close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

курсач (3)

код для вставкиСкачать
 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
"БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ.М.АКМУЛЛЫ"
Естественно-географический факультет
Кафедра экологии и природопользования
Направление подготовки:
022000.62 Экология и природопользование
Дисциплина: Экологический мониторинг
КУРСОВАЯ РАБОТА
МОНИТОРИНГ КАЧЕСТВА ВОДЫ НА ВОДОЗАБОРАХ ГОРОДА УФЫ
Выполнил: студент гр.32-33-09
Ликандров М. Б.
Проверила: Гончар Е. А.
Уфа 2013
Содержание
Введение.............................................................................3
Глава 1. Исторические этапы развития уфимского водопровода.4
1.1 МУП "Уфаводоканал" сейчас.............................................7
1.2 Центр аналитического контроля качества воды...................10
Глава 2. Качество воды........................................................13
2.1 Качество воды и ее состав.................................................13
2.2. Качество воды в городе Уфе на водозаборах.....................16
Глава 3. Технологии очистки воды на водозаборах...................20
3.1 Обеззараживание воды ультрафиолетовым излучением.....20
3.2 Углевание воды при экстраординарных загрязнениях водоисточника - реки Уфа............................................................22
3.3 Технология хлорирования питьевой воды..........................25
Заключение.........................................................................27
Список использованной литературы.......................................29
Введение
Проблема получения качественной питьевой воды связана с обострением экологической ситуации в мировом масштабе. В последние годы происходит интенсивное загрязнение водоисточников техногенными продуктами хозяйственной деятельности человека, повышается загрязненность и наиболее защищенных подземных водоисточников в результате проникновения токсичных химических веществ в подземные воды через грунт (пестициды, захоронения промышленных стоков, районы добычи нефти и т. п.), инфильтрации атмосферных осадков и воды поверхностных водоемов. Поскольку выбор, проектирование и строительство водозаборов и водопроводных сооружений осуществлялись в прошлые годы без учета возможного загрязнения их в будущем, постоянный контроль качества воды водоисточников на всех стадиях водоподготовки с привлечением современных методов является реальной необходимостью.
Цель работы - рассмотреть качество воды на водозаборах.
Задачи: - ознакомиться и историей водопровода в Уфе;
- изучить качество воды в Уфе и стратегические направления политики обеспечения качества питьевой воды;
- рассмотреть технологии очистки воды.
Глава 1. Исторические этапы развития уфимского водопровода
Город Уфа основан в 1574 году, как крепость на восточных рубежах России и, хотя город со всех сторон был окружен реками, водопровод в Уфе начал работать только с июня 1901 года. "Странным покажется сказать, что город, опоясанный рекой, почти на каждом дворе имеющий колодцы, нуждается в воде. Ведь это в лесу леса не найти!" - так охарактеризовал положение с водоснабжением Уфы корреспондент "Оренбургских ведомостей" в 1865 году. Действительно, в это время в Уфе насчитывалось 1044 колодца, но вода в них была жесткой и годилась разве что на мытье полов. Брали горожане воду и из родников, но в основном пользовались водой из реки Белой, однако доставка ее в бочках была трудным делом. По ходатайству городской думы в 90-х годах XIX века было получено разрешение от правительства на выпуск облигационного займа, средства от реализации которого, в размере 300 тысяч рублей были направлены на строительство водопровода. По проекту, разработанному уфимским инженером С.М. Кирпичниковым в районе железнодорожного моста на берегу реки Белой были сооружены два шахтных колодца с дном значительно ниже речного. В эти колодцы поступала речная вода, проходящая фильтрацию через слои гравия и песка, что исключало строительства дорогостоящих отстойников и фильтров, и было впервые в практике строительства городских водопроводов в России. Вода из шахтных колодцев насосами с электроприводом поднималась в промежуточные баки, из которых паровыми поршневыми насосами подавалась на 150-ти метровую высоту в водонапорную башню. Из башни вода поступала в разводящую сеть, выполненную из чугунных труб диаметром от 50 мм до 200 мм, общей протяженностью около пяти верст. На сети были устроены 20 водоразборных будок для отпуска воды в ведра и четыре - для налива в бочки. Бочечные водозаборы работали лишь в дневное время, ручные водозаборы - круглосуточно. Ведро воды стоило 1\5 копейки. Мощность первого Уфимского водопровода составляла 110 тысяч ведер воды в сутки (около 1,3 тысяч куб.м в сутки). Он находился в эксплуатации более 60 лет до 1964 года. Канализация в Уфе отсутствовала, лишь малая часть нечистот вывозилась ассенизационными обозами на свалки за городской чертой, большая часть мусора сваливалась в овраги. За счет городских средств вывозились нечистоты от административных зданий, школ, больниц, воинских частей. В 20-х годах ассенизационные обозы вывозили 20 тысяч бочек нечистот в год, причем от частных владений - лишь 350 бочек, что было крайне мало. От частного жилого сектора, который преобладал в Уфе, вывозилось не более 10 % нечистот, а остальные либо поглощались почвой, либо по многочисленным оврагам стекали в реку Белую и ее приток Сутолоку, распространяя зловоние и являясь источником многих болезней. Первая канализация в городе начала действовать в 1939 году. Первыми объектами городской канализации стали насосная станция и очистные сооружения мощностью 2,4 тыс.м3/сут, состоящие из песколовки, двух пар колодцев, хлораторной установки и иловых площадок. В систему канализации Южной (центральной) части города входило около 20 км коллекторов и сетей. В это же время начала действовать канализация в северной части города, где сточные воды в начале без всякой очистки сбрасывались в реку Белую, и лишь в 1953 году были построены очистные сооружения на 38 тыс. куб. м. в сутки, на которых производилась только механическая очистка стоков. В начале 30-х годов прошлого столетия в районе станции Черниковка началось строительство крупнейших предприятий - Моторостроительного и Нефтеперерабатывающего. Территория города значительно расширилась, старый водопровод не справлялся с возросшими потребностями в воде. Было начато строительство "Большого Уфимского водопровода" (ныне Северного) с забором воды из реки Уфы в районе п. Шакша и комплекса очистных сооружений. Мощность введенного в 1939 г. Большого уфимского водопровода составляла 17 тыс. кв.м. в сутки, он сыграл исключительно важную роль в обеспечении водой многих промышленных предприятий, выпускавших в годы Великой Отечественной войны продукцию для фронта. Протяженность водопроводных сетей составляла около 60 км.
В годы Великой Отечественной войны прекратилось централизованное обеспечение жидким хлором и реагентами для очистки воды. С помощью научных работников Украинской Академии наук, эвакуированной в Уфу, на предприятии "Уфаводоканал" было организовано производство сернокислого алюминия. В мастерских предприятия изготавливались стационарные и передвижные установки (электролизеры) для получения гипохлорита натрия, который стали использовать для обеззараживания воды вместо жидкого хлора.
В послевоенные годы Уфимский водопровод в течение ряда лет являлся опорным пунктом Академии коммунального хозяйства РСФСР. За участие в разработке и внедрении фильтров АКХ главный инженер предприятия В.А. Подлипский стал лауреатом Государственной премии СССР. На Уфимском водопроводе впервые в стране были построены производственные установки контактных осветителей и бактерицидные установки по ультрафиолетовому обеззараживанию воды.
Вместе с ростом города развивался и водопровод, особенно - с 1956 года после объединения Уфы и Черниковска в единый город. Увеличилась мощность действующих Южного и Северного водопровода, вошли в строй Демский, Шашкинский, Изякский водопроводы, а в 1993 г. - самый современный Северный Ковшовый водопровод.
Первое десятилетие XXI века ознаменовано для МУП "Уфаводоканал" внедрением новых технологий в области реконструкции сетей водопровода и канализации, начата модернизация системы обеззараживания воды с переходом на гипохлорит натрия и ультрафиолетовое обеззараживание питьевой воды, возобновлено строительство III-й очереди очистных сооружений канализации с доведением мощности до 530 тыс.кубометров в сутки с обеззараживанием стоков ультрафиолетом и утилизацией осадков [12].
1.1 МУП "Уфаводоканал" сейчас
Муниципальное унитарное предприятие "Уфаводоканал" обеспечивает бесперебойное централизованное водоснабжение и водоотведение для населения, предприятий и организаций города Уфы Республики Башкортостан, а также работает над улучшением качества питьевой воды и снижением негативного воздействия на окружающую природную среду, в том числе водоемы [11].
История МУП "Уфаводоканал" началась в июне 1901 г. с открытием первого водопровода. До этого горожане пользовались колодцами и родниками, а качество воды проверяли на вкус и запах. Сегодня это огромная структура, включающая 7 водозаборов с суммарной мощностью более 600 тыс. куб. м воды в сутки, из которых 6 - подземных и 1 - открытый, речной (Северный Ковшовый водопровод), две станции полной биологической очистки сточных вод, 39 водопроводных и канализационных нососных станций, более 2300 км сетей водопровода и канализации.
Эксплуатацию сетей водоканала осуществляют 3 управления водопроводных сетей, 2 управления канализационных сетей, а также участок по ремонту и замене магистральной арматуры. Практически все сетевые управления имеют хорошие производственные базы, оснащены специализированной и землеройной техникой, откачивающими средствами, сварочным и ремонтным оборудованием. Подразделения обеспечены надежной стационарной и мобильной связью. Внедрены и широко используются в производстве прогрессивные технологии: приспособления для врезок под давлением, пневматические заглушающие устройства, гидроинструмент высокого давления и др. Для проведения оперативных и поисковых работ на сетях используется лаборатория исследования сети (ЛИС). Применение инженерных методов и специализированных приборов позволяет сократить время отыскания места утечки, объем производства раскопок, уточнять состояние сети, выявлять неисправности запорной арматуры, осуществлять работы по регулированию сети и др.
Работу основных цехов водопровода и канализации обеспечивают вспомогательные службы.
Автотранспортный цех предприятия размещается на двух производственных площадках и решает задачи содержания, обслуживания и ремонта техники и механизмов МУП "Уфаводоканал". Имеется участок по ремонту и обслуживанию средств малой механизации (экскаваторов, тракторов, автокранов, откачивающей техники, сварочных агрегатов и др.). Автомобильный парк частично обновлен и укомплектован современными машинами и механизмами.
Для изготовления деталей, узлов и запасных частей, необходимых для производства, действует механический цех. Организация двухсменной работы позволяет увеличить коэффициент использования станков и оперативно решать задачи в случае аварийных ситуаций.
В составе энергетического хозяйства создан участок по ремонту высоковольтного оборудования, который выполняет ремонт электродвигателей любой мощности, применяемых в МУП "Уфаводоканал".
Обслуживание, ремонт и испытание кабельных сетей осуществляет специализированный электротехнический участок, укомплектованный двумя передвижными электролабораториями и кабельной мастерской с набором электроаппаратуры.
На предприятии действует участок антикоррозийной защиты трубопроводов (АКЗ). В его наличии имеется полевая электролаборатория электрохимзащиты, состоящая из двух машин, укомплектованных необходимыми приборами, оборудованием и инструментом. На обслуживании участка АКЗ находятся более 150 установок различного типа: катодные станции, дренажные и протекторные установки. На основании замеров потенциалов на сетях составлена карта с указанием зон защиты и зон опасности коррозии. Постоянно проводятся работы по расширению антикоррозийной защиты трубопроводов.
Для выполнения капитального ремонта, реконструкции и строительства инженерных сооружений водоснабжения и канализации, водоводов и коллекторов функционирует Управление капитального ремонта и строительства. В его составе - службы технического надзора за строительством, отдел по работе с технической документацией, отдел комплектации оборудования, проектно-конструкторский отдел и ремонтно-строительное управление.
1.2 Центр аналитического контроля качества воды
Одним из важнейших подразделений в структуре МУП "Уфаводоканал" является Центр аналитического контроля качества воды, осуществляющий постоянный контроль качества и сточныхвод. ЦККАВ объединяет Центральную лабораторию и шесть химико-бактериологических лабораторий цехов водоподготовки и водоотведения. Все работники МУП "Уфаводоканал" - высококвалифицированные специалисты, в числе которых 6 кандидатов наук. Здесь периодически разрабатываются новые методики выполнения измерений согласно требованиям ГОСТа, часть из которых используют в своей работе лаборатории российских водоканалов. Так, в период с 1993 по 2005 гг. было разработано 74 методики на 109 показателей. По своей оснащенности и квалификации персонала центр аналитического контроля качества воды входит в тройку лучших по России.
Лабораторный контроль организован таким образом, что многие показатели качества воды определяются независимыми методами, гарантирующими достоверность результатов. Анализы выполняются по 100 показателям, по которым устанавливается соответствие качества воды требованиям российских и международных стандартов. Результаты регулярно подтверждаются службой Роспотребнадзора. Значительные работы проводятся и по усовершенствованию технологий подготовки воды. Продолжается внедрение систем ультрафиолетового обеззараживания питьевой воды. Одна из первых таких систем установлена на Северном ковшовом водопроводе в 2003 году. Летом 2006 года планируется пуск в работу станции УФ-обеззараживания на Северном водопроводе. Кроме того, здесь так же будет пущена в эксплуатацию установка по производству гипохлорита натрия, котрый будет изготавливаться методом электролиза поваренной соли и заменит жидкий хлор, применяемый в настоящее время. Оба метода обеззараживания - ультрафиолет и гипохлорит натрия будут работать во взаимодействии друг с другом, обеспечивая безопасность объекта и высокую степень защиты от микробиологических загрязнений. Использование этих современных технологий обеззараживания воды планируется со временем реализовать и в других уфимских водозаборах.
Серьезное внимание уделяется вопросам улучшения экологической ситуации и совершенствованию систем городской канализации. Первая очередь очистных сооружений канализации МУП "Уфаводоканал" была введена в эксплуатацию в 1975 г. В декабре 1986 г. была пущена вторая очередь. Сейчас полным ходом идет строительство третьей очереди городских биологических очистных сооружений, мощность которых будет составлять 530 тыс. куб. м в сутки. В проект третьей очереди входит и возведение комплекса сооружений обработки осадков, что позволит обеспечить механическое обезвоживание, сушку и депонирование иловых осадков.
Кроме этого, специалисты МУП "Уфаводоканал" проводят работы по реконструкции устаревших систем водоотведения и замене канализационных коллекторов. Так, сейчас реализуется проект по замене аварийного канализационного коллектора в створе ул. Машиностроителей, проходящего под железнодорожными путями, методом микротоннелирования, который разработан совместно с немецкой фирмой "ZUBLIN-Урал". В целях снижения непроизводительных потерь воды при транспортировке проводится плановая замена и санация действующих трубопроводов с применением новых технологий и материалов труб, имеющих продолжительный срок службы. Для улучшения экологической обстановки в городе и исключения загрязнения водоемов идет строительство снегоплавкого пункта на канализационном коллекторе производительностью 1500 куб. м снега в сутки. С 2004 г. на предприятии внедряется метод бестраншейной прокладки труб путем разрушения старой трубы. Так, этим методом заменено 266 м трубопровода в микрорайоне "Сипайлово" и 150 м - по Бирскому тракту. Для прокладки труб на оживленных улицах внедрен метод направленного горизонтального бурения, что позволяет обойтись без рытья траншей и котлованов и сохранить асфальтовые покрытие тротуаров и дорог. Успешно применяется и санация действующих трубопроводов нанесением внутреннего цементно-песочного покрытия либо полиэтиленовой трубой.
Осуществлять контроль за экологической ситуацией в городе помогает структурное подразделение МУП "Уфаводоканал" - инспекция водных балансов и качества сточных вод, которая контролирует качество сбрасываемых сточных вод около 800 предприятий города по 15 отраслям экономики. Ежегодно осуществляется 1300 отборов проб сточных вод на предприятиях и организациях города, 900 технических обследований систем водопроводно-канализационного хозяйства предприятий, выдаются предписания по устранению обнаруженных нарушений, ведется постоянный поиск скрытых подключений и хищений питьевой воды. Таким образом, благодаря применению новейших технологий, прогрессивных методик и высокой квалификации своих специалистов МУП "Уфаводоканал" может гарантировать качество и бесперебойность обеспечения населения и промышленных предприятий чистой водой [10].
Глава 2. Качество воды
2.1 Качество воды и ее состав
В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несет большое количество различных элементов и соединений, состав и соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород. Из грунта атмосферная вода поглощает углекислоту, и становиться способной растворять по пути своего движения минеральные соли.
Проходя через породы, вода приобретает свойства, характерные для них. Так, при прохождении через известковые породы, вода становится известковой, через доломитовые породы - магниевой. Проходя через каменную соль и гипс, вода насыщается сернокислыми и хлористыми солями и становится минеральной.
После постройки колодца, да и любого другого источника водоснабжения, необходимо провести исследования качества и состава воды для определения пригодности ее к использованию и потреблению. Надо помнить, что хозяйственно-питьевая вода относится к пищевым продуктам и ее показатели должны отвечать согласно Закону РФ "О санитарно-эпидемическом благополучии населения" от 19.04.91года, санитарным правилам СанПиН 4630-88 и требованию ГОСТа 2874-82 "Вода питьевая".
Качество воды характеризуется ее физическими, химическими и бактериологическими свойствами.
К физическим свойствам относятся ее температура, цветность, мутность, привкус и запах.
Температура воды из колодцев должна быть 7...12°С. Вода, имеющая более высокую температуру, теряет свои освежающие свойства. Температура ниже 5°С считается вредной для здоровья людей и приводит к простудным заболеваниям.
Под цветностью понимают ее окраску и выражают в градусах по платиново-кобальтовой шкале.
Мутность определяется содержанием в воде взвешенных частиц и выражается в миллиграммах на литр (мг/л). Вода подземных источников имеет малую мутность.
Наличие в воде органических веществ резко ухудшает ее физические (органолептические) показатели, вызывая различного рода запахи (землистый, гнилостный, рыбный, болотный, аптечный, камфорный, запах нефтепродуктов, хлорфенольный и т.д.), повышает цветность, вспениваемость, оказывает неблагоприятное действие на человека и животных.
Установлено, что незначительные изменения физических свойств воды снижают секрецию желудочного сока, а приятные вкусовые ощущения повышают остроту зрения и частоту сокращений сердца (неприятные - снижают).
Химические свойства воды характеризуются следующими показателями: активной реакцией, жесткостью, окисляемостью, содержанием растворенных солей.
Активная реакция воды определяется концентрацией водородных ионов. Обычно она выражается через pH. При pH=7 среда нейтральная; при pH<7 среда кислая, при pH>7 среда щелочная.
Жесткость воды определяется содержанием в ней солей кальция и магния. Она выражается в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг·экв/л). Вода подземных источников имеет большую жесткость, а вода поверхностных источников - относительно невысокую (3-6 мг·экв/л).
Жесткая вода содержит много минеральных солей, от которых на стенках посуды, котлах и других агрегатах образуется накипь - каменная соль. Жесткая вода губительна и непригодна для систем водоснабжения. В такой воде плохо заваривается чай, плохо растворяется мыло, почти не развариваются овощи, особенно бобовые.
Мягкая вода должна иметь жесткость не более 10 мг·экв/л.
В последние годы высказано предположение, что вода с низким содержанием солей жесткости способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний.
Окисляемость обуславливается содержанием в воде растворенных органических веществ и может служить показателем загрязненности источника сточными водами. Для колодцев особую опасность представляют сточные воды, в составе которых есть белки, жиры, углеводы, органические кислоты, эфиры, спирты, фенолы, нефть и др.
Содержание в воде растворенных солей (мг/л) характеризуется плотным (сухим) осадком. Вода поверхностных источников имеет меньший плотный осадок, чем вода подземных источников, т.е. содержит меньше растворенных солей. Предел минерализации питьевой воды (сухого остатка) 1000 мг/л был в свое время установлен по органолептическому признаку. Воды с большим содержанием солей имеют солоноватый или горьковатый привкус. Допускается содержание их в воде на уровне порога ощущения: 350 мг/л для хлоридов и 500 мг/л для сульфатов. Нижним пределом минерализации, при котором гомеостаз организма поддерживается адаптивными реакциями, является сухой остаток в 100 мг/л, оптимальный уровень минерализации 200-400 мг/л. При этом минимальное содержание кальция должно быть не менее 25 мг/л, магния -10 мг/л.
Степень бактериологической загрязненности воды определяется числом бактерий, содержащихся в 1 куб.см воды и должен быть до 100. Вода поверхностных источников содержит бактерии, внесенные сточными и дождевыми водами, животными и т.д. Вода подземных артезианских источников обычно не загрязнена бактериями.
Различают патогенные (болезнетворные) и сапрофитные бактерии. Для оценки загрязненности воды патогенными бактериями определяют содержание в ней кишечной палочки. Бактериальное загрязнение измеряют коли-титром и коли-индексом. Коли-титр - обьем воды, в котором содержится одна кишечная палочка, должен составлять не менее 300. Коли-индекс - число кишечных палочек, содержащихся в 1 л воды, должен составлять до 3 [7].
2.2 Качество воды в городе Уфе на водозаборах
МУП "Уфаводоканал" - единственное предприятие, осуществляющее централизованное водоснабжение города Уфы. В системе централизованного питьевого водоснабжения города задействованы 7 водозаборов: открытый речной водозабор (Северный ковшовый) и 6 водозаборов инфильтрационного типа.
Обеспечение качества питьевой воды является приоритетным направлением технической политики предприятия. Питьевая вода уфимских водопроводов по всем показателям соответствует российским нормативам безопасности и качества, требованиям международных стандартов. МУП "Уфаводоканал" гарантирует безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении и безвредность по химическому составу.
Стратегические направления политики обеспечения качества питьевой воды:
1. Совершенствование и развитие системы контроля качества водоисточников и питьевой воды, включая оснащение Центра аналитического контроля качества воды современным оборудованием; внедрение новых методов мониторинга и контроля качества воды, разработку новых методик контроля, расширение перечня контролируемых показателей.
В настоящее время ЦАККВ входит в тройку лучших отраслевых аналитических центров воды России.
Объекты контроля: вода водоисточника в местах водозабора, питьевая вода перед поступлением в водопроводную сеть, питьевая вода в распределительной сети, поступающая к потребителям, вода по технологическим ступеням очистки, в целом - 950 точек контроля.
В области аккредитации Центральной лаборатории - 192 показателя. Постоянный производственный контроль осуществляется по 105 показателям. В рамках расширенных исследований качества воды определяется 330 органических соединений. Ежегодно в рамках производственного контроля выполняется более 550 тыс. анализов. Информация по результатам выполняемых анализов ежемесячно представляется в управление Роспотребнадзора по РБ.
2. Повышение защитных функций водопроводов, внедрение высокоэффективных технологий водоподготовки и обеззараживания.
На очистных сооружениях Северного ковшового водозабора дополнительно к двухступенчатой схеме очистки на отстойниках и скорых фильтрах предусмотрены: - сорбционная обработка воды порошокообразным активированным углем для обеспечения барьерной защиты от техногенных загрязнений в случае аварийного загрязнения водоисточника
- ультрафиолетовое обеззараживание воды для повышения эффективности защиты от микробиологических загрязнений. Начата реконструкция очистных сооружений с целью повышения эффективности процессов реагентной обработки воды.
На Северном, Шакшинском, Демском водопроводах, водозаборе Кооперативная поляна внедрены системы ультрафиолетового обеззараживания воды.
На Северном и Шакшинском водопроводе обеззараживание воды осуществляется в две ступени: УФ-обеззараживание и гипохлорит натрия.
Ведется разработка проектов модернизации систем обеззараживания воды на Южном и Северном ковшовом водопроводах. 3. Повышение технологической и санитарной надежности системы водоснабжения, модернизация системы транспортировки воды с применением труб из коррозионно-стойких материалов с длительным сроком эксплуатации.
Начиная с 2001 года, полностью прекращена укладка стальных труб без внутреннего покрытия. При строительстве новых трубопроводов используются полиэтиленовые трубы и стальные трубы с нанесением внутреннего цементно-песчаного покрытия. Широко внедряются методы санации действующих водоводов цементно-песчаным покрытием. На сегодняшний день проложено и отсанировано порядка 300 км водопроводных сетей и водоводов [13].
Рассмотрев показатели качества воды в приложениях до и после очистки, можно убедиться в соответствии санитарным нормам. Вода уфимского водопровода на сегодня соответствует всем нормативам, которые действуют на территории РФ, соответствует мировым требованиям и даже в перспективе - тем нормативам, которые собирается вводить наша страна в связи с новым законом в области питьевого водоснабжения. Вообще проблема качества воды многогранна и требует подробных комментариев. Например, вопрос контроля качества питьевой воды. На предприятии он организован таким образом, что постоянно расширяется количество контролируемых компонентов. Сегодня это примерно 100 показателей в рамках производственного контроля, в режиме мониторинга можно увидеть еще около 250...300 веществ, повышаем достоверность и надежность анализов. По показателям качества уфимская водопроводная вода конкурирует с нормативами на бутилированную воду.
Критерий, которым вода уфимского водопровода может кого-то не радовать - это значение её жесткости, которая, тем не менее, укладывается в действующие нормативы - до 10 градусов единиц жесткости для питьевой воды систем централизованного водоснабжения. Неверно считать, что чем вода мягче, тем она полезнее. По данным медиков излишне мягкая вода может приводить к болезням сердца. Установлен диапазон в 1.5...7 единиц, который и считается оптимальным. Для примера, средние значения жесткости воды Северного ковшового водопровода 4.8, Южного - 7.2 [15].
Глава 3. Технологии очистки воды на водозаборах
3.1 Обеззараживание воды ультрафиолетовым излучением
УФ обеззараживание воды - это современный, высокоэффективный и наиболее простой способ очищения от болезнетворных микробов и бактерий. Системы ультрафиолетового излучения применяются не только в быту для обработки питьевой воды, но и в масштабах промышленности для обработки технической воды. В последнее время установки УФ обеззараживания также нередко интегрируются в системы очистки воды бассейнов. Уничтожая, бактерии, вирусы, простейшие микроорганизмы, то есть живые клетки, такие установки не действуют на химический состав среды [6].
Установлено, что наибольшим бактерицидным действием обладают ультрафиолетовые лучи с длиной волны от 200 до 295 мкм. Эта область ультрафиолетового облучения называется бактерицидной. Максимум бактерицидного действия располагается около длины волны в 254 мкм.
Бактерицидное действие ультрафиолетовых лучей объясняется происходящими под их воздействием фотохимическими реакциями в структуре молекулы ДНК и РНК, кроме того, действие ультрафиолетового излучения вызывает нарушения в структуре мембран и клеточных стенок микроорганизмов. Все это в конечном итоге приводит к их гибели.
Основной характеристикой процесса УФ обеззараживания, определяющей степень снижения количества микроорганизмов в процессе облучения, является произведение интенсивности излучения (мВт/см2) и времени облучения, называемое дозой облучения (мДж/см2). Доза облучения определяет количество энергии ультрафиолетового излучения, сообщаемое микроорганизмам.
УФ облучение обладает очень высокой эффективностью по отношению к патогенным микроорганизмам. Исследования показали, что для инактивации большинства бактерий на 1-4 порядка достаточной является доза 10-16 мДж/см2. Достижение более значительной степени обеззараживания по вирусам обеспечивается дозой 40 мДж/см2 (более 4 порядков). В отношении наиболее устойчивых к обеззараживанию цист лямблий и ооцист криптоспоридий требуемая доза УФ-облучения зависит от исходной концентрации этих микроорганизмов: при концентрации до 10000 экз/мл доза 16 мДж/см2 обеспечивает инактивацию на 2-4 порядка, доза 40 мДж/см2 обеспечивает отсутствие жизнеспособных цист.
Поскольку УФ излучение поглощается растворенными в воде веществами, доза, сообщаемая обрабатываемой воде, зависит от коэффициента пропускания воды УФ излучения на длине волны 254 нм.
Точное измерение коэффициента пропускания и проведение модельного облучения позволяют подобрать оптимальное оборудование, отвечающее конкретным условиям. При этом, в отличие от химических реагентов, при применении УФ обеззараживания отсутствует необходимость в ограничении верхнего предела дозы облучения.
Основной вариант работы предусматривает подачу воды непосредственно на установки УФО для ее обеззараживания и дальнейшую подачу на последующую очистку по существующей технологической цепочке. При ухудшении качества воды предусмотрена возможность подключения дополнительных резервных установок, а также включения в технологическую цепочку первой и второй ступени углевания.
В УФ-установке в дезинфекции воды задействовано 216 амальгамных ламп, помещенных в защитные кварцевые чехлы, которые рассчитаны на 12 тысяч часов работы. Четыре аппарата за час обрабатывают почти девять тысяч кубометров воды. Управление установкой осуществляет электроника на базе микропроцессора. Это позволяет автоматически запускать и регулировать работу установки, вести управление и контроль за технологическими параметрами ее работы. При этом автоматически контролируется интенсивность ультрафиолетового излучения, время работы и исправность ламп. За давлением внутри камеры следит мановакуумметр. В установке предусмотрена возможность очистки кварцевых чехлов, не вынимая их из камеры методом химической очистки щавелевой кислотой. Внедрение в технологическую схему новой системы позволяет повысить степень очистки воды от микробиолигческих загрязнений и улучшить ее качество воды за счет снижения доз хлора [9].
3.2 Углевание воды при экстраординарных загрязнениях водоисточника - реки Уфа
До последнего времени базовой схемой очистки воды для большинства крупных водопроводных станций была и остается классическая двухступенчатая схема, основанная на коагулировании сернокислым алюминием с последующим отстаиванием и фильтрованием при первичном и вторичном хлорировании воды. Однако вынужденное применение повышенных доз хлора и коагулянта приводит к образованию ряда вторичных органических и элементорганических соединений, более токсичных, чем их предшественники, и увеличивает коррозионную активность воды. Подобная технология не гарантирует необходимую степень очистки воды по отдельным видам микробиологических загрязнений и при попадании в водоисточник техногенных химических токсикантов.
Основной водоисточник - р. Уфу и ее притоки пересекают около 30 нефтепродуктопроводов большого диаметра, а в зоне, примыкающей к водоисточнику, работают многочисленные предприятия химического и обрабатывающего профиля. Вследствие этого имеет место фоновое содержание техногенных примесей в грунтовых и поверхностных водах и велика вероятность экстраординарного загрязнения водоисточника и воды в водозаборах города. Аварийные события 1990-1995 гг., известные как "фенольные", "диоксиновые" и др., подтвердили обоснованность указанных опасений и послужили стимулом для ускоренной разработки и реализации впервые в России системы технических решений по защите населения г. Уфы при попадании в воду техногенных химических токсикантов, основой которых явилась сорбционная очистка воды. Администрация г. Уфы и МУП "Уфаводоканал" обосновали необходимость и разработали техническое задание для решения этой проблемы, к реализации которого привлекли около 20 отечественных и зарубежных организаций.
Сорбционная технология внедрена на Северном ковшовом водозаборе производительностью 200 тыс. куб. м/сут. Технология водоподготовки на водозаборе осуществляется по традиционной схеме, включающей предварительное хлорирование, коагуляцию, отстаивание и фильтрование с заключительным обеззараживанием питьевой воды. Сорбционная очистка воды от техногенных химических токсикантов - ксенобиотиков обладает преимуществом удаления из воды наиболее широкого спектра возможных ксенобиотиков и дифференцированного извлечения даже следовых количеств суперэкотоксикантов в присутствии естественного фона нетоксичных примесей воды, причем без риска образования вторичных веществ. Выполненный в ходе работ анализ показал, что для условий эксплуатации Северного ковшового водозабора наиболее целесообразно организовать сорбционную очистку воды в виде углевания ее порошкообразным сорбентом. Это позволило обеспечить требуемое повышение барьерных функций сооружений (до 90%), не прибегая к их коренной реконструкции, и решить задачу в сроки.
Технологическое решение углевания как метод защиты от экстраординарных загрязнений воды экотоксикантами - ксенобиотиками включает три элемента: 1 - подбор специального сорбента - порошкообразного активного угля (ПАУ), организация его производства; 2 - разработка и изготовление специального оборудования для доставки и предподготовки ПАУ к целевому применению; 3 - дооснащение станции (Северный ковшовый водозабор) оборудованием и системой трубопроводов для введения в воду ПАУ в расчетные точки схемы обработки воды.
Введение ПАУ в воду способствует повышению удаления летучих галогенорганических соединений (ЛГС) на 25-62%. При этом уровень содержания органических соединений в воде по общему органическому углероду снижается на 28-56%, дополнительно окисляемость и цветность воды снижаются на 10-16%. При введении ПАУ в скорые фильтры на II ступени водоподготовки необходимо учитывать увеличение нагрузки на фильтры, так как это может приводить к снижению эффективности осветления воды, особенно при дозах ПАУ более 15 мг/л. Во избежание этого при дозах более 15 мг/л целесообразно перед фильтрами дозировать флокулянт. Использование системы углевания на Северном ковшовом водозаборе показало целесообразность введения ПАУ дозами 5-15 мг/л пред фильтрами. Комплекс углевания существенно увеличил барьерную роль сооружений подготовки питьевой воды на водозаборе и значительно повысил надежность водоснабжения г. Уфы в случаях возможных загрязнений водоисточника [1].
3.3 Технология хлорирования питьевой воды
Общепризнанно, что традиционные методы водоподготовки (коагуляция, седиментация, фильтрование) могут обеспечить очистку воды от микробиологических загрязнений только в сочетании с эффективным процессом обеззараживания [2, 3]. Для обеззараживания используются УФ облучение, окисление различными окислителями, такими как озон, перекись водорода, диоксид хлора, а также хлорирование. Наиболее широкое практическое распространение в мире получил метод хлорирования с использованием жидкого хлора. Технология хлорирования характеризуется экономичностью, возможностью простого оперативного контроля за процессом обеззараживания, простотой конструктивного оформления процесса, доступностью реагента. Главное преимущество хлорирования перед другими альтернативными методами заключается в наличии в воде остаточного последействия, что обеспечивает сохранение качества воды в распределительных сетях. Поэтому, несмотря на расширение применения других методов обеззараживания, технологии с использованием жидкого хлора являются наиболее распространенными [4].
Обеззараживание воды хлором - это устранение из воды болезнетворных и иных микроорганизмов и вирусов, из-за наличия которых вода становится непригодной для питья, хозяйственных нужд или промышленных целей, хлором или хлорсодержащими реагентами [5].
На некоторых водозаборах используется однобарьерное обеззараживание - хлором или раствором гипохлорита натрия. В трубопровод с водой вводится газообразный хлор. Вода смешивается с дезинфектантом и поступает в резервуары чистой воды. Здесь она какое-то время находится под действием хлора, который оказывает бактерицидное действие. Не секрет, что большая концентрация этого вещества вредна для здоровья, чтобы ее поддерживать на минимальном уровне, дополнительно к хлору используется ультрафиолет. На нем лежит и основная "нагрузка" по борьбе с вирусами, которые более устойчивы к действию хлора. В настоящее время Всемирная организация здравоохранения рекомендует использовать ультрафиолет и некоторые другие, физические и химические методы обеззараживания, но не как альтернативу хлору, а только как дополнение к нему. Их действие недолговечно, и пока вода дойдет до потребителя, в ней снова могут появиться опасные бактериальные загрязнения. Хлор же обладает эффектом обеззараживающего последействия находясь в водоводах, он продолжает свою работу и исключает вторичное загрязнение [14].
Заключение
В моей курсовой работе "Мониторинг качества воды на водозаборах города Уфы" была рассмотрена история уфимского водопровода, качество воды по нормативам и в городе Уфе, стратегические направления политики обеспечения качества питьевой воды, рассмотрены технологии очистки воды.
Качество уфимской питьевой воды, в сравнении с водой многих регионов России, достаточно высокое, благодаря природным источникам, являющимся основой водоснабжения, и бесперебойной работе предприятия. Как известно, в 90-е годы в РФ были приняты новые нормативы по воде, соответствующие международным, и уфимская вода укладывается в них по всем показателям.
Печально памятная фенольная эпопея вскрыла проблемы, связанные с загрязнением природных источников воды. Сейчас ситуация в корне изменилась, так как была проведена гигантская работа - и экологическими организациями по контролю, мониторингу, оповещению населения, и самим предприятиями по реконструкции производств, сокращению выбросов вредных веществ атмосферу и водоемы, и "Уфаводоканалом". Все это в конечном результате привело к улучшению качества воды в реке Уфа сокращению аварийных ситуаций, связанных с попаданием загрязнений в водоем.
Был установлен жесткий многоступенчатый контроль, как в пунктах водозабора, так и по всей технологической цепочке, и при подаче воды в город. Постоянно ведутся работы по поиску и внедрению новых, более современных технологий водоподготовки, усилению защитной роли наших водозаборов.
Два года назад, когда вышли новые нормативы на питьевую воду, расфасованную в емкости, их сравнили с показателями качества уфимской водопроводной воды и пришли к выводу, что вода, текущая из кранов в Уфе, укладывается в эти нормативы, за исключением двух показателей - жесткости о содержания остаточного хлора. Жесткость уфимской водопроводной воды оказалась чуть выше, чем допустимо для расфасованной воды, но в рамках нормативов водопроводной воды. Хлорирование - это наиболее эффективная защита водопроводной воды от микробиологических загрязнений, но такой консервант как хлор для бутылированной воды просто не используется.
На сегодняшний день главная задача "Уфаводоканала" - завершение строительства третьей очереди городской канализации, в состав которой входят дополнительные мощности очистных сооружений и сооружения по обработке осадка. Введение в эксплуатацию этих сооружений прекратит сброс неочищенных стоков в черте города и обеспечит обработку осадка в полном объеме. Правительством РБ администрацией Уфы и МУП "Уфаводоканал" подписано соглашение с Всемирным банком реконструкции и развития на получение целевого кредита под строительство третьей очереди городских очистных сооружений. В рамках этого соглашения уже готовится стройплощадка в районе существующих очистных сооружений на левом берегу реки Белой. Сейчас эта проблема решена и введен пусковой комплекс, решивший проблему сброса городских стоков [8].
Обеспечение качества питьевой воды является приоритетным направлением технической политики предприятия. Питьевая вода уфимских водопроводов по всем показателям соответствует российским нормативам безопасности и качества, требованиям международных стандартов. МУП "Уфаводоканал" гарантирует безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении и безвредность по химическому составу.
Список использованной литературы: 1. Васильева А.И., Цыпышева Л.Г., Кантор Л.И. Углевание воды при экстраординарных загрязнениях водоисточника р.Уфа. // Водоснабжение и санитарная техника 2001 г.
2. Гонарчук В.В., Потапченко Н.Г. Современное состояние проблемы обеззараживания воды // Химия и технология воды. 1998. 20. №2.
3. Русанова Н.А., Непаридзе Г.Г., Недачин А.Е. Удаление вирусной микрофлоры при водоподготовке // Водоснабжение и санитарная техника. 1993. №2
4. Слипченко А.В., Кульский Л.А., Мацкевич Е.С. Современное состояние методов окисления примесей воды и перспективы хлорирования // Химия и технология воды. 1990. 12. № 4.
5. Вся электронная библиотека [Электронный ресурс] - Режим доступа: www. URL: http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-144-2/109.htm (дата обращения: 12.12.2013)
6. КлимЭко. Обеззараживание воды [Электронный ресурс] - Режим доступа: www. URL: http://klimeco.ru/disinfection.htm (дата обращения: 5.12.2013)
7. Колодец.ру [Электронный ресурс] - Режим доступа: www. URL: http://www.kolodec.ru/vo/43 (дата обращения: 30.11.2013)
8. Официальный сайт МУП "Уфаводоканал" [Электронный ресурс] - Режим доступа: www. URL: http://www.ufavodokanal.ru/?part_id=91&goods_id=10 (дата обращения: 30.11.2013)
9. Официальный сайт МУП "Уфаводоканал" [Электронный ресурс] - Режим доступа: www. URL: http://www.ufavodokanal.ru/?part_id=91&goods_id=20 (дата обращения: 30.11.2013)
10. Официальный сайт МУП "Уфаводоканал" [Электронный ресурс] - Режим доступа: www. URL: http://www.ufavodokanal.ru/?part_id=91&goods_id=22 (дата обращения: 30.11.2013)
11. Официальный сайт МУП "Уфаводоканал" [Электронный ресурс] - Режим доступа: www. URL: http://www.ufavodokanal.ru/?part_id=38 (дата обращения: 30.11.2013)
12. Официальный сайт МУП "Уфаводоканал" [Электронный ресурс] - Режим доступа: www. URL: http://www.ufavodokanal.ru/?part_id=38,47 (дата обращения: 30.11.2013)
13. Официальный сайт МУП "Уфаводоканал" [Электронный ресурс] - Режим доступа: www. URL: http://www.ufavodokanal.ru/?part_id=49 (дата обращения: 30.11.2013)
14. Официальный сайт МУП "Уфаводоканал" [Электронный ресурс] - Режим доступа: www. URL: http://www.ufavodokanal.ru/?part_id=91&goods_id=62 (дата обращения: 12.12.2013)
15. Официальный сайт МУП "Уфаводоканал" [Электронный ресурс] - Режим доступа: www. URL: http://www.ufavodokanal.ru/?part_id=91&goods_id=63 (дата обращения: 30.11.2013)
2
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
217
Размер файла
148 Кб
Теги
курсач
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа