Будова та обладнання водопроводу. Основнi етапи та
Послiдовнiсть очистки і знезараження води.
В ході знайомства з обладнанням i роботою Вiнницької мiської водопровідної станції та методами покращання якості води слід відмітити, що у місті Вінниці перший міський водопровід був споруджений в 1912 році, причому, його принципова схема була достатньо простою – 2 самостійні самотичні галереї та резервуар для відстоювання води. Профільтрована та частково знезаражена вода з річки Південний Буг у кількості 60 м3 на добу через водонапірні башти подавались у міську мережу на якій були встановлені водопостачальні будки. Вода відпускалась населенню за платню у відра. Централізовано водою забезпечувались лише 3 будинки: Міська Дума, Управління приватного домовласництва та готель. Нині міська водоочисна станція має дві нові сучасні черги споруд. Їх сукупна потужність перевищує 220 тис м3 води на добу, загальна довжина водопровідної мережі складає 490 км, довжина водоводів 60 км. Кожен день м. Вінниця використовує біля 90 тис м3.
Hа річці Південний Буг в районi водоочисної станції знаходяться такі зони санiтарної охорони:
а) зона посиленого режиму, де розташована водопровiдна станцiя, яка огороджена i охороняється цiлодобово;
б) зона обмежень, що розмiщена вище по течiї рiчки;
в) зона спостережень.
Мiський водопровiд складається з 10 вузлiв технологiчного процесу (див. Схему). Для покращання якостi води на водопроводi застосовують такi методи, як вiдстоювання, фiльтрацiя, коагулювання (глинозем AL2(SO4)3), поліфосфат алюмінію), флокуляція (флокулянт французького виробництва) хлорування (газоподiбний Cl). Контроль за якiстю обробки води проводиться вiдомчою лабораторiєю на всiх етапах обробки.
Забiр води здійснюється через кожну годину, при цьому дослiджуються органолептичнi (прозорiсть, запах, колiр), хiмiчнi (окислюванiсть, залишковий вільний та зв’язаний Cl, алюміній). Раз на добу здійснюється бактеріологічний контроль (мікробне число, загальні колі-форми, Е-колі тощо). Перiодично 1 раз на 4 мiсяцi якiсть обробки води контролюється відділом комунальної гігієни міської СЕС.
Обслуговуючий персонал 1 раз на 30 дiб проходить перiодичний медичний огляд.
Санація (оздоровлення) джерела місцевого водопостачання (криниці)
Санація шахтного колодязя – це комплекс заходів, який полягає у ремонті, очищенні та дезинфекції колодязя як споруди з метою запобігання забруднення води у ньому.
Санація бувае:
– профілактична (перед введенням в експлуатацію)
– планова (проводиться кожну весну пiсля перiоду таяння снiгiв);
– позапланова (здiйснюеться за епiдемiологiчними показниками).
Основні етапи санації:
· оздоровлення прилеглої території;
· покращання технічного стану криниці (видалення з дна мулу та насипання піску або гравію на дно криниці);
· обливання внутрішньої поверхні стінок колодязя 3% розчином кальцію гіпохлориту або 5% розчином хлорного вапна з гідропульту;
· визначення необхідної кількості хлорного вапна для проведення знезараження води;
· знезараження води безпосередньо у криниці;
· видалення надлишкового хлору;
· відбір проб води для проведення лабораторного дослідження та контроль якості знезараження, що проведене.
МЕТОДИКИ ПОКРАЩЕННЯ ЯКОСТІ ВОДОПРОВІДНОЇ ВОДИ
Методика очистки води методом коагуляції
Вибір дози коагулянта
Першим етапом роботи є визначення усувної (карбонатної) жорсткості води яка проводиться шляхом титрування 0,1 Н розчином НСl, 1 мл якого відповідає 2,8 мг СаО.
В конічну колбу наливають 100 мл досліджуваної води, добавляють 2 краплі індикатора метилоранжа і титрують 0,1 Н розчином НСl до утворення слабко рожевого кольору.
Наприклад: на титрування пішло 1,5 мл 0,1 Н НСl, відповідно на 1 л води піде 15 мл НСl 0,1 Н.
СаО в 1 л = 2,8 · 15 = 42 мг, що відповідає 42 : 10 = 4,2°
10 мг СаО в 1 л води відповідає 1° жорсткості. Якщо жорсткість води менше 4° то у воду додають соду.
Визначивши усувну жорсткість води, приступають до пробної коагуляції.
В три склянки наливають по 200 мл води (до мітки). Потім у першу склянку додають 2 мл 1% розчину сірчанокислого алюмінію, в другу – 3 мл, в третю – 4 мл. Вміст склянки перемішують протягом 1–1,5 хвилин і залишають на 10 хвилин. Для очистки води необхідно вибрати ту найменшу дозу коагулянта, яка забезпечує швидке утворення та осідання пластівців на дно.
Приклад розрахунку. Добра коагуляція пройшла в другому стакані, в який додали 3 мл 1% розчину глинозема.
На 200 мл – 3 мл 1% розчину коагулянта
На 1000 мл – х
1000 · 3
х = –––– = 15 мл 1% розчину коагулянта
в 100 мл 1% розчину коагулянта – 1 г коагулянта
в 15 мл 1% розчину коагулянта – х
15 · 1
х = –––– = 0,15 г
Таким чином, для очистки 1 л води необхідно 0,15 г коагулянта.
Якщо пробна коагуляція при взятих дозах іде дуже швидко (до 5 хвилин) і добре проходить у першій склянці то проводять повторне дослідження з меншими дозами. Якщо ж коагуляція не відбувається ані в другій, ані в 3 склянках – дослід потім повторюють з більшими дозами (5, 6, 7 мл), або користуються таблицею розрахунку дози коагулянта у залежності від жорсткості.
Таблиця 1
Таблиця розрахунку сірчанокислого алюмінію для коагуляції
| Усувна жорсткість води, ° | Кількість 1% розчину глинозему на 200 мл води, мл | Кількість сухого глинозему на 1 л води, г | Усувна жорсткість води, ° | Кількість 1% розчину глинозему на 200 мл води, мл | Кількість сухого глинозему на 1 л води, г |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 | 0,8 1,6 2,4 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 | 0,04 0,08 0,12 0,16 0,20 0,24 0,28 0,32 | 9 10 11 12 15 | 7,2 8,0 8,8 9,6 10,4 11,2 12,0 | 0,36 0,40 0,44 0.48 0,52 0,56 0,60 |
Визначення вмісту активного хлору у хлорному вапні та його придатність
для проведення знезараження води
Готують 1% розчин хлорного вапна, що використовується для знезараження. В колбу наливають 30 мл дистильованої води, 10 крапель 1% хлорного вапна (окремо піпеткою), 5 крапель розчину НСl (1:2), 10 крапель 5% розчину КJ та 10 крапель розчину крохмалю, після чого з’являється синє забарвлення. Далі розчин титрують по краплям 0,7% розчином гіпосульфіту до повного знебарвлення. Кількість крапель, витрачених на титрування, відповідає кількості (відсотку) активного хлору у вапні. Вапно, що вміщує менше 20% активного хлору, є непридатним для проведення знезараження води.
Наприклад, на титрування 1% розчину хлорного вапна пішло 25 крапель 0,7% розчину гіпосульфіту натрію. Отже, хлорне вапно, що досліджується вміщує 25% активного хлору і є придатним для проведення знезараження води.
Методика визначення дози хлорного вапна для проведення знезараження води за хлорпотребою (нормальними дозами хлору) методом пробного хлорування
В колби або склянки наливають по 200 мл води (до мітки), яка підлягає знезараженню. В кожну колбу спеціальною піпеткою (1мл) вносять відповідно 1 2, та 3 краплі 1% розчину хлорного вапна, добре перемішують скляною паличкою та залишають на 30 хвилин, через 30 хвилин у воді визначають наявність залишкового хлору, для цього в кожну колбу вносять по 2 краплі розчину НСl (1:2), 10 крапель 5% розчину КJ та 10 крапель 1% розчину крохмалю. Вміст колб, (склянок) перемішують і спостерігають, чи з’явилось синє забарвлення, яке виникає у тих колбах (склянках) де є вільний хлор, який залишився невикористаним після окислення органічних речовин у воді. Кількість залишкового хлору визначають титруванням 0,7% розчином гіпосульфіту натрію до повного знебарвлення. 1 крапля 0,7% гіпосульфіту відповідає 0,04 мг хлору.
Проводять відповідні розрахунки та вибирають ту колбу (склянку), в якій вміст залишкового хлору становить 0,3-0,5 мг/л.
Приклад розрахунку вмісту залишкового хлору
Після додавання розчину НСl, 5% розчину КJ та 1% розчину крохмалю колір змінився у всіх склянках. Вміст залишкового хлору визначають титруванням 0,7% розчином гіпосульфіту натрію.
Забарвлення відбулось:
У 1-й склянці – після додавання 1 краплі 0,7 % розчину гіпосульфіту натрію;
У 2-й склянці– після додавання 2 краплі 0,7 % розчину гіпосульфіту натрію;
У 3-й склянці– після додавання 3 краплі 0,7 % розчину гіпосульфіту натрію;
Розрахунок
Перша склянка: на 200 мл – 1 крапля 0,7% гіпосульфіту,
на 1000 мл – х
1000 · 1
х = ––––––– = 5 крапель
Залишковий хлор становить 5 крапель · 0,04 мг = 0,2 мг/л.
Друга склянка: на 200 мл – 2 краплі,
на 1000 мл – х
1000 · 2
х = –––––– = 10 крапель
Залишковий хлор становить 10 крапель · 0,04 мг = 0,4 мг/л.
Третя склянка: на 200 мл – 3 краплі,
на 1000 мл – х
1000 · 3
х = –––––– = 15 крапель
Залишковий хлор становить 15крапель · 0,04 мг = 0,6 мг/л.
При знезараженні води за хлорпотребою вміст залишкового хлору у питній воді має складати 0,3–0,5 мг/л. Така концентрація спостерігається у другій склянці (0,4 мг/л). Отже, розрахунок необхідної кількості хлорного вапна проводять за даними цього варіанту.