Спосіб знезараження води господарсько-питного призначення

1. Спосіб знезараження води господарськопитного призначення, що надходить з головних водозабірних станцій очищення сирої води, перед її подачею в резервуари чистої води і розподільну водопровідну мережу споживачам, який полягає в тому, що воду обробляють розчином гіпохлориту натрію, який відрізняється тим, що кількість акти C2 2 (19) 1 3 В системі централізованого господарськопитного водопостачання очищення води проводиться в два етапи: - первинне очищення сирої води на головних водозабірних станціях яке включає хлорування, коагуляцію, освітлювання, осадження важких металів, фільтрацію і подачу на міські, районні і інші локальні водопровідні станції; - додаткове знезараження очищеної води на водопровідних станціях, накопичення її в РЧВ та подача в розподільчу водопровідну мережу споживачам (населенню, підприємствам, господарствам та ін.). Як правило головні водозабірні станції розташовані на берегах річок, в десятках кілометрів від водопровідних станцій, у зв'язку з чим, в процесі транспортування очищеної води, знезаражуючий ефект від первинного хлорування падає до показників, які є нижчі за вимоги ДСТ 2874-82 «Вода питна». Традиційним, найпоширенішим і високоефективним (за винятком вузькоспецифічних: УФ опромінювання, озонування, марганцевання) методом знезараження є хлорування, зокрема з використанням рідкого хлору [1, 2]. Недоліками таких способів знезараження є: - необхідність зберігання розрахункових запасів хлору на станціях водопідготовки в різній тарі (балони, контейнера, цистерни), що створює передумови його витоку через нещільності та пов'язана з цим екологічна небезпека; - небезпеки, що виникають при транспортуванні рідкого хлору від виробника на станції водопідготовки; - потенційні небезпеки для персоналу, обслуговуючого установки хлорування на станціях водопідготовки; - оснащення станцій водопідготовки по розряду «особливо небезпечних об'єктів» відповідно до ПБХ-93 і необхідність наявності договорів з МЧС, що істотно здорожує вартість очищеної води; - ускладнення, що виникають при експлуатації локальних станцій водопідготовки, у зв'язку з вимогою ПБХ-93, що роблять їх нерентабельними; - складність апаратурного оформлення стадії дозування хлора, яка забезпечує підтримку нормативних показників води відповідно до ДСТ 2874-82 «Вода питна». Найбільш близьким за сукупністю суттєвих ознак і результату, що досягається, є спосіб очищення води господарсько-питного призначення при використанні, альтернативного з погляду безпеки і ефективності, в порівнянні з рідким хлором, розчину гіпохлориту натрію (ГПХН) на стадії хлорування, що подається в кількості 2-10г на 1м3 води, що підлягає очищенню, при концентрації розчину ГПХН перед змішуванням з водою в межах 20-60г/л [3]. Недоліком відомого способу с низька питома доза активного хлору (АХ), що подається в процесі очищення, у зв'язку з чим, після транспортування очищеної води з головної водозабірної станції очищення сирої води на міські, районні і інші локальні водопровідні станції, вміст хлору залишкового 87256 4 падає в ній до показників нижче вимог ДСТ 287484 «Вода питна»: - хлор залишковий вільний 0,3 - 0,5мг/л; - хлор залишковий зв'язаний 0,8 - 1,2мг/л і вимагає додаткового знезараження перед подачею в РЧВ і розподільчу водопровідну мережу споживачам. В основу винаходу поставлено задачу знезараження води господарсько-питного призначення, що поступає з головних водозабірних станцій очищення сирої води, на міських, районних і інших локальних водопровідних станціях перед накопиченням її в РЧВ і подачею в розподільчу водопровідну мережу споживачам, за допомогою розчину ГПХН. Технічна задача, поставлена у винаході, вирішується тим, що кількість АХ у складі ГПХН необхідного для знезараження води господарськопитного призначення (G, мг/л) подають в кількості від 0,35 до 1,82мг/л води що, підлягає знезараженню і розраховують виходячи з об'єму РЧВ (V, м3), подачі знезараженої води у водопровідну розподільчу мережу споживачам (Q, м3/год), залишкової концентрації АХ у воді, що поступає з головних водозабірних станцій (С, мг/л) і коефіцієнта, що враховує стійкість АХ в знезараженій воді залежно від сезону року (К), по наступній формулі: G=( V/Q)/K + (0,3-C) При цьому коефіцієнт «К» знаходиться в межах 3,6-8 для січня, лютого, березня, листопаду і грудня, 2,5 - 3,5 для квітня, травня і жовтня, 1,8 2,4 для червня, липня, серпня і вересня місяців. Сукупність суттєвих ознак винаходу, які заявляються, має наступний причино-наслідковий зв'язок: - витрата АХ у складі ГПХН, що забезпечує знезаражуючий ефект відповідно до вимоги ДСТ 2874 - 82 «Вода питна» в межах 0,3 - 0,5мг/л визначається величиною V/Q, тобто коренем квадратним часу перебування води в РЧВ від моменту її знезараження до моменту подачі в розподільчу водопровідну мережу споживачам; - крім того, при розрахунку кількості АХ у складі ГПХН, що подається на знезараження, віднімають його залишкову концентрацію «С» у воді, що поступає з головних водозабірних станцій; - коефіцієнт «К» враховує стійкість АХ в знезараженій воді залежно від сезону року, чим забезпечується його концентрація відповідно до часу перебування води в РЧВ еквівалентним V/Q для збереження знезаражуючого ефекту в межах 0,3 0,5мг/л на момент подачі в розподільчу водопровідну мережу споживачам і складає: 3,6 - 8 для січня, лютого, березня, листопаду і грудня, 2,5 - 3,5 для квітня, травня і жовтня, 1,8 - 2,4 для червня, липня, серпня і вересня місяців. Експериментальні криві залежності падіння концентрації АХ по місяцях року для різних співвідношень «V/Q» наведені на прикладеному малюнку. Наближена математична обробка наведених кривих по місяцях року дозволили визначити межі коефіцієнта «К», а саме: 3,6-8 для січня, лютого, березня, листопаду і грудня, 2,5 - 3,5 для квітня, 5 травня і жовтня, 1,8 - 2,4 для червня, липня, серпня і вересня місяців. Заявлені граничні значення коефіцієнта «К» обумовлені наступним: - при значеннях коефіцієнта «К» нижче ніж 3,6 для січня, лютого, березня, листопаду і грудня, нижче ніж 2,5 для квітня, травня і жовтня, нижче ніж 1,8 для червня, липня, серпня і вересня місяців вміст АХ у воді, що подається в розподільчу водопровідну мережу споживачам вище граничного значення 0,5мг/л, що регламентується ДСТ 287482 «Вода питна», див. приклади №№4, 9, 15, 19, 25 і 29 в табл. прикладів; - при значеннях коефіцієнта «К» вище ніж 8 для січня, лютого, березня, листопаду і грудня, вище ніж 3,5 для квітня, травня і жовтня, вище ніж 2,4 для червня, липня, серпня і вересня місяців, вміст АХ у воді, що подається в розподільчу водопровідну мережу споживачам нижче граничного значення 0,3мг/л, що регламентується ДСТ 287482 «Вода питна», див. приклади №№5,10,14, 20, 24 і 30 в таблиці прикладів. Винахід ілюструється результатами прикладів, відпрацьованих на водопровідній станції «Головна», м. Одеса із задіюванням РЧВ №1 об'ємом 6700м3 для чого в різні місяці року проводили знезараження води, що поступає з головної водозабі 87256 6 рної станції «Дністр», що знаходиться приблизно в 40км від РЧВ, розрахунковою кількістю розчину ГПХН. Розрахунок кількості розчину ГПХН (G) проводили по формулі: ( V/Q ) / К + (0,3 - С). Співвідношення «V/Q» змінювали шляхом варирування «Q». Коефіцієнт «К» вибирали з урахуванням місяця, в якому проводили знезараження. Дані приведені в прикладеній таблиці. Використання запропонованого способу при знезараженні води господарсько-питного призначення дозволить планувати витрати і, як наслідок, складські запаси розчинів ГПХН на водопровідних станціях по місяцях року, а також підтримувати концентрацію АХ в межах вимог ДСТ 2874-82 перед подачею води в розподільчу водопровідну мережу споживачам. Розрахунки площ, обмежених кривими 1 (71см2) і 3 (114см2) показують, що витрата АХ у складі розчину ГПХН в 1,6 рази нижче, ніж його витрата при використанні рідкого хлору, що знижує ефект перехлорування води господарсько-питного призначення і, у свою чергу, приводить до зниження в ній шкідливих тригалометанів, а так само матеріальних витрат. 7 87256 Підписи під графічним зображенням Криві залежності падіння концентрації активного хлору по місяцям року від співвідношення V/Q: 1 - для V/Q = 2; 2 - для V/Q = 4; 3 - для V/Q = 2 (при застосуванні для знезараження рідного хлору); 4 - для V/Q = 8. По горизонтальній осі відкладено місяці року: 1 - січень, 2 - лютий і т.д. По вертикальній осі відкладено концентрацію активного хлору у воді господарсько - питного призначення, мг/л. Комп’ютерна верстка Л. Купенко 8 Джерела інформації: 1. Кульський Л. А., Строкач П. П. Технологія очищення природних вод. Київ, Вища школа. 1986р. 2. Ловцевич Е. А., Рябченко В. А., Скидальська А. М. Знезараження води від вірусів і бактерій в процесі очищення води. В сб. “Технологія очищення питної води і санітарно-гігієнічні вимоги до її якості”. М., 1974, стор. 107-113. 3. Патент України на винахід за №80078. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601