Очистка и обеззараживание воды

Основная цель очистки воды — освобождение ее от взвешенных частиц для улучшения физических свойств (прозрачности, цветности и др.). В практике это достигается отстаиванием и коагуляцией.
При простом отстаивании задерживаются главным образом крупные частицы, а мелкие коллоидные не осаждаются. Процесс отстаивания воды длится 4—8 ч и более. С целью ускорения процесса осаждения взвеси и повышения его эффективности производится коагуляция воды.
Для этой цели в воду добавляют химический реагент — коагулянт, чаще всего сернокислый алюминий, который в воде вступает в реакцию с двууглекислыми солями кальция и магния, в результате чего образуется гидрат окиси алюминия, который выпадает в виде хлопьев. Мельчайшие частицы взвеси прилипают к поверхности хлопьев коагулянта и оседают.
Коагуляция значительно ускоряет осаждение взвешенных частиц, но некоторое количество мелких частиц все же остается. Поэтому после отстаивания и коагуляции требуется дальнейшая очистка воды — фильтрация. Процесс фильтрации заключается в пропускании воды через мелкопористый материал (песок).
Существуют медленные и скорые фильтры. В настоящее время используются скорые фильтры. Скорость фильтрования достигает 5—7 м/ч. В этих фильтрах вода проходит фильтрующий слой (кварцевый речной песок) и поддерживающий его гравийный слой, уложенный на дырчатом днище. Профильтрованная вода поступает в поддренажное пространство и затем по трубопроводу в резервуар чистой воды.
При децентрализованном водоснабжении отстаивание, коагуляцию и фильтрование воды можно производить в бочках или других резервуарах. В качестве фильтрующих материалов используют мелко измельченный древесный уголь или речной песок.
Применение различных способов очистки позволяет получить воду, освобожденную от взвешенных частиц, однако такая вода не полностью освобождается от микроорганизмов. Поэтому необходима дополнительная обработка — обеззараживание. Для этого чаще всего применяется хлорирование, облучение ультрафиолетовыми лучами и кипячение. Хлорирование воды производят газообразным хлором и раствором хлорной извести.
Газообразным хлором пользуются на крупных водопроводных станциях, где хлор хранится в баллонах под давлением 6—7 ат. На более мелких станциях и при децентрализованном водоснабжении для обеззараживания применяют раствор хлорной извести. Свежая хлорная известь содержит 28—38% активного хлора. Хлорная известь — вещество нестойкое и при хранении разрушается. Ее следует хранить в закрытых бочках в прохладном, сухом и темном помещении.
Эффективность обеззараживания воды хлорной известью зависит от ряда условий:
1)     тщательного освобождения воды от мути и взвеси;
2)     введения достаточного количества (дозы) хлора;
3)     тщательного быстрого перемешивания;
3 Гигиена с основами здравоохранения
4)     достаточной экспозиции воды с хлором (30 мин — 2 ч);
5)     проверки качества хлорирования.
При хлорировании поступающий в воду хлор гидролизуется и продукты гидролиза оказывают бактерицидное действие на микробную клетку. Чтобы быть уверенным, что микробы подверглись действию хлора, надо ввести его в количествах, превышающих хлорпоглощаемость воды (разница между количеством прибавленного хлора и оставшегося после определенной экспозиции). Доза хлора считается достаточной, если после обеззараживания воды в ней осталось 0,3—0,5 мг/л так называемого остаточного хлора. В таких количествах остаточный хлор не влияет на органолептические свойства воды и безвреден для организма.
Исследования показали, что бактерицидное действие хлора наиболее выражено в течение первых 30 мин (зависит от дозы и температуры). В зимнее время контакт удлиняется до 2 ч. Контроль качества хлорирования проводится путем определения остаточного хлора в воде и бактериологического анализа.
В зависимости от величины применяемой дозы различают обычное хлорирование с учетом величины хлорпоглощения воды и перехлорирование, когда вода обрабатывается большими дозами хлора. Последний метод используется при хлорировании воды, подозрительной в санитарном отношении. Избыток остаточного хлора в этом случае связывают гипосульфитом. Избыток хлора удаляют (дехлорирование) путем фильтрации воды через активированный уголь. Далее с целью определения дозы хлорной извести, необходимой для хлорирования воды колодца, определяют объем воды. Чтобы узнать объем воды в колодце, с помощью веревки с грузом на конце определяют высоту столба воды, а затем — площадь сечения сруба. Умножая высоту столба воды (в метрах) в колодце на площадь сечения (в квадратных метрах), узнают объем воды в колодце (в кубических метрах). Доза хлора на 1 м3 воды умножается на полученный объем.
Для определения дозы хлора для хлорирования проводят пробное хлорирование (методом трех стаканов). Можно дозу хлора выбрать ориентировочно: для прозрачной воды — 6 — 8 г на 1 м3, для мутной — до 10—12 г на 1 м3 (содержание хлора в хлорной извести должно быть не менее 25—27%). После установления необходимого количества раствора хлорной извести приступают к хлорированию воды в колодце.
Предварительно подготовленный раствор хлорной извести (1% или 3—5%) выливают в колодец, тщательно перемешивают воду шестом и оставляют в покое на 1—2 ч. Через 2 ч вода должна иметь слабый запах хлора; если запах хлора отсутствует, следует увеличить дозу. При наличии сильного запаха воду дехлорируют.
Обеззараживание индивидуальных запасов. Для обеззараживания индивидуальных запасов воды можно пользоваться кипячением, а также таблетками пантоцида, в состав которых входит хлорамин. Одна таблетка пантоцида содержит 3 мг активного хлора. Если вода прозрачная, то во фляге {700 мл) растворяют одну таблетку, а если вода мутная, то следует добавить 2 таблетки. Продолжительность контакта 30 минут.