Расчеты по очистке и обеззараживанию воды

Определение содержания активного хлора в хлорной извести.Для определения содержания активного хлора в хлорной извести получают 1 % осветленный раствор хлорной извести в пробирке. Активный хлор в хлорной извести в полевых условиях определяют капельным способом. В стакан (колбу) наливают 100 мл дистиллированной воды, добавляют 0,4 мг приготовленного 1 % раствора хлорной извести, подкисляют 1 мл разбавленной соляной кислоты (1:5), добавляют 1 мл 5 % йодида калия и 1 мл 1 % свежеприготовленного раствора крахмала. Полученную смесь перемешивают и титруют по каплям из специально подобранной пипетки (1 мл которой соответствует 25 каплям) 0,7 % раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания. Повторное посинение через некоторое время после обесцвечивания значения не имеет. Содержание активного хлора в хлорной извести в процентах равно количеству капель тиосульфата натрия, израсходованного на титрование (1 капля 0,7 % тиосульфата натрия связывает 0,04 мг хлора, что составляет сотую часть взятого для определения количества хлорной извести — 4 мг, т.е. 1 %).

Гиперхлорирование и коагуляция воды.В колбу, содержащую 1 л воды повышенной мутности, выливают 2 мл 10 % раствора сернокислого алюминия, перемешивают и вносят 20 — 30 мг активного хлора, используя для этого 1 % раствор хлорной извести (или 0,5 % раствор нейтрального гипохлорита кальция).

Пример. Для гиперхлорирования воды выбрана доза хлора 20 мг/л, так как вода имеет признаки значительного загрязнения. Хлорная известь содержит 25 % активного хлора. Зная, что в 100 мг данной хлорной извести содержится 25 мг активного хлора, легко рассчитать, в каком количестве извести будет содержаться выбранная доза в 20 мг:

100 мг хлорной извести — 25 мг активного хлора

х — 20 мг активного хлора

Для обеззараживания 1 л воды потребуется, таким образом, внести 80 мг сухой хлорной извести. Так как для хлорирования применяют 1 % раствор, то в 1 мл раствора содержится 10 мг хлорной извести. Поэтому, для хлорирования 1 л воды следует внести 1% раствора, мл:

1 мл 1% раствора — 10 мг хлорной извести

х — 80 мг

Таким образом, для хлорирования 1 л воды следует внести 8 мл 1 % раствора хлорной извести. Количество миллилитров в 1% раствора хлорной извести должно быть рассчитано с учетом ранее определенного в ней активного хлора.

После внесения активного хлора воду еще раз перемешивают и оставляют для отстаивания и соблюдения времени обеззараживания на 30—40 мин. Через указанный промежуток времени 100 мл отстоявшейся воды осторожно (не взбалтывая) сливают в цилиндр и определяют количество тиосульфата натрия для дехлорирования воды.

Дехлорирование воды.Непосредственно после гиперхлорирования вода для питья не пригодна, так как содержит избыточное количество остаточного хлора, которое должно быть устранено путем дехлорирования. Дехлорируют воду при содержании в воде более 0,5 мг/л остаточного хлора, что может быть обнаружено органолептически по его выраженному запаху.

Для определения количества тиосульфата натрия, необходимого для дехлорирования, через 30 мин после внесения хлора в колбу отливают 100 мл воды, добавляют 2,0 мл соляной кислоты (1:5), 2 мл 5 % раствора йодида калия, 1 мл 1 % раствора крахмала и титруют 1 % раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания.

Пример. На дехлорирование 100 мл воды пошло 0,5 мл 1 % раствора тиосульфата натрия, которое содержит 5 мг сухого тиосульфата натрия (1 мл 1% раствора содержит 10 мг вещества). Следовательно, требуемое количество тиосульфата натрия для дехлорирования 1 л воды составит 50 мг.

Обеззараживание воды в колодце с помощью дозирующих патронов.При расчете количества препарата, необходимого для заполнения патрона, определяют:

• объем воды в колодце;

• дебит воды в колодце;

• количество разбираемой воды в сутки, м³;

• хлорпоглощаемость воды.

Количество хлора, выделяемого в течение 1 ч дозирующими патронами, заполненными хлорной известью или ДТСГК, приведено в табл. 6.4.

Таблица 6.4. Характеристика препаратов для обеззараживания воды в колодцах

Для определения объема воды в колодце нужно умножить площадь зеркала воды на высоту ее столба, которую замеряют, опустив в колодец шест или веревку с грузом. По длине смоченного конца устанавливают высоту столба воды.

Пример. Глубина воды в колодце составляет 3 м, а ширина каждой из сторон — 1м. Следовательно, площадь зеркала воды составляет 1 м². Объем воды в колодце равен 3 м³.

Для определения дебита воды в колодце измеряют глубину водяного столба, затем быстро откачивают воду в течение определенного времени (например, 10 мин) и замечают время, в течение которого уровень воды восстанавливается до первоначального. Дебит рассчитывается по формуле

где D— дебит воды в колодце; V_x— объем выкачанной воды; 60 — числовой коэффициент; Т — время, в течение которого откачали воду; Т₁— время, за которое восстанавливается уровень воды в колодце.

Пример. За 10 мин откачали 18 ведер воды (180 л), за 20 мин уровень воды восстановился. Дебит составил, л/ч:

При откачивании 18 ведер воды за 10 мин уровень воды в колодце не изменился. Дебит составил, л/ч:

Пользуясь полученными данными, рассчитывают необходимую для обеззараживания воды в колодце дозу ДТСГК по эмпирической формуле

К_Cl= 0,07V_к+ 0,08D + 0,02W_c+ 0,14А_Cl,

где К_Cl— количество хлорного реагента (ДТСГК) для загрузки патрона, кг; V_к— объем воды в колодце, м³; D— дебит воды в колодце, м³/ч; W_c— водозабор, м³/сут; А_Cl— хлорпоглощаемость, мг/л.

Пример. Объем воды в колодце составляет 8 м³, дебит — 1,5 м³/ч, хлорпоглощаемость — 0,3 мг/л, водозабор — 15 м³/сут. Необходимая доза ДТСГК будет равна, кг:

К_Cl = 0,07×8 + 0,08×1,5 + 0,02×15 + 0,14×0,3 = 1,022.

При перерасчете на хлорную известь полученное количество увеличивается в 2 раза. Для хлорирования нормальными дозами патрон оставляют в колодце в течение 30—35 дней. Для хлорирования повышенными дозами количество загружных патронов может быть увеличено в 2 и 3 раза.

Ситуационная задача 6.3

Условие.Наводнение почти полностью уничтожило населенный пункт численностью 1 500 чел. Население размещено в палаточном городке в палатках с возможностью обогрева (есть печка). Воду и продукты питания подвозят, однако потребность в воде гораздо больше, поэтому налажено получение воды на месте. С помощью войсковой установки МТК-2м пробурена скважина глубиной 10 м. Анализ воды не проводили. Учитывая паводок, можно предположить, что она загрязнена патогенными микроорганизмами.

Задание.Дайте гигиеническое заключение по приведенной ситуации.

Ответьте на вопросы и выполните задания.

1. Каковы особенности водоснабжения в экстремальных условиях?

2. Какое количество воды для питья необходимо человеку в сутки?

3. Какие требования предъявляют к воде в экстремальной ситуации?

4. Назовите табельные средства очистки и обеззараживания воды в полевых условиях.

5. Как обеззараживают индивидуальные запасы воды?

6. Перечислите подручные средства обеззараживания воды.

7. Охарактеризуйте пункты полевого водоснабжения войск.

Вариант ответа

В палаточном городке целесообразно обеззараживать воду для питья методом гиперхлорирования. Доза хлора при этом может быть не очень высокой, 10 мг/л (вода подземного водоисточника, как правило, имеет невысокую хлорпоглощаемость). Кроме того, если в ликвидации последствия катастрофы принимает участие войсковая часть, то можно воспользоваться и другими табельными средствами: аквасептом (содержание активного хлора — 4 мг) и пантоцидом (содержание активного хлора — 2 мг). В 750 мл воды (фляга) вносят 1 таблетку аквасепта или 2 таблетки пантоцида. Кроме того, можно централизованно организовать гиперхлорирование в емкости большего размера — бочке емкостью 200—300 л или цистерне на 2—3 м³. Можно использовать армейские табельные передвижные водоочистительные станции МАФС-3 или ВФС-2,5.

1. Обеспечение больших групп людей доброкачественной водой в достаточном количестве в экстремальной ситуации — очень сложная задача. Разрушение водоисточников и концентрация большого количества людей на небольшой территории вызывает сильное загрязнение почвы и воды нечистотами, в том числе и патогенными микроорганизмами, что может привести к возникновению эпидемий.

2. Потребность в воде зависит от характера работы и климатических условий. Физиологические потребности человека в воде составляют примерно 3 л в 1 сут, а при тяжелой работе — 5—6 л.

3. Требования к воде в экстремальной ситуации определяются реальными условиями. Но ее употребление не должно приводить к развитию заболеваний среди населения. Значит, вода не должна содержать патогенные микроорганизмы.

4. При экстремальной ситуации в войсках для получения полноценной воды существуют табельные (штатные) средства очистки и обеззараживания воды. При этом, как и в мирное время, при выборе источника водоснабжения предпочтение отдается подземным водам.

В распоряжении инженерной службы имеются табельные средства подъема воды путем устройства скважин глубиной 7—15 м (МТК-2м и МИК-15). Погружной насос КПП-5 позволяет, пробурив скважину глубиной до 45 м, поднимать воду с указанной глубины. При отсутствии пресной воды можно использовать морскую воду или воду соленых водоемов с помощью табельных средств: ПОУ-4 или ОПС, смонтированных на шасси автомобиля.

При использовании воды поверхностных водоисточников предусмотрены станции МАФС-3 и ВФС-2,5, смонтированные на шасси автомобиля ЗИЛ, установки ТУФ-200 и др.

5. Для обеззараживания индивидуальных и групповых запасовводы в зависимости от обстановки применяют табельные и подручные средства. В качестве табельных средств используют таблетки аквасепт и пантоцид. Аквасепт изготовлен на основе мононатриевой соли дихлоризоциануровой кислоты. Таблетки обладаютвысокой растворимостью в течение 2—3 мин, выделяют 4 мг активного хлора и создают кислую реакцию среды. На флягу длягиперхлорирования вносят от 1 до 3—4 таблеток. Пантоцид — препарат из группы органических хлораминов с растворимостью 15—30 мин, выделяет 3 мг активного хлора. Вода пригодна для питья через 30—60 мин после внесения 1 — 2 таблеток. Потом воду дехлорируют гипосульфитом натрия.

6. Подручные средства используют при отсутствии табельных.В боевой обстановке для обработки воды применяют техническиесредства продовольственной службы, отдельные реагенты химической и медицинской службы. В период боевых действий применяют самодельные фильтры из бочек, ящиков или металлическихемкостей.

Для обеззараживания индивидуальных запасов воды при отсутствии таблеток используют средства из аптечки или индивидуального химического пакета: 5 % настойку йода, 3 % раствор перекиси водорода, перманганата калия из расчета 10—20 мг/л активно действующего вещества.

7. Питьевой водой снабжают только через пункт водоснабжения, т.е. место, где добывают, очищают, хранят и выдают воду. В состав пункта входит рабочая площадка, разделенная на «чистую» и «грязную» половину. На «грязной» половине размещают водоочистные установки, резервуары с обрабатываемой водой и запас химических реагентов. На «чистой» половине располагают резервуары с чистой водой и организуют место выдачи чистой воды.

В состав пункта водоснабжения входит таромоечная площадка (для мытья цистерн, резервуаров и фляжек).

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 6.4