Основы водоснабжение населенных мест
Системы водоснабжения представляют собой комплекс сооружений, оборудования и трубопроводов, обеспечивающих забор воды из природного источника, очистку и обработку ее, транспортирование и подачу потребителям требуемых расходов, качества под необходимыми напорами.
Кроме того, система водоснабжения должна обладать определенной степенью надежности, т. е. Обеспечивать снабжение потребителей водой без снижения установленных показателей своей работы в отношении количества и качества подаваемой воды (перерывы в подаче воды, снижение подачи воды, ухудшение ее качества в недопустимых пределах).
Системы водоснабжения (водопроводы) классифицируют по ряду признаков.
По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения делят на городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные и др.
По назначению системы водоснабжения подразделяют на хозяйственно-питьевые, предназначенные для подачи воды на хозяйственные и питьевые нужды населения и работников предприятий; производственные, снабжающие водой технологические цехи; противопожарные, обеспечивающие подачу воды для тушения пожаров.
По способу подачи воды различают самотечные водопроводы (гравитационные) и водопроводы с механической подачей воды (с помощью насосов).
По виду используемых природных источник о в различают водопроводы, забирающие воду из поверхностных источников - рек, водохранилищ, озер, морей, и водопроводы, забирающие воду из подземных источников (артезианских, родниковых). Имеются также водопроводы смешанного питания.
На основе технико-экономических расчетов часто устраивают объединенные системы водоснабжения: хозяйственно-противопожарные, производственно-противопожарные или производственно-хозяйственно-противопожарные. Так, в городах и поселках обычно устраивают единый хозяйственно-противопожарный водопровод. На промышленных предприятиях, как правило, сооружают два раздельных водопровода - производственный и хозяйственно-противопожарный. Объединенный производственно-хозяйственно-противопожарный водопровод устраивают тогда, когда для технологических нужд предприятия требуется небольшое количество воды питьевого качества. На некоторых промышленных предприятиях устраивают специальные противопожарные водопроводы.
Системы водоснабжения могут обслуживать как один объект, например город или промышленное предприятие, так и несколько объектов. В последнем случае эти системы называют групповыми. Систему водоснабжения, обслуживающую несколько крупных объектов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга, называют районной системой водоснабжения или районным водопроводом. Небольшие системы водоснабжения, обслуживающие одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий из близлежащего источника, называют обычно местными системами водоснабжения.
В случаях когда отдельные части территории имеют значительную разницу в отметках, устраивают зонные системы водоснабжения. При таком рельефе местности в сети для высокорасположенных участков насосы должны поддерживать высокое давление, которое недопустимо в сети для низко-расположенных участков (обычно при шести - восьмиэтажной застройке в сети поддерживается давление не более 0,6 МПа). В связи с этим водопроводную сеть разбивают на зоны, для каждой из которых устанавливают требуемый напор.
После определения необходимого объема водопотребления объекта и сбора сведений о возможных для использования природных источниках, выбирается конкретный источник водоснабжения и намечается схема СПВ (схема подачи воды).
Система водоснабжения - комплекс инженерных сооружений, обеспечивающих подачу воды от водозабора к потребителям. В этот комплекс входят водозаборные сооружения, сооружения для очистки и улучшения качества воды, насосные станции, регулирующие и запасные емкости, водоводы и водопроводные сети.
Водоснабжение является одним из важнейших факторов санитарно-технического оборудования сельских населенных мест. Вода в населенных пунктах расходуется на хозяйственно-питьевые нужды, коммунальные, санитарно-гигиенические, производственные и противопожарные нужды.
В сельских населенных пунктах с числом жителей до 3000 человек устраивают чаще всего единую систему водоснабжения, обеспечивающую хозяйственно-питьевые, санитарно-гигиенические, производственные и противопожарные нужды.
В курсовом проекте предусмотрено, что обеспечение населенного пункта водой происходит из подземных источников, вода которых не требует очистки.
Проектирование водопроводной сети населенного пункта
Транспортирование воды от источника водоснабжения до населенного пункта осуществляется по водоводам, которые укладывают числом не менее двух параллельных ниток. Прокладка водопроводов в одну нитку разрешается, если в конце водовода расположена емкость, обеспечивающая запас воды на время ликвидации аварии в водопроводе.
Водопроводная сеть - это совокупность водопроводных линий и участков, соединенных между собой.
Водопроводная линия - это последовательное соединение водопроводных участков.
Водопроводный участок - часть водопроводной линии, по длине которого расчетный расход воды условно принимается постоянным. Поэтому по длине участка диаметр труб назначают один и тот же.
Каждый участок водопроводной сети ограничен узловыми точками. Узловые точки намечают в местах разветвления водопроводных линий, а также в местах изменения их направления или условий питания.
Водопроводные сети разделяют на магистральные и распределительные линии. Магистральные линии служат для транспортирования транзитных масс воды; распределительные линии - для подачи воды из магистральной линии непосредственно потребителям и к пожарным гидрантам.
Очертание поселковой водопроводной сети зависит от планировочной структуры поселка и рельефа местности. По очертанию в плане водопроводная сеть бывает разветвленной (тупиковой) и кольцевой. Разновидностью их может быть комбинированная схема, сочетающая кольцевую и тупиковую схемы.
Разветвленная схема состоит из отдельных тупиковых линий, в каждую из которых вода поступает только с одной стороны. Строительство тупиковых сетей разрешается на первую очередь с замыканием их в последующем в кольцевые сети.
Кольцевая сеть состоит из одного или нескольких замкнутых контуров в зависимости от размеров обслуживаемого водопроводом населенного пункта и его планировки. Водопроводные сети, обслуживающие хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды, как правило, должны быть кольцевыми.
Комбинированные водопроводные сети сочетают в себе кольцевые и тупиковые сети.
В нашем проекте часть водопотребителей обеспечивается по схеме кольцевой сети, а часть - по тупиковой схеме.
Основные требования для выбора трассы водопроводных линий:
1) водопроводная сеть должна охватывать всех потребителей с обеспечением их бесперебойной подачей воды;
2) водопроводная сеть должна иметь возможно меньшую протяженность и низкую строительную стоимость.
Первый пункт решаем устройством кольцевой сети, второй - трассировкой сетей к потребителям по кратчайшим направлениям.
При трассировке водопроводной сети поселка на плане намечаем магистральные линии, исходя из следующих соображений:
основное направление сети должно быть близким к перпендикулярам по отношению к распределительной сети прилегающей застройки;
кольца, образуемые основными магистралями, должны по возможности иметь форму, вытянутую вдоль основного направления движения воды с тем, чтобы сократить длины мало работающих перемычек;
сети должны охватывать непосредственно всех наиболее крупных водопотребителей и подавать воду к регулирующим емкостям;
линии магистральных сетей должны быть по возможности расположены по возвышенным участкам территории населенного пункта;
при выборе трасс магистральных линий необходимо увязывать их с размещением других сетей и сооружений подземного хозяйства;
трубопроводы должны пересекать проезды и улицы населенного пункта под прямым углом;
магистральные линии должны трассироваться вдоль улиц и проездов, вне проезжей части автомобильных дорог параллельно линиям застройки на расстоянии не менее 1м от кювета или 1,5м от бордюрного камня автомобильных дорог и 5м от линии застройки.
Можно трассировать магистральные линии внутри кварталов и групп жилой застройки, если это оказывается целесообразным в связи с особенностями планировки поселка. Чем более редкая сеть магистральных линий, тем меньше строительная стоимость сети и потери напора в ней. При трассировании водопроводной сети на плане стремились расположить сети магистральных линий равномерно по территории поселка.
Глубина заложения водопроводных труб зависит от степени промерзания грунта, температуры воды в трубах и режима ее подачи. Глубина заложения труб, считая до низа, должна быть на 0,5м больше глубины проникновения в грунт нулевой температуры. Минимальная глубина заложения труб составляет 0,5м от верха трубы исходя из необходимости их защиты от внешних нагрузок и предохранения воды от нагревания в летнее время.
Арматура водопроводной сети и места ее установки
На водоводах и линиях водопроводной сети в необходимых случаях надлежит предусматривать установку:
задвижек для выделения ремонтных участков;
вантузов для выпуска воздуха;
пожарных гидрантов;
водозаборных колонок;
клапанов для впуска воздуха;
выпусков для сброса воды;
компенсаторов;
обратных клапанов для выключения ремонтных участков;
аппаратуры для предупреждения недопустимого повышения давления при гидравлических ударах.
Задвижки - устройства для выключения отдельных участков сети. Они устанавливаются чтобы при их закрытии не прекращалось водоснабжение других объектов и чтобы при этом выключалось не более пяти пожарных гидрантов.
Обратный клапан - устройство для пропуска воды только в одном направлении. Они ограничивают те участки сети, на протяжении которых недопустимо обратное движение воды, главным образом на насосных станциях.
Воздушные вантузы - устройства для автоматического выпуска воздуха из трубопроводов, скапливающегося в более высоких точках кольцевой водопроводной сети, где можно ожидать скопления воздуха и образования воздушных пробок.
Пожарные гидранты. Устанавливаются на водопроводной сети в подземных колодцах, закрытых крышками. Гидранты располагаем не ближе 5м от стен здания и не далее 2,5м от края проезжей части на расстоянии друг от друга не более 150м. В нашем курсовом проекте предусматриваем установку пожарных гидрантов у блокированных и секционных домов, школы, торгового центра, здания администрации, детского сада, фельдшерско-акушерского пункта.
Местоположение скважин их число и расстояние между ними
Скважину закладывают как можно ближе к объекту водоснабжения, в районе, обеспечивающем санитарные требования и возможность получения требуемого количества воды на ровном рельефе с низкими отметками в целях сокращения глубины бурения.
Для водоснабжения малых населенных пунктов бывает достаточно 2 - 3 скважин. При значительной потребности в воде необходимо сооружать ряд скважин, объединяя их общим водосборным колодцем. В нашем проекте принимаем количество скважин - 2 штуки. Скважины располагали вне населенных пунктов на расстоянии от комплексов и производственных зон не менее 300 метров и с соблюдением санитарных норм. Особое значение приобретает вопрос взаимодействия скважин при их совместной эксплуатации, что зависит от расстояния между скважинами, дебита, напора воды, грунта. Минимально допустимые расстояния между скважинами принимаем 100 - 150 метров (дебит=100м?/час).
Центральным вопросом этого раздела коммунальной гигиены является врачебное научно обоснованное заключение о степени опасности или безопасности воды для здоровья людей, проживающих в населенных пунктах, на основании гигиенических нормативов качества воды с учетом отдаленных последствий ее длительного использования.
Гигиенические требования к показателям качества воды зависят от назначения воды, т. е. от того, с какой целью ее будут использовать. Поэтому с практической точки зрения различают 7 типов воды:
I тип - водопроводная вода, подаваемая населению централизованным хозяйственно-питьевым водопроводом для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд;
II тип - вода из шахтных колодцев и каптажей, которую население использует так же, как и воду I типа, но в условиях децентрализованного местного водоснабжения;
III тип - вода подземных (межпластовых напорных (артезианских) или ненапорных) и поверхностных (рек, пресных озер, водохранилищ) источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения;
IV тип - горячая вода, подаваемая централизованным водопроводом;
V тип - минеральная вода, используемая для лечения больных;
VI тип - техническая вода, подаваемая техническим водопроводом на промышленных предприятиях;
VII тип - вода специального назначения, применяемая в фармацевтической промышленности для приготовления лекарств, на предприятиях микробиологического синтеза в текстильном производстве и т. п.
Каждый тип воды должен отвечать определенным гигиеническим требованиям:
1. Иметь хорошие органолептические свойства, характеризующие запах, вкус воды, ее мутность, прозрачность, цветность, окраску, температуру, наличие плавающих видимых примесей. Гигиеническое обоснование этих показателей приведено на с. 68-76. Ухудшение органолептических свойств воды создает у людей психологическое подозрение опасности такой воды для здоровья.
2. Быть безвредной по химическому составу. Вода не должна содержать опасных количеств вредных для здоровья химических веществ как природного происхождения, так и тех, которые поступают со сточными водами промышленных предприятий, поверхностным стоком сельскохозяйственных полей или добавляются на водопроводных станциях в качестве реагентов во время водоподготовки. Научное обоснование ПДК таких веществ в воде приведено на с. 86-93. Сегодня обоснованы и утверждены Министерством здравоохранения более 1,5 тыс. ПДК химических веществ в воде.
Гигиенические требования к качеству питьевой воды определяются ее физиологической ролью в организме человека, гигиеническим и эпидемическим значением, а также ролью, которую она играет в быту, промышленности и сельском хозяйстве.
Под врачебным заключением о безопасности или опасности воды подразумевают официальный документ, заверенный подписью врача, удостоверяющий юридическую ответственность за органолептическую, химическую и эпидемическую безопасность воды. Такая задача возложена на врача, имеющего сертификат специалиста по медико-профилактическому делу (санитарного врача, врача-гигиениста).
Вторым по важности вопросом данного раздела является вопрос о количестве подаваемой в населенный пункт воды. Только достаточное количество доброкачественной питьевой воды предупреждает возникновение заболеваний и гарантирует сохранение здоровья населения. Гигиеническое обоснование норм водопотребления приведено на с. 107-ПО.
В данном разделе рассмотрены и другие вопросы, требующие решения при организации эффективного водоснабжения населенного пункта, а именно методика выбора источника централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, характеристика современных методов водоподготовки, основные схемы водопроводов из подземных и поверхностных водоисточников, организация местного (децентрализованного) водоснабжения, санитарный надзор за водоснабжением населенных пунктов.
1 Вопрос: Виды источников водоснабжения и их санитарно гигиеническая характеристика.
Для водоснабжения населения в основном используют подземные воды и открытые водоемы.
Подземные воды образуются главным образом за счет фильтрации атмосферных осадков через почву. Небольшая часть их образуется в результате фильтрации воды открытых водоемов (рек, озер, водохранилищ и т. д.) через русло.
Накопление и движение подземных вод зависят от строения пород, которые по отношению к воде разделяются на водоупорные (водонепроницаемые) и водопроницаемые.
Водоупорными породами являются:
ü гранит,
ü известняк;
к водопроницаемым относятся:
ü гравий,
ü галечник,
ü трещиноватые породы.
Вода заполняет поры и трещины этих пород. Подземные воды по условиям залегания делятся на:
Ø почвенные,
Ø грунтовые,
Ø межпластовые
Почвенные воды (поверхностные, или верховодка) наиболее близко залегают к земной поверхности в первом водоносном горизонте, не имеют защиты в виде водоупорного слоя, поэтому состав их резко меняется в зависимости от гидрометеорологических условий. Больше всего почвенных вод накапливается весной, летом они высыхают, зимой промерзают, легко подвергаются загрязнению, так как находятся в зоне просачивания атмосферных вод, поэтому использовать почвенные воды с целью водоснабжения не следует. Состояние почвенных вод может оказывать влияние на качество грунтовых вод, расположенных ниже почвенных.
Грунтовые воды располагаются в последующих водоносных горизонтах; они скапливаются на первом водонепроницаемом слое, не имеют водоупорного слоя сверху и поэтому между ними и почвенными водами происходит водообмен. Образуются они за счет просачивания атмосферных осадков и уровень вод подвержен большим колебаниям в различные годы и сезоны. Грунтовые воды отличаются более или менее постоянным составом и лучшим качеством, чем поверхностные. Фильтруясь через довольно значительный слой почвы, они становятся бесцветными, прозрачными, свободными от микроорганизмов. Глубина их залегания в различных местностях колеблется от 2 м до нескольких десятков метров. Грунтовые воды являются наиболее распространенными источниками водоснабжения в сельских местностях.
Забор воды производится с помощью колодцев (шахтные, трубчатые и др.). Некоторые из них иногда используются для небольших водопроводов.
Межпластовые воды представляют собой подземные воды, заключенные между двумя водонепроницаемыми породами (глубина от 25 метров до нескольких сот метров) изолированы от атмосферных осадков и грунтовых вод, поэтому они свободны от бактерий и могут использоваться для питья в сыром виде. В зависимости от условий залегания межпластовых вод могут быть напорными и
безнапорными.
Напорные межпластовые воды называются артезианскими - при выборе водоисточника их выбирают в первую очередь. Добывают эти воды через буровые скважины. # скважина глубина 70 метров д. Новая Слобода (арзамасский район) «Серебряная ключевая».
Открытые водоемы (наземные воды) делятся на естественные (реки, озера) и искусственные (водохранилища, каналы). Их формирование происходит главным образом за счет поверхностного стока, атмосферных, талых, ливневых вод и в меньшей степени за счет питания подземными водами. У некоторых водоемов питание может быть смешанным.
В них часто наблюдается цветение за счет развития водорослей, что ухудшает органолептические свойства воды. Эти воды небезопасны в эпидемиологическом отношении, и они нуждаются в тщательной проверке. При необходимости использовать открытый водоем для центрального водоснабжения предпочтение отдают тем, для которых возможна организация зоны санитарной охраны и соблюдение соответствующего режима в пределах ее пояса.
2 Вопрос: Самоочищение открытых водоемов.
Мы уже называли причины загрязнения водоемов в результате деятельности человека – так называемые антропогенные загрязнения . Кроме того существуют естественные загрязнения : отмирание подводных растений, цветение водорослей, дождевые потоки с берега, гибель рыб. Несмотря на почти непрерывное поступление разнообразных загрязнений ухудшений качества воды в большинстве водоемах не наблюдается, т.к. в открытых водоемах происходит самоочищение: стоки разбавляются, взвешенные частицы оседают на дно, органические вещества минерализуются микроорганизмами. Скорость самоочищения воды зависит от степени загрязнения воды, сезона года, от наличия родников и чистых ручьев, от размера водоема, чем больше водоем, тем больше способность к самоочищению. При наличии нескольких открытых водоемов выбирают более крупный и прочный водоем, т.к. вода в нем лучше очищается. Воду из водоема обязательно кипятить.
3 Вопрос: Характеристика системы водоснабжения.
В настоящее время используют 2 системы водоснабжения:
централизованная , при которой вода подается в жилые дома, учреждения, предприятия бытового обслуживания и т. д.;
децентрализованная (местная), при которой потребитель сам берет воду из колодца и родника.
Загрязнение воды в колодцах и кантажах (камера накопления родниковой воды) предупреждается устройства их в соответствии с санитарными требованиями:
v местонахождение колодца должно быть выше по рельефу местности и возможно дальше от загрязняющих почву объектов. Территория вокруг колодца должна содержаться в чистоте (в радиусе 20 м от колодца не допускается полоскание и стирка белья, водопой животных) и ограждена в радиусе 5 метров.
v Стенки колодца должны быть водонепроницаемыми. Вокруг верхней части стен колодца устраивают так, нарываемый глиняный замок (глубина 2 м и ширина 1 м), чтобы поверхностные воды не могут просочиться к водоносному слою или в колодец.
v Стенки колодца должны возвышаться над поверхностью земли не менее чем на 0,8 м.
v Вокруг наземной части колодца поверх глиняного замка в радиусе 2 м делают подсыпку песком и замощение камнем, кирпичом, бетоном с уклоном в сторону от колодца для стока поверхностных и проливаемых при заборе вод.
v Для предупреждения возникновения в воде мути и облегчение чистки на дне колодца должен, находится фильтрующий слой из гравия толщиной 20-30 см.
v Чтобы свести к минимуму загрязнение воды при подъеме её с помощью ворота или «журавля» следует устье колодца плотно закрывать крышкой и пользоваться только общественным ведром. Предпочтительнее пользоваться насосом.
v Емкости кантожей также должны иметь водонепроницаемые стенки, закрыты крышкой, дно засыпано гравием. Должна быть труба для слива воды и забора ее ведрами. На земле у конца трубы должен быть замощенный лоток для отвода излишков воды в канаву.
| | | следующая лекция ==> | |
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ И СООРУЖЕНИЯ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО И БЫТОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий. Гигиенические требования к качеству питьевой воды
Актуальность проблемы обеспечения населения питьевой водой надлежащего качества обусловлена следующими обстоятельствами.
1) В настоящее время хозяйственно-питьевое и производственноеводоснабжение во многих городах и населенных пунктах России осуществляется изповерхностных источников, качество воды в которых с каждым годом ухудшается главным образом из-за постоянно возрастающейантропогенной нагрузкина компоненты природной среды. В связи с интенсивным развитием промышленности, сельского хозяйства в последние десятилетия наблюдается катастрофическоезагрязнение поверхностных водных объектов. Значительное количество загрязнений поступает в водоемыс ливневыми и талыми водамис городских территорий, промышленных площадок и сельскохозяйственных угодий.Очистка этих стоков производится не везде и не в полной мере.
2) Поскольку воду приходится забирать из источников различнойстепенизагрязненности , поэтому требования к качеству очистки сильно различаются. С другой стороны, за последнее время ужесточилисьсанитарно-гигиеническиетребования к качеству питьевой воды. Поэтомупроблемаглубокой очистки природной воды из источников повышенной загрязненности приобретает исключительно важное практическое и санитарноезначение .
3) В современной практикеводные объекты в Российской Федерации, независимо от конкретного использования, обычно относят крыбохозяйственным , требования к качеству воды которых являются болеежесткими . Поэтому достаточно частопредприятия вынуждены, согласно нормативным требованиям, сбрасыватьсточные воды лучшего качества, чем узабираемой воды, независимо отпричин , вызвавших повышенные концентрации загрязняющих веществ в водоисточнике (либо это природные фоновые концентрации, либо обусловленные влиянием хозяйственной деятельности вышерасположенных объектов).
Однако далеко не все предприятия по экономическим причинам могут обеспечить дорогостоящиемероприятия , необходимые для выполнениянормативных требований. С другой стороны, за невыполнение нормативных требований на предприятия налагают непомерныештрафы , после чего у них не остается средств даже на минимальные природоохранные мероприятия. Последствием всего этого является продолжающееся ухудшение качества воды и падение производства.
4) Проблемапитьевого водоснабжения затрагивает очень многие стороны жизни человеческого общества в течение всей истории его существования. В настоящее время этопроблема социальная, политическая, медицинская, географическая, а также инженерная и экономическая. Проблема обеспечения населения России питьевой водой нормативного качества и в достаточном количестве стала одной из главных и определяющих успешное проведение экономических реформ и усиление их социальной направленности.
5) Действительно,вода оченьважна для человека, она имеет физиологическое, санитарно-гигиеническое, хозяйственное и эпидемиологическоезначение .Нарушение санитарных правилпри организации водоснабжения и в процессе эксплуатации водопровода влечет за собой санитарно-эпидемиологическоенеблагополучие . При заражении источника, питающего водопровод, возникает угроза для всего или большинства населения города. Употреблениенедоброкачественной воды может быть причиной возникновения инфекционныхболезней , гельминтозов, а также экозаболеваний, связанных с загрязнением водоемов химическими веществами.
Рассмотрим основныхпотребителей воды различного качества. Больше всего воды потребляютпромышленность исельское хозяйство–более90% воды, изымаемой из природного круговорота.Напитьевые и бытовые потребности населения, коммунальных объектов, лечебно-профилактических учреждений, а также на технологические нужды предприятийпищевой промышленности расходуется около5 – 6% общего водопотребления. Технически обеспечить подачу такого количества воды нетрудно, но потребности должны удовлетворяться водой определенногокачества , так называемойпитьевой водой, отвечающей по качеству установленнымнормативным требованиям.
Нормой водопотребленияназывают количество воды, расходуемой на определенные нужды в единицу времени или на единицу вырабатываемой продукции. Следуетразличать нормы хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных пунктах и на промышленных предприятиях.
Внаселенных пунктахнормы хозяйственно-питьевого водопотребления назначают поСНиП 2.04.02-84 . Водоснабжение. Наружные сети и сооружения, в зависимости от степени благоустройства районов жилой застройки и климатических условий. Согласно СНиП, среднесуточная (за год)норма на одного жителя в зданиях, оборудованных внутренним водопроводом, канализацией и системой централизованного горячего водоснабжения, составляет230 – 350 л/сут . Например, для районов застройки зданиями с водопользованиемизводоразборныхколонок норму следует принимать в пределах30 – 50 л/сут .
В то же время опыт показывает, что прицентрализованном горячем водоснабжении в городском жилище достаточно150 – 180 л/сут на человека. К публикуемым впечати нормам водопотребленияболее 300 л/сут на человека следует относитьсякритически . Нормы водопотребления, приведенные вСНиП , являютсярасчетными величинами, предназначенными для целей проектирования систем водоснабжения. В эти нормывключено питьевое и бытовое потребление в жилых и общественных зданиях, удовлетворение нужд коммунально-бытовых предприятий (бани, прачечные и пр.).
Быть безопасной в эпидемическом и радиационном отношении;
Быть безвредной по химическому составу;
Обладать благоприятными органолептическими свойствами.
На основе этихтребованийв нашей стране с 1954 г. создавались государственные стандарты –ГОСТ «Вода питьевая.Гигиенические требования и контроль качества». С 1998 г. основополагающим средиподзаконных нормативных актовв области питьевого водоснабжения в нашей стране сталСанПиН 2.1.4.559-96 »Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству водыцентрализованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Этот документзаменил действовавший в стране до 1998 г. ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая». В связи с истечением срока действия в 2001 г. документ былпересмотрен и утвержден Постановлением главного государственного санитарного врача РФ под номером нынеСанПиН 2.1.4.1074-01 .
В основу СанПиН положены следующиепринципы :
Принцип гигиенических критериев качества питьевой воды;
Невозможность создания единого эталона состава питьевой воды;
Принцип регионального подхода к регламентации состава питьевой воды;
Приоритетность микробиологических критериев безопасности перед химическими;
Регламентация органолептических свойств питьевой воды.
Требования СанПиН устанавливают лишьверхние пределы содержания в питьевой воде химических веществ или биологических агентов, которые, однако, позволяют выдержать гигиенические критерии ее качества.
Выделяютдвапризнака вредности вещества, присутствующего в питьевой воде: санитарно-токсикологический и органолептический. Для характеристики питьевой воды используют такжекомплексные (обобщенные) показателисостава воды (взвешенные вещества, минеральный состав, сухой остаток, жесткость, нефтепродукты, активная реакция, перманганатная окисляемость, фенольный индекс).
Различаютдва вида водоснабжения – централизованное и нецентрализованное.
Подцентрализованной системой питьевого водоснабжения понимается комплекс устройств и сооружений для забора, обработки (или без нее) воды, хранения, подачи к местам расходования и открытый для общего пользования гражданам и /или юридическим лицам. Прицентрализованномводоснабжении водузабирают из поверхностных или подземных источников механическим путем и поводопроводной сетидоставляют под давлением к месту потребления.
Нецентрализованным водоснабжением является использование для питьевых и хозяйственных нужд населения воды подземных источников,забираемой с помощью различных сооружений и устройств, открытых для общего пользования или находящихся в индивидуальном пользовании,без подачи ее к месту расходования. Источникаминецентрализованного водоснабжения являютсяподземные воды, захват которых осуществляется путем устройства и специального оборудованияводозаборныхсооружений (шахтные и трубчатые колодцы, каптажи родников) общественного и индивидуального пользования.
Нецентрализованная система водоснабжения не имеетраспределительной водопроводной сети;доставку воды к месту ее хранения и потребления осуществляет потребитель. Как правило, в нецентрализованных системах используютсягрунтовые воды, не защищенные от поверхностного загрязнения и не подвергающиеся обработке.
Более 80% населения страны снабжаются водой изцентрализованных систем водоснабжения. Остальная часть населения использует для питьевых и бытовых целей воду из колодцев, родников и других источниковнецентрализованного питьевого водоснабжения.
Гигиенические требования к качеству воды источниковнецентрализованного питьевого водоснабжения регламентируетсяСанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству водынецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».
В числе последнихнормативных документов, регламентирующих качество питьевой воды, следует отметить такжеСанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества»,СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения».
Качество питьевой водыво многом определяется качеством водыисточника водоснабжения. Принеудовлетворительном природном составе воды или большом антропогенном загрязнении источника даже современныеметоды водоподготовки не могут гарантировать получение воды необходимого качества. Питьевая вода принципиально отличается от всех видов продукции тем, что для нее нет единогорецепта , модели.
Важнейшими гигиеническимихарактеристиками источника питьевого водоснабжения являются качество воды и его санитарная надежность, а также водообильность.
Источниками водыдля систем питьевого водоснабжения могут бытьповерхностные водные объекты (реки, озера, водохранилища) и запасыподземных вод (грунтовые, межпластовые напорные и безнапорные воды).
1)Подземные источникиявляются болеепредпочтительными для питьевого водоснабжения. Пресные подземные воды, пригодные для питьевого водоснабжения, залегают наглубине не более 250 – 300 м. Подземные воды, заполняя пустоты водоносных пород, образуютводоносные горизонты. Водоносный горизонт подстилается водоупорным пластом, или простоводоупором . Водоупорный пласт, перекрывающий водоносный горизонт, называется егокровлей . Эмпирически доказано, чтомощность водоупорного пласта более 10 м обеспечивает достаточную санитарнуюнадежность изоляции водоносных пластов.
Одной изпричинзагрязнения подземных вод являютсяпромышленныесточные воды, которыеинфильтруются из накопителей, хвосто- и шламохранилищ, золоотвалов и т.п. при их неудовлетворительной гидроизоляции. Возможна также инфильтрация загрязнений и с полей фильтрации, которые до недавнего времени использовались для обезвреживания сточных вод.
По условиямзалегания различают верховодку, грунтовые и межпластовые воды, которые значительно разнятся по гигиеническим характеристикам.
А) Подземные воды, залегающие наиболее близко к земной поверхности, называютверховодкой . Причиной образования верховодки служит наличие под почвой отложенийглины в виде ложа, создающих местный водоупор. Скапливающиеся на этом водоупоре атмосферные воды и образуютверховодку . Вследствие поверхностного залегания, отсутствия водоупорной кровли и малого объема верховодка легкозагрязняется . Как правило, в санитарном отношении онаненадежна и не может считаться хорошим источником водоснабжения.
Б)Грунтовые воды– воды первого от поверхности земли постоянно существующего водоносного горизонта. Грунтовые воды обладают следующимихарактеристиками :
Глубинаих залеганияот 1,5 – 2 м до нескольких десятков метров;
Они прозрачны, имеют невысокую цветность, количество растворенных солей невелико;
При мелкозернистых породах (начиная с глубины 5 – 6 м) вода почти не содержит микроорганизмов;
Онине имеют защитыот поверхностного загрязнения в виде водоупорных слоев;
Область питаниягрунтовых вод совпадает с областью их распространения;
Они характеризуются весьманепостоянным режимом, который зависит отгидрометеорологическихфакторов - частоты выпадения и обилия осадков. Вследствие этого имеются значительныеколебания уровнястояния, дебита, химического и бактериального состава вод;
Их запас пополняется за счетинфильтрацииатмосферных осадков либо воды рек и водохранилищ в периоды высокого уровня. В процессе инфильтрации вода в значительной мереосвобождаетсяот органических и бактериальныхзагрязнений, улучшаются ее органолептические свойства;
Дебитгрунтовых водобычноневелик, что нарядус непостоянством составаограничивает их применение для централизованного водоснабжения.
Грунтовые водыиспользуются главным образом всельскойили дачнойместностипри организациинецентрализованного(колодезного) водоснабжения.
В)Межпластовые подземные водызалегают в водоносном слое между двумяводоупорными слоями и в зависимости от условий залегания могут бытьнапорными илибезнапорными . В каждом межпластовом водоносном горизонтеразличают:
- область питания, где он выходит на поверхность и поглощает выпадающие атмосферные осадки;
Областьнапора;
- область разгрузки, где вода изливается или на поверхность земли в виде родника, или на дно реки, озера в виде восходящих ключей.
Межпластовые воды добывают черезбуровыескважины .Химический составподземных вод формируется под влиянием химических и физико-химических процессов. В подземных водах найденооколо70 химическихэлементов . Наибольшеезначение для питьевого водоснабжения имеют фтор, железо, марганец и соли жесткости.
Кхарактеристикам межпластовых подземных вод относятся:
Постоянствосолевогосостававоды, которое является важнейшим признаком санитарнойнадежностиводоносного горизонта;
Отсутствие в воде бактерий;
Защищенностьот поверхностного загрязнения;
Достаточно большойдебит.
По этим причинам межпластовые водывысокооцениваются с санитарной точки зрения и при выборе источника питьевого водоснабжения имеютпреимущество перед другими источниками. Весьма часто межпластовые воды можно использовать для питьевых целейбезпредварительнойобработки .
Единственным принципиальнымограничением их выбора в качестве источника питьевого водоснабжения являетсянедостаточнаяводообильность горизонта по сравнению с намечаемой мощностью водопровода. В том случае¸ если водообильность горизонта не может обеспечить проектируемую мощность водопровода, прибегают ккомбинации источников. Часто межпластовые воды служатрезервным источником на случай аварии водозабора городского водопровода, основным источником для которого являются поверхностные воды.Ограничивают использование межпластовых вод в ряде случаев повышеннаяминерализация (сухой остаток более 1500 мг/л), высокое содержание солей железа или сероводорода.
Однако индустриализация и урбанизация приводят к значительномуростуводопотребления . Запасы подземных вод часто не в состоянии обеспечить потребности в воде, и возникает необходимость организации питьевого водоснабжения изповерхностных источников.
2)Поверхностные источники водоснабжения характеризуются следующимипризнаками :
Вода имеет низкуюминерализацию, большое количество взвешенных веществ, высокое микробное загрязнение;
Расходводы меняется в зависимости от времени года и метеорологических условий;
Часто отмечается интенсивноетехногенноезагрязнениеподземных вод в результате сброса промышленных стоков, судоходства и других причин;
В водохранилищах возможно чрезмерное развитие одноклеточныхводорослей – так называемоецветение , способное в значительной мере ухудшить органолептические свойства воды. Цветение – одно из проявлений процессаэвтрофикации (обильное развитие цианобактерий и водорослей) поверхностных водных объектов.Причинами эвтрофикации могут быть природные гидробиологические процессы, но чаще всего – поступление в реки и озера неочищенных или недостаточно очищенных бытовых сточных вод, содержащих большие количества биогенных элементов: азота, фосфора и калия.
Отмеченныеособенности состава и свойств воды поверхностных источниковне позволяют использоватьее для питьевого водоснабжения в природном виде и требуют предварительнойобработки с целью осветления и обеззараживания.
Выбор источникапитьевого водоснабжения производится путем технико-экономическогосравнения вариантов при приоритетегигиеническиххарактеристик. Выбор источника питьевого водоснабжения должен быть обязательносогласован с Роспотребнадзором. В выборе источника наряду с гигиенистами такжеучаствуют гидрологи, гидрогеологи, гидрохимики, технологи по очистке воды, экономисты и другие специалисты. В основе гигиенических требований лежит следующийпринцип : качество воды источника водоснабжения в совокупности с адекватно примененной технологической схемой обработки должно гарантировать получение воды, соответствующейтребованиям СанПиН. Таким образом, гигиенические требования к качеству воды источника по существу непосредственно зависят оттехнологии водоподготовки.