Обоснование и характеристика методов улучшения качества питьевой воды

Для того чтобы снизить повышенное содержание патогенных бактерий и вирусов будет использоваться метод озонирования воды. Преимуществом этого метода, что одновременно с обеззараживанием происходит обесцвечивание воды, а так же ее дезодорация и улучшение вкусовых качеств.

Озонаторный котел (рис1) представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат с монтированными в него из нержавеющей стали трубками по типу теплообменника. Внутри каждой трубки помещена стеклянная трубка с небольшой кольцевой воздушной прослойкой, являющейся разрядным пространством. внутренняя поверхность стеклянных трубок покрыта графитомедным покрытием. Стальные трубки являются одним из электродов, а покрытия на внутренних стенках стеклянных трубок – другим. К стальным трубам проводят электрический переменный ток напряжением 8…10кВ, а покрытие на стеклянных трубках заземляют. При прохождении электрического тока через разрядное пространство происходит разряд коронного типа, в результате которого образуется озон. Предварительно осушенный и очищенный воздух проходит через кольцевое пространство и таким образом озонируется , т.е. образуется озоновоздушная смесь. Стеклянные трубки являются диэлектрическим барьером, благодаря чему разряд получается «тихим», т.е. рассеянным без образования искр. При этом до 90% электроэнергии превращается в теплоту, которую отводит от озонатора циркулирующая в межтрубном пространстве аппарата охлаждающая вода.

Доза озона принимаем равную 1мг/л. Продолжительность контакта воды с озоном 5минут.

Рис.1

Организация и содержание зоны санитарной охраны

Санитарная охрана источников питьевого водоснабжения осуществляется путем организации на водозаборах зон санитарной охраны.

Проекты зон санитарной охраны подземных источников водоснабжения составляют после проведения специальных изысканий на местности, имеющие цель выяснить гидрогеологические условия района - направление и скорость подземного стока, условии и районы его питания, возможные источники загрязнения подземных вод, наличие нарушений почвенных слоев.

Поскольку положение границ отдельных поясов ЗСО прямо завися от степени естественной защищенности подземных вод, то прежде всего должна быть дана оценка защищенности от загрязнения подземных вод продуктивного водоносного горизонта.

По степени естественной защищенности подземных вод от поверхностного загрязнения оцениваемые участки недр могут быть разделены на 3 группы:

1. надежно защищенные – напорные и субнапорные водоносные горизонты, перекрытые выдержанными слабопроницаемыми глинистыми отложениями.

2. условно защищенные – безнапорные водоносные горизонты при мощности зоны аэрации более 8-10м при наличии в разрезе этой зоны прослоев слабопроницаемых глинистых и суглинистых пород, а также напорные и субнапорные водоносные горизонты, перекрытые невыдержанными слабопроницаемыми глинистыми пластами с гидрогеологическими и литологическими окнами в них.

3. незащищенные – безнапорные водоносные горизонты с небольшой мощностью зоны аэрации при отсутствии в ее разрезе слабопроницаемых отложений, а также горизонты, получающие при эксплуатации питание из рек или прямой гидравлической связи поверхностных и подземных вод.

Принципиально для одиночных водозаборов как и всех водозаборов подземных вод ЗСО должна организовываться в составе 3-х поясов: первый пояс (строгого режима) включает территорию расположения эксплуатационных скважин с целью защиты скважины от случайного или умышленного повреждения и загрязнения.

Второй и третий пояса (пояса ограничений) включают территорию, на которой должен быть установлен специальный режим хозяйственной деятельности для предупреждения загрязнения воды подземных источников.

Как правило, водозаборы подземных вод располагаются вне территории промышленных предприятий и жилой застройки; расположение эксплуатационных скважин в их пределах возможно только при специальном гидрогеологическом обосновании.

Для одиночных водозаборов, большинство которых расположено в пределах жилой застройки или на территориях промышленных предприятий, особенно важно установление 1-го пояса ЗСО, размеры которого зависят от степени защищенности от загрязнения.

При эксплуатации защищенных подземных вод граница 1-го пояса устанавливается на расстоянии не менее 30м от водозаборной скважины; для недостаточно защищенных вод – не менее 50м.

Для одиночных водозаборов из защищенных подземных вод допускается возможность сокращения размеров 1-го пояса при специальном гидрогеологическом обосновании и согласовании с местными органами санэпиднадзора.

При определении границ второго и третьего пояса следует учитывать, что приток подземных вод из эксплуатируемого водоносного горизонта к водозабору происходит только из области питания водозабора, форма и размер которой в плане зависят от:

1. гидрогеологических параметров пласта, структуры и клона подземного потока, условий его питания и дренирования;

2. величины расхода водозабора и понижения уровня воды;

3. схемы водозабора.

Кроме того загрязнение, как уже отмечалось, может поступать через перекрывающие эксплуатируемый горизонт отложения, что также следует учитывать при определении границ 2-го и 3-го пояса ЗСО, которое, как правило, определяется гидродинамическими расчетами, либо по карте гидроизогипс путем оконтуривания области питания одиночного водозабора.

Граница второго пояса должна определяться из расчета, что микробное загрязнение, которое может поступать в пласт за пределами зоны строгого режима, не достигает водозабора в течении 400 суток в недостаточно защищенных водоносных горизонтах, 200 суток (I и II климатические пояса) и 100 суток (III климатический пояс) в защищенных водоносных горизонтах. При определении границ 3-го пояса следует исходить из того, что химическое загрязнение не достигнет расчетного водозабора в течение срока эксплуатации водозабора, на который выдана лицензия.

Заключение

Средняя суточная потребность в воде для данного города, имеющего две зоны жилой застройки и два предприятия, составляет, в среднем, 8975 м³/сут. В качестве источника водоснабжения использованы воды содержащиеся в песках средней крупности. Водозабор состоит из трех вертикальных скважин. Глубина каждой скважины 28м. Дебит одной скважины составляет 1241 м³/сут. Питьевая вода после проведения мероприятий по озонированию отвечает требованиям СанПин 2.1.4.1074-01.