Профілактична медицина - Спеціальні методи поліпшення води
П`ятниця, 02.12.2016, 22:47
Головна Реєстрація RSS
Вітаю Вас, Гість
Форма входу

Меню сайту
Реклама
Додай сайт
Статистика
Пошук
Block title
Спорткомплекс
Дошкольное развитие ребенка Обучение акробатики
Реклама
Мікробіологія
Попередження
При будь-якому використанні матеріалів сайту - посилання на http://profmed.at.ua обов'язково.
Традиційна технологія очищення води на водогонах, призначена для освітлення, знебарвлення і знезаражування, справляє лише обмежену бар'єрну дію за наявності у воді інтенсивного забруднення деякими збудниками захворювань і хімічними речовинами, які через недотримання санітарних правил промисловими підприємствами та іншими об'єктами можуть забруднювати водойми, особливо в густонаселених районах і з розвиненою промисловістю. Посилення бар'єрної ролі водогінних споруд стосовно деяких забруднень досягається використанням підвищених доз коагулянтів, збільшенням часу відстоювання, зниженням швидкості фільтрації, використанням подвійного хлорування або перехлорування. Якщо цього недостатньо, то залежно від складу і концентрації забруднень використовують сильні окислювачі (озон, калію перманганат), сорбенти (активоване вугілля в гранульованому або порошкоподібному вигляді), іонообмінні матеріали, а часто поєднують кілька методів.

Дезодорація — усунення присмаків і запахів води. Досягається аеруванням води, обробленням її окислювачами (озонування, діоксид хлору, калію перманганат), фільтруванням через шар активованого вугілля, яке адсорбує смердючі речовини, і вуглюванням, уводячи у воду для відстоювання порошкоподібне активоване вугілля. Вибір методу дезодорації залежить від походження присмаків і запахів.

Знезалізнення досягається шляхом розбризкування води з метою аерації у спеціальних пристроях — градирнях. При цьому двохвалентне залізо окислюється в гідрат оксиду заліза, який осідає у відстійнику або затримується на фільтрі. Якщо концентрація заліза у воді більша ніж 4 мг/л, потрібне попереднє осідання заліза.

Пом'якшення. До давніх методів пом'якшення води належить содово-вапняний, за допомогою якого кальцій і магній осаджують у відстійнику у вигляді нерозчинних солей (СаСО3, MgC03 та ін.). Сучаснішим є фільтрування води через фільтри, заповнені іонітами. Іонітами називають тверді нерозчинні, зернисті, подібні до піску матеріали, що мають здатність обмінювати свої іони на іони солей, розчинених у воді. Іоніти, що обмінюють свої катіони (Na+, Н+), називаються катіонітами, а ті, що обмінюють аніони (ОН-), — аніонітами.

Іоніти можуть бути природного і штучного походження (оброблене сірчаною кислотою вугілля, синтетичні іонообмінні смоли). Використовуючи фільтрування води через катіоніт, можна усунути з неї катіони, фільтруючи її через аніоніт — видалити аніони.

Під час фільтрування води іонообмінні властивості іонітів поступово знижуються. Після виснаження обмінних властивостей іоніти можуть бути регенеровані (відновлені). Катіоніти регенерують шляхом промивання розведе¬ним розчином кислоти або міцним розчином хлориду натрію, аніоніти — промиванням розчином основи.

Для пом'якшення води застосовують її фільтрування через шар природних (глауконітовий пісок) або штучних катіонітів завтовшки 2—4 м. При цьому Са+ і Mg+ води обмінюються на Na+ або Н+ катіоніту.

Опріснення. Дефіцит прісної води в аридних зонах різко обмежує водоспоживання. Так, у Сахарі середнє водоспоживання становить 4—8 л на добу для однієї людини, тоді як господарсько-питні потреби становлять кілька десятків літрів. Тому доводиться використовувати ресурси високомінералізованих підземних вод і солоних вод Світового океану, попередньо опріснивши їх.

Нині відомо багато методів опріснення: дистиляційні (найстародавніші), хімічні (іонний обмін, реагентні методи), із застосуванням селективних мембран (електродіаліз, гіперфільтрація) та ін. Найпоширеніші з цих методів по-в'язані з випаровуванням води і подальшою конденсацією пари. Є пристрої, що опріснюють сотні тисяч кубічних метрів води на добу, забезпечуючи населення міст прісною водою. Дистиляційний метод опріснення потребує великих енергозатрат, тому значна кількість таких пристроїв є в Кувейті та інших країнах Близького Сходу, багатих на нафту. Спорудження великих опріснювальних пристроїв також пов'язують із розвитком атомної енергетики. Показовим є створення величезного опріснювального комплексу, який забезпечує водою (з Каспійського моря) населення м. Шевченка. Тут виробляється приблизно стільки опрісненої води, скільки забезпечують її майже всі опріснювальні пристрої нашої планети. Опріснену воду обробляють, оптимізуючи її для пиття. Її фільтрують через активоване вугілля, виводячи легкий запах водоростей, фторують і збагачують мінеральними солями, пропускаючи через фільтри з мармуровими крихтами і додаючи частину неопрісненої води.

Крім цього, для опріснення незначної кількості води можна використовувати сонячні опріснювачі парникового типу.

Послідовне фільтрування води — спочатку через катіоніт, а потім через аніоніт — дає змогу звільнити воду від усіх розчинених у ній солей, тому застосовується з метою опріснення (мал. 39).

Процес опріснення можна проілюструвати на прикладі усунення з води натрію хлориду:


Іонітові пристрої для опріснення води можуть бути і стаціонарними, і пересувними (експедиції, польові стани).
Дезактивація. Коагуляція, відстоювання і фільтрація води на водогонах знижують уміст радіоактивних речовин у ній на 70—80%. З метою глибшої дезактивації воду фільтрують через катіоно- і аніонообмінні смоли.

Денітрифікація. Найпоширенішим методом виведення нітратного азоту з води є аерація попередньо обробленої вапном води до рН 10,5—11 у протипотічних баштах. Нагріта до температури 30—40 °С вода контактує з великою кількістю повітря (на 1 м3 води 1500 м3 повітря). Унаслідок хімічної реакції з нітратів утворюється аміак, який віддувають.

Знефторювання води. Якщо потрібно звільнити воду від надлишку фтору, її фільтрують через аніонообмінні смоли: аніоніт — ОН + RF <-> аніоніт — F + ROH. Як іонообмінний матеріал часто використовують активований і гранульований оксид алюмінію. Інколи є можливість зменшити вміст фтору у воді до оптимальних величин за рахунок розведення водою з іншого джерела, в якій міститься мінімальна кількість фтору.

Фторування води. Останніми роками велику увагу дослідники приділяють фторуванню води, тобто штучному додаванню до неї фтористих сполук з метою зменшення захворюваності на карієс зубів. Карієс зубів належить до найпоширеніших захворювань людини і спричинюється не тільки до втрати зубів, а й до інших захворювань ротової порожнини і кісток (наприклад, остеомієліт щелепних кісток), хроніосепсису, ревматизму, різних захворювань травної системи через погіршення розжовування їжі та сповільнення її евакуації зі шлунка. Попри те, що стоматологи різних країн вживають заходів боротьби з карієсом, захворюваність на нього майже постійно зростає.

Доведено, що використання фторованої води знижує захворюваність на карієс у 2—4 рази. Найкращого протикаріозного ефекту досягають у тому разі, коли людина вживає фторовану воду з раннього дитинства. Комплексна профілактика шляхом фторування води, раціоналізації харчування і проведення заходів з гігієни ротової порожнини дає змогу знизити захворюваність на карієс на 80—90%. ВООЗ розглядає фторування води як одне з найбільших досягнень профілактичної медицини нашого часу.

Фторування води з умістом фтору менше ніж 0,5 мг/л здійснюють шляхом додавання до неї розчину сполуки фтору (фторид або кремнієфторид натрію, кремнієфториста кислота тощо) в такій кількості, щоб концентрація фтор-іона у воді була оптимальною для певних кліматичних умов.