Специальные методы улучшения качества питьевой воды. Специальные методы улучшения качества воды

Специальные методы улучшения качества питьевой воды. Специальные методы улучшения качества воды

Специальные методы улучшения качества питьевой воды: умягчение, обезжелезивание, опреснение, дегазация, фторирование, дефторирование и дезактивация.

Способы умягчения жесткой воды (более 20⁰жесткости): 1). Кипячение (устраняется карбонатная жесткость); 2). Добавление извести (устраняется карбонатная жесткость), 3). Коагуляция с последующей фильтрацией (устраняется карбонатная жесткость): Al₂(SO₄)₃+ Ca(HCO₃)₂= 2Al(OH)₃+ 3CaSO₄+ 6CO₂; 4). Добавление соды (некарбонатная жесткость переводится в карбонатную с последующим удалением карбонатной), 5). Фильтрация через ионообменные смолы (катионитный фильтр) – т.н. "глубокое умягчение" за счет обмена катионов кальция и магния на катионы водорода, натрия и пр.³³

Способы обезжелезивания воды, содержащей ионы железа в концентрации превышающей ПДК = 0,3 мг/л, основаны на окислении железа растворимых солей до Fe³⁺и образования нерастворимого в воде соединения Fe(OH)₃. В качестве окислителей используют кислород воздуха или хлор, насыщая воду барботированием³⁴окислителя или разбрызгиванием (аэрацией³⁵) воды.

Опреснение (удаление избытка минеральных солей) применяют для морской воды, содержащей ионы Cl^-, Na⁺, SO₄^2-, Mg²⁺, а также Ca²⁺, K⁺, и горько-соленой воды, содержащих помимо избытка хлоридов избыток сульфатов в концентрации более 500 мг/л и встречающихся в регионах с высокой засоленностью почв в степной, полупустынной и пустынной зоне.

Основные способы опреснения: 1). Перегонка (дистилляция) морской или соленой воды с содержанием солей более 10 г/л – получение дистиллята с последующим добавлением известковых солей до нормальной концентрации, характерной для питьевой воды; 2). Электродиализ соленой воды с содержанием солей 2,5-10 г/л; 3). Гиперфильтрация (обратный осмос) воды с содержанием солей 2,5-10 г/л; 4). Фильтрация соленой воды с содержанием солей менее 2,5 г/л через ионообменные смолы; 5). Вымораживание соленой воды с содержанием солей менее 2,5 г/л, основанное на разнице температуры замерзания чистой воды и рассола.

Дегазация применяется для воды, насыщенной вредными или плохо пахнущими газами – сероводородом H₂S, метаном СН₄, углекислым газом CO₂, радоном и другими. Наиболее приемлемым способом дегазации является аэрация, осуществляемая барботированием воздуха через воду или разбрызгиванием воды.

Фторирование применяется для воды с концентрацией фторидов 2 SiF ₆ или аммония (NH ₄ ) ₂ SiF ₆ . На водопроводных станциях соединения фтора вводят в воду после коагуляции, отстаивания и фильтрации; при использовании артезианской воды – в резервуар для хранения чистой воды.

При невозможности централизованного фторирования воды проводят фторирование воды в детских учреждениях (школах и пр.) на фтораторных установках до конечной концентрации в 4-5 раз превышающей оптимальную, т.к. дети употребляют эту воду только во время присутствия в школе (но не более 4-6 часов в сутки). Метод контроля поступления фторидов в организм (П) основан на определении суточной экскреции фторидов с мочой (Э) и рассчитывается для каждого индивидуума по формуле: П = ЭК, где П – суточное поступление фторидов в организм, Э - суточная экскреция фторидов с мочой, определяемая экспериментально, К – коэффициент экскреции фторидов, зависящий от возраста (табл. 34).

Сопротивляемость эмали зубов кариесу при фторировании воды увеличивается за счет образования фтор-апатита в составе зубной эмали. Из обобщенной формулы апатита 3Ca₃(PO₄)₂CaX₂, где Х – F^-, Cl^-, OH^-, видно, что при увеличении фторидов в организме увеличивается образование фтор-апатита (F^-является химически активным элементом и при увеличении его содержания в организме ион F^-вытесняет Cl^-и OH^-). Эффективность фторирования проявляется на гладких поверхностях зубов, в меньшей степени – на проксимальных, в щелях и фиссурах; на фронтальных зубах – в меньшей степени, чем на жевательных. В результате заболеваемость кариесом снижается до 35-40% (по Э.М.Кузьминой). Кроме того, фтор в безопасных количествах снижает накопление в организме стронция-90, одного из наиболее опасных продуктов деления урана при ядерном взрыве, снижая способность кристаллов костной ткани удерживать стронций, что уменьшает вероятность внутреннего облучения. В настоящее время около 5% населения планеты (около 300 млн. чел.) пьет фторированную воду.

Химические методы улучшения качества воды. Как улучшить качество воды

По своему составу вода может быть разной. Ведь на пути к нашему дому она встречает множество преград. Есть разные методы улучшения качества воды, общая цель которых – избавиться от опасных бактерий, гуминовых соединений, избыточного количества соли, токсических веществ и т.п.

Почему это важно

Вода – главный составляющий компонент человеческого организма. В энергоинформационном обмене она является одним из самых важных звеньев. Учёные доказали, что благодаря особой сетчатой структуре воды, которая создаётся водородными связями, выполняется приём, аккумуляция и передача информации.

Старение организма и объём воды в нём связаны между собой напрямую. Поэтому воду нужно употреблять каждый день, следя за тем, чтобы она была высокого качества.

Вода – мощный природный растворитель, поэтому, встречая на своём пути разные породы, она быстро обогащается ими. Однако не все элементы, оказавшиеся в составе воды, полезны для человека. Одни из них негативно влияют на процессы, происходящие в организме человека, другие могут стать причиной различных заболеваний. С целью защиты потребителей от вредных и опасных примесей проводятся меры по улучшению качества питьевой воды.

Способы улучшения

Существуют основные методы улучшения качества питьевой воды и специальные. Первые заключаются в осветлении, обеззараживании и обесцвечивании, вторые предполагают проведение процедур по обесфториванию, обезжелезиванию и обессоливанию.

При обесцвечивании и осветлении из воды устраняются окрашенные коллоиды и взвешенные частицы. Цель процедуры обеззараживания – устранить бактерии, инфекции и вирусы. Специальные методы – минерализация и фторирование – предполагают введение в состав воды нужных для организма веществ.

Характер загрязнений обуславливают использование следующих методов очистки:

1. Механический – заключается в удалении примесей при помощи сит, фильтров и решеток грубых примесей.
2. Физический – предполагает кипячение, УФ и облучение при помощи γ-лучей.
3. Химический, при котором в сточные воды добавляются реагенты, которые провоцируют образование осадков. Сегодня основным методом обеззараживания питьевой воды является хлорирование. Водопроводная вода, согласно СанПиН, должна содержать концентрацию остаточного хлора в размере 0,3-0,5 мг/л.
4. Для биологической очистки требуются специальные поля орошения или фильтрации. Формируется сеть каналов, которые наполняются сточными водами. После очистки воздухом, солнечным светом и микроорганизмами они просачиваются в почву, образуя на поверхности перегной.

Для биологической очистки, которая может проводиться и в искусственных условиях, существуют специальные сооружения – биофильтры и аэротенки. Биофильтр – это кирпичное или бетонное сооружение, внутри которого находится пористый материал – гравий, шлак либо щебень. На них наносят микроорганизмы, очищающие воду в результате своей жизнедеятельности.

В аэротенках при помощи поступающего воздуха происходит перемещение активного ила в сточных водах. Для отделения бактериальной плёнки от очищенной воды предназначены вторичные отстойники. Уничтожение в бытовых водах патогенных микроорганизмов осуществляется при помощи обеззараживания хлором.

Чтобы оценить качество воды, нужно определить количество вредных веществ, оказавшихся там после обработки (хлор, алюминий, полиакриламид и т.д), и антропогенных веществ (нитраты, медь, нефтепродукты, марганец, фенолы и т.п). Также следует учитывать органолептические и радиационные показатели.

Как улучшить качество воды в домашних условиях

Чтобы повысить качество водопроводной воды в домашних условиях, требуется дополнительная очистка, для которой используются бытовые фильтры. На сегодняшний день производители предлагают их в огромном количестве.

Одними из самых популярных являются фильтры, работа которых основана на обратном осмосе.

Их активно используют не только дома, но и на предприятиях общественного питания, в больницах, санаториях, на производственных предприятиях.

В системе фильтрации предусмотрена автопромывка, которую нужно включить до начала фильтрации. Посредством полиамидной мембраны, через которую проходит вода, происходит её освобождение от загрязнений – очистка осуществляется на молекулярном уровне. Подобные установки являются эргономичными и компактными, а качество фильтрованной воды очень высокое.

Источник: https://avtonomnoe-vodosnabzhenie.aystroika.info/stati/sposoby-uluchsheniya-kachestva-vody-osnovnye-tehnologicheskie-shemy

Методы улучшения качества воды в полевых условиях. Очистка воды в полевых условиях.

Очисткой питьевой воды называется такая ее обработка, которая восстанавливает или придает воде необходимые гигиенические свойства. В зависимости от поставленной задачи различают следующие виды очистки: осветление (обесцвечивание, дезодорация), обеззараживание, обезвреживание, дезактивация и опреснение.

На крупных ПВ очистка производится инженерными войсками, на ротных и батальонных ПВ - силами личного составе подразделения (части) с использованием табельных или подручных средств.

При каждом виде очистки воды используют несколько способов обработки (или способов улучшения качества воды). В основе каждого из них лежат те или иные методы - химический, физический или механический.

Для обеззараживания воды в полевых условиях применяют кипячение, хлорирование, коагулирование, отстаивание, фильтрование, УФ-облучение и обработку специальными таблетками. Контроль за соблюдением правил обеззараживания воды и снабжение таблетками возлагается на медицинскую службу.

Кипячение является надежным способом обеззараживания. При отсутствии подозрения на заражение бактериальными средствами продолжительность кипячения, считая от момента закипания, ограничивается 10 мин, при подозрении на заражение БС -1ч. Кипятят воду обычно на пунктах питания. Кипяченую воду надо хранить в чистой, хорошо закрывающейся посуде, так как при попадании в нее микробов происходит ее быстрое и массивное обсеменение. Больше суток кипяченную воду не хранят.

Значительный расход топлива и длительность процесса кипячения ограничивают применение этого метода. Чаще всего к кипячению прибегают для обеззараживания небольших (групповых и индивидуальных) запасов воды.

Хлорирование воды в полевых условиях осуществляют введением разрешенных для этих целей хлорсодержащих препаратов - нейтрального гипохлорита кальция (НГК) - 70 % активного хлора, дветретиосновной соли гипохлорита кальция (ДТСГК) до 55 % активного хлора и др. При этом применяют два способа: хлорирование нормальными дозами и перехлорирование - использование больших доз. Последнему способу отдают предпочтение.

Хлорирование нормальными дозами проводят по тем же правилам, что и в стационарных условиях, т.е. с определением хлорпотребности воды, расчетом необходимого количества препарата и последующим контролем эффективности обеззараживания судят по остаточному хлору. Хлор вводят в таком количестве, чтобы после окисления растворенных и взвешенных в воде органических и неорганических веществ и гибели микроорганизмов в воде оставался избыток активного хлора (остаточный хлор) в количестве 0,3—0,5 мг/л. Чем сильнее загрязнена вода, тем больше требуется активного хлора и тем выше ее хлорпотребность. Правильное определение хлорпотребности необходимо для того, чтобы не вводить излишнего количества хлора, что портит вкус воды и придает ей неприятный запах. Для определения хлорпотребности проводят опытное хлорироние воды в 3-х емкостях известного объема (стаканы, банки, елки, ведра). При отсутствии времени и условий для определения хлорпотребности воды, опытным путем необходимое для обеззараживания количество хлорной извести можно вычислить.

Источник: https://avtonomnoe-vodosnabzhenie.aystroika.info/stati/specialnye-metody-uluchsheniya-kachestva-vody-sposoby-uluchsheniya

Методы улучшения качества воды гигиена. Специальные методы улучшения качества воды и их гигиеническое значение. Опреснение, основные методы его проведения.

В практике питьевого водоснабжения прибегают к специальным методам обработки воды с целью удаления из нее некоторых хими­ческих веществ. Наиболее распространены обезжелезивание, фто­рирование и дефторирование воды; в широкую практику входят раз­личные методы опреснения. Как правило, эти методы применяют при использовании подземных источников водоснабжения. Однако обез­железивание бывает необходимым и для воды поверхностных источ­ников при питании из болот, а установки для опреснения позволяют использовать морскую воду.

Обезжелезивание.  Железо часто содержится в природных водах. В подземных водах оно находится в виде растворов закиси, сульфи­дов, карбонатов и бикарбонатов, реже комплексных железооргани­ческих соединений. Поверхностные воды содержат коллоидные или тонкодисперсные взвеси гидроксидов, сульфаты железа, комплексы сложного состава с гуминовыми соединениями.

Выбор метода, технологической схемы и сооружений для обезжелезивания зависит от вида соединений железа в обрабатываемой воде, других ее свойств (активная реакция, щелочность и т.п.), произво­дительности установки и представляет собой сложную технологичес­кую задачу, для решения которой часто приходится прибегать к экс­перименту в естественных условиях с водой конкретного источника водоснабжения.

Обезжелезивание подземных вод наиболее часто проводят безреагентными, аэрационными методами. В основе безреагентных мето­дов лежит предварительная аэрация воды с целью удаления свобод­ной углекислоты и сероводорода, повышения pH, обогащения кис­лородом воздуха. В результате окисления железа кислородом воздуха образуется гидроксид железа, который удаляется из воды осаждени­ем или фильтрованием.

В состав установки по обезжелезиванию входят аэрационное уст­ройство (градирня, вакуумно-эжекционный аппарат, брызгальный бассейн), контактный резервуар — отстойник или контактный фильтр и осветлительный фильтр. При введении в схему водопровода такого комплекса сооружений нарушается принцип герметичности в пода­че воды потребителю из глубокого, защищенного источника, поэто­му заключительным этапом обработки обязательно должно быть обез­зараживание воды.

В последнее время получила распространение аэрация воды «в пласте», при которой окисление железа производится кислородом воздуха, нагнетаемого в водоносный пласт через буровую скважину. Существуют схемы подачи воздуха через эксплуатационную скважи­ну или через скважины, специально пробуренные рядом с эксплуа­тационной. Схему выбирают на основании гидрогеологического за­ключения. Гигиенические требования к такому способу обезжелезивания питьевой воды заключаются в обеспечении чистоты атмосфер­ного воздуха, нагнетаемого в скважину.

Обезжелезивание поверхностных вод осуществляют реагентными методами. В качестве реагентов используют сульфат алюминия, известь и хлор. Выбор реагента зависит от данных технологического анализа воды. Схема сооружений для реагентного обезжелезивания в принципе не отличается от схемы осветления с использованием коагуляции.

Фторирование .  Фторирование воды было предложено как эф­фективное средство снижения заболеваемости кариесом зубов. Ус­тановлена определенная количественная зависимость между кон­центрацией фтор-иона в воде и заболеваемостью кариесом зубов (разрушением твердых тканей). На развитие кариеса влияют кли­матические условия (ультрафиолетовые лучи) и характер питания (достаточное количество молока, витаминов, микроэлементов). В связи с этим единой оптимальной концентрации фтора в питье­вой воде установить нельзя. При решении этого вопроса исходят из уровня заболеваемости кариесом в районе, обслуживаемом во­допроводом, и из требований СанПиН «Питьевая вода» о предель­ной концентрации фтора в зависимости от климатического района. Для оценки противокариозной активности фторированной воды сле­дует изучать пораженность детского населения кариесом в тече­ние 10 лет после введения фторирования. В 2—3 школах ежегодно в одно и то же время года обследуют детей на пораженность карие­сом. Если эффективность фторирования невелика, а флюороз не об­наруживается, можно несколько увеличить концентрацию фтора в питьевой воде. Если при снижении пораженности кариесом флю­ороз I степени наблюдается более чем в 10% случаев или имеются слу­чаи флюороза II степени, концентрацию фтора в воде следует не­сколько снизить.

Методы обеззараживания питьевой воды. Как обеззараживают питьевую воду и как сделать это самому: способы и средства

Обеззараживание воды – серьезная процедура, этапы и стандарты проведения которой изложены в специальной документации. Сведения содержатся в ГОСТах, СанПиНах, других нормативных документах. Согласно стандартам, дляи питьевых вод используются химические, физические и комбинированные методы.

Когда необходимо обеззараживать воду

К сожалению, качество питьевой воды неустанно ухудшается, а времена, когда делали откачку из колодца или скважины, не беспокоясь о качестве, давно закончились. Виной всему технологический прогресс, влекущий за собой стремительное загрязнение окружающей среды.

Согласно имеющимся сведениям, все источники пресной питьевой воды имеют осадок, содержат в составе болезнетворные микроорганизмы и бактерии, бывают загрязнены химическими соединениями.

Очистка питьевой воды заключается в удалении из жидкости взвешенных частиц (солей, осадка, пыли, других примесей). Этого недостаточно, чтобы назвать ее питьевой – для этого показана дезинфекция.

Основная цель обеззараживания воды – уничтожить различных паразитов, находящихся в ней. Такой подход позволяет избежать массовых вспышек инфекционных болезней, предотвратить пандемию болезней, способных унести жизни миллионов.

Способы обеззараживания воды

Станции центрального водоснабжения имеют в своем арсенале массивные трехступенчатые фильтры, обеспечивающие тонкую химическую и механическую чистку. Обязательным является обеззараживание реагентами, в частности хлором.

В большинстве регионов воду хлорируют 1 раз в год. Этот процесс можно назвать длительным, потому что он занимает около 3 суток. В первый день порцию вещества засыпают в трубопровод, на вторые сутки обеспечивается его распространение, а на заключительном этапе проводится промывка труб. Чаще всего процедуру проводят в мае, чтобы уничтожить патогенные микроорганизмы, способные к активному размножению в теплой воде.

Воду из родников и подземных источников употреблять можно при условии, что они находятся в экологически чистых регионах. Там жидкость сама проходит сквозь песок и пластины извести, постепенно очищаясь и фильтруясь. Такое самоочищение в случае с водопроводной водой невозможно.

Химические методы очистки воды

Современные химические методы обеспечивают обеззараживание питьевой воды за счет уничтожения патогенных микроорганизмов: бактерий, вирусов, грибков. В отдельных случаях бактерицидного действия подобных компонентов бывает недостаточно, потому прибегают к использованию безреагентных методов. Индивидуальные схемы очистки позволяют получить уверенные результаты.

После полного обеззараживания вода не считается питьевой. На следующем этапе показано использование фильтрующих материалов для очистки воды. Установки помогают удалить из жидкости остатки патогенной флоры, вывести токсины, продукты жизнедеятельности, вредные химические соединения.

Чистить воду можно серебром, но этот метод не используется в промышленности. Чистят воду таким способом только в быту и в незначительных объемах. Для обеззараживания применяется небольшое количество металла. Если не придерживаться доз, вещество накопится в организме, что может стать причиной серьезных проблем со здоровьем.

Владельцам частных домов надо знать, что периодическую очистку воды в бассейне можно сделать своими руками. При этом не обязательно использовать радикальную химию для обеззараживания жидкости. Можно использовать хлор, бром или перекись водорода. Такие способы не удобны, потому многие от них отказываются и просто покупают таблетки для бассейна, предназначенные для дезинфекции воды.

Хлорирование

Этот метод считают самым дешевым и одним из наиболее эффективных. Диоксид хлора для обеззараживания питьевой воды часто применяют в очагах с тяжелой эпидемиологической обстановкой, используют в случае аварий, чрезвычайных ситуаций на водопроводах, в прудах отстойниках.

Метод нельзя назвать передовым. Он имеет свои недостатки:

• токсичный;
• провоцирует разрушение труб;
• опасен для жизни человека при превышении доз.

По определению СанПиН, дозы хлора для обеззараживания питьевой воды – 0,5 г на мл спустя 30 минут после внесения. Сложность заключается в том, что изначально объем вещества устанавливают опытным путем, потому добиться высокой точности довольно сложно.