Су көздерінің гигиеналық сипаттамасы

Су көзіндегі судың  сапасы тек химиялық қауіпсіздік  көрсеткіштерімен ғана бағаланбанбайды, сонымен қатар, органолептикалық және микробиологиялық көрсеткіштерімен де бағаланады. Таңдап алынған сумен  қамтамасыз ету көздері сапасына қарай 3 класқа бөлінеді  1-ші класқа жататын су көздері ең таза болып табылады. 1-ші классқа жататын жер асты су көздері ауыз су сапасына сәйкес болғандықтан, тазартуды қажет етпейді. 2- 3- ші класқа жататын жер асты су көздерінің сапасында 3.02.002.04 СанЕмН талаптарынан жеке көрсеткіштері бойынша ауытқулары болады. Классы жоғарылаған сайын судың сапасы төмендейді. Жалпы алғанда, кез келген класқа жататын жер асты су көздерінің сапасы жер үсті су көздеріне қарағанда жоғары болады. Жер беті су көздерінің ішінде жер асты су көздеріндегі тәрізді 1-ші класқа жататындары таза, 3-ші класқа жататын көздері лас болып табылады. Бірақ, жер асты су көздерден айырмашылығы, 1-ші класқа жататын жер беті суларын тазартпай және зарарсыздандырмай пайдалануға болмайды.

Суды тазалау схемасы  мен қажетті өңдеу әдістері әрбір  нақты су көздері үшін технологиялық  зерттеулердің негізінде немесе ұқсас жағдайлардағы су тазартатын құрылыстардың жұмыс істеу тәжірибесі негізінде анықталады.

Сумен қамтамасыз етуге арналған жер асты су көздерінің 1-ші класқа жататын  сулары өңдеуді қажет етпейді. 2-ші классқа жататын су көздеріне  аэрация, сүзу және зарарсыздандыру  жүргізіледі, 3-ші класқа жататын су көздеріне – 2-ші классқа қолданатын өңдеу әдістеріне қосымша сүзгіден өткізуден бұрын тұндыру, коагулянттар енгізу және басқалар жүргізіледі.

1-ші класқа жататын  жер беті су көздері сүзіледі, қажеті болса коагуляцияланады  және зарарсыздандырылады. 2-ші класс  суларының сапасын жақсарту үшін  коагуляциялауды, тұндыруды, сүзуді, зарарсыздандыруды қажет етеді,  егер микропланктон болса –  микросүзгіден өткізеді. 3-ші классқа  жататын су көздерінің суларын  2-ші класқа қолданылған әдістермен  қатар, қосымша мөлдірлігін арттыру,  тотықтыру және сорбциялық әдістер  мен зарарсыздандырудың тиімді  әдістерін пайдаланады.

Су сапасын жақсарту әдістері.

(химиялық және физикалық)

Жалпы түсінік. Су сапасын жақсарту әдістері судың эпидемиялық,  химиялық, радиациялық қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін, сонымен қатар,  қолайлы оргнолептикалық қасиетін тудыру үшін жүргізіледі. Осы әдістердің көмегімен су инфекциялық, паразитарлық аурулардың қоздырғыштарынан, токсикалық заттар мен радионуклидтердің, артық тұздан, ілінген заттардан, сасық иісті газдардан босатылады.

Су сапасын жақсарту әідістерін  негізгі және арнайы деп екі түрге бөледі. Негізгі әдістерге суды тазарту, (түссіздендіру, мөлдірлеу) және залалсыздандыру жатады. Мөлдірлеу- лайлылығын жою болса, ал  түссіздендіру- түстілігін жою, залалсыздандыру- патогенді микроағзаларды жою болып табылады. Мөлдірлеу мен түссіздендіру   суды тұндыру, коагуляциялау, фильтрациялау арқылы іске асырылады.  Залалсыздандыру үшін физикалық және химиялық әдістерді қолданады. Арнай әдістерді негізгі әдістердің көмегімен су сапасын нақты  жақсарта алмаған жағдайда қолданады. Тазарту және залалсыздандыру әдістерін таңдау су көзінің сапасын және сипатына байланысты. Су көзі неғұрлым таза болса, соғұрлым суды  кондиционерлеу азаяды. Осы жоспарда  жерасты пласт аралық судың артықшылығы бар, бұлар сыртқы ластанудан қорғалған, эпидемиологиялық жағынан қауіпсіз және су сапасының тұрақты екендігімен ерекшеленеді. Бірақ та жер асты суларының  аздаған  дебиты болады ( дебит- уақыт бірлігіндегі  су көзінен түсетін судың көлемі) тұрғыны аз елді мекендерді сумен қамтамасыз ету үшін қолданылады. Сондықтан ірі қалаларда  орталықтандырылған сумен ұамтамасыз етудің   жер асты су көзінің жеткілікті дебиті жоқ болған кезде  беткей су көздерін пайдаланды.

Суды тазарту. Бастапқы этапта су сапасын жақсарту үшін оны тазартады, яғни мөлдірлейді және түссіздендіреді.  Кіші су құбырларында  осы мақсатта  табиғи тұндыру және баяу сүзгіден өткізуді жүргізуге болады. табиғи тұндыру горзиантальды тұндырғыштарда жүреді-   бұның тереңдігі бірнеше метр,  су баяу ағатын үлкен резервуар болып табылады. Осы кезде резервуардың түбіне  ірі дисперсты ілінген заттар тұнады. Су баяу сүзгәіден өткенде ғана  су мөлдірленеді. Баяу сүзгі-  тазартылған су өтетін   түбінде дренажды түтігі бар бетонды немес кирпичті резервуар. Дренажды түтіктің  үстінде ұстап тұратын қабаты бар ол сүзгінің қызметін атқарады,  ол осы түтіктің тесіктері арқылы   құмның түсуіне жол бермейді. Құм қабаты қалыңдығы 1 м және диаметрі  0,25-0,5 мм ұстап тұратын қабатқа жүктеледі. Судың жақсы тазартылуы  «жетілу» үрдісінен өткен фильтрде  жетеді. «Жетілу» кезінде құмның жоғарғы қабатына  ілінген заттардың тұнуы поралары микроскопиялық болады, осының нәтижесінде гельминттердің жұмыртқалары мен бактериялардың 99 пайызы ұсталынып қалады. Жетілген құмның жоғарғы қабатын биологиялық пленка деп атайды. Осында органикалық заттардың минерализациясы мен ұсталған микроағзалардың өлуі жүреді. Сүзгінің жылдамдығы 0,1-0,3 м/ сағат құрайды.

Осымен бірге, баяу сүзгілер қалалық су құбырларында қолайлы  емес, себебі  аз өндіріледі. Ірі  су құбырлары станцияларында  алғашында  суға химиялық реагентті- коагулянтты  қосу  арқылы ілінген заттардың  тұну үрдісін жылдамдатып, содан  кейін  қысқа уақыт тұндырған  соң  (2-3 сағ) жылдам сүзгілерден өткізеді.   Коагулянт ретінде  күкіртқышқыл алюминий, хлорлы темір, күкіртқышқыл темірді  қоланады. Суға коагулянтты  қосқан кезде  коагулянт бикарбонаттар, басқа да электролиттермен әсерлесіп, ірі ұлпа түрінде су  түбіне тұнады. Түзілген ұлпа  жоғарғы белсенді беткейдің  және электрлік зарядталу  нәтижесінде  ілінген заттар, микроағзалар, коллоидты қоысылыстарды өзіне  сіңіріп, су түбіне тұнады. Коагуляцияны тиімді жүргізу үшін  суда бикарбонаттар  жеткілікті болу қажет, себебі коагуляция реакциясы мына формула бойынша  жүреді:

AI2 (SO4) 3 + 3CA(HCO3) 2=2AI(OH)3 +6CO2 + 3CaSO 4

Коагуляциядан және тұндырудан кейін су жылдам сүзгілерге беріледі. Фильтрлеудің жылдамдығы сағатына 5-12 м. жылдам сүзгіден өткеннен кейін су мөлдір, түссіз, гельминт жұмыртқаларынан тазартылған және 70-98 пайыз микробтардан таза болады. Осының нәтижесінде    фильтр беткейінде  түзіген пленка сүзгілеудің 8-10ағатынан кейін қалыңданады, фильтр төменнен жоғары қарай суды бергенде  10-15 мин уақыт бойына уақтылы тазартып тұрады

Жоғарыда келтірілген  әдіс  тазарту үшін ұлпа түзілу және тұндырғыштар камераларын жабдықтау  қажет. Фильтрлеуші масса 3 қабаттан тұрады: жоғары- керамзитті, полимерлі  крошка, орташ-антрацитті, керамзитті, төменгі қабаты- кварцты құм. Төменгі  қабаттың  бөлшектерінің мөлшері  кіші болады, ал ең үлкен мөлшер- ол жоғарғы қабатта болады. Коагуляция үрдісі   су мен коагулянт түсетін  контактылы фильтрлерде жүзеге асады. Фильтрдің жоғарғы бетіндегі  ірі пораларда  ілінген заттары  бар  коагулянт ұлпасы тұнады, ал төменгі қабатта ұсақ бөлшектер, микроағзалар тұнады. Фильтрация жылдамдығы сағатына 20 м жетеді.

Қазіргі уақытта фильтрлеу  үшін  жартылайөткізгіш мембаранлар  және жуылатын фильтрлер қолданады. Жартылай өткізгіш фильтрлер  ацетиллцеллюлоза, каучук, ди-, триацетат негізінде  дайындалады. Олар суды өткізе алады, бірақ,  әртүрлі қосылыстағы иондарды өткізе алмайды. Жуылатын фильтрлер  арнайы каркасқа  өндірістік және табиғи сорбенттердің (диатолит, перлит, кизельтура, анионит,  диаметрі 40 мкм көмір)  жұқадисперсті  ұнтақтардың суспензиясын қосу арқылы түзіледі.  Бұндай фильтрлер 99 пайыз  ілінген заттар мен микроағзаларды өзіне тартады.

Суды залалсыздандыру. Суды тазартудың қорытынды этапы залалсыздандыру болып табылады.  Химиялық (реагентті) және физикалық (реагентсіз)  әдістерін ажыратады. Химиялық әдіске  хлорлау, озондау, күмістің олигодинамикалық әсерін қолдану және т.б. физикалық әдіске- қайнату, УК-сәулелендіру, гамма сәулесімен сәулелендіру, УЖЖ тоқтарды қолдану, ультрадыбысты қолдану жатады.

Химиялық әдіс.

Суды хлорлау. Заласыздандыру әдісі ең тиімдісі және негізгісі,  залалсыздандару жағынан қарапайым, оңай жүргізілетін әдіс   болып табылады. Бұл әдісті суқұбыры станцияларында ғана емес, сонымен қатар,  жылжымалы қондырығыларда, құдықтарда, бөшке, фляг, шелектерде де жүргізуге болады.

Хлорлаудың   келесі әдістерін  қолданады:

• қалыпты дозамен хлорлау, хлорқажеттілік бойына хлорлау
• суперхлорирования
• переаммонизация арқылы хлорлау
• Қос хлорлау

Залалсыздандырудың  физикалық әдістері.

Қайнату. Суды залалсыздандырудың сенімді және қарапайым әдіс болып табылады. Вегетативті түрлер суды 80 градус кезінде 20-40 сек кейін өледі.  Ал қайнату кезінде 3-5 минут уақыттан воң су қауіпсіз болып саналады. Қайнату- сібір жарасының спорасын, гельминт жұмыртқаларын, вирустарды, қарапайымдыларды, хлорлдауға қарағанда  тез өлтіреді. Бактериялардың споралары 30 мин-1-2 сағаттан соң өледі.

Қайнату көбінесе тұрмыстық  жағдайларда қолданылады, себебі  суқұбыры станцияларында  келесі факторлармен шектеледі:

• газдардың ұшып кетуінен судың дәмінің нашарлауы;
• суды суыту қажеттілігі
• екіншілік залалданған жағдайда  микроағзалардың тез дамуы;
• үлкен мөлшердегі суға  залалсыздандыру үшін қайнатуды қолдану мүмкі емес;

УК сәулелендіру Қысқа толқынды  УК сәулелерінің жасанды көздері қолданылады. УК сәулелері судың органолептикалық қасиетін өзгертпейді, вирустарды, бактерия спораларын, гельминт жұмыртқаларын  бірден өлтіреді. Патогенді микроағзалардың вегетатиаті түрлері 1-2 минуттан кейін өледі.  Бірақ суда ілінген заттар, темір көп болған кезде, түстілігі жоғары болған кезде залалсыздандыру тиімділігі төмендейді. Сондықтан УК-сәулелендіруді алдын ала түссіздендірген соң және мөлдірлегенне кейін ғана жүргізеді.

Ультра дыбыс. Микроағзалардың барлық түрлеріне тиімді, сонң ішінде бацилла спораларына, лайлы суда оның бактерицидтігі төмендемейді. Осыған байланысты ультра дыбыс  тұрмыстық ағынды суларды злалсыздандырғанда кеңінен қолданады. Көбік түзілмеуі бағалы сапасы болып табылады. Себебі кейбір химиялық реагенттермен  суды залалсыздандырғанда көбік түзіледі.

Гамма сәулелену- Микроағзалардың барлық түрлерін жояды, бірақ суқұбырлы станцияларда әзірге қолданбайды, себебі гамма сәулелерімен  суды залалсыздандырғанда персоналға  қауіпсіз еңбек жағдайын ұйымдастыру қажет.

 Су сапасын жақсартудың арнайы әдістері

Суда әртүрлі химиялық ластағыштар болған кезде,  су сапасын  жақсартудың ескі әдістері барлық уақытта  да тиімді емес. Сондықтан,  қажетті  жағдайда  қосымша суды тазартудың күрделі әдістерін пайдаланады

Дезодарациялау- судың дәмін мен исін жояды. Аэрациялау арқылы  тотықтырғышты өңдеу жолымен (озондау, хлордың көп мөлшері, марганцевоқышқылды калий)  активті көмірқышқылды сүзгіден өткізу арқылы іске асырылады.

Темірсіздендіру -  Аэрация мақсатында  арнайы құрылғыларда –градирлерде суды шашу долы арқылы іске асырылады. Бұл кезде,  екі валентті темір темірдің гидрат тотығына тотығады, бұл тұндырғышта тұнып, сүзгіде ұсталынып қалады.

Суды жұмсарту-  Ион алмасу сүзгілері арқылы іске асырылады. Судағы кальций, магний иондарының фильтрлердегі натрий иондарына алмасуы жүреді. Суды көбінесе жұмсарту қайнату арқылы іске асырады. Су қайнаған кезде түбіне кальций, магний шөгеді.

Суды тұщыландыру- артық тұздардан суды тазарту. Әртүрлі әдістер арқылы жүргізіледі. Ион алмасу әдісі қолданылады, бұл кезде  су кезегімен катиониттен, содан аниониттен сүзгіленеді. Катиониттен өткен кезде, катиониттен босатылады, ал  аниониттерден өткен кезде аниониттерден босатылады. Бұл әдіс  ондағы барлық еріген тұздардан тазаруға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, суды тұщыландырудың термиялық әдісі бар. Дистилляция, кезекиі конденсация арқылы суды буландыру. Ертеде, суды тұщылау үшін суды мұздату керек болған, бұның негізінде  тұщы су бірден мұзға айналады, тұзы көп суға қарағанда. Тұщылау үшін сонымен қатар, селективті мембарналарды да пайдаланады.

Деконтаминация- судағы радиоактивті заттармен химиялық қосылыстардан тазарту. Бұл үшін көбінесе,  когауляция, тұндыру, сүзгіден өткізген кезде су деконтаминацияланады. Тереңірек деконтаминация жұргізу үшін суды ионалмасу сүзгілерінде сүзгіден өткізеді.

Суды фторсыздандыру- анионалмасу фильтрлері арқылы жүреді. Көбінесе алюминийдің активті тотығын пайдаланады. Ейде, фтордың концентрациясын төмендету үшін  суды фторы жоқ басқа су көзімен араластырады.

Суды фторлау- фторды суға жасанды түрде қосады 0,7 мг/л тіс жегісінің алдын алу мақсатында қолданылады. Суды фторлау тіс жегісі ауруларын 50-70 пайызға дейін төмендетеді.

2. Суды залалсыздандыру және когауляциялау үшін  коагулянттар мен хлорлы препараттардың мөлшерін анықтау әдістері.

Коагулянт мөлшерін есептеу.

        Коагулянт  дозасын анықтағанда алдымен,  судың сілтілігі мен бикарбонатты  кермектілігін анықтайды. Содан  соң сынамалы түрде коагуляцияны  жүргізеді. Суды сілтілігі судағы  кальций және магний тұздарының  болуымен байланысты. Ол 100 мл суды  титрлеуге  кеткен  тұз қышқылының 0,1 пайыздық ерітіндісімен көрсетіледі.  Бикарбонатты кермектілік  сілті  шамасын 2,8 көбейту арқылы анықталады.

Бикабонатты кермектілігін  анықтау 100 мл зерттелінетін суды метил  оранж 2 тамшы қосу арқылы  тұз  қышқылының 0,1 н ерітіндісімен  ашық күлгін түс пайда болғанға дейін  титрлейді. Реакция мына формула  бойынша жүреді: