Гигиенические преимущества централизованного водоснабжения. Схемы водопроводов.
Существует две системы водоснабжения - местное и центральное водоснабжение.
Центральное водоснабжение является наиболее удобным для населения и наиболее удовлетворительным по всем гигиеническим требованиям. Центральное водоснабжение предусматривает единую систему подачи воды в достаточном количестве и высокого качества (удовлетворяющей ГОСТу "Вода питьевая") для пищевых, хозяйственных, санитарных целей. В этом и заключается его гигиеническое и противоэпидемическое значение.
Центральное водоснабжение обеспечивается с помощью водопровода. Водопроводы имеются в городах, крупных поселках.
Устройство водопровода.
Центральное водоснабжение чаще всего производится из поверхностных водоемов (рек, водохранилищ, озер), так как для центрального водоснабжения обычно необходимы большие объемы воды.
Воду стараются забирать как можно дальше от всевозможных источников-загрязнитедей. При заборе воды из реки (что бывает чаще всего) воду берут по течению выше города, стоянок судов и других источников загрязнения. Централизованное водоснабжение из подземных источников можно считать оптимальным для поселков и небольших городов. При ограниченном дебите подземных водоисточников вода отличается высоким качеством и постоянством состава, что не требует дорогостоящего оборудования для очистки.
При выборе подземного источника следует отдавать предпочтение глубоким межпластовым водам, которые наиболее надежны в химическом и эпидемиологическом отношении.
Водопровод для обеспечения населения водой из поверхностных водоемов – сложная многоступенчатая конструкция.
Система центрального водоснабжения принципиально включает в себя 3 основные части:
Водозаборные сооружения
Очистные сооружения (водопроводная станция).
Распределительная сеть
Приблизительная схема водопровода представлена следующими звеньями:
Приемники воды располагают как можно дальше от берега на расстоянии 40-70 см от дна, входное отверстие защищают решеткой
Насосная станция 1-го подъема обеспечивает непосредственно забор воды и подачу ее на водопроводную станцию
Очистные сооружения - здесь осуществляется очистка и обеззараживание воды (см. соответствующие вопросы)
Насосная станция 2-го подъема - подает воду с водопроводной станции на водонапорную башню.
Водонапорная башня - обеспечивает напор воды для ее доставки до потребителей по разводящей водопроводной сети.
Разводящая водопроводная сеть - обеспечивает непосредственно поступление воды в отдельные здания, квартиры и тд.
Зоны санитарной охраны источников централизованного водоснабжения.
Зоны санитарной охраны (ЗСО) источников питьевого водоснабжения регламентируются СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников централизованного водоснабжения и водопроводов питьевого водоснабжения». Охрана источников питьевого водоснабжения и систем питьевого водоснабжения является обязательным условием обеспечения безопасности и безвредности питьевой воды и установленного режима ее подачи потребителям.
ЗСО источника питьевого водоснабжения - это специально выделенная территория и акватория, где устанавливаются особые режимы хозяйственной и иной деятельности в целях охраны источника и водопроводных сооружений от загрязнения.
Специальный режим хозяйственной деятельности в ЗСО поверхностных источников направлен на ограничение, а в ЗСО подземных источников на исключение возможности загрязнения или снижения качества воды источника в месте водозабора или уменьшения их дебита.
В соответствии с СанПиН ЗСО источников питьевого водоснабжения устанавливаются в составе трех поясов.
Первый пояс (строгого режима) ЗСО для поверхностных водоисточников включает территорию расположения водозаборов, площадок всех водозаборных сооружений и водопроводящего канала. Пояс ЗСО состоит из водной части, которая окружает водозаборные сооружения, и береговой.
В поясе строгого режима ЗСО водозаборные и очистные сооружения водопровода должны быть защищены от преднамеренных или случайных действий, в результате которых может быть нарушена их работа. Для источников водоснабжения на проточных водных объектах границы ЗСО вверх по течению должны быть не менее 200 м, вниз - не менее 100 м.
Защитные мероприятия в поясе строгого режима ЗСО направлены на недопущение спуска любых сточных вод, в том числе сточных вод водного транспорта, а также купания, стирки белья, водопоя скота и т п.
Минимальные размеры пояса строгого режима подземного источника водоснабжения для скважин безнапорных горизонтов должны быть радиусом 50 м, для межпластовых напорных - 30 м.
Территория первого пояса ЗСО должна быть ограждена, на нее не допускаются посторонние лица, там запрещается строительство любых объектов, не связанных с нуждами водопровода. При необходимости устройства на территории пояса ЗСО выгребных уборных они должны быть оборудованы водонепроницаемыми выгребами. Территорию нужно содержать в чистоте, своевременно вывозить отходы.
Основной задачей второго и третьего поясов поверхностного источника воды является ограничение микробного загрязнения в створе водозабора до степени, требуемой ГОСТом «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения», с учетом возможностей очистных сооружений данного водопровода.
Защитные мероприятия ЗСО поверхностных водоисточников должны быть направлены на недопущение концентрированных очагов загрязнения почвы, атмосферного воздуха и воды, а также объектов, значительно нарушающих геологическую среду, изменяющих режим поверхностного и подземного стока, и на ограничение использования водного объекта населением для бытовых целей (стирка белья, мытье автомашин, водопой скота и т.п.). Нужно контролировать изменения технологических процессов на предприятиях, расположенных на территории зоны, поскольку возможны повышение опасности и увеличение количества сточных вод.
Второй пояс ЗСО подземных источников воды служит для защиты от микробного загрязнения. Этот пояс ЗСО ограничен контуром, от которого время движения загрязненного потока до водозабора (скважины) должно быть не меньше времени, за которое патогенные бактерии и вирусы теряют жизнеспособность и вирулентность. Граница второго пояса определяется гидродинамическими расчетами: допустимое время продвижения фронта микробного загрязнения (основной параметр) для грунтовых вод и межпластовых безнапорных принимается равным 400 сут, а для межпластовых напорных вод - 200 сут.
Третий пояс ЗСО подземных источников водоснабжения защищает водозабор от химического загрязнения. Границу третьего пояса ЗСО подземного источника определяют с помощью гидродинамических расчетов. При этом исходят из условия, что если за пределами ЗСО в водоносный горизонт поступают стабильные химические загрязнения, то они не достигнут водозабора, перемещаясь с подземными водами вне области захвата водозабора, и достигнут водозабора, но не ранее расчетного времени, определяемого средней продолжительностью его технической эксплуатации. Расчетное время в этом случае принимается не менее 25 лет, или около 9000 сут.
Возможность трансформации химического загрязнения в водоносном горизонте при определении границ третьего пояса ЗСО не принимается во внимание, поскольку эти процессы мало изучены.
Опыт убеждает, что, несмотря на существующую систему водоочистки, крайне важно принять меры, исключающие значительное загрязнение водоисточников. Для этого устанавливают специальные ЗСО. Под ЗСО понимают специально выделенную территорию вокруг источника, на которой должен соблюдаться установленный режим, с целью охраны водоисточника, водопроводных сооружений и окружающей территории от загрязнения.
По законодательству эта зона делится на 3 пояса:
Пояс строгого режима;
Пояс ограничений;
Пояс наблюдения.
ЗСО поверхностных водоёмов
1-й пояс (пояс строгого режима) - участок, где находятся место забора воды и головные сооружения водопровода. Сюда включается акватория, примыкающая к водозабору на протяжении не менее 200 м вверх по течению и не менее 100 м ниже водозабора. Здесь выставляется военизированная охрана. Запрещаются проживание и временное пребывание посторонних лиц, а также строительство. В границы 1-го пояса небольших поверхностных источников обычно включается противоположный берег полосой 150-200 м. При ширине водоёма менее 100 м в 1-й пояс входят вся акватория и противоположный берег — 50 м. При ширине более 100 м в 1-й пояс входит полоса акватории до фарватера (до 100 м). При водозаборе из озера или водохранилища в 1-й пояс входит береговая полоса не менее чем 100 м от водозабора во всех направлениях. Акватория 1-го пояса должна быть отмечена бакенами.
2 - й пояс (пояс ограничений) — территория, использование которой для промышленности, сельского хозяйства и строительства или совсем недопустимо, или разрешается на известных условиях. Здесь ограничиваются спуск всех сточных вод и массовое купание.
Для открытых водоисточников протяжённость пояса вверх по течению определяется расстоянием, выше которого поступление загрязнений не отражается на качестве воды в месте забора. Так, верхняя точка этой границы определяется временем, в течение которого поступившие здесь загрязнения при подходе к водозабору ликвидируются в результате самоочищения. Это время установлено в 3-5 суток. Так как процессы самоочищения в зимний период значительно замедляются, то ЗСО 2-го пояса должна быть удалена от водозабора так, чтобы пробег воды от верхней границы зоны до водозабора обеспечил период бактериального самоочищения (не менее 5 суток). Ориентировочно это расстояние для крупных рек составляет вверх по течению 20-30 км, для средних — 30-60 км.
Нижняя граница 2-го пояса устанавливается не менее 250 м от водозабора с учётом ветрового обратного течения.
3-й пояс (пояс наблюдения) — включающий все населённые пункты, имеющие связь с данным источником водоснабжения.
ЗСО для подземных источников
ЗСО подземных источников устанавливаются вокруг водозаборных скважин, так как защищённость водонепроницаемыми породами не всегда надёжна.
Изменение состава подземных вод может иметь место при интенсивном заборе воды из скважины, когда по законам гидродинамики вокруг скважины создаются зоны пониженного давления, что может создать подсос воды. Изменение состава подземных вод может быть обусловлено и влиянием внешних поверхностных загрязнений. Однако, его проявления следует ожидать через длительный промежуток времени, т.к. скорость фильтрации обычно не более 0,1 м в сутки.
На территории зоны строгого режима подземного водоисточника должны размещаться все головные водопроводные сооружения: скважины и каптажи, насосные установки и оборудование для обработки воды.
Зона ограничения устанавливается с учётом мощности скважины и характера грунта. Эта зона для грунтовых вод устанавливается - радиусом 50 м и площадью 1 га, для межпластовых вод — радиусом 30 м и площадью 0,25 га.