Централізоване водопостачання
Для створення водогону часто використовують ріки, а також водоймища та озера. Водогін може бути побудований і від артезіанської свердловини. Водогін складається з головних споруд (водозабірні очисні споруди, насосні станції, резер-
Мал. 17. Водогін із відкритих джерел водопостачання:
1 —водойма; 2—водозабірні труби; і—береговий водоприймач; 4—насосна станція першого підйому; 5 - установка для дозування коагулянту; 6 - камера реакцій; 7 - горизонтальний відстійник; 8 - швидкий фільтр; 9 - хлоратор; 10 - резервуар чистої води; 11 - насосна станція другого підйому; 12 - розвідна мережа водогону
вуар чистої води) і водопровідної мережі.
Будівництво водогону починається з вибору місця для забору води. Це місце повинно забезпечувати достатню кількість води незалежно від змін у режимі водой-мища і бути безпечним у санітарному відношенні. Місце забору вибирають вище за течією ріки від населеного пункту, який може бути джерелом забруднення води. У такому разі забруднення, яке може надходити з території населеного пункту, з течі-єю ріки буде відноситися вниз і не потрапить у водо забірні споруди.
Другою умовою правильного вибору місця забору води є глибина рік: у місці забору вона повинна бути не меншою 2,5 м. Це необхідно для попередження погір-шення якості води за рахунок водоростей, що знаходяться у поверхневому шарі води, і придонного високомінералізованого шару, який піднімається у разі скаламу-чення мулових донних відкладень.
Вибираючи місце забору поверхневих вододжерел, проводять ретельне сані-тарне обстеження території, яка оточує вододжерело, і лабораторне дослідження во-ди. Особливо це важливо у разі використання для централізованого водопостачання води з озер, оскільки через відсутність течій забруднення, що надходять до озера, можуть накопичуватися на окремих його ділянках.
Головні споруди водопроводу. На місці, яке вибране для водозабору, уста-новлюють забірну трубу, з якої і починається водопровід. Середній діаметр водоза-бірної труби дорівнює 0,5 м. Один кінець забірної труби знаходиться у водоймищі, а другим сполучається з береговим водоприймальним колодязем.
Прийомний отвір труби повинен розташовуватися якомога далі від берега на відстані 1м від поверхні води і дна, щоб попередити небезпеку безпосереднього заб-руднення води у місці її забору. По забірній трубі вода надходить у водоприймаль-ний колодязь, звідки за допомогою насосів насосної станції першого підйому пода-ється на очисні споруди, потім у резервуар чистої води. Населенню вода подається з резервуара чистої води за допомогою насосів насосної станції другого підйому, які спрямовують воду у водонапірну башту або безпосередньо у трубопроводи, а потім — у розвідну водопровідну мережу до місць використання.
СПОСОБИ ОЧИЩЕННЯ І ЗНЕЗАРАЖУВАННЯ ВОДИ
Завданням очистки води є вилучення з неї завислих речовин, щоб вона стала прозорою і безколірною. Знезаражування звільняє воду від мікроорганізмів, у тому числі, патогенних.
У результаті очистки поліпшуються фізичні (прозорість, колірність, запах, смак) і хімічні властивості води (зменшується вміст сполук заліза, марганцю, каль-цію, магнію), окремі її показники наближаються до таких, що нормуються.
Існує кілька способів очистки води: освітлення — усунення каламутності і зне-барвлення — усунення колірності води. Кожний з цих способів складається з кількох етапів: підготовки завислих часток до осаду шляхом збільшення (коагу-лювання); осаджування зависі у повільно протікаючій воді (відстоювання); зат-римка завислих часток на фільтрі (фільтрування).
Коагулювання. Суть процесу коагулювання полягає у збільшенні завислих часток, що знаходяться у воді у колоїдному стані (гідрозолі), за допомогою коагу-лянтів. Гідроксиди, що утворюються у такому разі, випадають з утворенням швидко осідаючих пластівців (гідрогені, гелі).
Як коагулянти, застосовують хімічні речовини, солі алюмінію (АІ2(S04)3 • 18 Н20) і заліза (FеS04 • 7 Н20, FеСІ3). У процесі коагуляції відбувається швидке освітлення води, підвищується її прозорість і одночасно знижується колірність. Пластівці коагулянта адсорбують на своїй поверхні гумінові речовини.
Ефективність коагулювання залежить від багатьох чинників: хімічного складу, температури, реакції (рН) води, кількості і характеру зависі тощо. Так, вплив хіміч-ного складу води зумовлений вмістом у ній гідрокарбонатів. Коагулювання може пройти успішно тоді, коли концентрація гідрокарбонатів у воді буде еквівалентною концентрації реагента (наприклад, алюмінію сульфату), який додається у воду. У противному разі повний гідроліз утруднюється, іони алюмінію не коагулюють. За низької температури процес коагуляції також утруднюється.
Щоб прискорити процес коагуляції, уводять флокулянти, найбільшого поши-рення тут набув поліакриламід — штучна синтетична високомолекулярна речовина, яку додають у воду у кількості від 0,1 до 2 мг/л. Коагулювання змінює фізико-хі-мічні властивості води лише на краще.
Відстоювання води проводять після коагулювання для того, щоб осіли значні завислі частки, які утворилися. Суть відстоювання полягає в уповільненні швидкості руху води, коли швидше і більше опускається на дно важка і велика завись. Такі умови створюються у спеціальних спорудах — відстійниках, у які вода надходить з камери реакції.
Відстійники — це резервуари, у які вода надходить по вузькій трубі. З вузького русла труби вода виливається у широкий резервуар і уповільнює свій рух так, що майже наближається до стану спокою (з 1 м до кількох міліметрів за 1 с). Унаслідок цього завислі частки під впливом сили ваги осідають на дно відстійника у вигляді осаду. Швидкість осідання завислих часток залежить від температури води, а також розмірів і форм часток.
Залежно від напрямку руху води відстійники поділяються на горизонтальні (звичайні і радіальні) та вертикальні.
Час відстоювання води у них коливається від 2 до 8 год.
Осад крім завислих часток містить яйця гельмінтів і бактерії.
Очищення відстійників від осаду, який накопичився, здійснюють за допомогою брандспойта (струмінь води) або механічним шляхом (скрібками).
Мал. 18. Відстійник - прояснювач із осадом завислих часток
Нині застосовують новий тип відстійників, де освітлення відбувається у шарі осаду завислих часток - відстійник-освітлювач із осадом завислих часток. Це цилін-дричний резервуар, у центрі якого розташована труба (мал. 18). Від центральної труби, яка проходить вертикально, відходять дві горизонтальні труби, що мають знизу отвори. Як і вертикальний, відстійник-освітлювач має конічне дно. Вода для очистки надходить по центральній трубі у нижню частину відстійника через от-вори в горизонтальних трубках. Це дозволяє їй рівномірно розподілятися по ділянці горизонтального перетину освітлювача і підніматися з малою швидкістю догори, проходячи через шар завислих пластівців коагулянту і раніше затриманого осаду. В цей час у завислому шарі відбувається утворення нових пластівців коагулянту, які надійшли з освітленою водою, що сприяє ефективнішому затриманню завислих ре-човин порівняно з вертикальним відстійником. Проходячи через шар завислого оса-ду, вода надходить у зону освітленої води, переливається у ринву, яка відводить її на фільтр.
Перевагою відстійника-освітлювача, завдяки якій він набуває все більшого по-ширення, є менша витрата коагулянту.
Фільтрування води необхідне для звільнення її від завислих часток, які не затрималися на перших етапах освітлення води — коагуляції і відстоювання. Під час фільтрування вода частково очищається і від мікроорганізмів. Фільтрують воду шляхом пропускання її через пористий матеріал, який затримує завислі частки. Як фільтрувальний матеріал часто використовують пісок.
Фільтрування води здійснюється на спеціальних спорудах — фільтрах. Очи-стка на фільтрах значно затруднюється, якщо попередньо не проводиться обробка води, під час якої з неї вилучають планктон (дрібні тваринні і рослинні організми - зоо- і фітопланктон). Попередня обробка здійснюється на мікрофільтрах. Мік-рофільтри складаються з каркаса, обплутаного тонкою тканиною з нержавіючого стального дроту. Такий мікрофільтр затримує від 75 до 95 % водоростей і до 35 % завислих речовин. Потім вода подається на фільтри. Найчастіше застосовують швидкі фільтри.
Швидкий фільтр — це залізобетонний резервуар з подвійним дном: нижнім — суцільним і верхнім — дірчастим. На верхнє дно насипають шар підтримуваль-ного матеріалу — гравію і шар фільтрувального матеріалу — піску. Зверху пода-ється вода, яка фільтрується через шар піску, гравію і, проходячи крізь дірчасте дно, потрапляє у піддренажний простір, з якого по трубі надходить у резервуар для чис-тої води.
Завись затримується на поверхні і у верхньому шарі піску (10—15 см), який через 8—12 год роботи ущільнюється. Опір, який здійснюється на воду під час про-ходження її через товщу піску, у такому разі збільшується і з'являється різниця між тиском води над фільтром і в дренажному просторі. Це виражається у втраті напору і часто свідчить про необхідність промивки фільтра.
Пропускаючи велику кількість води, швидкі фільтри, природно, швидко зас-мічуються і вимагають очистки. Очистка їх проводиться механічним шляхом. Для цього струмінь чистої профільтрованої води спрямовують знизу догори з великою швидкістю. За такої умови шар піску скаламучується, руйнується фільтрувальна плівка і пісок відмивається від забруднення, яке разом з промивною водою перели-вається у збірні ринви, розташовані над шаром піску, і відводиться у каналізацію. Промивка фільтра займає близько 15 хв.
Щоб збільшити продуктивність фільтра, його завантажують двома шарами фільтрувального матеріалу. Така споруда мас назву швидкий фільтр з двошаровим завантаженням. Він побудований так, як і швидкий фільтр. Фільтрувальний матеріал засипають двома шарами (висотою 40—50 см): знизу — пісок з діаметром часток 0,5— 1,2 мм, а зверху — шар антрацитової крупки або подрібненого керамзиту, який має більший діаметр часток — 0,8—1,8 мм. Вода для фільтрування подається зверху вниз зі швидкістю 10 м/год.
Використовують ще фільтри АКХ. Вони відрізняються від уже описаних тим, що вода для фільтрування подається і зверху, і знизу через дренажний простір, на якому знаходиться шар гравію. Це дозволяє використовувати і нижній шар піску, який у звичайних фільтрах не брав участі у фільтруванні, що підвищує продуктивність фільтрів АКХ до 12—15 м/год. У товщі піску на межі між верхньою і середньою тре-тиною завантаження розташовані дренажні труби для збору і відводу профільтрованої води. Урівноважений тиску верхній і нижній частинах фільтра не дозволяє вимивати пісок у процесі фільтрації.
\
Контактна коагуляція сприяє швидшому утворенню завислих часток під час зітк-нення з зернинним завантаженням і за умови менших доз коагулянту, який утворює плас-тівці і адсорбує на них завислі частинки. У нижніх шарах завантаженого шару затриму-ється значніша за розміром завись, що попереджає замулювання піску і подовжує час між промивками. Промивання здійснюється так, як і швидких фільтрів. Використання контакт-них освітлювачів дозволяє відмовитися від обладнання спеціальних камер змішування і ре-акції та відстійників, що економічно вигідніше. | Але у разі значної каламутності води, яка складає більше ніж 150 мг/л, застосовувати контактний освітлювач не рекомендується. і
Існують такі методи знезаражування води: реагентні, безреагентні, термічні. До перших належать хлорування, озонування і обробка води іонами срібла. До без-реагентних методів відносять обробку води ультрафіолетовим промінням і ульт-развуком, до термічних — кип'ятіння і стерилізацію.
Найпоширенішим методом серед вищеназваних є хлорування води. Ддя хлору-вання води застосовують як газоподібний хлор, так і його сполуки (хлорне вапно, гі-похлорити, хлорамін, хлору (IV) оксид).
Хлор (СІ) — це газ жовто-зеленого кольору, який має різкий специфічний за-пах, що подразнює слизову оболонку. Молекулярна маса його 35,5. Хлор відносить-ся до отруйних речовин і тому газоподібний хлор використовують тільки на ве-ликих водопровідних станціях, де його зберігають у стальних балонах під тиском 607,8 - 709,1 кПа (6 - 7 атм).
На невеликих водопроводах і в разі місцевого водопостачання часто викорис-товують хлорне вапно.
Знезаражувальний ефект хлору полягає у безпосередній його дії на цитоплазм-му та обмінні процеси мікроорганізмів, що гальмує їх. Але відома й окислювальна дія хлорноватистої кислоти, яка утворюється у разі додавання хлору до води: СІ2 + Н20 —» НОСІ + НСІ.
НОСІ — хлорноватиста кислота — речовина нестійка, за умови рН>6 дисоці-ює на іони Н і ОСІ+ (гіпохлорит-іон) за рівнянням:
НОСІ —»Н + ОСІ+. Бактерицидна дія під час хлорування відбувається так, як і утворення гіпохлорит-іона.
Хлорне вапно є продуктом взаємодії хлору і гашеного вапна:
2Са(ОН)2 + 2СІ2 = Са(ОСІ)2 + 2Н20.
Це білий порошок, що легко розчиняється у воді з утворенням хлорноватистої кислоти, яка забезпечує знезаражувальний ефект.
Бактерицидній дії хлорного вапна сприяє група ОСІ, яка у водному середови-щі утворює хлорноватисту кислоту:
СІО Са . +Н20 -> Са(ОН)2+НСІ + НОСІ.
СІО
Свіже хлорне вапно містить близько 36 % активного хлору. Під час зберігання хлорне вапно розкладається і переходить у кальцію хлорид. Під впливом вуглекис-лоти і вологи, які містяться у повітрі, а також тепла у разі неправильного зберігання хлорного вапна у відкритому вигляді кальцію гіпохлорид — Са(ОСІ)2, який входить до складу вапна, поступово розкладається з виділенням хлору, що вивітрюється у повітря. Тому перед хлоруванням води хлорне вапно необхідно перевірити на кіль-кісний вміст у ньому активного хлору. Якщо цей вміст не нижчий ніж 28 %, то хло-рування води можливе. Щоб запобігти розкладанню хлорного вапна, його слід збе-рігати у закритій тарі у прохолодному, сухому і темному приміщенні.
Кальцію гіпохлорит - це білий порошок, який містить близько 60 % актив-ного хлору. Ця речовина стійкіша, ніж хлорне вапно, у зовнішньому середовищі.
У разі з'єднання з водою кальцію гіпохлорит утворює хлорноватисту кислоту, яка внаслідок дисоціації виділяє гіпохлорит-іон (ОСІ+), який забезпечує її бактерицидний ефект.
Хлораміни органічні (хлорамін Т, дихлорамін Т, хлорамін В) є похідними NHз, у якого один атом водню заміщений на органічний радикал, а один або обидва інші — на хлор (НСІ або НС12). У них міститься близько 20 % активного хлору, застосовуються вони для хлорування індивідуальних запасів води.
Хлораміни неорганічні утворюються безпосередньо у воді, яка має бути знеза-раженою, після додавання до неї аміаку або солей амонію і хлору.
У разі хлорування води будь-яким з вищеназваних засобів розраховують дозу хло-ру, яка повинна забезпечити повне знезаражування води. У такому разі велике значення має хлор поглинання води..
Хлорпоглинання — це кількість міліграмів активного хлору, яка необхідна для знезаражування 1 л води. Під час знезаражування ,води хлор витрачається на окис-лення мікроорганізмів, органічних і мінеральних речовин, частина його поглинається завислими речовинами. Усі ці форми зв'язку хлору входять у поняття хлорпоглинання.
Отже, щоб усі мікроорганізми загинули під впливом хлору, необхідно ввести таку кількість його, щоб покрити усю хлорпотребу води і отримати певний надлишок хлору, який називають залишковим хлором. За залишковим хлором судять про ефективність хлорування.
Якщо до води додали хлору у кількості, що перевищує хлорпоглинання більще ніж на 0,5 мг/л, то вода стає непридатною для пиття, тому що набуває специфічного присмаку і запаху. Тому, знезаражуючи воду, до неї додають таку кількість хлору, щоб після обробки (тобто понад хлорпоглинання) вода містила 0,3—0,5 мг/л залишкового хлору.
Таким чином, хлорпотреба води дорівнює сумі величин хлорпоглинання і залиш---кового хлору.
На величину хлорпоглинання здійснює вплив склад, фізичні і хімічні властивості води, кількість хлору і величина контакту води з хлором. Так, чим вищою є температура води, тим більше хлорпоглинання.
Таким чином, доза хлору буде достатньою, якщо після 30 - 60 хв знезаражування
у воді залишиться 0,3 - 0,5 мг/л вільного хлору і 0,8 - 1,2 мг/л — зв'язаного (у разі хлорування хлорамінами).
Крім дози хлору і часу контакту його з водою (30 хв - 2 год) ефективність хлору-вання залежить ще й від ступеня очистки води від завислих речовин, ретельного перемі-шування хлору з усім об'ємом води, що підлягає знезаражуванню, від біологічних особливостей мікроорганізмів, їх кількості, активності застосовуваного препарату хло-ру,
Відомо, що мікроорганізми, які не утворюють спор, менш стійкі до хлору, ніж ті, що утворюють спори. Крім того, серед неутворюючих спор мікроорганізмів також спостерігається різна стійкість до хлору. Наприклад, найстійкішою є кишкова паличка, менш стійкою — паличка черевного тифу.
Хлорування питної води досить безпечне для здоров'я людей. Установлено, що споживання води із вмістом 2,5 мг/л і більше залишкового хлору не зумовлювало ніякої патології.
Запаси хлору або хлорного вапна на території водопровідної станції необхідно збе-рігати у спеціальних складських приміщеннях.
Для приготування і зберігання розчинів кальцію гіпохлориту слід мати не менше двох баків місткістю, яка відповідала б концентрації (1 % розчин) і числу приготувань розчинів (1—2 рази на добу). Системи хлораторів повинні бути надійними щодо до-зування реагенту (хлорного вапна, хлору) і здатними регулювати її. Передбачити ре-зервні хлоратори і аналізатор залишкового хлору у воді. Приміщення хлораторної мають бути ізольованими від інших приміщень (наявність глухої масивної стіни), мати запасний (безпосередньо назовні) і основний (з тамбуром і щільними дверима) виходи, у хлора-торній слід передбачити опалення (розрахункова температура 18—20 °С), пристосуван-ня для обігріву балонів з хлором, достатнє природне і штучне освітлення, механічну витяжну вентиляцію (з отворами у підлозі) з 12-разовим обміном повітря за 1 год. Включення мотора вентилятора повинне проводитися за межами хлораторної. На випа-док аварії (наприклад, у разі порушення герметичності балона) у хлораторній слід перед-бачити дощувальну установку (систему дірчастих труб, розташовану під стелею, для розчинення газоподібного хлору), а поруч з хлораторною — ємність для заповнення розчином вапна з підведенням води. Установки для амонізації газоподібним аміаком мають бути розташовані в окремому приміщенні, ізольованому від хлораторної. Конт-
рольне визначення залишкового хлору у воді повинно проводитися кожну годину, що дозволяє підтримувати дозу хлору на потрібному рівні. Ураховуючи вищесказане, мож-на виділити такі етапи організації хлорування:
1) підготовка апаратури для подачі рідкого хлору або розчину хлорного вапна;
дозування хлору і внесення його у воду;
змішування хлору з водою;
експозиція хлору з водою, яка необхідна для виявлення його бактерицидної дії.
Як правило, хлорування проводиться після проходження води через фільтри, коли
вона повністю очищена від завислих речовин і хлор найефективніше діє на мікроорга-нізмми. Потім вода надходить у закриту систему, яка складається з резервуара для чистої води, насосної станції, водопровідної мережі, що сприяє попередженню небезпеки вто-ринного бактеріального забруднення води.
Залежно від величини дози хлору, яку застосовують, відрізняють звичайне хлору-вання з урахуванням величини хлорпотреби води та інші його модифікації: подвійне хлорування, суперхлорування, хлорування з переамонізацією.
Подвійне хлорування застосовують на річкових, водопроводах, коли бактері-альне обсіменіння води досить значне. У такому разі хлор додається перший раз з коагулянтом перед відстійниками, а другий — як звичайно після фільтрації.
Таке додавання хлору поліпшує процес коагуляції, дозволяє зменшити дозу коа-гулянту і пригнічує ріст мікроорганізмів, які забруднюють пісок на фільтрах. У разі такого виду хлорування загальна витрата хлору майже не збільшується, причому перед відстій-никами його додають у більшій концентрації (1—1,5 мг/л), ніж після фільтрації (0,3 - 0,5 мг/л).
Суперхлорування (перехлорування) води проводять у разі значних коливань бак-теріальної забрудненості води з метою зниження її запаху і колірності, а також у польових умовах, коли неможливо забезпечити необхідний 30-хвилинний контакт води з хлором,
У разі використання такого методу хлорування вода обробляється більшими дозами хлору, наприклад 10—20 мг/л, і залишковий хлор досягає великих концентрацій — 1—1,5 мг/л. Великі дози хлору дають швидкий і надійний ефект навіть за умови 15-хвилинної екс-позиції. Надлишок залишкового хлору вилучають шляхом аерації, а також хімічними мето-дами: зв'язуванням хлору натрію тіосульфатом, сірки (IV) оксидом, фільтруванням через шар активованого вугілля. Вилучення надлишку хлору з води називають дехлоруван-ням.
Хлорування з преамонізацією - це комбінований метод. Суть його полягає в тому, що у воду, яка підлягає знезаражуванню, уводять спочатку розчин аміаку, а через кілька секунд - хлор. У такому разі у воді утворюється водний розчин аміаку (NН40) і хлорноватиста кислота, які під час взаємодії утворюють нові сполуки, що містять хлор, — хлораміни, які мають бактерицидні властивості. Порівняно з хлором хлораміни три-валіше зберігають свій знезаражуючий вплив і попереджають появу неприємних запахів, що інколи виникають у разі хлорування води, яка містить феноли. Хлорфеноли, які міс-тяться у воді, за умови хлорування надають їй неприємного аптечного» запаху і прис-маку. Хлораміни не утворюють хлорфенолів, але мають слабкий окислювальний потен-ціал. Тому тривалість знезаражування води таким методом повинна становити не мен-ше ніж 24 год.
Озонування води. Цей метод знезаражування води має ряд переваг порівняно з хлоруванням. Так, повне знезаражування води, за допомогою озонування відбувається протягом декількох хвилин, озон не надає воді присмаку і запаху, навіть якщо сполу-чається з різними речовинами, які містяться у воді. Крім того, озон одночасно із знезара-жуванням знебарвлює воду і усуває ті запахи, які має вода. На процес озонування мало впливають зміни температури, рН, каламутність та інші властивості води. Важливою перевагою методу є також можливість виробляти озон на місці, що вирішує питання про його постачання.
Озон (Оз) - газ голубуватого кольору з різким неприємним запахом. Відносна щіль-ність його — 1,678, розчинність у воді за температури 0 °С і атмосферного тиску 1013,1 гПа (760 мм рт.ст.) — 980 мг/л. Сильну бактерицидну дію озону пояснюють його висо-ким окислювальним потенціалом, завдяки якому він руйнує не тільки цитоплазму мікроор-ганізмів, але й усі органічні речовини у воді.
Одержують озон безпосередньо на водопровідних станціях з повітря шляхом «ти-хого» розряду у спеціальних приладах - озонаторах, що складаються з двох електродів з повітряним прошарком між ними (2—3 мм), який служить розрядним простором. Один з електродів під'єднують до змінного струму високої напруги, другий заземлюють. Щоб створити «тихий» (без блискавок) розряд, у розрядний простір вміщують діелек-трики із спеціального скла.
Озоно-повітряна суміш надходить через фільтроносні пластинки у воду і змішу-ється з нею у контактному резервуарі. Доза озону, необхідна для знезаражування будь-якої води, коливається від 1 до 4 мг/л, причому великі дози застосовують, коли необ-хідно крім знезаражування ще знебарвити та дезодорувати воду.
Тривалість знезаражування води цим методом складає 3—5 хв. Надлишок озону з води виділяється у повітря, швидко розкладаючись з утворенням атомарного кис-ню, тому вміст залишкового озону мас бути 0,1—0,3 мг/л.
Знезаражування ультрафіолетовим промінням. Цей метод знезаражування води відноситься до безреагентних, перевагою яких, порівняно з реагентними, є відсут-ність змін властивостей води, що підлягає знезаражуванню (наприклад, присмаку і за-паху, як це може бути за умови хлорування).
Безреагентними називають такі методи, які не потребують додавання до води будь-яких речовин.
Ультрафіолетове випромінювання має бактерицидні властивості. Знезаражування води за допомогою цього випромінювання проводиться протягом декількох секунд, що є перевагою даного методу. Але цей метод має і недоліки. Насамперед це те, що важко перевірити належний хід знезаражування і тому потрібний щоденний бактеріологічний контроль. Крім того, ультрафіолетове випромінювання, що діє на воду, частково погли-нається і вже потім чинить вплив на мікроорганізми. Ураховуючи це, можна розрахову-вати на повне знезаражування тільки дуже прозорої, вільної від колоїдних речовин води. Тому знезаражування води ультрафіолетовим випромінюванням можливе тільки у разі ви-користання на водопроводах підземних вод.
Для знезаражування застосовується герметична камера - опромінення, у якій розташовується бактерицидна лампа у кварцевому чохлі. Чохол захищає лампу від води і вільно пропускає ультрафіолетове випромінювання, У камері є спрямовуючі спіралі для перемішування води, а для очистки кварцевих чохлів від випадання на їх поверхні солей і каламуті є спеціальні очисні пристрої. Для спостереження за роботою бактерицидної установки слід передбачити оглядові вікна.
Знезаражування води ультразвуком. У разі дії ультразвуку більшість мікро-
організмів, що знаходяться у воді, гинуть протягом 5 с. У такому разі ефективність знеза-ражування не залежить від колірності і каламутності води. Вплив ультразвуку не змі-нює хімічний склад води, її смак і запах.
Установка для утворення ультразвукових коливань має ламповий генератор, який забезпечує струм високої частоти, і вібратор, що перетворює електричні коливання у ме-ханічні.
Кип'ятіння і стерилізація. Кип'ятіння використовують для знезараження невеликих кількостей води у лікарнях, школах, дитячих закладах, на промислових підприємствах. Для кип'ятіння застосовують куби і кип'ятильники. Важливо передбачити, щоб бачок для збері-гання перевареної води мав кришку, яка закривалася б замком, і кран або фонтанчик для за-бору води. Заповнювати бачок водою слід щоденно. Воду, що залишається, необхідно вили-вати, а бачок перед наповненням свіжою порцією перевареної води слід промивати кип'-ятком.
Стерилізація також не дозволяє обробити великий об'єм води, і тому цей метод застосовують у медичній практиці для стерилізації розчинів, призначених для ін'єк-цій. Під час стерилізації повністю гинуть усі види мікроорганізмів, що містяться у воді, у тому числі й ті, які утворюють спори.
ПОТОЧНИЙ САНІТАРНИЙ НАГЛЯД ЗА ЦЕНТРАЛІЗОВАНИМ ВОДОПОСТАЧАННЯМ
Поточному державному санітарному нагляду підлягають джерела водопоста- чання, різні водопровідні споруди і установки.
Здійснюється систематичне спостереження за санітарним станом джерел водо-постачання з обов'язковим проведенням лабораторного контролю за якістю води в них, за дотриманням установленого санітарного режиму у межах зон санітарної охорони водопроводу.
ДЕЦЕНТРАЛІЗОВАНЕ (МІСЦЕВЕ) ВОДОПОСТАЧАННЯ
Ця система водопостачання найпоширеніша у сільських населених пунктах і за-безпечує водою порівняно великі кількості людей.
До місцевих джерел водопостачання належать каптировані джерела, бурові і шахтні колодязі. Найпоширенішими є шахтні колодязі. Це квадратна або кругла шахта, що досягає ґрунтових або міжпластових вод, які залягають на глибині 30 -40 м, рідше — 50 м. Відстань від колодязя до місць постачання не повинна перевищувати 100 м.
Улаштовуючи колодязь, необхідно передбачити водонепроникне кріплення стінок шахти. Добрим матеріалом для цього є залізобетонні кільця циліндричної форми діаметром 1 м і висотою 0,7—1 м, цегла. Кріплення захищає стінки колодязя від обвалу і проникнення брудної води з верхніх водоносних шарів. Тому воно по-винно бути міцним і довговічним. Порівняно швидке руйнування дерева робить цей матеріал непридатним для колодязя.
Крім шахти, або ствола, у колодязі є водоприймальна частина, що заглиблена у водоносний горизонт, і надземна частина. На дно водоприймальної частини укла-дають шар крупного піску і гравію. Це запобігає появі каламуті води під час її забо-ру. Надземна части на колодязя — оголовок — повинна виступати над поверхнею землі на 0,8 м. Оголовок накривають кришкою, над ним установлюють навіс від до-щу.
Щоб запобігти забрудненню, навколо вертикальної частини зрубу роблять глиняний замок. Для цього виймають грунт у ширину 1 м і 2 м у глибину і заповню-ють утворений простір жирною глиною. Навколо колодязя роблять насип на 0,25 м у висоту і скат у радіусі не менше ніж 2,5 м. Це необхідно для відводу атмосферної і води, яку розливають.
Щоб зберегти воду від забруднення, яке може проникнути в неї ззовні, слід обладнати глухе перекриття його і установити насос. Частіше з цією метою вико-ристовують поршневі, а інколи і центробіжні насоси. Для підйому води необхідно обладнати вал з укріпленим на ньому постійним відром. Користуватися для підйому води власними відрами категорично забороняється.
Необхідно не менше двох разів на рік ретельно очищати колодязь від мулу, у яко-му мікроорганізми, що туди потрапили, виживають дуже довго. А коли з'являється заг-роза зараження води патогенними мікроорганізмами, колодязну воду необхідно знеза-разити. Це проводять тоді, коли колодязна вода не відповідає санітарним вимогам, а са-ме: у разі підвищення окисленості, появи аміаку і нітритів, збільшення вмісту хлоридів, зниження титру кишкової палички, появи кишкових інфекційних захворювань серед населення, яке користується водою із колодязя, після ремонту або чистки колодязя, у разі затікання у колодязь поверхневих талих або дощових вод.
Знезаражування проводять так. Спочатку вичерпують із колодязя воду, очищають дно і стінки від осаду і забруднення і обмивають їх міцним (3—5 %) розчином хлорного вапна. Після заповнення колодязя новою водою вводять 1 % розчин хлорного вапна (по відру на кожний кубічний метр води). Потім вичерпують воду з колодязя до тих пір, доки не зникне різкий запах хлору, визначають бактеріологічні показники води і після цього дозволяють нею користуватися.
Якщо існує небезпека щоденного зараження води у колодязі (захворювання кишковими інфекціями), пропонується хлорування води у спеціальній тарі або безпо-середньо у колодязі. У такому разі кращий результат дає дворазове хлорування: вранці і ввечері. Це хлорування проводять так, як описано вище, але без очистки і вичерпуван-ня.. Щоденна доза активного хлору становить 3—4 мг/л. Вміст залишкового хлору у колодязній воді повинен періодично контролюватися.
Ефективним вважається хлорування за допомогою спеціальних керамічних по-судин (патронів), заповнених хлорним вапном, які підвішуються у колодязі. За рахунок пористих стінок патрона хлор поступово надходить у воду. Зміна хлорного вапна про-водиться через 1,5—2 міс.
Якщо для водопостачання використовують водоносний горизонт, близько розта-шований від поверхні землі (6—7 м), то можна обладнати трубчастий колодязь, виго-товлений заводським способом. Це комплект, який складається з труб, фільтра і насоса. Ці колодязі установлюють без застосування буріння. Спеціальний наконечник дозволяє вводити труби у землю ударним або обертальним способом до тих пір, доки нижня час-тина труби, яка має отвори і дрібну сітку, заглибиться у водоносний горизонт. На по-верхні землі установлюють колонку з поршневим циліндром і штангою з рукояткою для відкачки води.
Перевагою цього колодязя, порівняно із шахтним, є відсутність відкритого зв'язку між підземною водою і поверхнею землі, недоліком — можливість викорис-тання тільки ґрунтових вод, що залягають близько до поверхні землі.
Якщо для водопостачання використовують джерело, то необхідно зробити кап-таж його, тобто спеціальну споруду для збору води. Щоб запобігти утворенню підпору, який може змінити напрямок підземного руху води і тим самим зменшити або закрити повністю вихід її на поверхню, воді треба створити вільний відтік. Для цього засто-совують переливну трубу, по якій вода стікає з каптажу. Навколо місцевих джерел водопостачання установлюють зони санітарної охорони.
Місця влаштування бюветів, колодязів та каптажів джерел слід розташовувати на незабрудненій та захищеній території, яка знаходиться вище за течією ґрунтових вод на відстані не менше ніж 30 м від магістралей з інтенсивним рухом транспорту та не менше ніж 50 м (для індивідуальних колодязів - не менше ніж 20 м) від вбиралень, вигрібних ям, споруд та мереж каналізації, складів добрив та отрутохімікатів, місць утримання худоби та інших місць забруднення ґрунту та підземних вод.
Територію поблизу колодязя, каптажу джерела чи бювету треба утримувати в чистоті та організовувати відведення поверхневого стоку. У радіусі 50 м від бюветів, колодязів та каптажів джерел не дозволяється здійснювати миття транспортних засобів, водопій тварин, влаштовувати водоймища для водоплавної птиці, розміщувати пристрої для приготування отрутохімікатів та іншу діяльність, що може призвести до забруднення ґрунту та води. Забороняється влаштовувати бювети, колодязі та каптажі джерел у місцях, що затоплюються, зазнають розмивів, зсувів та інших деформацій, на понижених та заболочених територіях. Забороняється використовувати для підйому води із колодязя чи каптажу джерела громадського користування ємкості, які приносять споживачі, а також набирати воду із відра загального користування посудом, що належить споживачам. Для утеплення і захисту колодязів та каптажів джерел від замерзання можна використовувати пінобетон, мати із чистої соломи, сіна, стружки тощо, але при цьому зазначений матеріал не повинен потрапляти у водозабір. Забороняється використовувати для цієї мети гній, перегній та інше.
Щойно побудовані бювети, колодязі та каптажі джерел можна вводити в експлуатацію лише після їх обстеження посадовою особою державної санітарно-епідеміологічної служби відповідної адміністративної території та заповнення Санітарного паспорта (додаток 6). Санітарний паспорт оформляється власником бювету, колодязя чи каптажу джерела спільно з посадовою особою державної санітарно-епідеміологічної служби відповідної адміністративної території у двох примірниках та ними підписується. Один примірник Санітарного паспорта знаходиться в закладі державної санітарно-епідеміологічної служби відповідної адміністративної території, другий - у власника цієї споруди. Продовження терміну дії Санітарного паспорта реєструється щорічно в обох примірниках.
Колодязі та каптажі джерел необхідно влаштовувати з дотриманням вимог, наведених у додатку 7.
САНІТАРНИЙ НАГЛЯД ЗА МІСЦЕВИМ ВОДОПОСТАЧАННЯМ
Заклади санітарно-епідеміологічної служби ведуть облік і паспортизацію місцевих джерел водопостачання і споруд для забору і підйому з них води. Періодично проводять їх санітарне обстеження з лабораторним дослідженням якості води.
Спеціалісти санепідстанцій беруть участь в організації і проведенні заходів щодо масової або епізодичної санації споруд місцевого водопостачання. У санацію входять ре-монт обладнання, очистка і хлорування колодязів, поліпшення санітарного стану терито-рії навколо джерела тощо.
Організовується постійне (за допомогою патронів) або разове хлорування води у колодязях і ведеться контроль за його ефективністю.
Здійснюється санітарний контроль за водопостачанням в організованих колективах (у школах, дитячих комбінатах, на польових станах тощо). Проводиться нагляд за станом транспорту, що використовується для перевезення питної води.
Дані про умови водопостачання у сільських населених пунктах і впливу його на здоров'я і санітарні умови життя людей вивчаються, на їх основі розробляються оздо-ровчі заходи.
Серед населення сільських районів слід проводити санітарно-просвітню роботу з питань гігієни місцевого водопостачання.