Николай Торицын - Краткое руководство по добыче и очистке воды в природных условиях [Учебное пособие]

Осмотр растительности возле водоисточников поможет установить отравление воды по изменению окраски растений.

Вода открытых водоисточников – рек, ручьев, прудов, озер – часто бывает мутной, окрашенной, иногда имеет привкус и запах, а также содержит большое количество различных микробов, среди которых могут быть опасные для здоровья человека. Для того чтобы сделать воду пригодной к употреблению, ее подвергают очистке, т.е. осветляют (освобождают от мутности и окраски) и обеззараживают (освобождают от микробов). Воду, отравленную ядовитыми веществами, а также имеющую дурной запах и привкус, используют только в исключительных случаях после специальной очистки.

Мутную воду можно осветлять в ведрах, бочках, резиновых емкостях, выкопанных резервуарах. На отстаивание требуется 10…12 ч, причем осветление получается неполное, т.е. мелкие вещества глинистого и растительного происхождения не оседают и при длительном отстаивании. Этот способ осветления воды применяется на длительных стоянках, при базировании, главным образом для хозяйственных нужд. Осветление происходит быстрее и качество его выше, если в воду добавить химические вещества, называемые коагулянтами: сернокислый алюминий (глинозем) или алюминиево-калиевые квасцы.

Очищенный сернокислый алюминий представляет собой куски серовато-перламутрового цвета. Для осветления воды используют также неочищенный сернокислый алюминий, который обычно бывает в виде комков серовато-грязного цвета. Алюминиево-калиевые квасцы представляют собой кристаллы белого цвета.

Обычно требуется 1…2 г коагулянта на 10 л воды. Более точно доза устанавливается опытным путем. В три емкости по 10 л добавляют глинозем либо квасцы, размолотые в порошок или в виде 1% раствора (1 г коагулянта на 1 л воды).

Если коагулянт вводят в виде порошка, то в первую емкость добавляют 1 г, во вторую – 1,5 г и в третью – 2 г; если в виде 1% раствора, то в первую емкость добавляют 1/3 стакана раствора, во вторую – 1/2 стакана и в третью 1 стакан. После введения коагулятора воду в емкостях тщательно перемешивают в течение 2…3 мин, затем наблюдают, в какой емкости быстрее оседают крупные хлопья. Хлопья коагулянта, оседая на дно, увлекают за собой частицы мути и веществ, обусловивших окраску, и тем самым осветляют воду.

Для осветления воды выбирают наименьшее количество коагулянта, при котором происходит хорошее отстаивание, т.е. быстрое осаждение хлопьев и полное осветление воды. Избыток коагулянта не допускается, так как вода приобретает кисловатый вкус и через некоторое время после осветления начинает мутнеть от вторичного образования хлопьев.

Фильтры подручных материалов хорошо осветляют воду, если вода перед фильтрованием обработана коагулянтами и подвергалась отстаиванию в течение 1…2 ч. Можно осветлять воду, не обработанную коагулянтами, но качество воды будет хуже, а фильтры будут быстрее загрязняться.

Для корпуса фильтра используются водонепроницаемые бочки, баки, ящики. В качестве фильтрующих материалов применяют речной песок величиной 0,5…3 мм, древесный уголь такой же величины, ткань, древесные опилки, хлопок (вату).

При наличии соответствующих материалов для устройства фильтра требуется от 1 до 5 ч.

Для осветления мутной, но бесцветной воды используют песчаные и тканевые фильтры, а для осветления мутной и окрашенной воды – песчано-угольные и тканево-угольные.

Фильтрование воды через уголь освобождает ее от запаха, привкуса, многих отравляющих веществ и ядов. Опилки и хлопок применяют, если нет песка или угля, а также, если они более доступны.

Речной песок перед загрузкой в фильтр промывают водой (желательно чистой) для удаления глинистых веществ и ила, сменяя воду несколько раз и размешивая песок с каждой новой порцией воды; также промывают гравий.

Свежие древесные опилки или хлопья перед загрузкой в фильтры кипятят 30 мин сначала в 0,5%-ном растворе хлорной извести (5 г хлорной извести на 1 л воды), а затем 30 мин в чистой воде (иначе они будут окрашивать воду и придавать ей неприятный привкус).

Древесные опилки и уголь лучше загружать в фильтр в мешке из любой водонепроницаемой ткани (неокрашенной), достаточно плотной, чтобы опилки и уголь не вымывались. Можно использовать бязь, саржу, плотную мешочную ткань или марлю в несколько слоев. Перед приготовлением мешка ткань кипятят или стирают в горячей воде (окрашенную ткань обесцвечивают замачиванием в отстоявшемся и слитом с осадка 10%-ном растворе хлорной извести с последующей промывкой в чистой воде). Мешок с фильтрующим материалом должен иметь размеры несколько больше, чем корпус фильтра (мешок должен плотно прилегать к стенкам фильтра). Применение мешка значительно упрощает эксплуатацию фильтров и, в частности, промывку фильтрующих материалов.

Без тканевого мешка фильтр загружают так. На гравий или решетку кладут слой ткани, на ткань насыпают опилки или уголь, сверху кладут новый слой ткани, а на ткань – слой песка толщиной 3…5 см. Уголь для фильтра лучше брать активированный. Обычный древесный уголь перед употреблением размельчают и промывают. Мешок для тканево-угольного фильтра из плотной водонепроницаемой неокрашенной ткани (суровая саржа, ткань, идущая на плащ-палатки, зимние портянки) предварительно стирают. Мешок-фильтр делают длиной 1,5…2 м и укладывают в бочку (ящик), сложенный в виде гармошки.

1 м2 мешка обеспечивает 100…200 л профильтрованной воды в час.

Фильтрующие материалы, задерживая муть и частично бактерии, постепенно загрязняются, и их нужно периодически промывать или заменять. Необходимость промывки или смены фильтрующих материалов определяют по ухудшению качества профильтрованной воды или по резкому уменьшению производительности фильтра.

Загрязненный кварцевый песок извлекают из фильтра и промывают, сменяя воду 3…4 раза, а затем снова загружают в фильтр. Загрязненные опилки и хлопок промывают чистой водой из расчета 3…4 ведра воды на 1 ведро опилок; кроме того, опилки и хлопок после 3…4 промывок следует кипятить в течение 10…15 мин.

Хлопок перед промывкой и после промывки или кипячения растрепывают. Загрязненную ткань стирают в горячей воде щеткой.

Загрязненный древесный уголь заменяют новым.

При работе с фильтрами из подручных материалов нужно иметь в виду, что если фильтруется вода, предварительно не обработанная коагулянтами или обработанная, но плохо отстоявшаяся, то 15…20 мин. она будет темной, и только после этого качество фильтра (прозрачность воды) будет заметно улучшаться.

Вода, осветленная фильтрами из подручных материалов, перед употреблением для питья обязательно должна обеззараживаться (освобождаться от микробов) кипячением или хлорированием.