Вода и ее значение в жизни человека

Вода – самое распространенное вещество на Земле, изначально существовавшее на нашей планете.

Наши далекие предки очень хорошо понимали значение этой драгоценной жидкости — недаром вода была во многих уголках планеты объектом поклонения. В свое время великий Юлий Цезарь даже обещал прекратить войну, если египтяне согласятся указать ему источник Нила. Все ранние цивилизации зависели от наличия воды. Древние люди набирали и хранили воду во время паводков и уже в те времена умели преобразовывать потоки и реки в ирригационные каналы.

Современные же обитатели большинства городов, используя воду как нечто самой собой разумеющееся, зачастую просто не задумываются об ее значении. А ведь эта жидкость — самая рядовая по нашим понятиям, — создавая очертания гор и береговых линий, регулирует абсолютно всю живую окружающую среду и управляет практически всем нашим существованием. Ни для кого не секрет, что без воды ни один из нас не может прожить больше 6 дней. Наш город расположен на берегу Камы, она является важнейшим источником для населения и промышленности города. Возможно благодаря тому, что вода является своеобразным «фоном» жизни горожан, многие из них перестают обращать на нее внимание.

Отношение нижнекамцев к воде сформировано на многих стереотипах. Некоторые из них небезосновательны, а некоторые скорее являются мифами. Эти мифы далеко не всегда идут на пользу городу и горожанам.

Из средств массовой информации, информационных материалов, разговоров людей мы узнаем отдельные факты о состоянии водной среды, качестве воды в водных объектах и водопроводах.

Проблема качества воды занимает особое место в системе охраны окружающей среды и здоровья населения. Отсюда - актуальность этой темы на сегодняшний день. Загрязнение поверхностных и подземных источников воды несет в себе угрозу существованию живой природы и человека. Сточные воды промышленных и сельскохозяйственных производств, бытовые канализационные стоки являются причиной интенсивного загрязнения гидросферы, насыщения источников воды (рек, озер), вредными компонентами, приводящими к нарушению естественного биологического цикла, нарушению естественной среды обитания водных организмов, исключению возможности питьевого водоснабжения населения без опасности для жизни и здоровья людей.

Вода – самое распространенное вещество, которое покрывает ¾ поверхности Земли. Основное ее количество содержится в океанах (95,7%), в виде льда (2,14%), в реках и озерах составляет 2,14%, а в атмосфере – 0,0005%.

Вода является одним из важнейших элементов внешней среды, необходимых для жизни человека, животных и растений. Вода участвует в образовании структурных элементов тела человека. Общее содержание воды в человеческом организме составляют около 65% его веса. Велико значение воды как растворителя – физико-химические процессы в организме протекают в водных растворах. Вода является участником процессов окисления, гидролиза и других реакций межклеточного обмена, процессов пищеварения. Участвует в транспортировании элементов питания и продуктов обмена по организму. Испаряясь с поверхности кожи, она принимает участие в процессах терморегуляции.

Кроме удовлетворения физиологических потребностей, значительно большие количества воды расходуется на гигиенические, хозяйственно бытовые и производные нужды. Вода необходима для поддержания чистоты тела и стирки белья, приготовления пищи и мытья посуды, уборки жилых и общественных зданий, поливки улиц, площадей, зеленых насаждений и других целей.

Вода является важным фактором для закаливания организма и физической тренировки. Водный спорт в открытых водоемах и плавательных бассейнах представляет собой массовый вид физкультуры и ценное оздоровительное мероприятие.

Все сказанное делает понятным, почему улучшение культурных и гигиенических условий жизни тесно связано с ростом потребления воды на душу населения, которое в современных благоустроенных городах составляет 150 – 500 литров и более в сутки.

В любом крупном городе взаимодействие природы и человека остается напряженным. Нижнекамск - крупный промышленный центр. В целом это положительно сказывается на экономике и социальной ситуации в городе. В то же время, при недостатке внимания к экологическим проблемам, городская промышленность едва ли благоприятна для городских рек и водоемов.

1. 2. Кама – главная водная артерия Нижнекамска

Кама – самый крупный левый приток Волги, вторая по значимости река Республики Татарстан. ЕЕ длина в пределах республики 380 км. Площадь бассейна Камы 510 тыс. кв. км. Среднегодовой расход реки Камы 2800 куб. м. в сек. Кама – река полноводная. В нее впадает много больших рек и маленьких ручейков. Она пополняется водами уральских рек. Кама является важнейшим источником воды для населения и промышленности города. На Каме расположены города Менделеевск, Набережные Челны, Елабуга, Нижнекамск. Кама служит и важнейшей транспортной артерией. По перевозкам грузов на занимает 1 место среди рек республики.

Выдержки из газетных публикаций: «Выполнен комплекс мероприятий по снижению содержания фенолов в сточных водах. В результате их содержание в очищенных сточных водах уменьшилось втрое и наметилась тенденция к улучшению гидрохимического состояния Камы по этому показателю ниже выпуска сточных вод», «По данным аналитического контроля, за последние пять лет качественный состав вод рек, расположенных в Нижнекамском районе, остается более или менее стабильным. Наиболее загрязненными являются реки Тунгуча, Зай, на качество вод некоторых оказывает влияние промзона г. Нижнекамска. »

2. Физические свойства воды.

Чистая вода прозрачна и бесцветна, без запаха и вкуса, кипит при 1000С (при давлении 101,3 к Па), замерзает при 00С, её максимальная плотность (при 40С) равна 1/см3. Лед имеет меньшую плотность, чем жидкая вода, и всплывает на её поверхность, что очень важно для обитателей водоемов зимой. Чистая вода является слабым и электролитом и плохо проводит электрический ток.

Вода обладает исключительно большой теплоемкостью, поэтому она медленно нагревается и медленно остывает. Благодаря этому водные бассейны регулируют температуру на нашей планете.

3. Гигиенические требования к качеству питьевой воды.

В России каждый второй житель вынужден использовать для питья воду, не вполне соответствующую гигиеническим нормам, а 11 миллионов человек потребляют то, что по мировым стандартам, питьевой водой не является.

Вода, используемая населением для питья и хозяйственно – бытовых целей, должна отвечать следующим гигиеническим требованиям:

1. Иметь освежающую температуру, быть прозрачной, бесцветной, не иметь какого- либо вкуса или запаха.

2. Быть пригодной по своему химическому составу. Вредные вещества не должны присутствовать в концентрациях, опасных для здоровья или ограничивающих использование воды в быту.

3. Не содержать патогенных микробов и других возбудителей заболеваний.

Качество воды зависит от вида источника и его санитарного состояния. Поэтому соответствие качества водоисточника гигиеническим требованиям устанавливают на основании санитарно – топографического обследования источника и данных лабораторного анализа воды.

Санитарно – топографическое обследование является незаменимым приемом гигиенической оценки водоисточника. При нем обследуют прилегающую к нему территорию, с целью выявления объектов, загрязняющих почву, осматривают его водозаборные устройства и прочее оборудование, выделяют возможность проникновения загрязнений в воду источника, намечают места отбора проб воды для лабораторного анализа. Дополнительно собирают сведения об эпидемиологическом состоянии района, где расположен водоисточник. Выясняя заболеваемость населения и животных, обращают основное внимание на наличие заболеваний, которые могут передаваться через воду.

Лишь сопоставление данных анализа воды с гигиеническими нормативами и результатами санитарно – топографического обследования позволяет вынести обоснованное суждение о качестве воды и санитарном состоянии водоисточника.

При санитарном анализе воды обычно определяют ряд показателей, характеризующие:

1) органолептические, в том числе физические, свойства воды;

2) химический состав воды;

3) безопасность воды в эпидемиологическом отношении, о котором судят по показателям загрязнения водоисточника.

3. 1. Органолептические свойства воды.

Человек охотно отдает предпочтение воде с хорошими органолептическими свойствами – возможно более прозрачной, бесцветной, лишенной неприятного запаха или постороннего привкуса.

1. Прозрачность определяется способностью воды пропускать видимый свет. Степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального или органического происхождения. Воду считают достаточно прозрачной, если через 30-сантиметрпвый слой можно прочитать шрифт определенного размера.

2. Цветность поверхностных и неглубоких подземных вод обусловливается наличием в них вымываемых из почвы гуминовых веществ, которые придают воде окраску от желтого до коричневого. Кроме того, окраска воды открытого водоема может быть вызвана размножением водорослей и загрязнением сточных вод. (Цветность водопроводной воды выше 20-30 нежелательна)

3. Вкус и запах воды зависят от многих причин. Наличие органических веществ растительного происхождения и продуктов распада сообщает воде землистый, илистый или травяной запах и привкус, при гниении органических веществ – гнилостный запах. Присутствие и разложение водорослей при цветении воды придают ей ароматический, рыбный или огуречный запах.

Характер и род запаха воды естественного происхождения.

Характер запаха Примерный род запаха

Ароматический Огуречный, цветочный

Болотный Илистый, тинистый

Гнилостный Фекальный, сточной воды

Древесный Мокрой щепы, древесной коры

Землистый Прелый, свежевспаханной земли, глинистый

Плесневый Затхлый, застойный

Рыбный Рыбы, рыбьего жира

Сероводородный Тухлых яиц

Травянистый Скошенной травы, сена

Неопределенный Не подходящий под предыдущие определения

3. 2 Химический состав воды.

Жесткость воды обусловливается присутствием в ней кальция и магния, которые находятся в виде углекислых, двууглекислых, хлористых и сернокислых солей.

С увеличением жесткости воды ухудшается развариваемость мяса и бобовых, увеличивается расход мыла, поскольку пена при намыливании образуется лишь после того, как весь кальций и магний будут связаны жирными кислотами мыла, после мытья головы из-за оседания кальциевых и магнезиальных жирных кислот волосы становятся жесткими. Увеличивается образование накипи в паровых котлах и радиаторах, что приводит к излишнему расходу топлива, необходимой частой очистки котлов и радиаторов и иногда к взрывам паровых котлов.

Экспериментальные и статистические исследования ряда авторов свидетельствуют о том, что употребление жесткой воды, особенно в условиях жаркого климата, может вызвать образование почечных камней или ускорить увеличения их размеров.

Железо в подземных водах находится в виде бикарбоната закиси железа [Fe(HCO3)2]. При контакте воды с воздухом двууглекислое железо окисляется с образованием бурых хлопьев гидрата окиси железа [Fe(OH)3], придающего воде мутность и окраску.

Содержание в воде железа 2мг/л придает воде, кроме мутности и окраски, неприятный вяжущий вкус. Кроме того, высокое содержание железа в воде портит вкус чая, при стирке белья придает ему желтоватый оттенок и оставляет ржавые пятна и т. д.

Содержание железа в водопроводной воде не должно превышать 0,3мг/л.

Хлориды. Их содержание в проточных водоемах невелико (до 20-30мг/л), однако может значительно возрастать в водоемах, не имеющих стоков. Незагрязненные колодезные водоемы обычно содержат до 30-50 мг/л хлоридов. Воды, фильтрующиеся через солонцеватую почву или осадочные породы, богатые хлористыми соединениями, могут содержать сотни или даже тысячи миллиграммов хлоридов в 1 литре. Воды, содержащие хлор-ион в количестве, превышающем 350-500 мг/л, имеют солоноватый привкус и неблагоприятно влияют на желудочную секрецию. В водопроводной воде содержание хлоридов не должно превышать 350 мг/л.

Сульфаты в количествах, превышающих 500 мг/л, придают воде горько-соленый вкус, неблагоприятно влияют на желудочную секрецию и могут вызывать диспепсические явления.

Нитраты. Высокие содержания нитратов встречаются преимущественно в воде колодцев, питающихся грунтовыми водами, загрязненными продуктами разложения органических веществ. Содержание нитратов в воде не должно превышать 40 мг/л.

Фтористые соединения вымываются водой из почв и горных пород. Его содержание в водах России в основном колеблются от сотых долей миллиграмма до 12мг/л.

Гигиенистами разработаны предельно допустимые концентрации в питьевой воде меди, цинка, свинца, мышьяка и многих других элементов. И токсичных соединений. Например, количество свинца в питьевой воде не должно превышать 0,1мг/л, мышьяка – 0,05мг/л, меди – 1 мг/л, бериллия – 0,002 мг/л. превышение указанной концентрации меди приводит к появлению специфического металлического привкуса воды, а свинца, мышьяка и ряда других элементов – к хронической интоксикации.

3. 3. Эпидемиологическое значение воды.

Рассматривая влияние качества воды на здоровое население, необходимо особо подчеркнуть эпидемиологическое значение воды, так как именно вода всегда являлась одним из важных факторов передачи многих инфекционных заболеваний.

Кишечные инфекции, передающиеся водным путем (холера, брюшной тиф, паратифы, бактериальная амеба, дизентерия и т. д. ), еще в XIX веке явились для людей настоящим бедствием, обрушиваясь жестокими эпидемиями и унося тысячи человеческих жизней.

Развитие медицинской науки и цивилизации спасли человечество от опустошительных эпидемий, однако свою вахту медики несут неотступно, оберегая здоровье населения.

Возбудители перечисленных заболеваний заражают воду, попадая в нее с выделениями людей и с бытовыми сточными водами населенных пунктов. Особенно опасны сточные воды больниц. Причиной заражения воды могут быть также судоходство, сброс нечистот в водоемы, загрязнение нечистотами берегов, массовые купанья, стирка белья в небольшом водоеме, просачивание в подземные воды нечистот из выгребов уборных, занос патогенных микроорганизмами загрязненными ведрами в колодцы и т. д.

Снабжение достаточным количеством доброкачественной воды является важнейшим оздоровительным мероприятием и одним из основных элементов благоустройства населенных мест.

Правительство издало ряд важнейших постановлений о санитарной охране водоемов от загрязнения, а так же узаконило обязательное участие органов здравоохранения в проведении предупредительного санитарного надзора, включающий выбор водоисточников, рассмотрения проектов водопроводов, разработку мероприятий по санитарной охране их, выбор методов улучшения качества воды и прочее. На органы здравоохранения возложен и текучий санитарный надзор за эксплуатацией источников водоснабжения и водопроводов.

Для квалифицированного проведения предупредительного и текущего санитарного надзора требовалось научная разработка многих проблем по гигиене воды и водоснабжению населенных пунктов.

На основе многочисленных экспериментальных исследований разработаны гигиенические нормативы качества питьевой воды, которые завершились утверждением ГОСТ на качество воды хозяйственно-питьевых водопроводов.

Успехи гигиенической науки и санитарной практики в области водоснабжения показали, что в современных условиях вполне могут быть предупреждены инфекционные и неинфекционные заболевания водного происхождения.

3. 4. Заболевания, возникающие при употреблении неочищенной воды.

Болезнь Возбуждающий фактор

Анемия Мышьяк, бор, фтор, медь, цианиды, трихлорэтилен

Апластическая анемия Бензол

Бронхиальная астма Фтор

Заболевания пищеварительного тракта:

а) повреждения Мышьяк, бериллий, бор, хлороформ, динитрофенолы

Ртуть, пестициды б) боли в желудке Цинк в) функциональные расстройства

Болезни сердца:

а) повреждение сердечной мышцы Бор, цинк, тетрахлорэтилен, фтор, медь, свинец, ртуть

Бензол, хлороформ, цианиды б) нарушения функционирования сердца в) сердечно-сосудистые изменения Трихлорэтилен (TRI)

г) брадикардия Галоформы, тригалометаны, альдрин (инсектицид) и его производные

Динитрофены д) тахикардия

Дерматозы и экземы Мышьяк, альдрин и его производные, бор, бериллий, хлор, хлорированные фенолы, хлорнафталины, хром, TRI, динитрофенолы, детергенты, фтор, кобальт, никель, продукты дистилляции нефти, (масла), пластмассы, ртуть, циклические ароматические углеводороды (ЦАУ)

Флюороз скелета Фтор

Болезнь «Itai-itai» Кадмий

Болезнь Кашица - Бека Железо

Облысение Бор, ртуть

Цирроз печени Хлор, магний, бензол, хлороформ, тетрахлорид углерода, тяжелые металлы

Метгемоглобинемия (цианоз) Нитраты, нитриты, азиды, хлораты, перхлораты, тетрахлорид углерода, динитрофенолы, фенол.

Уремия Медь, свинец, ртуть

Гипофункция щитовидной железы Кобальт

Несварение желудка и кишок Фтор, детергенты, кремний, медь

Злокачественные опухоли почек Мышьяк, некоторые галоформы

Злокачественные опухоли мочевого пузыря Мышьяк, хлор

Злокачественные опухоли легких Мышьяк, ЦАУ, бензопирен

Злокачественные опухоли кожи Мышьяк, бензопирен, продукты дистилляции нефти (масла), некоторые ЦАУ

Злокачественные опухоли печени Мышьяк, ДДТ, некоторые галоформы

Злокачественные опухоли желудка N – нитрозоамины, ЦАУ

Меркуриализм Ртуть

III. Станция очистки воды.

«Качество питьевой воды, подаваемой населению г. Нижнекамска не отвечает требованиям СанПиН 2. 2. 1/2. 1. 1. 1031-01 по многим показателям: цветности, жесткости, нитратам, железу, остаточному хлору, окисляемости перманганатной и др. По данным ЦГСЭН в г. Нижнекамске в 2004 г. 50,8% отобранных проб признаны неудовлетворительными по санитарно-химическим показателям и 6,9% - по микробиологическим показателям. В Нижнекамском районе 56,3% проб признаны неудовлетворительными по санитарно-химическим показателям и 17,2% - по микробиологическим показателям.

Вода для обеспечения населения г. Нижнекамск подаётся из р. Кама через водозабор «Белоус» г. Набережные Челны и технический водозабор ОАО «Нижнекамснефтехим» по сетям ГУП «Водоснабжение, канализация и энергохозяйство» г. Нижнекамск (предприятием в 2004 г. передано 22,808 млн. м3 воды на водоснабжение города), а также через собственный водозабор на р. Кама ООО «Комсервис-Водоканал» для водоснабжения п. Камские Поляны (передано 1,94 млн. м3 воды). Всего в 2004 г. отпущено населению Нижнекамского района 24,748 млн. м3 воды. В связи с тем, что воды питьевого качества, подаваемой через водозабор «Белоус» недостаточно, пополнение системы питьевого водоснабжения производится также из сетей технического водозабора ОАО «Нижнекамскнефтехим» на р. Кама в объеме 5,9 млн. м3.

В 2004 г. использование технической воды в системе питьевого водоснабжения г. Нижнекамск составило 25,8%. Для обеспечения населения г. Нижнекамска качественной питьевой водой с 1999 г. ведётся строительство станции очистки воды на 125 м3/сут. , которое планируется завершить в 2005г. »

Станция глубокой очистки воды реки Кама в городе Нижнекамске сдана в эксплуатацию в ноябре2007 года.

Ее открытие стало большим событием в истории нашего города.

Новое очистительное сооружение предназначено для глубокой очистки воды из реки Кама и доведением ее до потребителя (жителей Нижнекамска) в соответствии с требованиями ГОСТ 2874-82 и СанПиН 2. 1. 4. 1074-01.

1. Описание технологического процесса.

Станция очистки воды представляет собой комплекс инженерных сооружений. Вода, поступающая на станцию, проходит несколько этапов фильтрации:

1. Установка обеззараживания воды ультрафиолетовым облучением (УФО)

2. Первичное хлорирование;

3. Смесители бункерного типа.

4. Горизонтальные тонкослойные отстойники.

5. Насосная станция перекачки воды на контактные резервуары;

6. Скорые фильтры;

7. Угольные фильтры;

8. Повторное хлорирование.

Производительность системы водоснабжения составляет 125 тыс. куб. м в сутки.

1. 1. Установка обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением.

Речная вода подается на установку обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением. Установка состоит из 8 отдельно работающих аппаратов, предназначенных для обеззараживания воды за счет воздействия на микроорганизмы бактерицидного УФ излучения. В каждой установке находится 288 ламп.

Перед входом воды на установку на подающем водоводе предусмотрен датчик давления и приборы аналитического контроля (мутнометр и цветнометр). Для лабораторных проб на установке предусмотрены пробоотборники для определения микробиологических показателей.

смесители бункерного типа.

Обеззараженная вода после УФО установки, дополнительно обеззараживается первичным хлорированием (концентрация хлора 1-2 мг

/л). 1. 2. Смесители бункерного типа.

Для получения хозпитьевой воды в исходную, поступающую в смесители, предусмотрен ввод следующих реагентов:

-сульфат алюминия (для коагуляции коллоидных частиц);

-полиакриламид (для интенсификации процесса коагулирования).

Затем вода подается на смесители бункерного типа. Смешение воды и реагентов в смесителе достигается за счет турбулентности восходящего потока.

Установка обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением.

После выхода воды из смесителей происходит флокулирование. Оно осуществляется за счет подачи флокулянта из смесителей, находящихся в отдельном здании, где происходит дозирование флокулянта из рабочих баков. После чего вода с введенными реагентами поступает на распределительный коллектор, перед зданием горизонтальных отстойников.

Смешение воды и реагентовДозаторы реагентов.

1. 3. Горизонтальные тонкослойные отстойники.

Вода с введенными в нее реагентами поступает на горизонтальные тонкослойные отстойники. Из распределительного трубопровода вода подается в нижнюю часть камер хлопьеобразования. Из камер хлопьеобразования поток воды, двигаясь горизонтально над блоками, поднимаясь снизу вверх, через распределительную зону и зону сползающего осадка поступает в тонкослойные элементы.

В отстойниках предусмотрено автоматическое распределение потоков между параллельными секциями сооружения, а также мутнометры на каждом выходе осветления воды и в сборных карманах. Если мутность воды больше допустимой нормы, то идет сигнал и отстойник выключается из работы.

После отстойника предусмотрены лабораторные пробы на остаточный алюминий.

Горизонтальные тонкослойные отстойники.

1. 4. Краткие теоретические основы процесса коагулирования.

Коагулирование примесей воды называется процесс укрупнения коллоидных частиц, происходящих вследствие их взаимного слипания под действием сил молекулярного притяжения. Коагулирование завершается образованием видимых невооруженным глазом агрегатов-хлопьев и отделением их от жидкой среды.

Для того, чтобы вызвать коагуляцию примесей воды, к ней добавляют химические реагенты-коагулянты (сернокислый алюминий), дозируемый в обрабатываемую воду в виде разбавленных растворов. Процентный состав химических реагентов зависит от качества воды, поступаемой на станцию.

Для ускорения процесса используется вещества, способствующие хлопьеобразованию (флокуляции). В качестве флокулянта используются полиакриламид.

На процесс коагулирования оказывает влияние состав воды, концентрация водородных ионов в воде, щелочность, температура воды, содержание естественных взвесей в воде, доза когулянта и флокулянта, порядок ввода реагентов и быстрота их смешивания с водой.

Когда вода находится в покое или движется с небольшой скоростью, то находящиеся в ней взвешенные примеси, плотность которых больше, чем плотность воды, под действием силы тяжести выпадает осадок. Осаждение взвешенных веществ происходит с различной скоростью, которая зависит от формы, размера, плотности, шероховатости поверхности частиц и от температуры воды.

Первоначально процесс отстаивания протекает с наибольшей эффективностью. После осаждения наиболее плотных частиц взвеси, процесс отстаивания замедляется. Поэтому, практически, степень осветления воды в отстойниках составляет 70-87%.

1. 5. Скорые фильтры.

В фильтры осветленная вода поступает снизу вверх по трубопроводам в 16 параллельно соединенных скорых фильтров, из которых 3-4 находятся в резерве. В качестве загрузочного материала используется кварцевая крупа 0,8-1,2 мм, высота загрузки 2м, которая по нормативу добавляется на 10% в год.

Скорый фильтр представляет собой железобетонный резервуар с размерами в плане 9*7,7 м. На дне фильтра уложен дренаж, обеспечивающий равномерный отвод фильтровованной воды и, что особенно важно, равномерное распределение воды, подаваемой снизу вверх для промывки фильтра по всей его площади.

Осветленная вода в фильтре проходить слой песка, собирается через дренажную распределительную систему в коллектор, оттуда отводится на угольные фильтры, перекачиваясь насосами. Скорость фильтрации составляет 8 м/ч. Для промывки фильтра, вода через отверстие труб дренажной системы равномерно распределяется по всей площади и проходит слой фильтрующей загрузки. Восходящий поток расширяет загрузку, увеличение объема пор на 30% позволяет оптимально отмыть загрузочный

Дренажные установки. Гравий.

материал. При промывке песок не должен подниматься выше кромок сливных желобов. Промывку продолжают до тех пор, пока прозрачность воды, уходящей в желоба, будет близка к прозрачности воды в резервуаре хозпитьевой воды.

Далее фильтрованная вода, перекачиваясь насосами, поступает на угольные фильтры.

Угольные фильтры.

1. 6. Угольные фильтры.

Угольные фильтры применяются для повышения глубины очистки воды от антропогенных неорганических и органических загрязнений, а также для удаления продуктов хлорирования на заключительном этапе обработке воды. Наряду с этим повышается надежность работы водоочистной станции в целом и гарантируется требуемое качество питьевой воды.

Уголь перед загрузкой в фильтры предварительно замачивается в воде t=20С на 100 часов, затем погружают в фильтры, высота загрузки 2 м.

Угольный фильтр представляет собой 12 железобетонных резервуаров, из которых 2 находятся в резерве. На дне фильтра уложен дренаж, обеспечивающий равномерный отвод воды и равномерное распределение воды, подаваемой снизу вверх для промывки фильтра по всей его площади.

В резервуаре питьевой воды для обеспечения постоянного режима работы фильтра , а также для сохранения запаса воды в резервуаре при аварии на линии подачи, верх воронки переливной трубы или кромка приемной камеры расположены на 20 см ниже максимального уровня воды.

Вода из резервуаров хозпитьевой воды забирается по трубопроводам и подается насосами насосной станции потребителям.

1. 7. Хлораторная.

В насосной станции хозпитьевого водоснабжения находится хлородозаторная. Технологическая схема хлораторной представляет собой следующее: в хлораторную поступает газообразный хлор, устан6авливается четыре технологические линии получения и подачи хлорной воды. Для обеззараживания воды для хозпитьевого водоснабжения города Нижнекамска устанавливается две линии (рабочая и резервная).

Насосы, качающие воду в квартиры г. Нижнекамска.

IV. Экспериментальная часть.

Мы исследовали речную воду до поступления ее на станцию очистки воды и после прохождения всех стадий очищения на содержание взвешенных частиц, цветность, мутность и запах, рН , а так же визуально определили концентрацию железа в исследуемых образцах воды, и титриметрическим методом содержание хлорид-ионов.

1. Содержание взвешенных частиц.

Этот показатель качества воды определяют фильтрованием определенного объема воды через бумажный фильтр и последующим высушиванием осадка на фильтре в сушильном шкафу до постоянной массы.

Для анализа взяли 1л воды питьевой и столько же речной.

Фильтр перед работой взвешивают. После фильтрования осадок с фильтром высушивают до постоянной массы при 1050С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают.

Содержание взвешенных веществ в мг/л в испытуемой воде определяют по формуле:

(m1 – m2)* 1000/v, где m1 – масса фильтра с осадком взвешенных частиц, m2 масса фильтра до опыта (г)

V – объем воды для анализа (л)После проведения расчетов выявили, что содержание взвешенных частиц в речной воде составила до 40 мг/л, а после очистки – практически не выявлены.

2. Определение цвета воды различных источников.

Диагностика цвета – один из показателей состояния водоема. В стеклянный сосуд набрали воду до и после очистки. На белом фоне бумаги определи цвет воды. Сосуд с камской водой имел зеленоватый цвет, вода же, прошедшая все стадии очистки не имела цвета вообще.

3. Определение прозрачности воды.

Для определения прозрачности воды использовали прозрачные цилиндры с плоским дном, в которые впоследствии наливали воду из вышесказанных источников. Подложили под цилиндры на расстоянии 4 см от их дна шрифт, высота букв которого 2мм, а толщина линий букв – 0,5 мм. Наливали воду до тех пор, пока сверху через слой воды шрифт не исчезнет. Измерили высоту столба линейкой каждого сосуда. (При прозрачности воды менее 3 см водопотребление ограничивается. Уменьшение прозрачности природных вод свидетельствует об их загрязнении. )

Итак, через цилиндр с неочищенной водой мы уже не смогли прочитать шрифт на расстоянии 2,5см.

Результаты наших исследований

Показатели Фактические значения

Очищенная вода р. Кама

Содержание взвешенных частиц не значительное 40 мг/л

Цвет прозрачный зеленоватый

Прозрачность 2,5см

Запах слабый запах хлора неопределенный

4. Визуальное определение приблизительной концентрации железа в исследуемом растворе

Окрашивание при рассмотрении Содержание железа, мг/л

Окрашивания нет Менее 0,05

Едва заметное желтовато-розовое 0,1

Очень слабое желтовато-розовое 0,25

Слабое желтовато-розовое 0,5

Светло желтовато-розовое 1,0

Сильное желтовато-розовое 2,0

Светло-желтовато-красное Более 2. 0

Мы определили, что содержание железа в сточных водах едва заметное желтовато-розовое, что соответствует 0,149 мг/л; допускаемое количество сбрасываемых вредных веществ 0,1 мг\л. В воде питьевой окрашивания не обнаружено, что соответствует норме.

5. Титриметрический метод определения хлоридов.

Обеззараженная речная вода после УФО установки, дополнительно обеззараживается первичным хлорированием ( концентрация хлора 1-2 мг/л). Мы провели исследование на содержание хлорид-ионов в питьевой воде и сточных водах.

Сущность метода.

Метод основан на осаждении хлор-иона в нейтральной и слабокислой среде азотнокислым серебром в присутствии хромовокислого калия в качестве индикатора. После осаждения хлорида серебра в точке эквивалентности образуется хромовокислое серебро, при этом желтая окраска раствора переходит в оранжево-желтую.

Для работы потребовалось: K2Cr2O7 0,5%, AgNO3, пипетка, конические колбы.

В коническую колбу на 50 мл мы налили 10 мл исследуемой воды и добавили 2 капли 0,5% калия хромовокислого. Тщательно все перемешав, мы титровали серебром до оранжевого оттенка Расчеты производили по формуле С=Д*50, где С-массовая концентрация хлоридов, Д- количество азотнокислого серебра пошедшее на титрование. В результате мы получили , что концентрация хлоридов в нашей питьевой воде составляет 32 мг/л, а в сточных водах 89 мг\л.

6. Определение уровня рН в питьевой и сточной воде.

Полоску индикаторной бумаги пинцетом на короткое время погружают в пробу воды и тут же сравнивают полученную окраску со шкалой, прилагаемой к набору. Природные воды с рН от 3,4 до 6,95 относят к кислым, а с рН 6,95 до 7,3 к нейтральным. рН от 7,3 до 10- щелочные. В питьевых и хозяйственно-бытовых водах рН от 6,0-8,5. ГОСТ 2874-82 нормируетдля воды водолроводов, имеющих устройства для ее обработки рН в пределах 6,0-9,0.

Мы определили рН и пришли к выводу, что рН питьевой воды 4-5,5, а сточных вод 8,15-8,5.

Выводы:

Питьевая вода – это продукт, который подвергается самому строгому контролю. Подготовка питьевой воды – трудоемкий, ресурсоемкий процесс, связанный со значительными финансовыми затратами.

1. И речная, и очищенная вода имеют свои примеси. В речной воде растворены соли почвы, почти все элементы периодической системы. В ней взвешены мельчайшие нерастворимые частицы пыли, оксидов железа, коллоидные осадки. В очищенной воде также растворены газы: азот, кислород, углекислый газ и примеси, находящиеся в воздухе, но в небольшом количестве, поэтому они не способны нанести вред человеку.

2. Содержание взвешенных частиц в речной воде составило до 40 мг/л, а после очистки практически не выявлено.

3. Сосуд с камской водой имел зеленоватый цвет, вода же, прошедшая все стадии очистки, не имела цвета вообще.

4. В реке Каме прозрачность воды 2,5 см. , очищенная вода прозрачна.

5. Содержание железа в сточных водах едва заметное 0,149- 0,18 мг/л; в воде питьевой окрашивания не обнаружено, что соответствует норме. Содержание ионов железа не должно превышать 0,5 мг/л.

6. Концентрация хлорид-ионов в нашей питьевой воде составляет 32- 39 мг/л, а в сточных водах 89-92 мг\л.

7. рН питьевой и природной воды 7-7,52, а сточных вод 8,15-8,5.

8. Т. к. содержание солей, взвешанных частиц в питьевой воде г. Нижнекамска не всегда в норме, предлагаем пить бутилированную воду, соблюдая некоторые правила: бутыль должна быть чистой, без примесей и осадков, не допускается деформация бутыли и наличие любой течи воды. На этикетке должны быть указаны данные об изготовителе, источник воды, местонахождение скважины и ее номер, дата розлива и срок годности, содержание микро- и макроэлементов, сведения о государственной регистрации (номер свидетельства, кем выдан, когда).

Если отсутствует хотя бы один пункт, лучше обойти такую воду стороной.

9. Питьевая вода, которая поступает в водопроводную сеть нашего города, не всегда соответствует требованиям СанПиН 2,1,4, 107401 «Питьевая вода. Гигиенические требования качеству воды централизированных систем питьевого водоснабжения» и нормативам качества вод: по ГОСТ 27065.

10. Единственной разумной альтернативой является забота об экологическом состоянии главного источника воды – реке Каме. В настоящее время Нижнекамск очищает 95% своих сточных вод.

11. Совет: Сказать воде из под крана твёрдое «нет» и пить бутилированную воду.

Заключение.

Для того, чтобы вода была пригодна для питья, ее надо очистить от вредных микроорганизмов, минеральных и органических примесей.

Результаты определения качества воды методами химического анализа.

сентябрь

№№ Определяемые компоненты Питьевая вода р. Кама нормативное фактич. Нормативное Фактич.

значение значение

1. рH 5,9 – 9,0 4-5. 5 6,5 – 8,5 8,15

2. CL (хлориды) не > 350 32 300 89

3. Механические примеси - - - 40

4. Fe железо не > 0,5 - 0,1 0,149

Октябрь

№№ Определяемые компоненты Питьевая вода р. Кама нормативное фактич. Нормативное Фактич.

значение значение

1. рH 5,9 – 9,0 4-5 6,5 – 8,5 8,7

2. CL (хлориды) не > 350 32 300 89

3. Механические примеси - - - 40

4. Fe железо не > 0,5 0,3 0,1 0,18

№№ Определяемые компоненты Питьевая вода р. Кама нормативное фактич. Нормативное Фактич.

значение значение

1. рH 5,9 – 9,0 5-5. 5 6,5 – 8,5 8,15

2. CL (хлориды) не > 350 39 300 92

3. Механические примеси - - - 36

4. Fe железо не > 0,5 - 0,1 0,14

В ходе работы я столкнулась с такой проблемой: проведя трехкратный анализ образцов воды, взятых в разное время, и сделав определенные выводы, я не смогла повлиять на сброс загрязняющих веществ в Каму предприятиями города и жителями близлежащих садовых товариществ. Перед тем как вода поступает в городскую распределительную сеть нашего города, производится строжайший контроль ее качества. Эту работу осуществляют 9 специалистов химико-бактериологической лаборатории ОАО «ВК и ЭХ». Современное оборудование и электронно-вычислительная техника позволяет проводить исследования воды различными методами и выявлять около 30 видов загрязняющих веществ и соединений. Пробы на исследования воды берут три раза в неделю. Точки отбора и их количество определяется нормативными документами, и зависят от численности населения. Кроме этого, с целью контроля экологической обстановки в городе, лаборанты предприятия регулярно делают химический анализ сточных вод для недопущения сброса загрязняющих веществ и своевременного принятия мер. По подсчетам ученых, через 30 лет мировые запасы пресной воды могут быть исчерпаны. Пресной воде уделяется все больше внимания.

Решение многих проблем водной среды зависит от действий каждого. Моя роль в решении данной проблемы Качества воды состоит в том, чтобы обратить внимание других людей, принимающих решение: депутатов, представителей исполнительной власти, учителей и учащихся на экологическое состояние водных объектов города, помочь всем задуматься о будущем Камы, возможностях улучшения ее состояния. Мною подготовлены статьи о результатах исследований воды в газеты нашего города: «Нижнекамское время», «Ваша газета» молодежный журнал «Успей», выступления перед учащимися школ города на научно-практических конференциях. Очень хотела бы способствовать формированию отношения населения города к воде, как к наиболее ценному ресурсу.