Защита человека от естественных опасностей. Тема 4. Водоподготовка и водопользование

1.

Тема: Защита человека от
естественных опсностей
4. Водоподготовка и водопользование
ФФ-104
Япаров А./Фатеев А.

2.

Питьевая вода
Питьевая вода — это вода, предназначенная для ежедневного
неограниченного и безопасного потребления человеком и другими
живыми существами. В зависимости от условий получения она
может быть натуральной (родниковая, талая, дождевая,
колодезная), подготовленной с помощью различных технологий
водоподготовки и доставки потребителю (вода в системах
питьевого водоснабжения) и бутилированной.

3.

Натуральная питьевая вода — наилучшая для постоянного
употребления при условии, что источник ее не подвержен
загрязнению. В настоящее время в связи с растущей
техногенной нагрузкой на природные объекты гарантировать
хорошее качество такой воды практически невозможно.
Подготовленная вода — это вода в основном из речных
водозаборов, прошедшая все положенные виды обработки,
однако часто содержащая остаточный хлор и продукты
деструкции коммуникаций, нежелательна к употреблению в
качестве питьевой без дополнительной очистки.
Питьевая бутилированная вода производится посредством
очистки природной воды из источника питьевого
водоснабжения, доочистки воды из централизованных систем
и с помощью кондиционирования (искусственной
минерализацией важными микроэлементами
).

4.

Качество питьевой воды регламентируется СанПиН 2.1.4.1074—01
«Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды
централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль
качества». Эти санитарные правила и нормы применяют к воде,
предназначенной для потребления населением в питьевых и
бытовых целях, для использования в процессах переработки
продовольственного сырья и производства пищевых продуктов, их
хранения и торговли, а также для производства продукции,
требующей применения воды питьевого качества.

5.

Основными параметрами качества питьевой воды являются: запах,
привкус, цветность, мутность, pH, общая жесткость, общая
минерализация, окисляемость перманганатная, допустимая
концентрация взвешенных и растворенных веществ, а также
эпидемиологические и радиационные показатели.
Регламентируется также и организация производственного
контроля качества питьевой воды, в соответствии с которыми
организация, осуществляющая эксплуатацию систем
водоснабжения, контролирует качество воды в местах водозабора,
перед поступлением в распределительную сеть, а также в точках
водозабора наружной и внутренней водопроводной сети.

6.

Источниками питьевого водоснабжения
могут быть поверхностные и подземные
воды, которые в зависимости от степени
загрязненности и ее качественного
состава подлежат очистке
рассмотренными выше методами, а
также с помощью специальных методов
только для получения питьевой воды
(методы обеззараживания воды от
болезнетворных бактерий, методы
сорбционной очистки, опреснение и
обессоливание воды и ряд методов
удаления из воды наиболее характерных
примесей — железа, марганца,
галогенорганических соединений и др.).

7.

Методы обеззараживания воды подразделяются на реагентные, безреагентные и безграничные методы. Наиболее распространенным
реагентным методом является обработка воды хлором (хлорирование),
обладающим широким спектром антимикробного действия. Для
хлорирования применяют либо газообразный хлор, который подается в
обеззараживаемую воду, либо твердые хлорсодержащие вещества,
например гипохлорид натрия. Несмотря на дешевизну и
распространенность, метод обладает рядом существенных недостатков,
связанных с химической активностью хлора (при взаимодействии с
органическими соединениями образуется хлороформ), проблемами его
безопасного хранения в значительных количествах на станциях
водоподготовки, вероятностью перехлорирования воды. На бытовом уровне
уменьшения содержания хлора в воде можно добиться ее кипячением с
последующим отстаиванием в приоткрытой емкости.

8.

Более прогрессивным реагентным методом
обеззараживания воды является обработка воды
озоном (озонирование), лишенная недостатков
предыдущего метода. Кроме обеззараживания,
озон устраняет запахи, обесцвечивает воду и
улучшает ее вкусовые качества, не изменяет ее
минерального состава, щелочности, содержания
свободной углекислоты, что связано с его
исключительно высоким окислительным
потенциалом. Переозонирование воды в отличие
от перехлорирования не представляет опасности,
гак как озон не стабилен и быстро распадается с
образованием кислорода, повышенное
содержание которого в воде даже полезно. Это
более эффективный, но и более дорогой метод
обеззараживания воды, так как предполагает
наличие специальных аппаратов (озонаторов) для
производства озона.

9.

Наибольшее распространение среди безреагентных методов получило
обеззараживание воды ультрафиолетовым (УФ) излучением. Известное
бактерицидноое действие этого излучения с длиной волны 200—295 нм
приводит к уничтожению бактерий, вирусов, водорослей и других
микроорганизмов, присутствующих в воде. В отличие от реагентных методов
здесь не возникает побочных вредных эффектов, связанных с возможным
изменением химического состава и образованием токсичных веществ.
Основное требование при УФ-обработке — прозрачность воды, которая
обеспечивается на предварительных ступенях ее обработки.
Достаточно широко применяются также безграничные методы —
термическая обработка (5—10-минутное кипячение, широко используемое в
быту), обработка ионизирующими излучениями (рентгеновское облучение) и
токами высокой частоты.

10.

Опреснение и обессоливание воды применяют для удаления из нее
солей (например, при опреснении морской воды). Наиболее
распространенными методами являются дистилляция, обратный
осмос, электродиализ и ионный обмен, описанный выше.

11.

12.

Дистилляция основана на нагреве воды, ее испарении и последующей конденсации паров. В
образующемся конденсате практически отсутствуют растворенные соли.
Осмос — процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул
растворителя в сторону большей концентрации растворенного вещества (меньшей концентрации
растворителя) и заключается в разделении закрытого сосуда полупроницаемой мембраной из
специального материала (например, ацетата целлюлозы) на две части, в которых будут находиться
растворы солей с различной концентрацией. При этом чистая вода проникает через мембрану, а
соли остаются в растворе в концентрированном виде.
Электродиализом называют процесс переноса ионов через мембрану под действием на нее
элетрического поля, для чего используют электрохимически активные ионитовые мембраны.
Наиболее распространены гетерогенные ионитовые мембраны, представляющие собой тонкие
пленки, изготовленные из размельченной в порошок ионообменной смолы. В зависимого от того,
из какой смолы сделана мембрана, различают катионито- вые и анитовые мембраны. Первые
способны пропускать лишь катионы вредных примесей, а вторые — анионы.

13.

В быту используют малогабаритные аппараты для
доочистки воды после водоподготовки в
централизованных системах водоснабжения. Такая
доочистка является крайне желательной, так как
централизованные системы водоподготовки не лишены
недостатков, а кроме того, вода после них при подаче к
потребителю может повторно загрязняться окалиной,
тяжелыми металлами. Особенно это характерно при
подаче воды по старым изношенным водоводам.
Устройство бытовых фильтров зависит от характера
удаляемых вредных веществ (песок, коллоиды, частицы
ржавчины, растворенное и нерас- творенное железо,
марганец, сероводород и т.д.) и основано на
вышерассмотренных принципах

14.

В экстремальных условиях питьевая вода может
быть получена различными способами.
При отсутствии источника — методами конденсацией паров из
вырытой ямы, свежих зеленых веток или сбором росы.
При наличии загрязненного источника для очистки воды от
механических примесей и мутности используют фильтрацию через
слой грунта или песка, либо пропускание воды через емкость или
ткань, послойно заполненные песком, углем от прогоревшего
костра и мхом.

15.

Для дальнейшего обеззараживания воды можно использовать специальные таблетки для
обеззараживания воды (пантоцид, аквуатабс, Isosun G, Halazone), каждая из которых при
полном растворении позволяет обработать до одного литра воды за 15—20 минут.
При отсутствии таблеток можно использовать алюминиевые квасцы (щепотка на ведро),
марганцовку (до очень слабой розовой окраски воды с отстаиванием в течение часа) и 5%-ный
раствор йода (2—3 капли на 1 л воды).
Для заключительной стадии очистки полученную в нолевых условиях воду для питья следует
подвергнуть термической обработке (прокипятить в течение 10—30 минут даже при
использовании дезинфицирующих таблеток). В качестве обеззараживающей добавки при
кипячении можно дополнительно использовать дикорастущие травы, обладающие
дезинфицирующими свойствами, такие как листья ромашки, чистотела, брусники, клюквы,
зверобоя, подорожника и др.