Кафедра общей врачебной практики, геронтологии, общественного здоровья и здравоохранения
 Скачать 494 Kb.
|
|
ТЕМА: МЕТОДЫ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ Цель занятия: ознакомить студентов с основными методами улучшения качества питьевой воды. Основными источниками водоснабжения могут быть атмосферные, подземные и поверхностные воды. Атмосферные воды (дождевая, талая, ледниковая) слабо минерализованы, очень мягкие, содержат мало органических веществ и свободны от патогенных бактерий. В дальнейшем на качество воды влияет способ сбора и хранения. Подземные воды (верховодка, собственно грунтовые воды, межпластовые ненапорные и напорные - артезианские воды - родники и др.) обязаны своим происхождением поверхностным водам, которые впитываются в землю, очень медленно продвигаясь вглубь её через поры водопроницаемых пород, скапливаясь над водоупорными слоями. При достаточной мощности подземных водоисточников для целей водоснабжения предпочтение отдается им. Поверхностные водоисточники (реки, пресные озера, искусственные водохранилища, пруды, каналы, моря и океаны) являются самыми мощными источниками водоснабжения и покрывают водопотребление в городах на 80%. Практические навыки: обучить студентов некоторым методам очистки и обеззараживания воды. Выполнить нижеследующие лабораторные работы, оформить протокол и дать развернутое гигиеническое заключение с рекомендациями. Методов улучшения качества воды много, которые позволяют освободить воду от опасных микроорганизмов, взвешенных частиц, гуминовых соединений, придающих воде цвет, от избытка солей (кальция, магния, железа, марганца, фтора и др.), дурнопахнущих газов, токсических и радиоактивных веществ. Методы улучшения качества воды ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ: I. ОЧИСТКА ВОДЫ (осветление и обесцвечивание): 1. Механическая (отстаивание) 2. Химическая (коагулирование) 3. Физическая (фильтрация) II. ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ: 1. Кипячение 2. Хлорирование 3. Озонирование 4. Облучение ультрафиолетовыми лучами 5. Использование олигодинамического действия серебра 6. Применение ультразвука 7. Применение гамма-лучей III.МЕТОДЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ 1. Дезодорация 2. Обезжелезование 3. Обесфторивание 4. Фторирование 5. Дегазация 6. Дезактивация и др. Питьевая вода должна быть прозрачной и бесцветной. В природе этому требованию отвечают только подземные воды. Основная задача очистки воды из открытых источников состоит в том, чтобы полностью освободить воду от взвесей (мутностей) и тем самым сделать прозрачной (осветлить) и снизить цветность до уровня когда она становится незаметной. Отстаивание. Нахождение частиц во взвешенном состоянии в толще воды или выпадение в осадок зависит от двух моментов: 1. Скорости движения воды 2. Удельного веса и диаметра частиц Недостатки процесса отстаивания: 1. Длительность процесса 2. Процесс очистки недостаточно эффективен 3. Большой размер сооружений Достоинства процесса отстаивания: простота Отстойники делятся на горизонтальные и вертикальные- соответственно тому направлению, в каком движется в них вода. Горизонтальные отстойники- резервуары прямоугольной формы, поступая в которые вода медленно движется к выходному отверстию, расположенному в противоположном конце. В горизонтальных отстойниках расчетная скорость движения воды 2-4 мм/с. В вертикальном отстойнике, имеющем цилиндрическую или четырехугольную форму с дном в виде конуса, вода поступает в центральную трубу, опускается и медленно движется вверх. В вертикальных отстойниках скорость воды меньше 1 мм/ с (0,5-0,6) и время прохождения через отстойник 4 часа. Для ускорения процесса отстаивания воды в процессе её очистки и устранения окраски к воде добавляют коагулянты - обычно сульфат натрия - АI2(SO4)3.18 Н2О. Для целей коагулирования могут быть использованы также сульфат железа, хлорное железо. Сульфат алюминия вступает в реакцию с гидрокарбонатами Са и Мg и образует гидроксид алюминия - АI(ОН)3 в виде студенистых хлопьев. На поверхности хлопьев сорбируются мельчайшие частицы примесей воды, хлопья укрупняются и затем выпадают в осадок. Реакции идут по следующему пути: Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 = 2 Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2 Al2(SO4)3 + 3Мg(HCO3)2 = 2 Al(OH)3 + 3МgSO4 + 6CO2 Рабочая доза коагулянта зависит от температуры воды, рН, мутности, окраски и величины устранимой жесткости: чем она больше, тем больше требуется коагулянта, однако избыток его нежелателен, так как часть коагулянта остается неиспользованной и придает воде кислый вкус. В очень мягкой воде коагуляция протекает плохо, так как при добавлении коагулянта не происходит достаточного образования хлопьев гидроксида алюминия, оседающих на дно и способствующих осветлению воды. В таких случаях прибавляют к воде гидрокарбонат калия или известь, чтобы повысить устранимую жесткость и обеспечить образование хлопьев коагулянта. Фильтрация- следующий после коагуляции и отстаивания технический прием для освобождения воды от взвешенных веществ, не задержанных на первых этапах очистки. Сущность фильтрации состоит в пропускании воды через мелкопористый материал, на поверхности, в верхнем слое или толще которого задерживаются взвешенные частицы. В настоящее время распространены следующие фильтры: медленные и скорые с двусторонней фильтрацией /АКХ/ и контактные осветлители. Все фильтры представляют собой железобетонные резервуары с двойным дном: нижним сплошным и верхним дырчатым. Между ними образуется дренажное пространство, в него поступает профильтровавшаяся вода или при обратном токе вода на промывку скорого фильтра. На верхнее дно укладывают поддерживающий слой щебня и гравия, затем собственно фильтрующий слой песка. Медленные фильтры пропускают в час слой воды высотой 10 см. По мере фильтрации на поверхности песка образуется биологическая пленка из задержанной взвеси, водного планктона, в том числе бактерий. Эта пленка играет существенную роль, так как сама служит фильтром и задерживает более мелкую взвесь и бактерии, которые прошли бы сквозь поры песка. Очистка медленных фильтров производится путем удаления вручную 2-3 см верхнего слоя песка один раз в 1,5-2 месяца и занимает 2-3 дня, в течение которых фильтр сначала включается, а затем работает на сброс до образования биологической пленки. К достоинствам медленных фильтров относится фильтрация, близкая к естественной, через песчаные породы, отсутствие коагуляции, высокая (до 99%) задержка бактерий и простота устройства и эксплуатации: к недостаткам относится- малая производительность и большой объем сооружений и поэтому они уступили место скорым фильтрам. Медленные фильтры применяются на сельских водопроводах из открытых водоисточников. Скорые фильтры пропускают в час столб воды высотой 5-6 м, т.е. производительность их в 50 раз больше, чем медленных, и соответственно уменьшаются площадь, объем и стоимость сооружений. Скорые фильтры, пропуская большие количества воды, естественно, быстро засоряются и требуют очистки 1-2 раза в сутки. Очистка их механизирована и производится обратным током воды. Вместо биологической пленки здесь после промывки в несколько минут образуется пленка из мелких хлопьев коагулянта, не осевших в отстойнике. Эффективность фильтров в задержании взвеси наиболее ярко проявляется в освобождении воды от бактерий - на 95 %. Контактный осветлитель, как и скорый фильтр, загружен гравием и песком, но совмещает в себе процессы коагуляции, осветления и фильтрации воды. Вода подается снизу через распределительную систему из дырчатых труб вместе с раствором коагулянта, а хлопья образуются в толще загрузки. Такой вид коагуляции получил название контактной. Скорость фильтрации 4-5 м/час. Основное преимущество контактных осветлителей состоит в том, что отпадает необходимость в отстойниках и камерах реакции. 1. Коагулирование воды, выбор дозы сухого коагулянта Ход работы: в три стакана наливают по 200 мл исследуемой воды, к каждому стакану прибавляют соответственно 3,5,7 мл 1% раствора сернокислого алюминия, по 1-2 мл 1% раствора соды и оставляют отстаиваться на 10-15 минут, в течение которого следят за ходом процесса коагулирования. Выбирают ту дозу коагулянта, при которой лучше обесцвечивается исследуемая вода. Затем ведут расчет на 100 л , 1000 л и так далее. Пример расчета: На 200 мл-------------доза 5 мл глинозема На 1000 мл-----------Х Х =  = 25 мл Х = 25 мл раствора, что составляет 0,25 гр. сухого коагулянта. Следовательно, для коагулирования 1 литра воды необходимо прибавить 0,25 гр. сухого коагулянта. 2. Определение процента активного хлора в хлорной извести Хлорная известь, выпускаемая с заводов, содержит в норме до 32-35% активного хлора. При длительном хранении под влиянием влаги и света хлорная известь теряет частично (а иногда и полностью) активный хлор, поэтому необходимо определять содержание активного хлора в хлорной извести перед очередным хлорированием воды. Обычно для хлорирования воды приготовляют 1% раствор хлорной извести. Для этого отмеряют в стакан 50 мл дистиллированной воды; на технических весах отвешивают точно 0,5 г хлорной извести и переносят ее в фарфоровую ступку. На хлорную известь, находящуюся в ступке, из стакана наливают 3-5 мл дистиллированной воды, содержимое тщательно перемешивают, т.е. растирают пестиком и образовавшуюся жидкую кашицу сливают в тот же стакан. Раствор перемешивают стеклянной палочкой и дают отстояться. В стакане получается 50 мл 1% раствора хлорной извести данного препарата. Далее в нем определяется активный хлор в процентах. Принцип метода. В связи с тем, что индикатора, способного связать хлор с последующим определением его активности в процентах, не существует, определение процента активного хлора в хлорной извести основано на способности хлора вытеснять йод из йодистого калия. Количество свободного йода, оказавшегося в растворе, соответствует количеству активного хлора, находившегося в растворе. Выделившийся йод титруют гипосульфитом натрия, что соответствует количеству активного хлора в данном образце хлорной извести в процентах. Реакции протекают по следующему пути: 1. Ca( Cl O)2 + 4 K I + 4 HCl = CaCl2 + 4 KCl + 2 H2O + 2 I2 2. 2 I2 + 4 Na2S2O3 = 2 Na2S4O6 + 4 NaI Таким образом, идя косвенным путем, определяется содержание активного хлора в хлорной извести и ведется дальнейший расчет. Студент оценивает качество хлорной извести, используемой для целей хлорирования, по содержанию процента активного хлора. В норме в качественной заводской хлорной извести должно содержаться не менее 32-35%% активного хлора. Если процент активного хлора в хлорной извести меньше нормы, на водопроводной станции иногда идут на увеличение количества добавляемой хлорной извести в воду, чтобы добиться желаемого эффекта. Такой метод не допустим, поскольку это выражается в ухудшении органолептических свойств воды, вплоть до отказа потребителя использовать такую воду для питья и приготовления пищи. Ход работы: в колбу наливают пипеткой 5 мл отстоявшегося раствора хлорной извести, 50 мл дистиллированной воды, 1 мл соляной кислоты, 5 мл йодистого калия перемешивают и титруют 0,01 н раствором гипосульфита, до слабо желтого окрашивания, затем добавляют 10 капель раствора крахмала и заканчивают титрование тогда, когда раствор обесцветится. Расчет ведется по формуле: Х =  ,где Х - количество мг активного хлора, находящегося в 1 мл 1% раствора хлорной извести, У - объем раствора извести, взятой для исследования, а - количество мл 0,01 н раствора гипосульфита. Пример расчета: на титрование 5 мл 1% раствора хлорной извести пошло 36 мл 0,01н. раствора гипосульфита. Отсюда количество активного хлора в 1 мл 1% раствора хлорной извести: Х =  = 2,5 = 0,0025Так как в 1 мл 1 % раствора хлорной извести содержится 0,01 сухой хлорной извести, то % содержания активного хлора в ней можно рассчитать по следующему уравнению: 0,01 ---------- 0,0025 г Х =  100 ---------- Х Следовательно, данный образец хлорной извести содержит 25% активного хлора, что не соответствует норме и позволяет сделать вывод – данный образец хлорной извести не пригоден для целей хлорирования. Различают несколько способов хлорирования воды: 1. Хлорирование нормальными дозами (доза хлора устанавливается по величине хлорпоглощаемости и санитарной норме остаточного хлора). 2. Хлорирование с аммонизацией (в воду одновременно вводят хлор и аммиак для образования хлораминов). 3. Гиперхлорирование (доза хлора значительно превышает хлорпоглащаемость воды). Потребная доза хлора для хлорирования нормальными дозами составляется из величины хлорпоглащаемости воды и остаточного хлора. Хлорпоглощаемость воды - количество хлора, которое расходуется в процессе хлорирования 1 л воды в течение 30 мин. на окисление органических веществ, легко окисляющихся неорганических веществ (соли двухвалентного железа и марганца) и соединение с протоплазмой бактериальных клеток (2-3% от общего количества хлора). Для обеспечения надежности обеззараживания необходимо, чтобы после завершения процесса хлорирования в воде содержался остаточный хлор в пределах 0,3-0,5 мг/л. Необходимая доза хлора при хлорировании нормальными дозами определяется в каждом случае путем проведения пробного хлорирования с учетом хлорпоглощаемости воды. Минимальное время контакта хлора с водой при хлорировании нормальными дозами хлора составляет летом не менее 30 мин; зимой при низкой температуре время контакта увеличивается до 1 ч. При гиперхлорировании воды обычно используют следующие дозы хлора: для воды хорошо оборудованных колодцев, при хороших органолептических свойствах воды - 10 мг/л активного хлора, при пониженной прозрачности колодезной воды, а также для воды рек или озер (прозрачной и бесцветной) - 15-20 мг/л, при сильном загрязнении воды любого водоисточника, а также при использовании воды из источников непитьевого назначения (вода искусственных прудов и запруд) - 25-30 мг/л. В случае опасности применения бактериологического оружия используют массивные дозы хлора - до 100 мг/л. По истечении необходимого времени контакта избыточное количество остаточного хлора удаляют путем дехлорирования воды гипосульфитом натрия или фильтрацией её через активированный уголь (в военно-полевых условиях с помощью табельных или импровизированных фильтров). Дать развернутое гигиеническое заключение по выполненной работе. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 ТЕМА: «ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЯ Санитарного надзора за водоснабжением войск в полевых условиях» Цель занятия: ознакомить студентов с теоретическими вопросами, связанными со спецификой организации водоснабжения войск в мирное и военное время. Практические навыки: выполнить лабораторные работы, которые используются в военно-полевых условиях в мирное и военное время. Умение дать оценку качеству воды, зная требования, предъявляемые к ней в военно-полевых условиях 1. Задачи военно-медицинской службы по обеспечению солдат доброкачественной водой Бесперебойное снабжение войск достаточным количеством воды для питья, приготовления пищи, гигиенических потребностей является одной из важнейших задач обеспечения армии, как в мирное, так и в военное время. Огромные потребности современных армий в воде нелегко удовлетворить даже при наличии значительного числа водоисточников в районах расположения или боевых действий войск. Но в военное время часть водоисточников может подвергнуться случайному или преднамеренному заражению РВ, ОВ, БС. Наконец, войска могут оказаться в условиях местности, скудно обеспеченной водными ресурсами. В этом случае придется подвозить воду наземными видами транспорта или воздушными, если невозможно добыть воду с помощью буровых колодцев, на что потребуются и технические средства. Трудности полевого водоснабжения, вытекающие из необходимости безотказного обеспечения водой войск, независимо от числа водоисточников на местности и качества воды в них, а также возможности заражения ее РВ, ОВ, патогенными микроорганизмами и бактериальными токсинами, требуют четкой организации всех мероприятий, начиная от обследования водных ресурсов и кончая процессами очистки воды. Ответственность за водоснабжение войск несут командиры соединений, частей и подразделений. Доставка воды с пунктов водоснабжения и водоразборных пунктов входит в обязанности заместителя командира соединения (части) по тылу. Он же отвечает за подвоз воды на водоразборные пункты, её распределение и хранение. В задачи военно-медицинской службы входят:
|