Поверхностные источники водоснабжения

Таблица 4

Классификация воды по качеству

Таблица 3

Таблица 2

Таблица 1

Водоснабжение.

Обеспечения городов и его частей

Основой проектирования рационального использования водных ресурсов для водоснабжения городов является создание и совершенствование схем комплексного водопользования.

Схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов разрабатываются в целях определения водохозяйственных и иных мероприятий для удовлетворения перспективных потребностей общества в водных ресурсах, обеспечения рационального использования и охраны водных объектов, а также для предотвращения и ликвидации вредного воздействия вод (Водный кодекс РФ, 2006 г [1].

Водоснабжение городов связано с решением комплекса геоэкологических проблем из которых наиболее острыми является дефицит водных ресурсов (количество пресных вод) и качества пресных вод. Проблема обеспечения населения в городах питьевой водой нормативного качества и в достаточном количестве стала одной из главных и определяющих.

Источниками централизованного водоснабжения служат поверхностные и подземные природные воды, большая часть которых не отвечает требованиям государственного стандарта (ГОСТ – 2874 – 82) [2] по качеству питьевой воды.

Природная вода всегда содержит некоторое количество растворенных и взвешенных веществ органического и минерального происхождения. Эти вещества попадают в воду из атмосферы при выпадении осадков; из почв и грунтов, с которыми соприкасается заполняющая их поры или движущаяся по ним подземная вода; из почв и грунтов, составляющих дно или русло поверхностных водоемов, а также за счет жизнедеятельности и отмирания населяющих воду растительных и животных организмов.

Грунтовые воды содержат преимущественно растворенные вещества, а поверхностные воды обогащены взвешенными веществами.

Качество природной воды, используемой для водоснабжения городов зависит от ее физических показателей: температуры, вкуса, запаха, прозрачности, мутности, цветности, плотности и т.д.

Температура воды зависит от времени года и от температуры грунтов, с которыми она соприкасается (оптимальная температура для питьевого водоснабжения 7-11⁰С).

Вкус воды определяет химический состав примесей (табл.1) и растворенных газов.

 

Сравнительная таблица предельной концентрации солей, вызывающих вкусовые ощущения

Соль	Концентрация, мг/л
Вкус (без ясного представления)едва ощутимый	вкус воспринимается как плохой, отталкивающий
NaCl		500-соленый
MgCl2		400-горький
MgSO4		500-горький
CaSO4		150-вяжущий
KCl		700-горький
FeSO4	1,5	5.0-железнистый
MnCl2	2,0	4,0-болотный
FeCl2	0,3	0,5-болотный

 

Приятный и освежающий вкус воде придают растворенные в ней газы (кислород и углекислота), а также небольшие количества гидрокарбоната кальция.

Интенсивность запаха определяют по пятибальной системе. Вначале определяют характер запаха. Запах воды по характеру разделяют на две группы:

- запах естественного происхождения (от живущих и отмирающих в воде организмов, от влияния берегов, дна, окружающих почв, грунтов и т.д.);

- запах искусственного происхождения (от случайного попадания промышленных сточных вод, от обработки водопроводной воды реагентами и т.д.) (табл.2).

Оценка интенсивности запаха (в баллах)

Балл	Интенсивность запаха	Описание определения
	Никакого	Отсутствие ощутимого запаха
	Очень слабый	Запах, обнаруживаемый опытным исследователем
	Слабый	Запах, не привлекающий внимания потребителя, но такой который можно заметить, если указать на него
	Заметный	Запах, легко обнаруживаемый и могущий дать повод относиться к воде с неодобрением
	Отчетливый	Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья
	Очень сильный	Запах настолько сильный, что делает воду непригодной для питья

Природные воды часто бывают мутными из-за присутствия в них взвешенных частиц глины, песка, ила, органических взвесей.

Цветность воды определяет присутствие коллоидных соединений железа, гуминовых веществ, взвешенных минеральных и органических веществ.

Плотность воды зависит от генезиса и наличия примесей.

 

В зависимости от требований к воде, предъявляемых различными потребителями, оно разделяется на IV класса (табл.3).

 

Основные показатели	Класс воды
I	1—П	II	II—III	III	Ш—ГУ	IV
чистая	вода	умеренно загрязненная для водопоя скота	загрязненная (пригодная для промышленных нужд)	недопустимо загрязненная (применяется после очист­ки)
	питьевая	техни­ческая
Содержание 02, мг/л (20 °С, 101 кПа)	8,45—8,84	7,5—8,45	6,2—7,5	4,4—6,2	2,2-4,4	0,9—2,2	<2,2
Перенасыщение кислородом в трофогенной зоне, %	100—103	103—110	110—125	125—150	150—200
Поглощение О2, мг/л (20 °С)	0—0,3	0,3—1,1	1,1—2,2	2,2—3,8	3,8—7,0	7,0—12
Метановое брожение, мг газа на 1 г сухого вещества в сутки (30 °С)	0,002	0,002 — 0,005	0,005— 0,008	0,008— 0,015	0,01— 0,015	0,015— 0,002	0,02
Летняя глубина видимости, м		5—3	1—3	0,5—1	0,5	—
Угнетение разложения органиче­ского вещества под влиянием содер­жащихся токсичных веществ, % уг­нетения				<10	10—30	30—70	>70
Аммонийные ионы (NH+4), мг/л	<1	—	<3	—	<10	—	<10
Нитратные ионы (N03), мг/л	<13	—	<30	—	<40	—	>40

 

Качество питьевой воды (1класс) строго нормируется и контролируется (ГОСТ 2874 – 82, ГОСТ 17.1.3.07 – 82) [2,3].

Характеристики качества питьевой воды для Российской Федерации и зарубежных стран представлены в таблице 4.

Для того, чтобы вода из природных источников поступила в систему централизованного водоснабжения она проходит очистку на водоочистных и водоносных станциях.

Основные процессы очистки воды.

Выбор методов очистки воды определяется требованиями, предъявляемыми к воде, и ее качеством. Ниже перечислены методы, чаще всего применяемые в практике.

1. Удаление грубодисперсных веществ – путем отстаивания, фильтрования, фильтрования с предварительной коагуляцией или сочетания этих методов.

2. Коагулирование – удаление мелкодисперсной взвеси.

3. Обеззараживание воды – освобождение ее от находящихся в ней патогенных микроорганизмов.

4. Стабилизация воды – удаление из воды веществ, вызывающих коррозию металла и бетона.

5. Дегазация воды – удаление растворенных в ней газов.

6. Устранение привкусов и запахов воды (дезодорация).

7. Умягчение и обессоливание воды.

8. Перевод временной жесткости в постоянную (импфирование воды).

9. Опреснение воды, применяемое в тех случаях, когда солевой состав воды является сильно повышенным.

10. Корректирование содержания в воде железа, марганца, кремневой кислоты и фтора.

11. Очистка воды от радиоактивных веществ.

 

Характеристики качества вод, используемых для питьевого снабжения в различных странах [4]

 

Вещества-загрязнители	Норма
РФ	Реко­мен­дации ВОЗ	ФРГ	Поль­ша	Чехия и Словакия	Рекомендации ВОЗ
А1	А2	А1	А2	А1	А2	АЗ
Хлориды, мг/л	£350	£200	£250	£350	£250	£50	£200
Сульфаты, мг/л	£500	£150	£250	£400	£150	£80	£150
Азот аммонийный, мг/л	—	£1	следы	£1	£1	£0,5	£1	—	—	—
Азот нитратный, мг/л	10,0	£13	£10	£10	£1,5	£5,0	£1,5
Сухой осадок растворен­ных веществ, мг/л	£1000	£500	—	—	£500	£300	£500	—	-—	—
Взвешенные вещества, мг/л	—	£20	—	—	£20	£20	£20		—	—
Растворенный кислород, Мг/л	£4	£6	£8	£7		³7
Насыщенный кислород, %	—	³75	³80	³75	—	³75		—	—	—
ВПК 5, мг О2/л	£3,0	£5	£2	£4	£4	£2				7 \
РН	6,5—8,5	6,5—8,5	6,5—7,5	6,0—8,0	6,5—8,5	6,5—8,5	6,5—8,5	6,5—8,5	5,5—9,0	5,5—9,0
Перманганатная окисляемость, мг О2/л	—	£10	£3	£5	£10	£5	£10	—	—	—
Фенолы, мг/л	—	£0,002	£0,001	£0,005	£0,005	—	£0,002	0,001	0,005	0,1
Цианиды, мг/л	0,01	<0,01	—	—	£0,01	—	£0,01	0,005	0,005	0,005
Мышьяк, мг/л	0,05	0,05	—	£0,001	0,05	—	—	0,01	0,05	0,01
Ртуть, мг/л	0,05	0,005	—	£0,005	0,001	—	—	—	.	—
Хром, мг/л	0,1	0,05	0,01	£0,03	0,05	—	—	—	—	—

 

Обеспечение нормированного качества вод для централизованного водоснабжения городов зависит, в первую очередь, от источников водоснабжения, которые как правило, находятся в непосредственной близости от населенных пунктов и вопросы рационального использования и охраны источников имеют первостепенное значение.

 

(реки, озера, водохранилища, каналы и пруды)

 

Нормативы состава и свойств природных водных объектов которые должны быть обеспечены при использовании водных объектов для различных целей водопользования, устанавливаются применительно к категориям. Выделяют две основные категории:

- первая категория - к ней относится использование водного объекта в качестве источника централизованного или нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также водоснабжения пищевых предприятий;

- вторая категория - к ней относится использование водного объекта для культурно-бытовых целей населения, рекреации, спорта, а также использование водных объектов, находящихся в черте населенного пункта.

Ближайшие к возможным источникам загрязнения пункты водопользования 1 и 2 категорий определяются органами санитарного надзора и экологического контроля с обязательным учетом официальной информации о перспективах использования водного объекта для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых нужд населения.

Состав и свойства воды водных объектов должны соответствовать требованиям для различных категорий водопользования (водозабор, место купания, организованного отдыха и т.д.) в створе, расположенном на расстоянии в 1 км выше пунктов водопользования, а на непроточных водоемах и водохранилищах - в 1 км в обе стороны от пункта водопользования.

В целях охраны водного объекта от загрязнения не допускается (запрещается) сбрасывать в водные объекты сточные воды (производственные, хозяйственно-бытовые поверхностно-ливневые и т.д.), которые:

- могут быть устранены путем организации малоотходных производств, рациональной технологии, максимального использования оборотных систем водоснабжения после соответствующей очистки, городском хозяйстве и для орошения в сельском хозяйстве,

- содержат возбудителей инфекционных заболеваний,

- содержат вещества или продукты их трансформации, для которых не установлены ПДК или ОДУ, па также отсутствуют методы их определения,

- содержат чрезвычайно опасные вещества, для которых нормативы установлены с пометкой «отсутствие».

Сброс промышленных, хозяйственно-бытовых, городских сточных вод, организованный сброс дождевых и талых вод:

- в пределах I пояса зоны санитарной охраны водозаборных сооружений хозяйственно-питьевого водоснабжения,

- в пределах II пояса второго пояса зоны санитарной охраны водозабора хозяйственно-питьевого водоснабжения, если содержание в них загрязняющих веществ и микроорганизмов превышает установленные нормативы

- в черте населенных пунктов,

- в пределах I и II поясов округа санитарной охраны курортов, в местах туризма и массового отдыха населения,

- в водные объекты, содержащие природные лечебные ресурсы.

- сбрасывать в водные объекты, на поверхность ледяного покрова и водосборную территорию пульпу, мусор, снег, кубовые остатки и другие отходы и мусор, образующиеся на территории населенных пунктов и промышленных предприятий;

- не допускается осуществлять молевый сплав леса, а также сплав древесины в пучках и кошелях без судовой тяги на водных объектах, используемых населением либо для водоснабжения, либо культурно-бытовых и рекреационных целей,

- производить мойку автотранспортных средств и других механизмов в водных объектах и на их берегах, а также производить другие работы, которые могут явиться источником загрязнени воды

- не допускается утечка от нефте- и прочих продуктопроводов, нефтепромыслов,

- сброс мусора, неочищенных сточных вод подсланевых, балластных вод и утечки других веществ с плавучих средств водного транспорта.

Ввод в эксплуатацию новых и реконструируемых объектов, которые не обеспечены мероприятиями (сооружениями) для предотвращения или устранения существующего загрязнения поверхностных вод, без опробования, испытания и проверки всего оборудования, включая лабораторный контроль за качеством водных объектов.

В пределах водоохранной зоны допускается (разрешается):

- отводить в водные объекты сточные воды, которые технически невозможно использовать в системах оборотного водоснабжения предприятия, городском хозяйстве и орошении сельхозполей только после очистки до уровня установленных санитарно-эпидемиологических и экологических требований,

- сброс сточных вод с судов только после очистки и обеззараживания на установках, разрешенных для эксплуатации санитарно-эпидемиологическими органами и исключительно за пределами I и II поясов зоны санитарной охраны водозаборов и вне населенных пунктов,

- сброс и обезвреживание сточных вод, содержащих радионуклиды, должен осуществляется в соответствующими нормами радиационной безопасности при обязательном согласовании с контролирующими органами,

- любое изменение технологических процессов, связанных с увеличением объема, состава сточных вод, а также концентраций содержащихся в них веществ при обязательном согласовании с контролирующими санитарно-эпидемиологическими органами и органами государственной экологической экспертизы,

- сброс сточных и дренажных вод в черте населенных пунктов через существующие выпуски допускается лишь в исключительных случаях и при обязательном согласовании с контролирующими санитарно-эпидемиологическими органами и органами государственной экологической экспертизы. В этом случае нормативные требования, предъявляемые к составу и свойствам сточных вод должны соответствовать требованиям, предъявляемым к воде водных объектов питьевого, хозяйственно-бытового и рекреационного водопользования.

Разрешается (допускается) при положительном заключении контролирующих органов (ЦГСЭН, экологические государственные органы):

- проведение строительных, дноуглубительных и взрывных работ,

- добыча полезных ископаемых,

- прокладка коммуникаций, гидротехнические работы,

- любые другие, включая реабилитационные.

Предоставление отдельных водоемов, водотоков или их участков в обособленное водопользование для конкретных хозяйственных целей, в т.ч. как прудов-охладителей, создание лесотоварных баз и т.д. производится только вне пределов I и II поясов зоны санитарной охраны водозаборов,

Строительство хозяйственных, промышленных и других объектов в том числе очистных сооружений только по проектам, имеющим положительное заключение санитарно-эпидемиологических учреждений и учреждений государственной экологической экспертизы.

Ввод в эксплуатацию объектов и сооружений допускается при наличии системы противоаварийных мер.

Место выпуска сточных вод населенного пункта разрешается располагать ниже по течению за пределами населенного пункта с учетом возможного обратного течения при нагонных явлениях.

Место выпуска сточных вод в непроточные и малопроточные водные объекты должно определяться с учетом санитарных, метеорологических и гидрологических условий.

Отведение поверхностного стока с промплощадок и жилых территорий через дождевую канализацию должно исключать поступление в нее хозяйственно-бытовых, производственных и промышленных стоков к отведению поверхностного стока в водные объекты предъявляются такие же требования, как и к сточным водам.