Очищення питної води - звільнення від зважених в ній речовин і зменшення її кольоровості відповідно до гігієнічних вимог до якості питної води. Видалення каламутності і зниження кольоровості (освітлення) води досягається шляхом її відстоювання в спеціальних відстійниках. Однак дуже дрібні частинки зважених речовин і гумінові сполуки не випадають з води навіть при тривалому відстоюванні. Для збільшення ефективності освітлення воду обробляють спеціальними хімічними реагентами - коагулянтами, найчастіше солями тривалентних металів. Частинки коагулянту, взаємодіючи із зваженими речовинами і гуміновими сполуками, пов'язують їх в пластівці, які швидко осідають на дно відстійника. Останнім часом для прискорення процесу коагуляції у воду додають так звані флокулянти. Найчастіше як флокулянти використовуються високомолекулярні сполуки, наприклад полиакриламид. Для остаточного прояснення воду пропускають через повільно діючі або швидкі фільтри. При повільній фільтрації через фільтруючий шар піску вода проходить зі швидкістю 0,1 - 0,3 м / год, при цьому в результаті затримки завислих речовин, личинок і яєць гельмінтів, а також значної кількості бактерій у верхньому шарі піску утворюється так звана біологічна плівка, сприяюча ефективності фільтрації. Повільні фільтри можуть працювати без попередньої коагуляції води і використовуються на малих водопроводах, головним чином в сільських населених пунктах. Через швидкі фільтри вода фільтрується зі швидкістю 5-8 м / годину, у верхньому шарі піску також утворюється плівка з пластівців коагулянту, що поліпшує фільтрацію.
Використовуються також нові конструкції фільтрів підвищеної продуктивності: двошарові, в яких фільтруючий шар складається з піску і дробленого антрациту, двопоточні, в яких вода подається зверху і знизу, а відводиться по трубах з товщі фільтруючого шару, а також так звані контактні освітлювачі, в які подається вода і розчин коагулянту і які замінюють собою відстійники і фільтри. У цьому типі споруд коагуляція і затримка пластівців коагулянту і зважених часток відбуваються в товщі фільтруючого шару.
Після коагуляції, відстоювання і фільтрування вода стає прозорою і безбарвною, в значній мірі зменшується її бактеріальне забруднення. Остаточне знезараження води - видалення з неї хвороботворних мікроорганізмів - виробляється шляхом її хлорування, озонування, впливу ультрафіолетовими бактерицидними променями, ультразвуком високої інтенсивності, ультракороткими радіохвилями, радіоактивним випромінюванням шляхом використання бактерицидних властивостей срібла, міді та ін. Хлорування питної води здійснюється застосуванням газоподібного хлору, хлорного вапна, хлораміну, пантоцида, двоокису хлору та ін. Хлор, проникаючи в мікроорганізми, руйнує їх ферментну систему. При простому хлоруванні освітленої води величина дози визначається хлоропоглощаемості (в середньому 0,5 - 1 мг / л). Для більш надійного ефекту, якщо вода дуже забруднена, проводиться подвійне хлорування - до очищення води і після неї. Якщо у воді є речовини, які можуть надати їй неприємний запах і присмак після хлорування, до води попередньо додають аміак або амонійні солі. При хлоруванні води великими дозами хлору (у 5-10 разів більшими, ніж при звичайному хлоруванні) подальше дехлорирование проводиться фізичними, (фільтри з активованим вугіллям) або хімічними засобами (тіосульфат натрію, двоокис сірки, сульфат натрію і т. п.). Озонування води проводиться за допомогою спеціальних апаратів - озонаторів, з яких повітря, збагачене озоном (03), Надходить у воду і з нею змішується. У воді 03 віддає атом кисню і створює високий окислювальний потенціал. Застосовується цей метод при централізованому водопостачанні. Знезараження питної води ультрафіолетовими променями, ультразвуком та ін. Проводиться за допомогою спеціальної апаратури.
При необхідності видалення з води надмірної кількості заліза проводиться її знезалізнення шляхом розбризкування води на спеціальних спорудах з метою її аерації та окислення двовалентного заліза в тривалентне і подальшої фільтрації для його затримки. Усунення присмаків і запахів води (дезодорація) здійснюється фільтрацією води через активоване вугілля, обробкою великими дозами хлору, озонуванням та ін.
При високій жорсткості води виробляють її пом'якшення. У домашніх умовах пом'якшення досягається кип'ятінням води, при якому випадають в осад солі кальцію і магнію.
На комунальних водопроводах для пом'якшення використовується содово-вапняний метод. Найбільш досконалим методом пом'якшення води є фільтрування її через так звані іонообмінні фільтри, в яких фільтруючий шар являє собою матеріал, що володіє властивістю обмінювати містяться в них іони на іони солей, розчинених у воді.
При санітарному контролі за обробкою води проби відбираються по ходу технологічного процесу: у місця забору води з вододжерела, після відстійників, фільтрів і резервуарів, а також з водоводів. Проби відбираються середнім медперсоналом у відповідності з існуючими спеціальними інструкціями. Очищення води в польових умовах проводиться головним чином з метою її знезараження і знешкодження. Знешкодження питної води має на меті видалити з води отруйні речовини і отрути або перетворити їх на менш токсичні сполуки. Вода, що підлягає знешкодженню, фільтрується через активоване вугілля спеціального приготування (карбоферрогель), проводиться хлорування води великими дозами активного хлору (наприклад, для видалення з води іприту). Кожне ОВ або група ОВ у воді знешкоджується за особливою технологією. Знешкодження мишьяковистих з'єднань досягається їх окисленням і перетворенням в нерозчинні сполуки.
Зарин, зоман знешкоджуються додаванням до води, в якій вони перебувають, 5 мг / л кальцинованої соди на 1 мг / л цих речовин, що знаходяться у воді. Після додавання кальцинованої соди воду протягом 1 години ретельно розмішують, після чого вона знешкоджується. Для очищення води в польових умовах застосовують автомобільні фільтрувальні станції, тканинної-вугільні фільтри, універсальні носяться фільтри і рухливі опріснюючі установки. Див. Також Водопостачання.
Очищення води (питної) - поліпшення складу і властивостей природної води з метою приведення її у відповідність до вимог державного стандарту (ГОСТ) на якість питної води.
Очищення води поверхневих джерел здійснюється на водоочисних установках: відстійниках, фільтрах- в них відбувається освітлення води нерідко в поєднанні про знебарвленням або дезодорацією.
Освітлення води - звільнення її від зважених речовин різного ступеня дисперсності. Видалення великих часток досягається шляхом відстоювання у відстійниках, в яких вода рухається з малою швидкістю. По напрямку руху води розрізняють відстійники горизонтальні і вертикальні. Вода з відстійників прямує на фільтри, завантажені дрібним річковим піском. Осветляющих вода проходить через пісок і відводиться за допомогою що знаходиться на дні фільтра дренажу в резервуари чистої води.
Завдяки утворюється на поверхні піску плівці з мінеральної та колоїдної суспензії, фільтри затримують найдрібнішу муть, яйця гельмінтів, а також до 99% бактерій. Викладений процес простого освітлення вимагає від 8 до 24 годин відстою і дуже малій швидкості фільтрації - до 0,1 м / годину, що сильно обмежує продуктивність очисних споруд. Установки цього типу використовуються лише на малих (сільських) водогонах.
На великих водогонах для усунення кольоровості поверхневих вод, викликають зазвичай колоїдними гуміновими речовинами, застосовується освітлення з попередньою коагуляцією за схемою: коагулювання gt; відстоювання gt; фільтрація. Коагулянти (сульфат алюмінію, сірчанокисле залізо та ін.), Що додаються до води в певних дозах, утворюють в ній гідроксиду у вигляді пластівців, які порівняно швидко осідають потім у відстійниках, захоплюючи з собою мелкодисперсную зваж і гумінові речовини. Однак достатній ступінь освітлення і знебарвлення води досягається після її фільтрації на швидких фільтрах. Ці фільтри відрізняються більшою крупністю піску, значно більшою швидкістю фільтрації - 5 м / год і більше. При цьому методі очищення води ступінь і надійність затримки бактерій менша (не більше 90%) - тому освітлена таким чином вода вимагає обов'язкового знезараження (див. Знезараження питної води).
 Рис. 1. Схема освітлювача: 1 - освітлена вода-2 - камера реакції вихрового типу-3 - зона зваженого осадка- 4 - подача неочищеної води-5 - випуск осадка- 6 - шламоуплотнітель. |
В останні роки замість звичайних вертикальних відстійників застосовуються відстійники зі зваженим осадом, спеціально накопичуються на дні відстійника шаром в 2-2,5 м. Вода, що надходить у відстійник, проходить через цей шар, який грає роль своєрідного фільтра, що затримує суспензії, завдяки чому створюються умови більшого контакту води з поверхнею пластівців коагулянту. В результаті ефект освітлення і знебарвлення води підвищується (рис. 1).
Замість звичайних швидких фільтрів часто застосовуються фільтри Академії комунального господарства ім. К. Д. Памфілова (АКХ), в яких вода подається зверху і знизу, а дренажні труби для відводу профільтрованою води розташовані в товщі піску на кордоні між верхньою і середньою третиною фільтруючого шару. Фільтрація одночасно зверху вниз і знизу вгору через шар більш великого гравію і піску підвищує грязеемкость фільтра більш ніж в 2 рази, дозволяє підвищити швидкість фільтрації до 12 м / год.
Для порівняно мало забруднених поверхневих вод нерідко застосовується схема освітлення води без відстоювання: коагулирование gt; фільтрація. Процес коагуляції - реакція утворення пластівців і їх затримка разом з сорбованих взвесями води - відбувається в товщі фільтра швидше за рахунок кращих умов контакту. Ці фільтри отримали назву контактних освітлювачів (рис. 2) - вони економні в будівництві, але вимагають вмілої і ретельної експлуатації.
Рис. 2. Схема контактного освітлювача: 1 - подача промивної води-2 - подача річковий води-3 - зерниста загрузка- 4 - відвід, освітленої води-5 - збірний кишеня 6 - відведення промивної води-7 - стік.