Водохозяйственные проблемыЗначение воды для человекаВода сама по себе не имеет питательнойценности, но она – непременная составляющая часть всего живого. Ни один изживых организмов нашей планеты не может существовать без воды.Из воды состоят все живые растительные иживотные существа:рыбы – на 75%; медузы – на 99%; картофель – на76%; яблоки – на 85%; помидоры – на 90%; огурцы – на 95%; арбузы – на 96%.В целом организм человека состоит по весу на 50–86%из воды (86% у новорожденного и до 50% у пожилых людей). Содержание воды вразличных частях тела составляет:кости – 20–30%; печень – до 69%; мышцы – до 70%;мозг – до 75%; почки – до 82%; кровь – до 85%.Это обстоятельство позволило фантасту В. Савченкозаявить о том, что у человека «гораздо больше оснований считать себя жидкостью,чем, скажем, у сорока процентного раствора едкого натрия».На протяжении всей своей жизни человекежедневно имеет дело с водой. Он использует ее для питья и пищи, для умывания,летом – для отдыха, зимой – для отопления.Для человека вода является более ценнымприродным богатством, чем уголь, нефть, газ, железо, потому что она незаменима.Без пищи человек может прожить около 50-тидней, если во время голодовки он будет пить пресную воду, без воды он непроживет и неделю – смерть наступит через 5 дней. По данным медицинскихэкспериментов при потере влаги в размере 6–8% от веса тела человек впадает вполуобморочное состояние, при потере 10% – начинаются галлюцинации, при 12%человек не может восстановиться без специальной медицинской помощи, а припотере 20% наступает неизбежная смерть.В организме человека вода:увлажняет кислород для дыхания;регулирует температуру тела;помогает организму усваивать питательныевещества;защищает жизненно важные органы;смазывает суставы;помогает преобразовать пищу в энергию;участвует в обмене веществ;выводит различные отходы из организма.Человек начинает испытывать жажду, когдаколичество воды в его теле уменьшается на 1–2% (0,5 – 1,0 л). Потеря 10%влаги от веса тела может привести к необратимым изменениям в организме, апотеря 20% (7 – 8 л) уже смертельна.Обычный человек теряет в день 2–3 литра воды. Вжаркую погоду, при высокой влажности, во время занятий спортом расход водывозрастает. Даже благодаря дыханию человек теряет почти пол-литра водыежедневно.Правильный питьевой режим подразумеваетсохранение физиологического водного баланса – это уравновешивание поступления иобразования воды с ее выделением.Суточная потребность взрослого человека в воде– 30–40 грамм на 1 кг веса тела. Приблизительно 40% ежедневной потребностиорганизма в воде удовлетворяется с пищей, остальное мы должны принимать в видеразличных напитков. Летом ежедневно нужно употреблять 2 – 2,5 литра воды. Вжарких районах планеты – 3,5 – 5,0 л в сутки, а при температуре воздуха38-40С и низкой влажности работающим на открытом воздухе потребуется в сутки6,0 – 6,5 л воды. При этом нельзя ориентироваться на то, испытываете выжажду или нет, поскольку этот рефлекс возникает уже поздно и не являетсяадекватным показателем того, сколько воды нужно вашему организму.Небезынтересно узнать, что в кашах содержитсядо 80% воды, в хлебе – около 50%, в мясе – 58–67%, в овощах и фруктах – до 90%воды, т.е. «сухая» еда состоит на 50–60% из воды.А около 3% (0,3 л) воды образуется врезультата биохимических процессов в самом организме.По некоторым оценкам за 60 лет жизни человеквыпивает около 50т воды – целую цистерну!Участвуя в обмене веществ, вода позволяетуменьшить жировые накопления и снизить вес. Многие из тех, кто хочет похудеть,считают, что их организм удерживает воду и стараются меньше ее пить. Однаковода является естественным мочегонным средством и, если вы ее пьете, то теряетев весе.Если организм получает достаточное количествоводы, то человек становится более энергичным и выносливым. Ему прощеконтролировать свой вес, поскольку улучшается пищеварение, а когда вас тянетперекусить, часто достаточно бывает просто попить воды, чтобы снизить аппетит.Симптомами обезвоживания организма являются сухая кожа (может сопровождатьсязудом), усталость, плохая концентрация внимания, головные боли, повышениедавления, плохая работа почек, сухой кашель, боли в спине и суставах.Исследованиями ученых уже доказано, чтоупотребление достаточного количества воды может свести к минимуму боли в спине,мигрени, ревматические боли, а также понижение уровня холестерина в крови икровяного давления, уменьшая тем самым вероятность сердечного приступа.Потребление достаточного количества воды – это один из лучших способовпредотвратить образование камней в почках. Так как вода не содержит солей,жира, холестерина и кофеина, то, соответственно, она по-другому выводится изорганизма.Немецкие ученые, проведя испытания настудентах-добровольцах, пришли к выводу, что те, которые пьют воды и напитковбольше, проявляют и больше выдержки и склонности к творчеству, чем пьющиеменьше.Регулярное потребление воды улучшает мышление икоординационные действия мозга. Головной мозг и весь организм будут достаточнозаряжены нужными веществами, если вода, которую мы пьем, будет высокогокачества, то есть, будет богата минеральными веществами. Здоровый человек недолжен ограничивать себя в питье, но гораздо полезнее пить часто и понемногу.Вредно выпивать сразу много жидкости, так как вся жидкость всасывается в кровь,и, пока ее излишек не будет выведен из организма почками, сердце получаетизлишнюю нагрузку.Таким образом, можно сделать вывод о том, чтороль воды для человека огромна. Сегодня каждый человек может создать для себяусловия сохранения бесценного водного баланса путем правильной организациипитьевого режима.Загрязнение и эвтрофикация
Антропогенноеэвтрофирование и загрязнение – это основные процессы, вызывающие деградациюрек, водохранилищ, озерных систем и ухудшение качества воды. Хотя главнойпричиной обоих процессов являются отходы хозяйственной деятельности, поступающиев водоемы с водосбора, каждый из процессов имеет свою специфику.
Загрязнениеводоемов токсическими веществами техногенного происхождения зачастую затрудняетлибо делает невозможным использование воды для питьевых целей.
Крометого, загрязняющие вещества накапливаются в донных отложениях, а также в фито-и зоопланктоне, высшей водной растительности и рыбах. При этом нередкообразуются новые, более токсичные соединения и возникают очаги вторичногозагрязнения воды.
Угрозаантропогенного эвтрофирования водоемов стала осознаваться только во второйполовине прошлого столетия. Для водоемов, особенно озерных экосистем,избыточное поступление биогенных веществ не менее опасно, чем токсическоезагрязнение. Когда содержание в воде фосфора, азота, калия превышаеткритический уровень, ускоряются жизненные процессы водных организмов. Какследствие, получают массовое развитие планктонные водоросли («цветение» воды),вода приобретает неприятный запах и привкус, ее прозрачность снижается,увеличивается цветность, повышается содержание растворенных и взвешенныхорганических веществ. Перенасыщение воды органическими соединениями стимулируетразвитие сапрофитных бактерий (в том числе особо опасных болезнетворных),водных грибов, резко обостряя эпидемиологическую обстановку на водных объектах.
Приизбытке органического вещества в воде образуются устойчивые органоминеральныекомплексы с тяжелыми металлами, в некоторых случаях более токсичные, чем самиметаллы. На окисление огромного количества новообразованного органическоговещества расходуется значительная часть растворенного в воде кислорода – возникаеткислородный дефицит, что крайне отрицательно воздействует на ценные породы рыби их кормовую базу – зообентос. Кроме того, дефицит кислорода приводит к тому,что из донных отложении в воду более активно выделяется ряд веществ, в томчисле фосфор, а это, в свою очередь, интенсифицирует процесс эвтрофирования.Таким образом, начиная с какого-то момента, эвтрофирование, получаявнутриводоемное ускорение, становится необратимым, вызывая деградацию озерныхсистем и водохранилищ.Малые реки
Вгидрографической сети любого водосборного бассейна преобладают ручьи и малыереки. В России насчитывается свыше 2,5 миллионов малых рек, формирующих околополовины суммарного объема речного стока, в их бассейнах проживает до 44%городского и почти 90% сельского населения страны.
Главнаяособенность формирования стока малых рек – их очень тесная связь с ландшафтомбассейна, что и обусловливает их уязвимость при чрезмерном использовании не тольководных ресурсов, но и водосбора. Малые реки выполняют функции регулятораводного режима ландшафтов, поддерживая равновесие и перераспределение влаги.Они определяют также гидрологическую и гидрохимическую специфику средних икрупных рек.
ДляРоссии использование малых рек всегда имело большое значение. В последниедесятилетия отмечался интенсивный рост водопользования на малых реках, чтопривело к ухудшению качества воды и гидрологического режима. Значительноувеличилось безвозвратное водопотребление, которое в средний по водности годсоставляет 4% от всех водных ресурсов, а в европейской части России превышает 12%.В остромаловодные годы из малых рек забирается до 22% их стока, а в такихрегионах, как Центральный и Центрально-Черноземный, – более 50%. В некоторыхрегионах из-за бесконтрольного забора воды многие малые реки пересыхают,заиливаются и вообще исчезают.
Антропогенноевоздействие на малые реки обусловлено хозяйственной деятельностью, котораяосуществляется и в пределах водосборных бассейнов, и на самих водотоках. Так,после проведения осушительных мелиорации в Нечерноземной зоне России русламногих малых рек оказались спрямленными, зарегулированными дамбами. Наполностью зарегулированных реках отмечаются заиление и зарастание русла, потерягидравлической связи с питающими их грунтовыми водами. Сбрасываемые смелиоративных систем дренажные воды, в основном неочищенные, вызывают «цветение»малых рек в летний период и ухудшают качество воды.
Донедавнего времени основным источником загрязнения малых рек были отработанныепромышленные и коммунальные сточные воды. Создание отстойников, очистныхсооружений снизило степень загрязнения этой категории сточных вод. В то жевремя возросла доля загрязненных вод, которые формируются в пределахводосборных бассейнов малых рек. Это прежде всего поверхностный сток ссельскохозяйственных угодий, содержащий минеральные удобрения, ядохимикаты ибиогенные вещества. Новым источником загрязнения, не имевшим ранее широкогораспространения, стал маломерный флот (многочисленные суда малоговодоизмещения, моторные лодки).
Дляобустройства, возрождения и охраны малых рек, ликвидации источников загрязнениявсе проводимые мероприятия должны иметь экологическую направленность. Кромеликвидации сосредоточенных и рассеянных источников загрязнения, необходимовосстановить все основные природные факторы речной системы, в том числе воднуюфауну и флору. К сожалению, устойчивому функционированию речных экосистем привосстановительных работах на малых реках России не уделяется должного внимания.Питьевое водоснабжение
Длямногих регионов России обеспечение населения качественной питьевой водой вдостаточном количестве является одной из главных проблем, влияющих насоциальную обстановку. Проблема питьевого водоснабжения перерастает из отраслевойили региональной в общенациональную и может быть успешно решена только нафедеральном уровне.
Сложностьрешения проблемы определяется многими факторами, прежде всего общейзапущенностью водного хозяйства, повсеместным низким качеством воды в источникахводоснабжения, а также концептуальными и организационно-экономическимипросчетами.
Загрязненностьводы в источниках обусловлена высокой антропогенной нагрузкой на водосборы,отсутствием либо слабой инженерной обустроенностью водоохранных зон, сбросомсточных вод.
Вусловиях современных городов очищаются огромные объемы воды. Однако из-запостоянного дефицита реагентов происходит повсеместное нарушение технологииочистки. Из-за больших объемов обрабатываемой воды применение физико-химическихметодов очистки от тяжелых металлов становится невозможным. Использование хлорав качестве обеззараживающего средства приводит к тому, что взаимодействуя сводой, насыщенно органическими веществами, он образует высокотоксичныехлорорганические соединения.
Корганизационно-экономическим и концептуальным просчетам можно отнестисохранение централизованного водоснабжения городов, неэффективность монопольноймуниципальной службы водообеспечения, единую промышленно-коммунальную системуводоснабжения, необосновано высокие удельные нормы водопотребления, низкуюплату за воду, не соответствующую затратам на ее под готовку и подачупотребителям, сброс загрязненных сточных вод.
Водоснабжениегородов превратилось в плохо управляемое гигантское хозяйство, подающееогромное количество воды. Довести такой объем воды до питьевого качествапрактически невозможно. В условиях жестко централизованной системыводоснабжения сложно эксплуатировать десятки километров водопроводных сетей,построенных из металлических труб. Их постепенный износ и коррозионноеобрастание, низкое качество санитарно-технической арматуры приводят к частымавариям, перебоям в подаче воды, ее утечкам. В результате лишь 30–40% воды,проходящей очистку на станциях водоподготовки предназначено дляхозяйственно-питьевых нужд населения, но и эта вода вторично загрязняется всетях водопроводов на пути к потребителю.
ПравительствомРоссийской Федерации в апреле 1994 г. было принято решение о разработкефедеральной целевой программы «Обеспечение населения России питьевой водой».Проект программы уже подготовлен. Он представляет собой взаимоувязанный поресурсам, исполнителям ч срокам комплекс мер и мероприятий, нацеленных наэффективное решение проблемы питьевого водоснабжения.Наводнения и подтопления
ВРоссии около трети всех природных чрезвычайных ситуации приходятся на долюнаводнений.
Наиболеезначительные по высоте подъемы воды на большинстве равнинных рек наблюдаютсявесной. В горных районах, особенно на малых реках, они нередки и влетне-осенний период как результат выпадения интенсивных осадков, а вполугорных районах с сильно изрезанным рельефом – как результат осадков иснеготаяния. На Дальнем Востоке паводки и связанные с ними катастрофическиеподъемы волы и затопления территорий наблюдаются в летне-осенний период вовремя муссонных дождей. На крайнем юге России, в Причерноморье, высокие подъемыводы в реках и наводнения возможны в любое время гола.
Резкиеподъемы уровней воды в реках вызывают затопление городов, населенных пунктов,сельскохозяйственных угодий. В большинстве случаев ущербы, наносимыезатоплением, обусловлены грубым нарушением правил застройки исельскохозяйственного освоения земель. Примером может служить широкопрактикуемое возведение хозяйственных объектов и даже целых населенных пунктовна пойменных участках, которые закономерно периодически затопляются водой.
Впоследние десятилетия в России повторяемость опасных наводнений участилась.Скорее всего, это обусловлено антропогенным разрушением стокорегулирующейспособности водосборов. Вырубка лесов, осушение болот, нерациональное ведениесельского хозяйства, строительство каналов и дамб приводят к увеличению модулямаксимального стока, сокращению времени добегания талого и дождевого стока, а,следовательно, к росту расходов и объема паводкового стока.
Стеснениепойм инженерными сооружениями снижает пропускную способность русел и создаетподпор, выбывающий увеличение площади затопления и деформацию берегов.
Пристроительстве водохранилищ и территориальном перераспределении стока возникаютподтопления. Наиболее значительные территории попадают в зону подтопленияглавным образом на равнинах. В последние годы большой проблемой сталоподтопление в крупных городах, в местах прохождения железных и шоссейных дорогПодтопления связаны и с территориальным перераспределением водных ресурсов,когда вода передается по открытым каналам, проложенным в хорошо фильтруемыхпородах (почвогрунтах) без противофильтрационных покрытий.
Проникновениезагрязняющих веществ в круговорот воды
Триважных стадии круговорота воды: испарение (А), конденсация (Б) и атмосферныеосадки (В). Если в него вовлечено слишком много природных или искусственныхзагрязняющих веществ из перечисленных ниже источников, естественная система несправляется с очисткой воды.
1. Радиоактивныечастицы, пыль и газы поступают из атмосферы вместе со снегом, выпадающим инакапливающимся в высокогорьях.
2. Талыеледниковые воды с растворенными загрязняющими веществами стекают вниз свысокогорий, формируя истоки рек, которые на своем пути к морю увлекают частицыгрунта и горных пород, размывая поверхности, по которым они текут.
3. Воды,дренирующие горные выработки, содержат кислоты и другие неорганическиевещества.
4. Вырубкалесов способствует развитию эрозии. Многие загрязняющие вещества сбрасываются вреки предприятиями целлюлозно-бумажной промышленности, на которыхобрабатывается древесина.
5. Дождевыеводы вымывают химические вещества из почвы и разлагающихся растений,транспортируют их в грунтовые воды, а также смывают со склонов в рекипочвенно-грунтовые частицы.
6. Промышленныегазы попадают в атмосферу, а оттуда вместе с дождем или снегом – на землю.Промышленные стоки поступают непосредственно в реки. В зависимости от отраслипромышленности сильно различается состав газов и сточных вод.
7. Органическиеинсектициды, фунгициды, гербициды и удобрения, растворенные в водах,дренирующих сельскохозяйственные угодья, поступают в реки.
8. Опыливаниеполей пестицидами загрязняет воздушную и водную среду.
9. Коровийнавоз и другие остатки животного происхождения – основные загрязнители местбольших скоплений животных на пастбищах и скотных дворах.
10. Приоткачке пресных грунтовых вод может произойти засоление в результатеподтягивания к их зеркалу минерализованных вод из эстуариев и морскихбассейнов.
11. Метанпродуцируется бактериями как в естественных болотах, так и в стоячих водоемахпри избытке органических загрязнителей антропогенного генезиса.
12. Тепловоезагрязнение рек происходит из-за поступления от электростанций нагретых вод.
13. Городаявляются источниками разных отходов, включая как органические, так инеорганические.
14. Выхлопныегазы двигателей внутреннего сгорания – основные источники загрязнения воздушнойсреды. Углеводороды адсорбируются содержащейся в воздухе влагой.
15. Крупныепредметы и частицы удаляются из коммунально-бытовых сточных вод на станцияхпредварительной очистки, органика – на станциях вторичной очистки. От многихвеществ, поступающих с промышленными стоками, невозможно избавиться.
16. Разливынефти от морских нефтяных скважин и из танкеров загрязняют воды и пляжи.Контроль и очистка вод
Практикуютсятри основных метода очистки сточных вод. Первый существует давно и наиболееэкономичен: сброс сточных вод в крупные водотоки, где они разбавляются преснойпроточной водой, аэрируются и нейтрализуются естественным образом. Очевидно,что этот метод не отвечает современным условиям. Второй метод во многомбазируется на тех же естественных процессах, что и первый, и заключается вудалении и снижении содержания твердых и органических веществ механическим,биологическим и химическим способами. Его в основном используют на коммунальныхочистных станциях, которые редко располагают оборудованием для переработкипромышленных и сельскохозяйственных стоков. Широко известен и достаточнораспространен третий метод, состоящий в сокращении объема сточных вод путемизменения технологических процессов; например, в результате вторичнойпереработки материалов или использования естественных методов борьбы свредителями вместо пестицидов и т.д.Очистка сточных вод
Хотясейчас многие промышленные предприятия пытаются очистить свои стоки или сделатьпроизводственный цикл замкнутым, а производство пестицидов и других токсичныхвеществ запрещено, самым радикальным и быстрым решением проблемы загрязненияводы будет строительство дополнительных и более современных очистныхсооружений.Первичная (механическая) очистка
Обычнона пути потока сточных вод устанавливаются решетки или сита, которые улавливаютплавающие предметы и взвешенные частицы. Затем песок и другие грубые неорганическиечастицы оседают в песколовках с наклонным дном или улавливаются ситами. Масла ижиры удаляются с поверхности воды специальными приспособлениями(нефтеловушками, жироловками и пр.). На некоторое время сточные водыперебрасываются в отстойники для осаждения мелких частиц. Свободноплавающиехлопьевидные частицы осаждают путем добавления химических коагулянтов.Полученный таким образом отстой, на 70% состоящий из органических веществ,пропускается через специальный железобетонный резервуар – метантанк, в которомон перерабатывается анаэробными бактериями. В результате образуются жидкий игазообразный метан, углекислый газ, а также минеральные твердые частицы. Приотсутствии метантанка твердые отходы закапываются, сбрасываются на свалки,сжигаются (что приводит к загрязнению воздуха) или высушиваются и используютсякак гумус или удобрение.Вторичная очистка
Вторичнаяочисткаосуществляется в основном биологическими методами. Поскольку на первомэтапе органические вещества не удаляются, на следующем – используются аэробныебактерии для разложения взвешенной и растворенной органики. При этом главнаязадача заключается в том, чтобы привести стоки в контакт с как можно бльшимчислом бактерий в условиях хорошей аэрации, так как бактерии должны иметь возможностьпотреблять достаточное количество растворенного кислорода. Сточные водыпропускают через различные фильтры – песчаные, из щебня, гравия, керамзита илисинтетических полимеров (при этом достигается такой же эффект, как и в процессеестественной очистки в русловом потоке, преодолевшем расстояние в несколькокилометров).
Наповерхности фильтрующего материала бактерии образуют пленку и разлагаюторганику сточных вод по мере их прохождения через фильтр, снижая таким образомБПК более чем на 90%. Это т.н. бактериальные фильтры. Снижение БПК на 98%достигается в аэротанках, в которых благодаря принудительной аэрации сточныхвод и перемешиванию их с активным илом ускоряются естественные процессыокисления. Активный ил образуется в отстойниках из взвешенных в сточнойжидкости частиц, не задержанных при предварительной очистке и адсорбируемыхколлоидными веществами с размножающимися в них микроорганизмами.
Другимметодом вторичной очистки является продолжительное отстаивание воды вспециальных прудах или лагунах (поля орошения или поля фильтрации), гдеводоросли потребляют углекислый газ и выделяют необходимый для разложенияорганики кислород. В этом случае БПК снижается на 40–70%, но требуютсяопределенные температурные условия и солнечное освещение.Третичная очистка
Сточныеводы, прошедшие первичную и вторичную очистку, еще содержат растворенныевещества, которые делают их практически непригодными для любых нужд, кромеорошения. Поэтому были разработаны и апробированы более совершенные методыочистки, предназначенные для удаления оставшихся загрязнителей. Некоторые изэтих методов используются в установках, очищающих питьевую воду водохранилищ.Такие медленно разлагающиеся органические соединения, как пестициды и фосфаты,удаляются фильтрацией прошедших вторичную очистку сточных вод черезактивированный (порошкообразный) древесный уголь, либо добавлением коагулянтов,способствующих агломерации мелких частиц и осаждению образовавшихся хлопьев,либо обработкой такими реагентами, которые обеспечивают окисление.
Растворенныенеорганические вещества удаляются ионным обменом (растворенные ионы солей иметаллов); химическим осаждением (соли кальция и магния, которые образуют налетна внутренних стенках котлов, цистерн и труб), смягчающим воду; изменениемосмотического давления для усиленной фильтрации воды через мембрану, котораязадерживает концентрированные растворы питательных веществ – нитратов, фосфатови др.; выведением азота потоком воздуха при прохождении стоков черезаммиачно-десорбционную колонну; и другими методами. В мире существует лишьнесколько предприятий, которые могут проводить полную очистку сточных вод.Общие принципы водоочисткиДезинфекция
Главнаяцель водоочистки – производство бактериально безопасной воды. Наиболеераспространенный способ дезинфекции воды – ввод в нее хлора – сильногоокислителя, который добавляется к воде в виде газа или концентрированноговодного раствора. Эффективность обработки хлором зависит от ряда факторов, втом числе рН (меры кислотности или щелочности воды), времени обработки,температуры и наличия взаимодействующих с хлором органических веществ.Небольшое количество свободного хлора оставляется в воде на случай попаданиязагрязнений в потребительскую водопроводную сеть. Поскольку при бытовомиспользовании воды в водосток сбрасывается много колиформных бактерий,обнаружение этих бактерий служит показателем бытового загрязнения(коли-индекс).Мутность
Мутностьи цветность устраняются добавлением к воде химически активного вещества и еепоследующим отстаиванием. Добавляемое вещество способствует росту малых частици превращением их в более крупные, пока под действием собственного веса они неначнут оседать. Такой вынужденный процесс оседания занимает 1–2 ч. Этотпроцесс образования осадка называется химической коагуляцией. В качествехимически активных веществ используются главным образом соединения, образующиев водном растворе ионы алюминия и трехвалентного железа (сульфат алюминия ихлорид или сульфат трехвалентного железа).Вода и запах
Типичныеисточники вкуса и запаха природных, бытовых и промышленных вод – микроорганизмы,например водоросли, в поверхностных водах и сульфиды в подземных водах, бедныхкислородом. Соединения, имеющие неприятный вкус и запах, обычно удаляются путемдобавления к воде активированного угля и последующей седиментации. Можно такжеподвергнуть такие соединения окислению, например хлором или озоном.Фильтрование
Наводоочистной станции, где к воде добавляются химически активные вещества и онаотстаивается для удаления примесей, вода также пропускается через песок дляфильтрования. Вода и химреактивы-коагулянты тщательно и интенсивноперемешиваются. Через примерно 30 мин вода с укрупненными частицамипримесей запускается в седиментационную установку, где большая часть примесейосаждается и удаляется из воды; этот процесс занимает около 2 ч.Осветленная вода направляется в отстойники, где фильтруется через слои песка игравия и проходит через донную основу. Донная основа не только служит опоройдля слоев гравия и песка, но также пропускает воду, периодически используемуюдля промывки фильтровальных слоев от осадков, оставленных очищаемой водой.Фильтрованная вода хранится в резервуарах или закачивается в водопроводную сетьпосле заключительного хлорирования.Жесткость
Проблемауменьшения жесткости воды частично может быть решена путем использованиясинтетических моющих средств. С помощью химической коагуляции или ионногообмена частично или полностью удаляются создающие жесткость примеси (главнымобразом бикарбонаты кальция и магния). Этот процесс называется мягчением воды.
Всистемах химической коагуляции к воде для ее мягчения добавляется известь,которая реагирует с бикарбонатами, превращая их в карбонаты, выпадающие восадок. Осадок удаляется седиментацией и последующим фильтрованием через песок.
Ионный(точнее, катионный) обмен для мягчения заключается в замещении ионов жесткости,кальция и магния, на ион нежесткости, натрий. На этом принципе основаныдомашние системы мягчения воды. С помощью ионного обмена можно, в принципе,заменить все катионы в воде водородом, а все анионы – кислородом. В итогеполучится H2O, т.е. чистая вода. Такой процесс называется обессоливанием.Аэрация
Вводе могут быть растворены или взвешены и другие химические элементы илисоединения, влияющие на ее качество. Железо извлекается путем окислениякислородом воздуха и удаления нерастворимого соединения седиментацией илифильтрованием. Для магния наряду с аэрацией требуется контакт с адсорбентом.Если железо или магний присутствуют в воде в форме органических комплексов,следует использовать окисление и химическую коагуляцию.Фторирование
Часток водопроводной воде добавляется фтор по причине, не связанной с соблюдениемосновных стандартов безопасности и чистоты питьевой воды. Наличие в воде фторав очень малой концентрации замедляет образование кариеса зубов, особенно удетей.