Основы гигиены - Шпаргалка

ПРОГРАММНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ к экзамену по дисциплине «Гигиена»Поэтому в реках и озерах лед как более легкий располагается на поверхности, создавая необходимые условия для сохранения жизни в водных экологических системах. Морская В. превращается в лед, не достигая наибольшей плотности, поэтому в морях происходит более интенсивное вертикальное перемешивание воды. Так, по данным ВОЗ, в развивающихся странах потребление недоброкачественной В. является ежегодно причиной гибели нескольких сотен тысяч человек, Масштабы распространения острых кишечных инфекций (500 млн. случаев в год, причем около 80% заболеваний приходится на развивающиеся страны) связывают с нехваткой или плохим качеством питьевой В. Не случайно десятилетняя программа улучшения водоснабжения для обеспечения каждого человека на Земле доброкачественной водой в достаточном количестве выдвинута ВОЗ в качестве глобальной медицинской и социальной задачи для всех стран. Часть ее вновь выпадает с осадками в океан, а часть переносится ветрами на сушу и здесь питает реки и озера, ледники и подземные воды.К таким показателям относятся общее количество микроорганизмов, определяемых в 1 мл воды при выращивании на питательной среде (не должен превышать 100 в 1 мл), а также количество кишечных палочек: коли-индекс - количество кишечных палочек в 1 л воды (не более 3), или коли-титр, т.е. количество воды в миллилитрах, в котором содержится только 1 кишечная палочка (не менее 300 мл). Однако кишечная палочка не всегда может служить санитарным показателем при контроле эффективности очистки воды, в частности от вирусных загрязнений, поэтому в зависимости от санитарно-эпидемической обстановки может проводиться прямое определение вирусной микрофлоры. Из объема подаваемой населению воды 68% занимают поверхностные водоисточники, только 1% которых соответствует качеству, обеспечивающему при существующих технологиях, получение питьевой воды (в соответствии с лимитами САНПИН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. При среднем уровне удельного потребления в РФ на хозяйственно-питьевые и коммунально-бытовые нужды, равном 272 л/сутки на 1 жителя, в Москве этот показатель составляет 539 л/сутки, в Челябинской области - 369, Саратовской - 367, Новосибирской - 364, Магаданской - 359, Камчатской - 353 л/сутки. Изза повышенного техногенного загрязнения водоисточников нефтепродуктами, солями тяжелых металлов, пестицидами, нитратами, и другими вредными веществами, технологии, применяемые для подготовки питьевой воды, в большинстве случаев неэффективны.Применение его обеспечивает возможность устранения почти всех привкусов и запахов воды, значительное улучшение технологических показателей обработки воды другими реагентами и, наконец, интенсификацию обеззараживания в результате сорбции простейших, бактерий и других микроорганизмов. Образующиеся продукты распада удаляются из воды в виде газов, осадков или остаются в воде, но уже в обезвреженном виде. В централизованных системах горячего водоснабжения воду приготовляют следующими способами: 1) в центральных тепловых пунктах (ЦТП), нагревая ее в водоводяных подогревателях водой, поступающей из квартальной (районной) котельной или от ТЭЦ; 2) также, но при расположении водоводяных подогревателей в тепловом пункте здания; 3) в домовых или групповых котельных, где вода нагревается непосредственно в водогрейных котлах или в пароводяных подогревателях, присоединенных к паровым котлам. Осенью и зимой температура воды, выходящей из котлов, принимается по графику работы горячего водоснабжения, уменьшение этой температуры - до необходимой для работы системы отопления достигается путем подмешивания обратной воды из магистрали по трубе в подающую магистраль системы отопления. Тепловой ввод в системе с непосредственным водо-разбором из тепловой сети дает возможность в зависимости от наружной температуры снабжать сеть горячего водоснабжения водой через подающий или обратный теплопровод или через оба теплопровода одновременно.Плавательные бассейны со вспомогательными помещениями для их обслуживания могут размещаться в отдельно стоящих зданиях, а также быть пристроенными (или встроенными) в здания гражданского назначения в соответствии с действующими строительными нормами и правилами. При этом необходимо разделение зоны "босых" и "обутых" ног, для чего рекомендуется устраивать в раздевальне проходные кабины для переодевания с двумя входами (выходами), а также должно быть предусмотрено, чтобы посетитель не мог пройти к ванне, минуя душевую. Душевые необходимо предусматривать проходными и располагать на пути движения из раздевальни к обходной дорожке; душевые устраиваются из расчета 1 душевая сетка на 3-х человек в смену. В раздевальнях или смежных с ними помещениях устанавливаются сушки для волос (фены) из расчета 1 прибор на 10 мест - для женщин и 1 прибор на 20 мест - для мужчин в смену.

Допустимое содержание в питьевой воде некоторых химических веществ

Вода (Н2О) - жидкость без запаха, вкуса, цвета; самое распространенное природное соединение.

По физико-химическим свойствам В. отличается аномальным характером констант, которые определяют многие физические и биологические процессы на Земле. Плотность В. возрастает в интервале 100-4°, при дальнейшем охлаждении уменьшается, а при замерзании скачкообразно падает. Поэтому в реках и озерах лед как более легкий располагается на поверхности, создавая необходимые условия для сохранения жизни в водных экологических системах. Морская В. превращается в лед, не достигая наибольшей плотности, поэтому в морях происходит более интенсивное вертикальное перемешивание воды.

Теплоемкость В. изменяется нелинейно: она достигает наименьших значений при температуре около 37°, когда метаболические реакции в организме наиболее интенсивны. Высокая диэлектрическая постоянная В объясняет причину ее значительной ионизирующей силы. В. - слабый проводник электрического тока, ее электропроводность увеличивается при наличии растворенных солей, что позволяет определить концентрацию солей по величинам удельной проводимости. Высокая устойчивость молекул В. в сочетании с электрическими характеристиками делает ее универсальным растворителем, поэтому в ней всегда обнаруживаются многочисленные химические соединения (в природной В. содержится большая часть химических элементов таблицы Д.И. Менделеева). Промышленная деятельность человека приводит к появлению в В. ряда органических и неорганических соединений, что определяет необходимость гигиенического контроля за их количеством. Многие, особенности В. по сравнению с близкими по строению веществами объясняются строением ее молекулы, самой маленькой из трехатомных молекул, и структурой пространственной сетки водородных связей.

Вода является важнейшей составной частью живого организма, в теле взрослого человека она составляет 65-70% его массы. Очень высоко ее содержание в продуктах питания, например в мясе - до 79%, в рыбе - до 85%, в растительных маслах и фруктах - до 78-97%. В составе всех живых организмов планеты в целом содержится лишь вдвое меньше В., чем во всех реках Земли. Без пищи человек может прожить 65-70 дней, без В. - несколько дней. При потере воды в количестве, равном 6-8% массы тела, наблюдается выраженное обезвоживание организма: утрата воды, составляющая 10-20% массы тела, опасна для жизни.

Согласно гигиеническим требованиям к качеству питьевой В., она должна быть безопасной в эпидемическом отношении, безвредной по химическому составу и обладать удовлетворительными органолептическими свойствами. При гигиенической оценке качества В. используют следующие показатели: наличие патогенных микроорганизмов и возбудителей паразитарных заболеваний; концентрация химических веществ, и т.ч. радиоактивных; изменение органолептических свойств (наличие запаха, привкуса, окраски, появление пены, пленки, мутности).

В целом неудовлетворительное качество питьевой В. оказывает значительное влияние на состояние здоровья населения. Так, по данным ВОЗ, в развивающихся странах потребление недоброкачественной В. является ежегодно причиной гибели нескольких сотен тысяч человек, Масштабы распространения острых кишечных инфекций (500 млн. случаев в год, причем около 80% заболеваний приходится на развивающиеся страны) связывают с нехваткой или плохим качеством питьевой В. Различные заболевания могут возникать не только при питье недоброкачественной В., но и при рекреационном водопользовании, при употреблении немытых овощей, выращиваемых на полях орошения, изза нехватки В. для целей личной гигиены. Установлено, что 1100 млн. людей на Земле не обеспечено доброкачественной В. Не случайно десятилетняя программа улучшения водоснабжения для обеспечения каждого человека на Земле доброкачественной водой в достаточном количестве выдвинута ВОЗ в качестве глобальной медицинской и социальной задачи для всех стран.

1. Питьевая вода: источники, физико-химическая характеристика питьевой воды

Пресные водные ресурсы существуют благодаря вечному круговороту воды. В результате испарения образуется гигантский объем воды, достигающий 525 тыс. км3 в год. 86% этого количества приходится на соленые воды Мирового океана и внутренних морей -Каспийского. Аральского и др.; остальное испаряется на суше, причем половина благодаря транспирации влаги растениями. Каждый год испаряется слой воды толщиной примерно 1250 мм. Часть ее вновь выпадает с осадками в океан, а часть переносится ветрами на сушу и здесь питает реки и озера, ледники и подземные воды. Природный дистиллятор питается энергией Солнца и отбирает примерно 20% этой энергии. Всего 2% гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно возобновляются. Скорость возобновления и определяет доступные человечеству ресурсы. Большая часть пресных вод - 85% - сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в океане, и составляет 8000 лет. Поверхностные воды суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за 10 - 12 суток, обновляются воды рек. Наибольшее практическое значение для человечества имеют пресные воды рек. Реки всегда были источником пресной воды. Но в современную эпоху они стали транспортировать отходы. Отходы на водосборной территории по руслам рек стекают в моря и океаны. Большая часть использованной речной воды возвращается в реки и водоемы в виде сточных вод. До сих пор рост очистных сооружений отставал от роста потребления воды. И на первый взгляд в этом заключается корень зла. На самом деле все обстоит гораздо серьезнее. Даже при самой совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные неорганические вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая вода вновь может стать пригодной для потребления только после многократного разбавления чистой природной водой. И здесь для человека важно соотношение абсолютного количества сточных вод, хотя бы и очищенных, и водного стока рек. Мировой водохозяйственный баланс показал, что на все виды водопользования тратится 2200 км воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20% ресурсов пресных вод мира. Расчеты на 2000 г. в предположении, что нормы водопотребления уменьшатся, а очистка охватит все сточные воды, показали, что все равно ежегодно потребуется 30 - 35 тыс. км3 пресной воды на разбавление сточных вод. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Количество пресной воды не уменьшается, но ее качество резко падает, она становится не пригодной для потребления. Человечеству придется изменить стратегию водопользования. Необходимость заставляет изолировать антропогенный водный цикл от природного. Практически это означает переход на замкнутое водоснабжение, на маловодную или малоотходную, а затем на «сухую» или безотходную технологию, сопровождающуюся резким уменьшением объемов потребления воды и очищенных сточных вод

В качестве первых санитарно - гигиенических характеристик пресной воды использовались органолептические показатели, которые были основаны на интенсивности восприятия органами чувств физических свойств воды. В настоящее время в эту группу в качестве нормативных характеристик входят: · Запах при 20ОС и подогреве до 60ОС, · балл Цtrialсть по шкале, градус

· Прозрачность по шкале, · Мутность по стандартной шкале, мг/дм3

· Окраска окрашенного столбца (отсутствие водных организмов и пленки)

В качестве фундаментальной основы для разработки ПДК всех видов загрязняющих веществ используется концепция порогового воздействия токсикантов на организм.

При проведении систематических биогеохимических исследований было установлено наличие трех областей на кривой функциональной зависимости между дозой (концентрацией токсического вещества) и эффектом (негативными последствиями на организм): · При малых количествах потребления токсиканта либо безвредно для организма, либо стимулирует его жизнедеятельность

· В области средних концентраций существует оптимальный диапазон, в котором организм способен регулировать взаимодействие с окружающей средой

· Дальнейший рост концентрации вещества в воде может стать причиной подавления жизнедеятельности организма.

Для обеспечения качества воды в водоисточниках и системах водопотребления используется ряд нормативных документов, основанных на значениях ПДК, из которых главными являются следующие: ? ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством».

? ГОСТ 2761-84 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора».

? «Санитарные нормы предельно-допустимого содержания вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового использования» САНПИН 42-121-4130-88.

? «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения». САНПИН 4630-88

? «Водный кодекс РФ», 1997 год

Вода - это великая ценность для человечества, и в век информационных технологий, развитой промышленности и постоянного роста численности населения не пора ли задуматься о том, что все природные блага мы не получаем в наследство от своих предков, а берем взаймы у своих потомков. И от качества той питьевой воды, которая течет из под крана напрямую зависит здоровье нас и наших детей.

18. Роль воды в передаче инфекций. Источники загрязнения. Профилактика эпидемий. Роль воды в передаче инфекционных заболеваний

Давно отмечена связь между заболеваемостью населения и характером водопотребления. Еще в древности были известны некоторые признаки воды, опасной для здоровья. Однако лишь в середине 19 века эпидемиологические наблюдения и бактериологические открытия Луи Пастера и Роберта Коха позволили установить, что вода может содержать некоторые патогенные организмы и способствовать возникновению и распространению заболеваний среди населения.

Среди факторов, определяющих возникновение водных инфекций, можно выделить: Антропогенное загрязнение воды (приоритет в загрязнении).

Выделение возбудителя из организма и попадание в водоем.

Наличие в водной среде бактерий и вирусов.

Попадание микроорганизмов и вирусов с водой в организм человека.

Для водных инфекций характерны: внезапный подъем заболеваемости;

сохранение высокого уровня заболеваемости;

быстрое падение эпидемической волны (после устранения патологического фактора).

Среди вирусных заболеваний это кишечные вирусы и энтеровирусы. Они попадают в воду с фекальными массами и другими выделениями человека. В водной среде можно обнаружить: вирус инфекционного гепатита;

вирус полиомиелита;

аденовирусы;

вирус Коксаки;

вирус гриппа и др.

В литературе описаны случаи заражения туберкулезом при использовании зараженной воды. Водным путем могут передаваться заболевания, вызываемые животными паразитами: амебиоз, гельминтозы, лямблиоз.

Патогенное значение имеет дизентерийная амеба, распространенная в тропиках и в Средней Азии. Вегетативные формы амебы быстро погибают, но цисты устойчивы в воде. Более того, хлорирование обычными дозами неэффективно в отношении цист амебы.

Яйца гельминтов и цисты лямблий поступают в водоемы с выделениями человека, а в организм поступают при питье, с загрязненной водой.

Общепризнанно, что возможность устранения опасности водных эпидемий и тем самым снижение заболеваемости населения кишечными инфекциями связанны с прогрессом в области водоснабжения населения. Поэтому правильно организованное водоснабжение является не только важным общесанитарным мероприятием, но и эффективным специфическим мероприятием против распространения кишечных инфекций среди населения. Так, успешная ликвидация вспышки холеры Эльтор в СССР (1970) в большей степени была обусловлена тем, что преобладающая часть городского населения была ограждена от опасности водного пути ее распространения благодаря нормальному централизованному водоснабжению.

Влияние химического состава воды на здоровье населения. Химический состав воды

Факторы, определяющие химический состав воды, - химические вещества, которые условно можно разделить на: биоэлементы (йод, фтор, медь, кобальт);

химические элементы, вредные для здоровья (свинец, ртуть, селен, мышьяк, нитраты, уран, СПАВ, ядохимикаты, радиоактивные вещества, канцерогенные вещества);

индифферентные или даже полезные химические вещества (кальций, магний, марганец, железо, карбонаты, бикарбонаты, хлориды).

19. Методы очистки и обеззараживания воды, их гигиеническая характеристика. Классификация очистки воды. Активированный уголь

Одним из наиболее перспективных абсорбентов, используемых для удаления из воды примесей и загрязнений, обусловливающих ухудшение органолептических показателей, является активированный уголь. Применение его обеспечивает возможность устранения почти всех привкусов и запахов воды, значительное улучшение технологических показателей обработки воды другими реагентами и, наконец, интенсификацию обеззараживания в результате сорбции простейших, бактерий и других микроорганизмов. При помощи активированных углей помимо веществ, ухудшающих вкус и запах воды, удаляются некоторые гербициды и инсектициды и т.д.

Обработка воды активным углем изза универсальности действия является одним из наиболее перспективных методов дезодорации и обесцвечивания воды.

Антрацит

Фильтрующий материал антрацит изготавливается из высококачественных, высокопрочных, низкозольных, низкосеросодержащих сортов угля марки (антрацит). Размер зерен антрацита (фракция) зависит от технологии фильтрования воды на предприятии. Возможно изготовление как стандартных (0,5-2,0 мм, 0,8-1,8 мм, 0,8-2,0 мм, 1,5-3,0 мм и т.д.) так и любых других фракций на заказ.

Антрацит применяют для загрузки: скорых осветлительных фильтров для механической очистки воды от взвешенных частиц в системах подготовки, питающей воды для котлов, многоступенчатом цикле подготовки питьевой воды из поверхностных и подземных источников;

натрий-катионитовых (анионитовых) фильтров в качестве подстилающего слоя для предупреждения выноса более дорогостоящего материала (катионита или анионита) в дренажную систему фильтра;

фильтров для очистки сточных вод предприятий пищевой промышленности от взвешенных частиц на 97%, органических загрязнений на 54%, масел на 99%.

Обладает высокой механической прочностью, химической стойкостью: зольность до 7,0%;

сера до 1,0%;

измельчаемость до 2,5%;

истираемость до 0,5%.

В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно- бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.

Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения - сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода). Очистка сточных вод - вынужденное и дорогостоящее мероприятие, представляющее собой довольно сложную задачу, связанную с большим разнообразием загрязняющих веществ и появлением в их составе новых соединений.

Методы очистки вод можно разделить на 2 большие группы: деструктивные и регенеративные.

В основе деструктивных методов лежат процессы разрушения загрязняющих веществ. Образующиеся продукты распада удаляются из воды в виде газов, осадков или остаются в воде, но уже в обезвреженном виде.

Регенеративные методы - это не только очистка сточных вод, но и утилизация ценных веществ, образующихся в отходах.

Методы очистки вод можно разделить на: механические, химические, гидрохимические, электрохимические, физико-химические и биологические. Когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примеси.

Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения -нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.

Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.

Гидромеханические методы применяют для извлечения из сточных вод нерастворимых грубодисперсных примесей органических и неорганических веществ путем отстаивания, процеживания, фильтрования, центрифугирования. С этой целью используют различные конструктивные модификации сит, решеток, песколовок, отстойников, центрифуг и гидроциклонов.

Электрохимические методы очистки сточных вод от различных растворимых и диспергированных примесей включают анодное окисление и катодное восстановление, электрокоагуляцию, электродиализ. Процессы, лежащие в основе этих методов, протекают при пропускании через сточную воду электрического тока. Под действием электрического поля положительно заряженные ионы мигрируют к катоду, а заряженные отрицательно - к аноду. В прикатодном пространстве происходят процессы восстановления, а в прианодном - процессы окисления.

Физико-химические методы очистки сточных вод многообразны. Это коагуляция, флотация, адсорбционная очистка, ионный обмен, экстракция, обратный осмос и ультрафикация. При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества.

Биохимические методы очистки сточных вод. Применяются для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод от органических и некоторых неорганических (сероводорода, сульфидов, аммиака, нитратов и др.) веществ. Процесс очистки основан на способности микроорганизмов использовать эти вещества для питания, превращения их в воду, диоксид углерода, сульфат-фосфат-ион и др. и увеличивая свою биомассу.

Также к основным методам очистки воды относятся нижеперечисленные методы: Осветление - удаление из воды взвешенных веществ. Реализуется фильтрацией воды через пористые фильтроэлементы (картриджи) или через слой фильтроматериала. Осветление воды путем осаждения взвешенных веществ. Эту функцию выполняют осветлители, отстойники и фильтры. В осветлителях и отстойниках вода движется с замедленной скоростью, вследствие чего происходит выпадение в осадок взвешенных частиц. В целях осаждения мельчайших коллоидных частиц, которые могут находиться во взвешенном состоянии неопределенно долгое время, к воде прибавляют раствор коагулянта (обычно сернокислый алюминий, железный купорос или хлорное железо). В результате реакции коагулянта с солями многовалентных металлов, содержащимися в воде, образуются хлопья, увлекающие при осаждении взвеси и коллоидные вещества.

Коагуляция - обработка воды специальными химическими реагентами для укрупнения частиц загрязнений. Делает возможными или интенсифицирует осветление, обесцвечивание, обезжелезивание. Коагуляцией примесей воды называют процесс укрупнения мельчайших коллоидных и взвешенных частиц, происходящий вследствие их взаимного слипания под действием сил молекулярного притяжения.

Окисление - обработка воды кислородом воздуха, гипохлоритом натрия, марганцевокислым калием или озоном. Обработка воды окислителем (или их комбинацией) делает возможными или интенсифицирует обесцвечивание, дезодорацию, обеззараживание, обезжелезивание, деманганацию.

Обесцвечивание - удаление или видоизменение веществ, придающих воде цвет. Реализуется различными методами, в зависимости от причины цветности. Обесцвечивание воды, т. е. устранение или обесцвечивание различных окрашенных коллоидов или полностью растворенных веществ может быть достигнуто коагулированием, применением различных окислителей (хлор и его производные, озон, перманганат калия) и сорбентов (активный уголь, искусственные смолы).

Обеззараживание - обработка воды окислителями и/или УФ-излучением для уничтожения микроорганизмов. Обеззараживание воды (удаление бактерий, спор, микробов и вирусов) является заключительным этапом подготовки воды питьевой кондиции. Использование для питья подземной и поверхностной воды в большинстве случаев невозможно без обеззараживания. Обычными методами при очистке воды являются: 1. Хлорирование путем добавления хлора, диоксида хлора, гипохлорита натрия или кальция.

2. Озонирование. При применении озона для подготовки питьевой воды используются окислительные и дезинфицирующие свойства озона.

3. Ультрафиолетовое облучение. Используется энергия ультрафиолетового излучения для уничтожения микробиологических загрязнений. Кишечная палочка, бацилла дизентерии, возбудители холеры и тифа, вирусы гепатита и гриппа, сальмонелла погибают при дозе облучения менее 10 МДЖ/см2, а ультрафиолетовые стерилизаторы обеспечивают дозу облучения не менее 30 МДЖ/см2.

Обезжелезивание/деманганация - превращение растворенных соединений железа и марганца в нерастворимые и удаление тех и других путем фильтрования, как правило, через специальные фильтроматериалы. Решение проблемы очистки воды от железа представляется довольно сложной и комплексной задачей. К наиболее часто используемым методам можно отнести: 1.Аэрирование - окисление кислородом воздуха с последующим осаждением и фильтрацией. Расход воздуха для насыщения воды кислородом составляет около 30 л/м3. Это традиционный метод, применяемый уже много десятилетий. Реакция окисления железа требует довольно длительного времени и больших резервуаров, поэтому этот способ используется только на крупных муниципальных системах.

2.Каталитическое окисление с последующей фильтрацией. Наиболее распространенный на сегодняшний день метод удаления железа, применяемый в высокопроизводительных компактных системах. Суть метода заключается в том, что реакция окисления железа происходит на поверхности гранул специальной фильтрующей среды, обладающей свойствами катализатора (ускорителя химической реакции окисления). Наибольшее распространение в современной водоподготовке нашли фильтрующие среды на основе диоксида марганца (MNO2). Железо в присутствии диоксида марганца быстро окисляется и оседает на поверхности гранул фильтрующей среды. Впоследствии большая часть окисленного железа вымывается в дренаж при обратной промывке. Таким образом, слой гранулированного катализатора является одновременно и фильтрующей средой. Для улучшения процесса окисления в воду могут добавляться дополнительные химические окислители.

Умягчение - замена катионов кальция и магния в воде на эквивалентное количество катионов натрия или водорода. Реализуется фильтрованием воды через специальные ионообменные смолы. С жесткой водой сталкивался каждый, достаточно вспомнить о накипи в чайнике. Жесткая вода не годится при окрашивании тканей водорастворимыми красками, в пивоварении, производстве водки. В ней хуже пенится стиральный порошок и мыло. Высокая жесткость воды делает ее непригодной и для питания газовых и электрических паровых котлов и бойлеров. Слой накипи в 1,5 мм снижает теплоотдачу на 15%, а слой толщиной 10 мм - уже на 50%. Снижение теплоотдачи ведет к увеличению расхода топлива или электроэнергии, что, в свою очередь, ведет к образованию прогаров, трещин на трубах и стенках котлов, выводя преждевременно из строя системы отопления и горячего водоснабжения. Наиболее эффективным способом борьбы с высокой жесткостью является применение автоматических фильтров - умягчителей. В основе их работы лежит ионообменный процесс, при котором растворенные в воде жесткие соли заменяются на мягкие, которые не образуют твердых отложений.

Обессоливание - удаление из воды растворенных солей на ионообменных смолах или фильтрование воды через специальные пленки (мембраны), пропускающие только молекулы воды.

Все большее значение в охране поверхностных вод от загрязнения и засорения приобретают агролесомелиорация и гидротехнические мероприятия. С их помощью можно предотвращать заиление и зарастание озер, водохранилищ и малых рек. Выполнение этих работ позволит уменьшить загрязненный поверхностный сток и будет способствовать чистоте водоемов.

20. Устройство местного и центрального водоснабжения. Виды систем горячего водоснабжения

Горячее водоснабжение может быть централизованным и местным. В первом случае приготовление воды производится в одном центре, из которого она подастся по трубам ко всем точкам водоразбора, при местном горячем водоснабжении — вблизи от места ее потребления.

В местных системах горячего водоснабжения приготовление воды осуществляют в газовых водонагревателях или колонках, а при системах квартирного отопления— в змеевиках или сварных баках, вделываемых в плиты и очаги. При отсутствии газопровода колонки на твердом топливе устанавливают в жилых зданиях высотой до пяти этажей включительно. Газовые водонагреватели устанавливают в жилых зданиях в тех случаях, если имеется возможность размещения каналов для отвода продуктов сгорания.

Различают: 1) одноточечные полуавтоматические газовые водонагреватели, они могут обслуживать поочередно два прибора — ванну и умывальник, находящиеся непосредственно у водонагревателя; 2) многоточечные автоматические водонагреватели, обслуживающие точки водоразбора, находящиеся на расстоянии до 10 м от водонагревателя.

В многонаселенных квартирах установка многоточечных водонагревателей нецелесообразна, потому что в таких квартирах долгое время работают мойки, что приводит к перегоранию радиатора нагревателей, а также возникают трудности при пользовании ванной, так как при выходе воды из нескольких кранов может резко меняться ее температура.

В централизованных системах горячего водоснабжения воду приготовляют следующими способами: 1) в центральных тепловых пунктах (ЦТП), нагревая ее в водоводяных подогревателях водой, поступающей из квартальной (районной) котельной или от ТЭЦ; 2) также, но при расположении водоводяных подогревателей в тепловом пункте здания; 3) в домовых или групповых котельных, где вода нагревается непосредственно в водогрейных котлах или в пароводяных подогревателях, присоединенных к паровым котлам. В последнее время получил распространение . четвертый вид системы горячего водоснабжения — с непосредственным разбором воды из тепловой сети, присоединенной к ТЭЦ или котлам квартальных (районных) котельных. Наиболее распространена схема с водоводяными подогревателями. Количество перегретой воды, поступающей в водоподогреватель, регулируют автоматически так, чтобы вода, поступающая в сеть горячего водоснабжения, имела постоянную температуру.

Если здание имеет высоту более четырех этажей или если при любой этажности к системе горячего водоснабжения подключены полотенцесушители, то предусматривают циркуляцию горячей воды через стояки. Практика показала, что при установке водоразборный арматуры на подающей части стояка полотенцесушители иногда работают плохо — при усиленном водоразборе они не прогреваются, поэтому в новых зданиях применяют схему с постоянно подогреваемыми полотенцесушителями с подключением их на подающей части стояка и водоразборными кранами на опускной ее части. В жилых зданиях иногда устанавливают чугунные полотенцесушители или из стальных оцинкованных труб в виде двухтрубного змеевика. В больших зданиях высотой до четырех этажей, в которых полотенцесушители не предусмотрены, допустимо обеспечить циркуляцию воды только в магистральных трубопроводах систем горячего водоснабжения.

Если расход горячей воды производится непрерывно (бани, прачечные и т. д.) или протяженность подающих трубопроводов невелика (одноэтажные здания), допустимо циркуляцию воды не предусматривать.

При установке водоподогревателей необходимо перед ними предусмотреть свободное пространство, достаточное для того, чтобы без затруднений вынуть из корпуса трубную систему. Если такого- пространства нет, то можно трубную систему вынимать через соседнее помещение, для чего в общей стене или перегородке необходимо сделать проем с диаметром на 100—200 мм больше ширины фланца.

Применяются две схемы соединения парового котла с водоподогревателем. Если последний устанавливают на полу, то конденсат из змеевика или труб системы водоподогревателя стекает в конденсатосборник, откуда он периодически питательным насосом нагнетается в котел.

Если подогреватель установлен под потолком помещения, возможен самотечный возврат конденсата в котел. Для этого высота между уровнем воды в паросборнике котла и отметкой выхода конденсационной трубы из водоподогревателя должна быть на 200 мм больше полной потери давления пара в трубопроводе от паросборника до места выхода конденсата из змеевика.

В высшей точке конденсатопровода подобной системы устанавливают вентиль для выпуска воздуха из трубопроводов и змеевиков, его открывают при пуске системы в действие. Поскольку в котле циркулирует одна и та же вода, отложение накипи на его стенках небольшое.

При установке в котельной двух обособленных групп котлов (для отопления и горячего водоснабжения) стоимость котельных и затраты на ее эксплуатацию увеличиваются. Этих недостатков не имеют монтируемые новые котельные, в которых все котлы одновременно присоединены к системам отопления и горячего водоснабжения. Вода из котлов 5 поступает через подающую магистраль в систему отопления зданий и к водоподогревателю горячего водоснабжения. Циркуляция теплоносителя в зимнее время осуществляется мощным насосом, а в летнее время — насосом. Осенью и зимой температура воды, выходящей из котлов, принимается по графику работы горячего водоснабжения, уменьшение этой температуры - до необходимой для работы системы отопления достигается путем подмешивания обратной воды из магистрали по трубе в подающую магистраль системы отопления.

Тепловой ввод в системе с непосредственным водо-разбором из тепловой сети дает возможность в зависимости от наружной температуры снабжать сеть горячего водоснабжения водой через подающий или обратный теплопровод или через оба теплопровода одновременно. Обеспечение при этом постоянства температуры поступающей в сеть воды достигается установкой терморегулятора (ТРЖ—ОРГРЭС).

Система горячего водоснабжения в этом случае имеет циркуляционные трубопроводы, которые присоединяются к сборному теплопроводу за линией, соединяющей его с терморегулятором. Для обеспечения циркуляции в системе горячего. В первом случае в местах разъемных соединений трубопровода (фланцы и сгони), а также в местах установки вентилей предусматривают ниши со смотровыми люками.

Если число душевых сеток, установленных в одном помещении (душевой), более трех, подающий горячую воду трубопровод следует закольцевать. Это обеспечит более равномерную подачу воды.

Трубопроводы горячего водоснабжения монтируют из стальных водогазопроводных оцинкованных труб, соединяемых при помощи резьбовых соединений на угольниках, тройниках и других фасонных частях. Сварка этих труб допускается только в среде углекислого газа.

Трубопроводы системы горячего водоснабжения прокладывают с уклоном не менее 0,002 для обеспечения выпуска воздуха и спуска воды.

Поступающая к потребителям в жилых и общественных зданиях горячая вода должна быть питьевого качества. Учет ее расхода производят по показаниям водомеров, устанавливаемых на ответвлениях от водопроводной сети к водонагревателям.

Запорной арматурой систем горячего водоснабжения являются вентили, устанавливаемые на всех ответвлениях от магистральных трубопроводов, у оснований подающих и циркуляционных стояков (в зданиях высотой в три этажа и более), на ответвлениях в каждую квартиру или питающих пять или более водоразборных точек. Уплотняющая прокладка в клапанах этих вентилей изготовлена из термостойкого материала — фибры.

Водоразборной арматурой системы горячего водоснабжения служат смесители для умывальников, моек и ванн и единые смесители для ванн и умывальников. Смесители рассчитаны на давление 6 кгс/см2 (5,9-105 Па).

Холодное водоснабжение

Холодное водоснабжение это мероприятия по снабжению водой заданного качества большего количества потребителей в необходимых количествах.

Система водоснабжения представляет собой совокупность инженерных устройств и сооружений для получения природной воды, хранение ее запасов, транспортировке к месту потребления, очистки полученной воды до нужного качества. Проект системы холодного водоснабжения составляется чаще всего параллельно с системой канализации. Система водоснабжения должна соответствовать санитарным нормам, экономическим и техническим требованиям.

ГОСТ 287482 "Вода питьевая" описывает нормы и требования, которым должна соответствовать питьевая вода. Основное требование к воде питьевой: отсутствие болезнетворных бактерий способствующих возникновению инфекционных заболеваний человека. К ним относятся дизентерия, холера, брюшной тиф. Также абсолютно не допускается наличие в питьевой воде большого количества солей, ядов и соединений на их основе. К классическим ядам относят соли тяжелых металлов, мышьяк и.т.д.

Водопроводные трубы, используемые в строительстве сетей и наружных водопроводов должны обладать следующими качествами: Иметь прочность достаточную для принятия суммарного напряжения от внутреннего давления воды, транспортной нагрузки и давления грунта;

Иметь длительный срок эксплуатации;

Внутренняя поверхность водопроводных труб должна иметь высокую гидравлическую гладкость;

Всеми перечисленными требованиями обладают стальные, чугунные, железобетонные, асбестоцементные и пластиковые трубы.

Трубы из черного металла (сталь и чугун) имеют плохие теплозащитные свойства, большую массу, склонны к разрушению при замерзании в них жидкости, не имеют стойкости к коррозии. Более эффективны в водопроводных системах стабилизированные полиэтиленовые трубы. Их морозостойкость устойчива до -60ОС, а теплопроводность всего 0,25 - 0,32Ккалл/ч*м*ОС.

Для подземных коммуникаций трубы укладываются на глубину 0,5 м ниже расчетной глубины промерзания для данного климатического пояса.

Арматура водопроводной сети состоит из обратных клапанов, затворов, пожарных гидрантов, клапанов спуска воздуха, компенсаторов. Также предусмотрены выпуски для слива воды из системы холодного водоснабжения при ремонте и осушении.

Водопроводные колодцы изготавливают из сборного железобетона. Крышки смотровых колодцев устанавливают из чугуна или специального пластика. Если грунтовые воды располагаются выше уровня дна колодца - следует выполнить гидроизоляцию стенок и дна. В водопроводных колодцах размещается запорная арматура, присоединение разветвлений и выпуски для слива воды. В целях экономии расстояние между колодцами принимают кратным длине используемых труб.

Система водоснабжения зданий (внутренний водопровод) это трубопроводы и насосное оборудование для подачи холодной воды из наружного водопровода к местам ее потребления внутри здания. Системы холодного водоснабжения зданий получают воду от центрального или районного наружного водопровода или от местных автономных источников.

Водопроводы зданий включают следующие элементы: Ввод холодной воды (обычно несколько); Водомерный узел;

Распределительные магистрали; Горизонтальные трубопроводы и стояки; Запорно-регулирующая арматура;

Насосное оборудование, гидравлические баки; Устройства пожаротушения и полива.

Водопроводные сети зданий делятся по схеме разводки трубопроводов на кольцевые, тупиковые и комбинированные. Тупиковая схема чаще всего используется в жилых зданиях, где перерыв в подаче воды допускается в аварийной ситуации.

Арматура внутренних водопроводов

По назначению и способу применения разделяют: запорную, водоразборную, предохранительную, регулировочную и специальную арматуру. В системах хозяйственно-питьевого водопровода применяется арматура с рабочим давлением 6 кг/см2, в системах объединяющих питьевое водоснабжение и водопровод пожаротушения рабочее давление 9 кг/см2. В основном применяется водопроводная арматура вентильного типа. Она позволяет плавно регулировать расход воды, что позволяет избегать гидравлических ударов.

Трубопроводная арматура внутреннего водоснабжения состоит из пожарных, водоразборных и смесительных кранов. Для отсечения отдельных участков водопроводной сети используют задвижки и запорные вентили. Для регулировки в сети давления воды и расхода регуляторы давления и регулирующие клапаны.

Во внутренних сетях зданий применяют стальные, чугунные, полипропиленовые трубы, иногда используются стеклянные и асбоцементные трубы. Выбор материала трубопровода зависит от величины рабочего давления в процессе эксплуатации и принципом экономии.

В сетях хозяйственно-питьевого водопровода традиционно используются оцинкованные стальные трубы. Усиленные толстостенные стальные трубы применяют при расчетном давлении более 6 кг/см2, при меньшем давлении используют облегченные трубы. Оцинкованные трубы собираются с помощью резьбовых фитингов. Применение электродуговой сварки, для оцинкованных труб допускается в среде углекислого газа. При такой сварке разрушение слоя цинка минимально.

Трубы из стали сильно подвержены наружной и внутренней коррозии. Внутренняя коррозия возникает при взаимодействии кислорода и углекислого газа воды с металлом стенки трубопровода. Наружная коррозия вызвана обильным конденсатом, выпадающим на наружной части труб при движении в них воды с температурой от 5ОС до 15ОС, а также, если трубопроводы не изолированы и расположены в отапливаемом помещении с большой влажностью воздуха.

Чугунные трубы по сравнению со стальными аналогами менее подвержены коррозии. Они применяются для устройства вводов и подземных коммуникаций. Монтаж проводится с помощью раструбов. Для внутренних водопроводов в последнее время применяют полипропиленовые трубы.

Расположение магистрального трубопровода определяет нижнюю или верхнюю разводку системы холодного водоснабжения. Более распространена схема с нижней разводкой. Магистральная труба находится в подвале, под полом первого этажа. При верхней разводке магистральный трубопровод укладывается на чердаке или техническом этаже (применяется при зонной схеме водоснабжения).

Шаровые краны

Шаровой кран это один из видов запорной арматуры. Он стал хорошей заменой привычным для нас задвижкам и вентилям, чаше всего сделанным из серого чугуна низкого качества. Шаровые краны в нашем быту появились в конце 90-х годов прошлого века, и их применение растет с каждым годом. Трубопроводная арматура этого типа широко распространена и нашла применение в системах отопления и водоснабжения, а также в газовом хозяйстве.

Устройство шарового крана

1 - ручка (материал сталь или алюминий); 2 - уплотнения штока из тефлона; 3 - гайка корпуса (никелированная латунь с пескоструйной обработкой; 4 - седла тефлоновые уплотнительные; 5 - шар из латуни (обработка: алмазная шлифовка хромирование); 6 -уплотнитель штока из резины; 7 - латунный шток; 8 - латунный корпус (пескоструйная обработка); 9 - шайба уплотнения штока из латуни; 10 - гайка для регулировки уплотнения штока (оцинкованная сталь).

Преимущества перед другими типами запорной арматуры

Вентиля и задвижки постепенно уходят в историю по причине присущим им недостаткам.

У вентилей при большем сроке эксплуатации на трущихся деталях и седле откладывается накипь и нерастворимые отложения. Наиболее быстро это происходит при высокой температуре, в системах, где рабочей средой является горячая вода (отопление и горячее водоснабжение). В результате шток вентиля проворачивается с трудом, а если удалось его повернуть, то вода перекрывается не до конца.

Недостаток задвижек в слабой герметичности затвора, малом сроке службы сальниковой набивки, частых поломках, сложности быстрого закрытия изза большего хода штока. Они имеют большую массу и размеры. Например, масса задвижки превышает массу шарового крана примерно в 1,5-2 раза, при одинаковом диаметре трубопровода. Также задвижки требует ежегодной ревизии, что усложняет их эксплуатацию.

Шаровые краны не имеют выше перечисленных недостатков. Можно сказать, что они удобны в монтаже и эксплуатации, имеют большой срок службы, герметичны, обладают привлекательным внешним видом. По мнению специалистов, время их бесперебойной работы в системах водоснабжения составляет не менее 50 лет. Уплотнения шаровых кранов выполнено из фторопласта. Они, при контакте со сферой, практически не имеющей шероховатостей имеют минимальный износ. Для открытия крана достаточно повернуть шток на 1/4 оборота, не прилагая при этом больших усилий.

Широко распространены шаровые краны из латуни и самых разных марок стали: нержавеющей, с содержанием молибдена и обычной углеродистой. Встречаются также изделия из пластика, где детали, контактирующие с рабочей средой, сделаны из стойких к агрессивной среде материалов: полиэтилена или полипропилена. Шаровые краны из пластмассы имеют низкую герметичность и чувствительны к механическим примесям в рабочей среде. Но главное их отличие от изделий из металла в области применения.

Так как пластиковые шаровые краны плохо работают при высокой температуре рабочей среды, их лучше применять в холодном водоснабжении и системах горячей воды с температурой до 65о С. В системах отопления пластиковые краны использовать не стоит. Полипропилен имеет большой коэффициент линейного расширения, примерно в 10 раз выше по сравнению с металлами. Поэтому при воздействии высокой температуры, пластиковые детали шарового крана сильно деформируются и герметичность нарушается.

Область применения кранов из нержавеющей стали - магистральные трубопроводы диаметром от 50 мм. Они рассчитаны на работу при высокой температуре и давлении. Их применение в быту слишком дорого.

Латунные шаровые краны широко используются как в ЖКХ, так и на промышленных предприятиях. Латунный корпус шарового крана производят ковкой или литьем. Литые латунные изделия уступают по качеству кованым кранам, так как нет гарантии однородной структуры материала. Арматура с кованым корпусом более устойчива к напряжениям, которые появляются при монтаже.

Изделия из латуни не склонны к коррозии. Возможны лишь точечные дефекты поверхности, связанные с вымыванием свинца или цинка. Чтобы этого избежать производители качественных шаровых кранов наносят на латунный корпус защитное гальваническое покрытие. Явление вымывания происходит при температуре выше 100о С. Поэтому температурный диапазон применения латунных шаровых кранов до 150о С. При более высокой температуре латунь превращается в материал с пористой структурой.

Шаровые краны из латуни более практичны по сравнению с другими типами латунной запорной арматуры (вентилями или пробковыми кранами), герметичности которых хватает на 40-50 открытий-закрытий.

Типы шаровых кранов

По типу соединения с трубопроводом различают три вида исполнения: с фланцевым соединением, под сварку и резьбовое соединение.

В зависимости от соотношения диаметра трубопровода и сечения шара шаровые краны могут быть: Полнопроходные 90-100%; Стандартные 70-80%; Неполнопроходные 40-50%

Пропускная способность (Ку) может быть различной, она выражается в м3/ч.

В настоящее время на российском рынке трубопроводной арматуры представлены шаровые краны европейских, отечественных и китайских производителей. Можно долго спорить о качестве продукции отдельных фирм-производителей, но все-таки лучше выбрать изделия имеющие множество положительных отзывов специалистов и многолетний стаж работы в различных системах. К такой продукции можно отнести шаровые краны Бугатти, выпускаемые итальянской фирмой Valvosanitaria Bugatti. В России официальным представителем этой фирмы с 1996 года является ООО "Структура-Бугатти".

Водоснабжение загородного дома

Когда сделаны первые шаги по благоустройству вашего загородного дома (оборудовано место для слива канализации, построен туалет), пришло время устанавливать сантехнику и планировать систему водоснабжения.

Обычно сантехнические приборы располагаются в трех помещениях: кухне, где устанавливается мойка и стиральная машина, туалете (унитаз и небольшая раковина), душевой. Примерная схема водоснабжения за