более широкий диапазон методов (см. рис. 62), так как они содержат другие многочисленные загрязняющие ве­щества, часть из которых просто нежелательна, в то вре­мя как другие опасны для здоровья. Этими загрязняющи­ми веществами могут быть: мусор, водоросли, планктон, органика, вещества, придающие воде неприятные вкус и запах, соединения тяжелых металлов, бактерии и другие патогенные микроорганизмы.

Мусор удаляется грубыми и тонкими решетками, перемещающимися ленточными решетками или вращающимися барабанными решетками. На этой стадии уда­ляются также присутствующие в сырой воде водоросли и планктон.

Удаление коллоидных, взвешенных и растворенных загрязняющих веществ осуществляется в несколько эта­пов. Процесс очистки воды в этих сооружениях обычновключает в себя: