Очистка, улучшение и обеззараживание питьевой воды

Способы улучшения природной воды зависят от ее свойств и требований, которые предъявляются к качеству воды. Они проводятся прежде всего за счет улучшения качества и обеззараживания воды.

Очистка воды направлена на улучшение ее органолептических, физических, несколько меньше химических и еще меньше биологических (наличие микроорганизмов) свойств.

Для очистки воды должны быть оборудованы соответствующие сооружения. Очистка воды включает проведение осветления и обесцвечивания с помощью коагуляции, отстаивания и фильтрации.

Осветление воды проводят в специальных сооружениях - осветлителях различного типа.

После коагуляции, отстаивания, осветления в воде могут оставаться мелкие хлопья, не осевшие в отстойниках, и мелкие частицы, взвешенные в воде. Для дальнейшей очистки воды применяют фильтрацию, которую осуществляют в специальных установках-фильтрах через фильтрующий материал (песок).

По скорости фильтрования фильтры делят на медленные (0,1-0,3 м³/ч), скорые (5-12 м³/ч) и сверхскорые (36-100 м³/ч); по давлению, под которым они работают - на безнапорные (открытые) и напорные; по крупности фильтрующего материала - на мелкозернистые, среднезернистые и крупнозернистые; по количеству фильтрующих слоев - на однослойные, двухслойные и многослойные.

В большинстве случаев фильтрование сочетается с другими методами очистки воды. Обычно через фильтры пропускают воду, прошедшую коагулирование, отстойники или осветлители. Фильтры применяют также для осветления воды при ее реагентном умягчении или при удалении железа. В некоторых случаях фильтры используют для осетления некоагулированной или неотстоянной коагулированной воды.

При местном водоснабжении для обеспечения ферм водой чаще применяют медленные фильтры. Они представляют собой открытые или подземные резервуары из водонепроницаемого материала. На дно резервуара последовательно укладывают булыжник или щебень, крупный гравий и слой крупного песка. Самый верхний слой - из мелкого песка. Толщина подстилающего слоя (булыжник и гравий) составляет 0,6-0,9 м, а фильтрующего слоя (песок) - 0,8-1,2 м. Для стока профильтрованной воды на дне резервуара прокладывают каналы из кирпича или гончарных труб.

В процессе фильтрации на поверхности фильтра образуется так называемая биологическая пленка, состоящая из мелких частиц, взвешенных в фильтрующей воде планктона и бактерий. Благодаря этому на поверхности фильтра задерживается мелкая взвесь, за счет чего значительно повышается полнота фильтрации.

С течением времени биологическая пленка уплотняется и увеличивает сопротивление фильтра. Поэтому периодически проводят очистку медленных фильтров. Для этого один раз в 1,5-2 месяца вручную (скребками) снимают 2-3 см верхнего слоя песка и на некоторое время фильтр выключают из работы, затем после образования новой пленки начинают фильтрат направлять в сборники для чистой воды.

Установлена роль отдельных элементов в водообработке в освобождении воды от вирусов. Большая часть вирусов адсорбирована на частицах, первично взвешенных в воде, на хлопьях, образовавшихся в результате реакции этих частиц с коагулянтом. При осаждении хлопьев в эксперименте удавалось удалить из воды до 99,9% вирусов; в условиях эксплуатации водопроводных станций этот процент составил 90-95%. Удаление вирусов из воды происходит параллельно устранению мутности. Следовательно, процессы осветления воды обеспечивают существенное снижение содержания в ней бактерий и вирусов, что позволяет значительно повысить эффективность заключительного обеззараживания.