Реферат з екології

Організація водопостачання населених місць

Населення необхідно забезпечувати достатньою кількістю води, до того ж
якісною. Вода не повинна викликати ніяких патологічних змін з боку
організму, бути причиною розповсюдження заразних захворювань, а також
викликати неприємні відчуття своїм виглядом, смаком і запахом.

При організації водопостачання населення враховується наявність й
характер джерела води, його доступність, можливість одержати достатню
кількість води потрібної якості. При виборі джерела води враховуються
дебіт його і якість води, яка значною мірою визначається походженням і
умовами формування, а також характером і ступенем її забруднення. При
цьому необхідно також врахувати перспективи розвитку даного населеного
пункту і його благоустрій.

При всій різноманітності джерел води можна все ж таки вказати на їх
можливий дебіт. У великих річках кількість води обчислюється в сотнях і
тисячах метрів кубічних за секунду, в малих до 2-3 м3/с. Повноводність
річок змінюється по сезонах року: різко зростає під час весняного
паводка І знижується в літню межень. Вирішуючи питання водопостачання із
відкритих водойм, орієнтуються на середній рівень кількості води в літні
місяці, встановлений за ряд років. Природно, що для водопостачання може
бути використана лише частина дебіту водойми.

Дебіт артезіанських свердловин дорівнює в середньому 10-18 м3/год,
шахтних колодязів, які живляться ґрунтовими водами -1,5-6,5 м3/добу.
Зіставлення цих величин показує, що можливість одержати велику кількість
води із підземних джерел обмежена.

Далі необхідно вирішити питання про відповідність якості води у джерелі
гігієнічним вимогам. Багаторазові лабораторні дослідження не повинні
залишати сумніву щодо якості води і того, що одержані дані
характеризують істинний стан джерела, а не випадкові зміни, які виникли
під впливом перехідних факторів. Особливе значення це має стосовно
відкритих водойм, в яких склад води міняється залежно від пори року,
стану погоди, а тому необхідний цикл сезонних досліджень. Щодо відкритих
водойм потрібно також знати санітарний стан водозбірних площ, їх
заселеність, наявність випусків стічних вод і характер використання
річки вище майбутнього місця водозабору.

Що стосується підземних вод, то необхідно знати глибину залягання
водоносних шарів, їх захищеність водотривкими породами, характер порід
(тріщинуваті, піщані, глинисті тощо) і санітарну характеристику зони
живлення, відстань від місць можливого забруднення води. Ці та інші
відомості потрібні насамперед для судження про надійність, стійкість
позитивної в гігієнічному відношенні якості води, можливість ліквідації,
виправлення чи попередження впливу негативних факторів і організації
надійної санітарної охорони джерела води. При виборі джерела питної води
необхідно одночасно вирішувати питання і про джерело промислового
водопостачання, щоб не витрачати доброякісну воду на технічні цілі. При
відсутності на місці доброякісної води водогони прокладають за десятки і
сотні кілометрів (Одеса, Донецьк, Харків, Баку).

При організації централізованого водопостачання перевагу необхідно
віддавати підземним водам, оскільки:

вони захищені шарами землі від забруднення з поверхні;

2) під час фільтрації через шари грунту покращуються фізичні й
бактеріологічні показники якості води. Усе це здешевлює витрати на
покращання якості води. Крім цього, вода може забиратися в межах самого
населеного пункту або поблизу нього, що спрощує інженерні комунікації
водогону і зменшує витрати на одержання питної води.

Найкращими джерелами води для питного водопостачання є артезіанські
води. При неможливості їх використати слід орієнтуватися на інші джерела
води в такому порядку: міжпластові не-напірні; грунтові води; води з
водойм з незарегульованим стоком (річки); в останню чергу водойми з за
регульованим стоком (озера, водосховища, ставки, заплави тощо).

Норми водопостачання. Гігієнічні вимоги до водопостачання стосуються не
тільки якості, але і кількості води. Достатня кількість води забезпечує
населенню високий рівень особистої гігієни, господарсько-побутового
водокористування і загального санітарного благоустрою населеного пункту.
В основу цих норм покладено: фізіологічну потребу у воді, приготування
їжі, підтримання гігієни тіла, чистоти житла, витрати води в громадських
установах, на підтримання чистоти садиб, доріг, поливання зелених
насаджень, влаштування фонтанів тощо.

Розраховуючи необхідну кількість води, враховують рівень
санітарно-технічного благоустрою жител і доступність води. При
децентралізованому водопостачанні на одного мешканця потрібно 30-50
дм3/добу, тоді як при централізованому водопостачанні — 80-420 дм3/добу.
Відповідно до «Санітарних правил проектування, будівництва і
експлуатації господарсько-питних водогонів», норми води для районів
жилої забудови населених місць залежать від доступності води, характеру
водонагрівних приладів і наявності каналізації (табл. 1.1).

Таблиця 1.1 Норми водоспоживання для житлових і громадських будівель

Житлові будинки квартирного типу Принцип розрахунку Норма води

(л/добу)

Житлові будинки квартирного типу із водопроводом, каналізацією, без
ванн на 1 мешканця 80-100

Теж саме із газопроводом -“- 100-125

Житло з ваннами і водонагрівачами на твердомупаливі -“- 120-150

Теж саме з газовими водонагрівачами -“- 150-200

Теж саме з швидкодіючим водорозбором -“- 200-250

Теж саме з гарячим і централізованим гарячим водопостачанням -“- 250-400

Гуртожитки без душу -“- 50-75

Гуртожитки з душем -“- 75-100

Лікарні, санаторії загального типу і будинки відпочинку (із загальними
ваннами і душовими) На 1 ліжко 250-300

Поліклініки й амбулаторії На 1 хворого 15

Бані (без басейну) На 1 відвідувача 125-180

Навчальні заклади і загальноосвітні школи На 1 учня 15-20

При заборі оди з вуличних колонок На 1 мешканця 30-60

Організація централізованого водопостачання

У селах і невеликих містах для влаштування водогону переважно
використовують артезіанські, грунтові й джерельні води. Експлуатація
таких водогонів порівняно проста.

Водогін з підземних джерел водопостачання складається з: 1) джерела
води (свердловина, буровий колодязь, каптаж); 2) насосної станції
першого підйому, що подає воду з джерела в резервуар; 3) пристосувань
для кондиціювання води (дегазація, опріснення, дезактивація) при
необхідності; 4) установки для знезаражування води; 5) насосної станції
другого підйому, що подає воду з резервуара чистої води в резервуар
водонапірної башти і у водорозбірну мережу населеного пункту; 6) мережі
трубопроводів, по яких вода подається в населений пункт у кожний будинок
або до водорозбірних колонок.

Якщо доброякісної підземної води немає або кількість її обмежена,
організовують водогін з відкритої водойми. Так, водопостачання Києва,
Дніпропетровська, Одеси, Харкова та багатьох інших міст України і світу
організовано з відкритих водойм. У ряді населених пунктів використовують
для питного водопостачання атмосферну, опріснену або воду із водосховищ.

Подавати воду з відкритих водойм безпосередньо споживачам не можна.
Природні зміни органолептичних властивостей (каламутність під час
паводка і після дощу), бактеріальне забруднення, вплив на санітарний
стан водойм різних видів його використання не дозволяють розраховувати
на стійку якість води і відповідність гігієнічним нормам. Тому для
централізованого водопостачання вода з відкритих водойм обов’язково
піддається обробці.

Місце для забору води з водойми повинно: а) бути безпечним в санітарному
відношенні; б) при будь-яких змінах режиму водойми повинна бути достатня
кількість води; в) забірні споруди у воді й на березі необхідно надійно
захищати від пошкоджень.

Забір води на річці організовують вище за течією стосовно населеного
пункту, місць водокористування і спуску стічних вод, водопою тварин, зон
відпочинку. Глибина водойми в місці водозабору повинна бути не менше 2,5
м, щоб при заборі води не засмоктувалось болото чи вода з поверхні
водойми. Горловину водозабірної труби обов’язково закривають сіткою, щоб
не потрапляли різні плаваючі речі.

Воду можна забирати не безпосередньо з водойми, а з різного типу
водоприймачів, розташованих вздовж берега . Основне їх призначення —
звільнення води від завислих часток. Якщо берег складається з пористих
порід, то воду можна забирати не безпосередньо з водойми, а з викопаних
на деякій відстані від річки берегових колодязів. Вода, що надходить в
колодязь, профільтровується через товщу грунту. Якщо грунт дуже щільний,
тоді колодязь з’єднують з водоймою за допомогою фільтрувальних траншей,
заповнених гравієм і піском.

Подальше покращання якості води проводиться на головних, спорудах,
водогону . Насосами першого підйому воду подають з водойми на очисні
споруди. Для поліпшення якості води найчастіше застосовують освітлення
(усунення каламутності), знебарвлення (усунення колірності),
знезаражування (звільнення води від різних мікроорганізмів, у тому числі
й збудників захворювань).

Освітлення води можна досягти при тривалому відстоюванні. Однак природне
відстоювання відбувається повільно, а ефективність його невелика. Тому
воду очищають за однією із двох схем: 1) шляхом відстоювання з подальшою
повільною фільтрацією або 2) шляхом коагуляції, відстоювання і швидкої
фільтрації.

Тривалість перебування дрібних часток мулу в завислому стані в товщі
води й випадання їх в осад залежить від швидкості руху води, питомої
ваги і діаметра завислих речовин. Найбільш сприятлива умова для
звільнення води від різних механічних домішок зменшення швидкості потоку
води, що досягається у відстійниках. Вода, потрапляючи з труб в басейн,
зменшує швидкість від 1м/с до декількох м/с І стає практично нерухомою.

Залежно від напрямку руху води, відстійники бувають горизонтальними і
вертикальними. Відстійники — це великі резервуари глибиною декілька
метрів, в яких вода протягом 4-8 годин з дуже малою швидкістю рухається
від входу до виходу. За цей час найбільші частинки встигають осісти на
дно.

Після відстоювання воду фільтрують. Фільтра — це залізобетонні
резервуари з подвійним дном: нижнім суцільним і верхнім дірчастим. Між
ними утворюється дренажний простір, в який потрапляє профільтрована
вода. На верхнє дно спочатку вкладають підтримувальний шар щебеню і
гравію, на нього — фільтрувальний шар піску, на який подається вода.
Профільтрована вода збирається на нижньому дні фільтра . Швидкість
фільтрації — 0,25-0,35 см/год.

Фільтри добре очищають воду лише після дозрівання так званої біологічної
плівки. Біологічна плівка утворюється на поверхні піску із затриманих
завислих частинок, водного планктону (водоростей, живих організмів), в
тому числі бактерій. При цьому розміри пор між піщинками настільки
зменшуються, що на поверхні фільтра затримуються не тільки найдрібніші
частинки, а навіть яйця гельмінтів і до 90-92 % бактерій. Через кожних
30-60 діб фільтри очищають. При цьому видаляють 2-3 см верхнього,
найбільш забрудненого шару піску. Повільні фільтри можна використовувати
на невеликих (сільських) водогонах.

На потужних станціях воду очищають за іншою схемою. Для прискорення
процесу осідання змулених частинок і гумінових речовин, які надають воді
каламутності й забарвлення, проводять коагуляцю вода. Коагуляція води
досягається завдяки внесенню у воду хімічних реагентів — коагулянтів
(А12(504)3 РеС13, Ре30, тощо). Маючи позитивний електричний заряд,
коагулянти адсорбують негативно заряджену суспензію мікробів і дрібні
частки органічних та неорганічних речовин, що знаходяться у воді. При
цьому утворюються пластівці, що осідають. У процесі осідання вони
захоплюють із собою найдрібніші частинки мулу, мікроби і колоїдні
гумінові речовини. Внаслідок коагуляції та відстоювання з води осідає
також понад 95 % яєць гельмінтів. Значно полегшують і прискорюють
процеси коагуляції флокулянти, такі як поліакриламід, активована
кремнієва кислота,

Після коагуляції значно швидше очищається вода на швидких фільтрах. Вони
пропускають шар води 5-8 м за годину (в 50 разів більше, ніж повільні),
але забиваються швидше. Тому їх необхідно 1-2 рази на добу очищати від
осаду. Промивають фільтр під тиском, пускаючи воду в зворотному
напрямку, тим самим змиваючи осад з поверхні фільтра.

Зараз у водопровідній практиці використовують освітлювач, в якому вода
проходить через шар завислого осаду коагулянта. У результаті цього
пластівці коагулянта збільшуються і затримують частинки, що створюють
каламуть. Таким чином, шар завислих пластівців є свого роду фільтром,
через який проходить вода. Процес очистки води при цьому відбувається
набагато інтенсивніше і з меншими витратами коагулянта, ніж звичайно.

При необхідності воду піддають спеціальним методам обробки. Якщо у воді
є гази, які надають їй вираженого неприємного запаху, наприклад
сірководень, воду дегазують, тобто звільняють від розчиненого газу. Є
випадки, коли вода містить підвищену кількість солей, які надають їй
неприємного присмаку і роблять непридатною до вживання.
Високомінералїзовані води необхідно демінералізувати. Це проводять
шляхом дистилювання, електролізу, зворотного осмосу, екстракції, іонного
обміну з використанням різного типу опріснювального устаткування.

Якщо вода містить підвищену кількість радіоактивних речовин — її
дезактивують, пропускаючи через іонообмінні фільтри. При необхідності
воду дефторують або фторують, зменшуючи чи збільшуючи кількість фтору у
воді. Спеціальні методи обробки покращують якість води і тим самим
роблять її придатною для вживання людьми.

Похожие записи