Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о крупномасштабной городской очистке воды. Чтобы узнать о других значениях, см. Очистка воды .
Диспетчерская и схемы водоочистной станции Лак-де-Брет , Швейцария

Очистка воды - это процесс удаления из воды нежелательных химикатов, биологических загрязнителей, взвешенных веществ и газов. Цель состоит в том, чтобы производить воду, пригодную для конкретных целей. Большая часть воды очищается и дезинфицируется для потребления человеком ( питьевая вода ), но очистка воды также может выполняться для множества других целей, включая медицинские, фармакологические, химические и промышленные применения. Используемые методы включают физические процессы, такие как фильтрация , осаждение и дистилляция ; биологические процессы, такие как медленные песчаные фильтры или биологически активный уголь ; химические процессы, такие как флокуляция ихлорирование ; и использование электромагнитного излучения, например ультрафиолетового света .

Очистка воды может снизить концентрацию твердых частиц, включая взвешенные частицы , паразитов , бактерии , водоросли , вирусы и грибки, а также снизить концентрацию ряда растворенных и твердых частиц.

Стандарты качества питьевой воды обычно устанавливаются правительствами или международными стандартами. Эти стандарты обычно включают минимальную и максимальную концентрации загрязняющих веществ в зависимости от предполагаемого использования воды.

Визуальный осмотр не может определить, имеет ли вода надлежащее качество. Простых процедур, таких как кипячение или использование домашнего фильтра с активированным углем , недостаточно для очистки всех возможных загрязнений, которые могут присутствовать в воде из неизвестного источника. Даже природная родниковая вода, считавшаяся безопасной для всех практических целей в 19 веке, теперь должна быть проверена, прежде чем определять, какой вид лечения, если таковой требуется, необходим. Химический и микробиологический анализ , хотя и дорогостоящий, является единственным способом получить информацию, необходимую для принятия решения о подходящем методе очистки.

Согласно отчету Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) за 2007 год, 1,1 миллиарда человек не имеют доступа к улучшенным источникам питьевой воды; 88% из 4 миллиардов ежегодных случаев диарейных заболеваний объясняются небезопасной водой и несоответствующими санитарно- гигиеническими условиями , а 1,8 миллиона человек ежегодно умирают от диарейных заболеваний. По оценкам ВОЗ, 94% этих случаев диарейных заболеваний можно предотвратить путем изменения окружающей среды, включая доступ к безопасной воде. [1] Простые методы обработки воды в домашних условиях, такие как хлорирование, фильтры и солнечная дезинфекция, а также ее хранение в безопасных контейнерах могут ежегодно спасать огромное количество жизней. [2] Снижение смертности отБолезни, передаваемые через воду, являются одной из основных целей общественного здравоохранения в развивающихся странах.

Источники воды

Дополнительная информация: Водоснабжение.
  1. Подземные воды : вода, выходящая из некоторых глубоких грунтовых вод, могла выпасть в виде дождя много десятков, сотен или тысяч лет назад. Слои почвы и горных пород естественным образом фильтруют грунтовые воды с высокой степенью прозрачности и часто не требуют дополнительной обработки, кроме добавления хлора или хлораминов в качестве вторичных дезинфицирующих средств. Такая вода может поступать из родников, артезианских источников или может добываться из скважин или колодцев. Глубокие грунтовые воды обычно очень высокого бактериологического качества (то есть патогенные бактерии или патогенные простейшие обычно отсутствуют), но вода может быть богата растворенными твердыми веществами, особенно карбонатами и сульфатами.из кальция и магния . В зависимости от слоев, через которые протекала вода, также могут присутствовать другие ионы, включая хлорид и бикарбонат . Может потребоваться снизить содержание железа или марганца в этой воде, чтобы сделать ее пригодной для питья, приготовления пищи и стирки. Также может потребоваться первичная дезинфекция . Где подпитка подземных вод (процесс, при котором речная вода закачивается в водоносный горизонт для хранения воды в периоды изобилия, чтобы она была доступна во время засухи), грунтовые воды могут потребовать дополнительной обработки в зависимости от применимых государственных и федеральных правил.
  2. Высокогорные озера и водохранилища : обычно расположенные в верховьях речных систем, горные водохранилища обычно располагаются над любым человеческим жилищем и могут быть окружены защитной зоной, чтобы ограничить возможность загрязнения. Уровни бактерий и патогенов обычно низкие, но присутствуют некоторые бактерии, простейшие или водоросли . Там, где возвышенности покрыты лесом или торфяником, гуминовые кислоты могут окрашивать воду. Многие горные источники имеют низкий уровень pH, который требует корректировки.
  3. Реки , каналы и низинные водоемы: поверхностные воды с низкой сушей будут иметь значительную бактериальную нагрузку и могут также содержать водоросли, взвешенные твердые частицы и различные растворенные компоненты.
  4. Производство атмосферной воды - это новая технология, которая может обеспечить питьевую воду высокого качества за счет извлечения воды из воздуха путем охлаждения воздуха и, таким образом, конденсации водяного пара.
  5. Сбор дождевой воды или сбор тумана, которые собирают воду из атмосферы, можно использовать, особенно в районах со значительными засушливыми сезонами и в районах, где бывает туман даже при небольшом дожде.
  6. Опреснения из морской воды с помощью перегонки или обратного осмоса .
  7. Поверхностные воды : пресноводные водоемы, открытые для атмосферы и не относящиеся к грунтовым, называются поверхностными водами.

Уход

Типичные процессы очистки питьевой воды

Цели

Цели обработки - удалить из воды нежелательные составляющие и сделать ее безопасной для питья или пригодной для определенных целей в промышленности или медицине. Доступны самые разнообразные методы удаления загрязняющих веществ, таких как мелкие твердые частицы, микроорганизмы и некоторые растворенные неорганические и органические материалы, или стойкие фармацевтические загрязнители, загрязняющие окружающую среду . Выбор метода будет зависеть от качества обрабатываемой воды, стоимости процесса очистки и ожидаемых стандартов качества обработанной воды.

Приведенные ниже процессы обычно используются на водоочистных установках. Некоторые или большинство из них могут не использоваться в зависимости от масштаба предприятия и качества сырой (исходной) воды.

Предварительная обработка

  1. Перекачивание и локализация - большая часть воды должна откачиваться из источника или направляться в трубы или сборные резервуары. Чтобы избежать добавления загрязняющих веществ в воду, эта физическая инфраструктура должна быть изготовлена ​​из соответствующих материалов и построена таким образом, чтобы не происходило случайного загрязнения.
  2. Просеивание ( см. Также сетчатый фильтр ). Первым этапом очистки поверхностной воды является удаление крупного мусора, такого как палки, листья, мусор и другие крупные частицы, которые могут помешать последующим этапам очистки. Большинство глубинных подземных вод не требует проверки перед другими этапами очистки.
  3. Хранение. Вода из рек также может храниться в прибрежных водохранилищах от нескольких дней до многих месяцев, чтобы обеспечить естественную биологическую очистку. Это особенно важно при обработке медленными песчаными фильтрами . Резервуары для хранения также служат буфером против коротких периодов засухи или позволяют поддерживать водоснабжение во время кратковременных инцидентов загрязнения в исходной реке.
  4. Предварительное хлорирование - на многих заводах поступающая вода хлорировалась, чтобы минимизировать рост организмов-обрастателей на трубопроводах и резервуарах. Из-за потенциального неблагоприятного воздействия на качество (см. Хлор ниже), это было в значительной степени прекращено. [3]

регулировка pH

Чистая вода имеет pH, близкий к 7 (ни щелочной, ни кислый ). Морская вода может иметь значение pH от 7,5 до 8,4 (умеренно щелочной). Пресная вода может иметь широкий диапазон значений pH в зависимости от геологии водосборного бассейна или водоносного горизонта и влияния поступления загрязняющих веществ ( кислотные дожди ). Если вода кислая (ниже 7), можно добавить известь , кальцинированную соду или гидроксид натрия для повышения pH во время процессов очистки воды. Добавление извести увеличивает концентрацию ионов кальция, тем самым повышая жесткость воды. Для сильно кислой воды, принудительная тягадегазаторы могут быть эффективным способом повышения pH, удаляя растворенный диоксид углерода из воды. [4] делают воду щелочной способствует коагуляции и флокуляции процессы работать эффективно , а также помогает свести к минимуму риска свинца , растворенным из свинцовых труб и от свинца припоя в трубопроводной арматуре. Достаточная щелочность также снижает агрессивность воды к железным трубам. Кислота ( угольная кислота , соляная кислота или серная кислота) может быть добавлен в щелочную воду в некоторых случаях для понижения pH. Щелочная вода (pH выше 7,0) не обязательно означает, что свинец или медь из водопроводной системы не растворятся в воде. Способность воды осаждать карбонат кальция для защиты металлических поверхностей и снижения вероятности растворения токсичных металлов в воде зависит от pH, содержания минералов, температуры, щелочности и концентрации кальция. [5]

Коагуляция и флокуляция

См. Также: агрегация частиц

Одним из первых шагов в большинстве обычных процессов очистки воды является добавление химикатов, способствующих удалению взвешенных в воде частиц. Частицы могут быть неорганическими, такими как глина и ил, или органическими, такими как водоросли , бактерии , вирусы , простейшие и природные органические вещества . Неорганические и органические частицы способствуют мутности и цвету воды.

Добавление неорганических коагулянтов, таких как соли сульфата алюминия (или квасцов ) или железа (III), таких как хлорид железа (III), вызывает несколько одновременных химических и физических взаимодействий на частицах и между ними. За секунды отрицательные заряды на частицах нейтрализуются неорганическими коагулянтами. Также в течение нескольких секунд начинают образовываться осадки гидроксида металла и ионов железа и алюминия. Эти осадки объединяются в более крупные частицы при естественных процессах, таких как броуновское движение, и в результате индуцированного перемешивания, которое иногда называют флокуляцией.. Аморфные гидроксиды металлов известны как «хлопья». Крупные аморфные гидроксиды алюминия и железа (III) адсорбируют и связывают частицы в суспензии и облегчают удаление частиц с помощью последующих процессов осаждения и фильтрации . [6] : 8.2–8.3

Гидроксиды алюминия образуются в довольно узком диапазоне pH, обычно от 5,5 до примерно 7,7. Гидроксиды железа (III) могут образовываться в более широком диапазоне pH, включая уровни pH ниже, чем эффективные для квасцов, обычно: от 5,0 до 8,5. [7] : 679

В литературе существует много споров и путаницы по поводу использования терминов «коагуляция» и «флокуляция»: где заканчивается коагуляция и начинается флокуляция? На водоочистных установках обычно используется высокоэнергетический процесс быстрого смешивания (время выдержки в секундах), при котором добавляются химические вещества-коагулянты, за которыми следуют резервуары для флокуляции (время выдержки колеблется от 15 до 45 минут), где малые энергозатраты вращают большие лопасти или другие устройства для бережного перемешивания для улучшения образования хлопьев. Фактически, процессы коагуляции и флокуляции продолжаются после добавления коагулянтов на основе солей металлов. [8] : 74–5

Органические полимеры были разработаны в 1960-х годах как добавки коагулянтов и, в некоторых случаях, как заменители коагулянтов на основе неорганических солей металлов. Синтетические органические полимеры - это высокомолекулярные соединения, несущие отрицательный, положительный или нейтральный заряд. Когда органические полимеры добавляются в воду с частицами, высокомолекулярные соединения адсорбируются на поверхности частиц и через образование мостиков между частицами сливаются с другими частицами с образованием хлопьев. PolyDADMAC - популярный катионный (положительно заряженный) органический полимер, используемый в установках очистки воды. [7] : 667–8

Седиментация

Вода, выходящая из бассейна флокуляции, может попадать в бассейн отстойника , также называемый отстойником или отстойником. Это большой резервуар с низкой скоростью воды, позволяющий хлопьям оседать на дно. Отстойник лучше всего расположен рядом с бассейном флокуляции, чтобы переход между двумя процессами не допускал оседания или распада хлопьев. Отстойники могут быть прямоугольными, где вода течет из конца в конец, или круглыми, когда поток идет от центра наружу. Отток из отстойника обычно проходит через водослив, поэтому выходит только тонкий верхний слой воды, наиболее удаленный от ила.

В 1904 году Аллен Хейзенпоказали, что эффективность процесса осаждения зависит от скорости осаждения частиц, потока через резервуар и площади поверхности резервуара. Отстойники обычно проектируются в диапазоне скоростей перелива от 0,5 до 1,0 галлона в минуту на квадратный фут (или от 1,25 до 2,5 литров на квадратный метр в час). В общем, эффективность бассейна отстойника не зависит от времени задержания или глубины бассейна. Тем не менее, глубина бассейна должна быть достаточной, чтобы потоки воды не нарушали ил и способствовали взаимодействию осевших частиц. По мере увеличения концентрации частиц в отстоявшейся воде вблизи поверхности ила на дне резервуара скорость осаждения может увеличиваться из-за столкновений и агломерации частиц. Типичное время выдержки для седиментации варьируется от 1.От 5 до 4 часов, а глубина бассейна варьируется от 10 до 15 футов (от 3 до 4,5 метров).[6] : 9.39–9.40 [7] : 790–1 [8] : 140–2, 171

Наклонные плоские пластины или трубки могут быть добавлены в традиционные отстойники для повышения эффективности удаления частиц. Наклонные пластины и трубки резко увеличивают площадь поверхности, доступную для удаления частиц, в соответствии с первоначальной теорией Хазена. Площадь земной поверхности, занятая отстойником с наклонными пластинами или трубками, может быть намного меньше, чем у обычного отстойника.

Хранение и удаление осадка

Когда частицы оседают на дно отстойника, на дне резервуара образуется слой ила, который необходимо удалить и обработать. Количество образующегося осадка является значительным, часто от 3 до 5 процентов от общего объема воды, подлежащей очистке. Стоимость обработки и утилизации осадка может повлиять на эксплуатационные расходы водоочистной станции. Отстойник может быть оборудован устройствами механической очистки, которые постоянно очищают его дно, или резервуар можно периодически выводить из эксплуатации и очищать вручную.

Осветлители для одеял Floc

Подкатегория седиментации - это удаление твердых частиц путем захвата слоем взвешенных хлопьев, когда вода выталкивается вверх. Основным преимуществом осветлителей хлопьевидного бланкета является то, что они занимают меньшую площадь, чем традиционные отстойники. Недостатки заключаются в том, что эффективность удаления частиц может сильно варьироваться в зависимости от изменений качества поступающей воды и скорости потока поступающей воды. [7] : 835–6

Флотация растворенного воздуха

Когда удаляемые частицы не оседают легко из раствора, часто используется флотация растворенным воздухом (DAF). После процессов коагуляции и флокуляции вода поступает в резервуары DAF, где диффузоры воздуха на дне резервуара создают мелкие пузырьки, которые прикрепляются к хлопьям, в результате чего образуется плавающая масса концентрированных хлопьев. Плавающий слой хлопьевидных хлопьев удаляется с поверхности, а осветленная вода отбирается со дна резервуара DAF. В источниках воды, которые особенно уязвимы для цветения одноклеточных водорослей, а также в источниках с низкой мутностью и яркостью цвета, часто используется DAF. [6] : 9,46

Фильтрация

См. Также: Фильтр для воды

После отделения большей части хлопьев вода фильтруется на последнем этапе для удаления оставшихся взвешенных частиц и неосевших хлопьев.

Песочные фильтры Rapid

Вид в разрезе типичного скоростного песочного фильтра

Самый распространенный тип фильтра - это скоростной песочный фильтр . Вода движется вертикально через песок, который часто имеет слой активированного угля или антрацитового угля над песком. Верхний слой удаляет органические соединения, которые способствуют вкусу и запаху. Пространство между частицами песка больше, чем у мельчайших взвешенных частиц, поэтому простой фильтрации недостаточно. Большинство частиц проходят через поверхностные слои, но задерживаются в поровых пространствах или налипают на частицы песка. Эффективная фильтрация распространяется на глубину фильтра. Это свойство фильтра является ключевым для его работы: если бы верхний слой песка блокировал все частицы, фильтр быстро забился бы. [9]

Для очистки фильтра, вода проходит быстро вверх через фильтр, противоположном обычному направлению (называется обратной промывки или обратной промывки ) для удаления встроенных или нежелательных частиц. Перед этим этапом сжатый воздух можно продуть через нижнюю часть фильтра, чтобы разрушить уплотненный фильтрующий материал, чтобы способствовать процессу обратной промывки; это называется очисткой воздуха . Эту загрязненную воду можно утилизировать вместе со шламом из отстойника или переработать путем смешивания с неочищенной водой, поступающей на завод, хотя это часто считается плохой практикой, поскольку она повторно вносит повышенную концентрацию бактерий в воду. сырая вода.

На некоторых водоочистных сооружениях используются напорные фильтры. Они работают по тому же принципу, что и быстродействующие гравитационные фильтры, но отличаются тем, что фильтрующая среда заключена в стальной резервуар, а вода проходит через него под давлением.

Преимущества:

  • Отфильтровывает гораздо более мелкие частицы, чем бумажные и песочные фильтры.
  • Отфильтровывает практически все частицы, размер пор которых превышает указанные.
  • Они довольно тонкие, поэтому жидкости проходят через них довольно быстро.
  • Они достаточно прочные и поэтому могут выдерживать перепады давления на них, как правило, 2–5 атмосфер.
  • Их можно чистить (с обратной промывкой) и использовать повторно.

Медленные песочные фильтры

Медленная «искусственная» фильтрация (разновидность береговой фильтрации ) в почву на водоочистной станции Караны, Чехия
Профиль слоев гравия, песка и мелкого песка, используемых в установке медленной фильтрации песка.

Медленные песочные фильтры можно использовать там, где достаточно земли и места, так как вода проходит через фильтры очень медленно. Эти фильтры зависят от процессов биологической очистки в своем действии, а не от физической фильтрации. Они тщательно построены с использованием градуированных слоев песка, причем самый крупный песок с небольшим количеством гравия находится внизу, а самый мелкий - наверху. Сточные воды у основания отводят очищенную воду для дезинфекции. Фильтрация зависит от развития тонкого биологического слоя, называемого zoogleal слоем или Schmutzdecke., на поверхности фильтра. Эффективный медленный песочный фильтр может оставаться в эксплуатации в течение многих недель или даже месяцев, если предварительная обработка хорошо спроектирована и дает воду с очень низким уровнем доступных питательных веществ, чего редко удается достичь с помощью физических методов очистки. Очень низкие уровни питательных веществ позволяют безопасно направлять воду через распределительные системы с очень низким уровнем дезинфицирующих средств, тем самым уменьшая раздражение потребителей из-за агрессивных уровней хлора и побочных продуктов хлора. Медленные песочные фильтры не подвергаются обратной промывке; они поддерживаются за счет соскабливания верхнего слоя песка, когда потоку в конечном итоге препятствует биологический рост. [10]

Специфической «крупномасштабной» формой медленного песчаного фильтра является процесс береговой фильтрации , при котором естественные отложения на берегу реки используются для обеспечения первой стадии фильтрации загрязняющих веществ. Хотя вода, полученная из соответствующих добывающих скважин, обычно недостаточно чистая, чтобы использовать ее непосредственно для питья, она гораздо менее проблематична, чем речная вода, забираемая непосредственно из реки.

Мембранная фильтрация

Мембранные фильтры широко используются для фильтрации как питьевой воды, так и сточных вод . Что касается питьевой воды, мембранные фильтры могут удалять практически все частицы размером более 0,2 мкм, включая лямблии и криптоспоридии . Мембранные фильтры представляют собой эффективную форму доочистки, когда требуется повторно использовать воду для промышленности, для ограниченных бытовых целей или перед сбросом воды в реку, которая используется городами ниже по течению. Они широко используются в промышленности, особенно для приготовления напитков (включая воду в бутылках ). Однако никакая фильтрация не может удалить вещества, которые фактически растворены в воде, такие как фосфаты , нитраты иионы тяжелых металлов .

Удаление ионов и других растворенных веществ

Мембраны для ультрафильтрации используют полимерные мембраны с химически сформированными микроскопическими порами, которые можно использовать для фильтрации растворенных веществ, избегая использования коагулянтов. Тип мембранной среды определяет, какое давление необходимо для прохождения воды и какие размеры микроорганизмов могут быть отфильтрованы. [ необходима цитата ]

Ионный обмен : [11] В ионообменных системах используются колонки, заполненные ионообменной смолой или цеолитом, для замены нежелательных ионов. Наиболее распространенный случай - умягчение воды, заключающееся в удалении ионов Ca 2+ и Mg 2+ с заменой их доброкачественными (не вредными для мыла) ионами Na + или K + . Ионообменные смолы также используются для удаления токсичных ионов, таких как нитрит , свинец , ртуть , мышьяк и многих других.

Осадительное умягчение : [6] : 13.12–13.58 Вода с высоким содержанием жесткости ( ионы кальция и магния ) обрабатывается известью ( оксид кальция ) и / или кальцинированной содой ( карбонат натрия ) для осаждения карбоната кальция из раствора с использованием общего иона. эффект .

Электродеионизация : [11] Вода проходит между положительным электродом и отрицательным электродом. Ионообменные мембраны позволяют только положительным ионам перемещаться из очищенной воды к отрицательному электроду и только отрицательным ионам к положительному электроду. Деионизированная вода высокой чистоты производится непрерывно, аналогично ионообменной очистке. Полное удаление ионов из воды возможно при соблюдении правильных условий. Вода обычно предварительно обрабатывается с помощью установки обратного осмоса для удаления неионных органических загрязнений и газообменных мембран для удаления диоксида углерода.. Если поток концентрата подается на вход обратного осмоса, возможно получение 99% воды.

Дезинфекция

Насосы, используемые для добавления необходимого количества химикатов в чистую воду на водоочистных установках перед распределением. Слева направо: гипохлорит натрия для дезинфекции, ортофосфат цинка в качестве ингибитора коррозии, гидроксид натрия для регулирования pH и фторид для предотвращения кариеса.

Дезинфекция осуществляется как путем фильтрации вредных микроорганизмов, так и путем добавления дезинфицирующих химикатов. Вода дезинфицируется для уничтожения любых болезнетворных микроорганизмов, которые проходят через фильтры, и для обеспечения остаточной дозы дезинфицирующего средства для уничтожения или инактивации потенциально вредных микроорганизмов в системах хранения и распределения. Возможные патогены включают вирусы , бактерии , включая сальмонеллу , холеру , кампилобактер и шигеллу , и простейшие , включая лямблии лямблии и другие криптоспоридии.. После введения любого химического дезинфицирующего средства вода обычно хранится во временном хранилище - часто называемом контактным резервуаром или прозрачным колодцем - для завершения дезинфицирующего действия.

Дезинфекция хлором

Основная статья: Хлорирование воды

Наиболее распространенный метод дезинфекции включает использование хлора в какой-либо форме или его соединений, таких как хлорамин или диоксид хлора . Хлор - сильный окислитель, который быстро убивает многие вредные микроорганизмы. Поскольку хлор является токсичным газом, существует опасность выделения, связанного с его использованием. Этой проблемы можно избежать за счет использования гипохлорита натрия , который представляет собой относительно недорогой раствор, используемый в бытовых отбеливателях, который выделяет свободный хлор при растворении в воде. Растворы хлора можно получить на месте путем электролиза растворов поваренной соли. Твердая форма, гипохлорит кальция, выделяет хлор при контакте с водой. Однако обращение с твердым веществом требует более регулярного контакта с человеком путем открывания пакетов и заливки, чем использование газовых баллонов или отбеливателя, которые легче автоматизировать. Производство жидкого гипохлорита натрия недорого и безопаснее, чем использование газа или твердого хлора. Уровень хлора в питьевой воде до 4 миллиграммов на литр (4 частей на миллион) считается безопасным. [12]

Все формы хлора широко используются, несмотря на их соответствующие недостатки. Одним из недостатков является то, что хлор из любого источника вступает в реакцию с природными органическими соединениями в воде с образованием потенциально вредных химических побочных продуктов. Эти побочные продукты, тригалометаны (THM) и галогенуксусные кислоты (HAAs), являются канцерогенными в больших количествах и регулируются Агентством по охране окружающей среды США (EPA) и Инспекцией питьевой воды.в Соединенном Королевстве. Образование ТГМ и галогенуксусных кислот можно свести к минимуму за счет эффективного удаления из воды максимально возможного количества органических веществ перед добавлением хлора. Хотя хлор эффективен в уничтожении бактерий, он имеет ограниченную эффективность против патогенных простейших, которые образуют цисты в воде, таких как Giardia lamblia и Cryptosporidium .

Обеззараживание диоксидом хлора

Диоксид хлора является более быстрым дезинфицирующим средством, чем элементарный хлор. Он используется относительно редко, поскольку при некоторых обстоятельствах может образовывать чрезмерное количество хлорита , который является побочным продуктом, уровень которого в США регулируется до низких допустимых. Диоксид хлора может поставляться в виде водного раствора и добавляться в воду, чтобы избежать проблем с газом; скопления газообразного диоксида хлора могут самопроизвольно взорваться.

Хлораминация

Основная статья: Хлораминирование

Использование хлорамина становится все более распространенным в качестве дезинфицирующего средства. Хотя хлорамин не является таким сильным окислителем, он обеспечивает более длительный остаточный эффект, чем свободный хлор, из-за его более низкого окислительно-восстановительного потенциала по сравнению со свободным хлором. Он также с трудом образует ТГМ или галогенуксусную кислоту ( побочные продукты дезинфекции ).

Можно превратить хлор в хлорамин, добавив в воду аммиак после добавления хлора. Хлор и аммиак реагируют с образованием хлорамина. В системах распределения воды, дезинфицированных хлорамином, может наблюдаться нитрификация , поскольку аммиак является питательным веществом для роста бактерий, а нитраты образуются как побочный продукт.

Озоновая дезинфекция

Озон - нестабильная молекула, которая легко отдает один атом кислорода, являясь мощным окислителем, токсичным для большинства организмов, передающихся через воду. Это очень сильное дезинфицирующее средство широкого спектра действия, которое широко используется в Европе и в некоторых муниципалитетах США и Канады. Озонирование или озонирование - эффективный метод инактивации вредных простейших, образующих цисты. Он также хорошо действует против почти всех других патогенов. Озон образуется при пропускании кислорода через ультрафиолетовый свет или «холодный» электрический разряд. Чтобы использовать озон в качестве дезинфицирующего средства, его необходимо создать на месте и добавить в воду путем контакта с пузырьками. Некоторые из преимуществ озона включают в себя производство меньшего количества опасных побочных продуктов и отсутствие проблем со вкусом и запахом (по сравнению с хлорированием.). В воде не остается остаточного озона. [13] В отсутствие остаточного дезинфицирующего средства в воде, хлор или хлорамин могут быть добавлены по всей распределительной системе для удаления любых потенциальных патогенов в распределительном трубопроводе.

Озон используется на заводах по производству питьевой воды с 1906 года, когда в Ницце , Франция, была построена первая промышленная установка для озонирования . Пищевых продуктов и медикаментов США принял озон как быть безопасным; и он применяется в качестве антимикробиологического агента для обработки, хранения и обработки пищевых продуктов. Однако, хотя при озонировании образуется меньше побочных продуктов, было обнаружено, что озон реагирует с ионами бромида в воде с образованием концентрации предполагаемого канцерогенного бромата . Бромид можно найти в источниках пресной воды в концентрациях, достаточных для производства (после озонирования) более 10 частей на миллиард (частей на миллиард) бромата - максимального уровня загрязнения, установленного Агентством по охране окружающей среды США. [14] Обеззараживание озоном также требует больших затрат энергии.

Ультрафиолетовая дезинфекция

Основная статья: Ультрафиолетовое бактерицидное облучение

Ультрафиолетовый свет (УФ) очень эффективен при инактивации цист в воде с низкой мутностью. Эффективность дезинфекции УФ-светом снижается по мере увеличения мутности в результате поглощения , рассеивания и затенения, вызванных взвешенными твердыми частицами. Основным недостатком использования УФ-излучения является то, что оно, как и обработка озоном, не оставляет в воде остатков дезинфицирующего средства; поэтому иногда необходимо добавить остаточное дезинфицирующее средство после процесса первичной дезинфекции. Это часто делается путем добавления хлораминов, которые обсуждались выше в качестве основного дезинфицирующего средства. При таком использовании хлорамины представляют собой эффективное дезинфицирующее средство для остаточных веществ с очень небольшим количеством отрицательных эффектов хлорирования.

Более 2 миллионов человек в 28 развивающихся странах используют солнечную дезинфекцию для ежедневной очистки питьевой воды. [15]

Ионизирующего излучения

Как и УФ, ионизирующее излучение (рентгеновские лучи, гамма-лучи и электронные лучи) использовалось для стерилизации воды. [ необходима цитата ]

Бромирование и йодирование

Бром и йод также можно использовать в качестве дезинфицирующих средств. Однако хлор в воде более чем в три раза более эффективен в качестве дезинфицирующего средства против Escherichia coli, чем эквивалентная концентрация брома , и более чем в шесть раз более эффективен, чем эквивалентная концентрация йода . [16] Йод обычно используется для очистки питьевой воды , а бром - в качестве дезинфицирующего средства для бассейнов .

Очистка портативной воды

Основная статья: Портативная очистка воды

Доступны портативные устройства и методы очистки воды для дезинфекции и обработки в чрезвычайных ситуациях или в удаленных местах. Дезинфекция является основной целью, поскольку эстетические соображения, такие как вкус, запах, внешний вид и следы химического загрязнения, не влияют на краткосрочную безопасность питьевой воды.

Дополнительные варианты лечения

  1. Фторирование воды : во многих областях фтор добавляют в воду с целью предотвращения кариеса . [17] Фторид обычно добавляют после дезинфекции. В США фторирование обычно осуществляет путем добавления кремнефтористоводородной кислоты , [18] , который разлагается в воде, получая фторид - ионы. [19]
  2. Водоподготовка: это метод уменьшения воздействия жесткой воды. В водных системах, подверженных нагреву, соли жесткости могут откладываться, поскольку при разложении ионов бикарбоната образуются ионы карбоната, которые выпадают в осадок из раствора. Воду с высокой концентрацией солей жесткости можно обрабатывать кальцинированной содой (карбонатом натрия), которая выделяет излишки солей за счет эффекта обычных ионов , образуя карбонат кальция очень высокой чистоты. Осажденный карбонат кальция традиционно продается производителям зубной пасты . Утверждается (без общепринятого научного признания) несколько других методов очистки промышленных и бытовых вод, включающих использование магнитных и / или электрических полей, снижающих воздействие жесткой воды. [20]
  3. Снижение свинцовой растворимости : в областях с естественно кислой водой с низкой проводимостью (например, с поверхностными дождями в горных горах из вулканических пород) вода может растворять свинец из любых свинцовых труб, по которым она переносится. Добавление небольших количеств фосфат- иона и небольшое увеличение pH способствуют значительному снижению растворимости в воде за счет образования нерастворимых солей свинца на внутренних поверхностях труб.
  4. Удаление радия: Некоторые источники подземных вод содержат радий , радиоактивный химический элемент. Типичные источники включают множество источников подземных вод к северу от реки Иллинойс в штате Иллинойс , Соединенные Штаты Америки. Радий можно удалить ионным обменом или кондиционированием воды. Однако образующийся обратный смыв или ил являются радиоактивными отходами с низким уровнем активности .
  5. Удаление фторида: Хотя фторид добавляют в воду во многих областях, в некоторых регионах мира уровень естественного фторида в исходной воде чрезмерный. Чрезмерные уровни могут быть токсичными или вызывать нежелательные косметические эффекты, такие как окрашивание зубов. Способы снижения уровня фторида заключаются в обработке фильтрующими материалами из активированного оксида алюминия и костного угля .

Другие методы очистки воды

Другие популярные методы очистки воды, особенно для местных частных водопроводов, перечислены ниже. В некоторых странах некоторые из этих методов также используются для крупномасштабного муниципального снабжения. Особенно важны дистилляция (обессоливание морской воды) и обратный осмос.

  1. Кипячение : доведение воды до точки кипения (около 100 ° C или 212 F на уровне моря) - самый старый и самый эффективный способ, поскольку он устраняет большинство микробов, вызывающих заболевания кишечника [21], но не может удалить химические токсины или примеси. [22] Для здоровья человека полная стерилизация воды не требуется, так как термостойкие микробы не влияют на кишечник. [21] Традиционный совет кипятить воду в течение десяти минут в основном для дополнительной безопасности, поскольку микробы начинают уничтожаться при температуре выше 60 ° C (140 ° F). Хотя температура кипения снижаетсяс увеличением высоты недостаточно повлиять на процесс дезинфекции. [21] [23] В регионах, где вода «жесткая» (то есть содержит значительное количество растворенных солей кальция), кипение разлагает ионы бикарбоната , что приводит к частичному осаждению в виде карбоната кальция . Это «мех», который накапливается на элементах чайника и т. Д. В районах с жесткой водой. За исключением кальция, кипячение не удаляет растворенные вещества с более высокой температурой кипения, чем вода, и фактически увеличивает их концентрацию (из-за потери воды в виде пара). Кипячение не оставляет в воде остатков дезинфицирующего средства. Следовательно, кипяченая и хранимая в течение длительного времени вода может приобрести новые патогены.
  2. Адсорбция гранулированного активированного угля : форма активированного угля с большой площадью поверхности, адсорбирует многие соединения, включая многие токсичные соединения. Вода, проходящая через активированный уголь , обычно используется в муниципальных районах с органическими загрязнениями, вкусом или запахом. Во многих бытовых фильтрах для воды и аквариумах используются фильтры с активированным углем для дальнейшей очистки воды. Бытовые фильтры для питьевой воды иногда содержат серебро в виде наночастиц металлического серебра.. Если вода задерживается в угольном блоке в течение более длительных периодов времени, внутри могут расти микроорганизмы, что приводит к засорению и загрязнению. Наночастицы серебра являются отличным антибактериальным материалом и могут разлагать токсичные галоорганические соединения, такие как пестициды, на нетоксичные органические продукты. [24] Фильтрованную воду необходимо использовать вскоре после ее фильтрации, поскольку небольшое количество оставшихся микробов может со временем размножаться. Как правило, эти домашние фильтры удаляют более 90% хлора, содержащегося в стакане очищенной воды. Эти фильтры необходимо периодически заменять, иначе содержание бактерий в воде может увеличиться из-за роста бактерий внутри фильтрующего блока. [13]
  3. Дистилляция включает кипячение воды для образования водяного пара . Пар контактирует с прохладной поверхностью, где конденсируется в виде жидкости. Поскольку растворенные вещества обычно не испаряются, они остаются в кипящем растворе. Даже дистилляция не позволяет полностью очистить воду из-за загрязняющих веществ с аналогичными точками кипения и капель неиспарившейся жидкости, переносимых паром. Однако чистая вода 99,9% может быть получена путем дистилляции.
  4. Обратный осмос : к нечистому раствору прикладывается механическое давление, чтобы протолкнуть чистую воду через полупроницаемую мембрану . Обратный осмос теоретически является наиболее тщательным методом очистки воды в больших объемах, хотя создать идеальные полупроницаемые мембраны сложно. Если мембраны не поддерживаются в хорошем состоянии, водоросли и другие формы жизни могут колонизировать мембраны.
  5. Использование железа для удаления мышьяка из воды. См. Загрязнение подземных вод мышьяком .
  6. Прямая контактная мембранная дистилляция (DCMD). Применимо к опреснению. Подогретая морская вода проходит по поверхности гидрофобной полимерной мембраны. Испаренная вода проходит с горячей стороны через поры мембраны в поток холодной чистой воды с другой стороны. Разница в давлении пара между горячей и холодной стороной помогает проталкивать молекулы воды.
  7. Опреснение - это процесс преобразования соленой воды (обычно морской) в пресную. Наиболее распространенными процессами опреснения являются дистилляция и обратный осмос. Опреснение в настоящее время является дорогостоящим по сравнению с большинством альтернативных источников воды, и лишь очень небольшая часть общего потребления воды человеком удовлетворяется за счет опреснения. Это экономически целесообразно только для дорогостоящих видов использования (таких как домашнее и промышленное использование) в засушливых районах.
  8. Метод центрифугирования кристаллов газовых гидратов. Если диоксид углерода или другой газ с низким молекулярным весом смешать с загрязненной водой при высоком давлении и низкой температуре, кристаллы гидрата газа будут образовываться экзотермически. Разделение кристаллогидрата можно проводить центрифугированием или осаждением и декантированием. Воду можно высвободить из кристаллов гидрата при нагревании [25]
  9. Химическое окисление на месте , форма передовых процессов окисления и передовая технология окисления, представляет собой метод восстановления окружающей среды, используемый для восстановления почвы и / или грунтовых вод для снижения концентрации целевых загрязнителей окружающей среды до приемлемых уровней. ISCO осуществляется путем инъекции или иного введения сильных химических окислителей непосредственно в загрязненную среду (почву или грунтовые воды) для уничтожения химических загрязнителей на месте. Его можно использовать для восстановления различных органических соединений, в том числе тех, которые устойчивы к естественному разложению.
  10. Биоремедиация - это метод, при котором микроорганизмы используются для удаления или извлечения определенных отходов из загрязненной зоны. С 1991 г. предложена тактика биоремедиации для удаления из воды примесей, таких как алканы, перхлораты и металлы. [26] Обработка грунтовых и поверхностных вод путем биоремедиации в отношении перхлоратных и хлоридных соединений оказалась успешной, поскольку перхлоратные соединения хорошо растворимы, что затрудняет их удаление. [27] Такой успех путем использования Dechloromonas agitata штамма ЦКБ включают полевые исследования , проведенные в Мэриленде и Юго - Западный регион Соединенных Штатов. [27] [28] [29] Хотя метод биоремедиации может быть успешным, его реализация неосуществима, поскольку еще многое предстоит изучить в отношении темпов и последствий микробной активности, а также для разработки крупномасштабного метода реализации.

Безопасность и противоречия

Дополнительная информация: Дистиллированная вода § Проблемы со здоровьем
Радужная форель ( Oncorhynchus mykiss ) часто используется на водоочистных сооружениях для обнаружения острого загрязнения воды.

В апреле 2007 года система водоснабжения Спенсера, штат Массачусетс, США, была загрязнена избытком гидроксида натрия (щелочи) из-за неисправности водоочистного оборудования. [30]

Многие муниципалитеты перешли от использования свободного хлора к хлораму в качестве дезинфицирующего средства. Однако хлорамин, по-видимому, является коррозионным агентом в некоторых водных системах. Хлорамин может растворять «защитную» пленку внутри старых коммуникационных трубопроводов, что приводит к выщелачиванию свинца в бытовые патрубки. Это может привести к вредному воздействию, включая повышенный уровень свинца в крови . Свинец - известный нейротоксин . [31]

Деминерализованная вода

Дистилляция удаляет все минералы из воды, а мембранные методы обратного осмоса и нанофильтрации удаляют большую часть всех минералов. В результате получается деминерализованная вода, которая не считается идеальной питьевой водой . Всемирная организация здравоохранения изучает влияние деминерализованной воды на здоровье с 1980 года. [32] Эксперименты на людях показали, что деминерализованная вода увеличивает диурез и выведение электролитов с пониженной концентрацией калия в сыворотке крови . Магний , кальций, и другие минералы в воде могут помочь защитить от дефицита питательных веществ. Деминерализованная вода также может увеличить риск отравления токсичными металлами, поскольку она легче выщелачивает материалы из трубопроводов, такие как свинец и кадмий, чему препятствуют растворенные минералы, такие как кальций и магний. Вода с низким содержанием минеральных веществ была причастна к определенным случаям отравления свинцом у младенцев, когда свинец из труб выщелачивался в воду с особенно высокими скоростями. Рекомендации для магния установлены как минимум 10  мг / л при оптимуме 20–30 мг / л; для кальция минимум 20 мг / л и оптимум 40–80 мг / л, а общая жесткость воды (с добавлением магния и кальция) от 2 до 4  ммоль./ L. При жесткости воды выше 5 ммоль / л наблюдается более высокая частота образования камней в желчном пузыре, почечных и мочевыводящих путей, артрозов и артропатий. [33] Кроме того, процессы опреснения могут увеличить риск бактериального заражения. [33]

Производители бытовых дистилляторов воды утверждают обратное: минералы, содержащиеся в воде, являются причиной многих заболеваний, и что наиболее полезные минералы поступают из пищи, а не из воды. [34] [35]

История

Дополнительная информация: История водоснабжения и водоотведения.
Чертеж аппарата для изучения химического анализа минеральных вод в книге 1799 г.

Первые опыты по фильтрации воды были сделаны в 17 веке. Сэр Фрэнсис Бэкон попытался опреснить морскую воду, пропустив ее через песчаный фильтр . Хотя его эксперимент не увенчался успехом, он положил начало новому интересу к этой области. Отцы микроскопии , Антони ван Левенгук и Роберт Гук , использовали недавно изобретенный микроскоп, чтобы впервые наблюдать за мелкими материальными частицами, взвешенными в воде, что заложило основу для будущего понимания патогенов, передающихся через воду. [36]

Песочный фильтр

Оригинал карты на Джона Сноу с указанием кластеров из холерных случаев в лондонской эпидемии 1854 года .

Первое задокументированное использование песочных фильтров для очистки водоснабжения относится к 1804 году, когда владелец отбеливателя в Пейсли, Шотландия , Джон Гибб установил экспериментальный фильтр, продав свои ненужные излишки публике. [37] Этот метод был усовершенствован в течение следующих двух десятилетий инженерами, работавшими в частных компаниях водоснабжения, и он привел к созданию первого в мире очищенного водоснабжения, установленного инженером Джеймсом Симпсоном для компании Chelsea Waterworks Company в Лондоне в 1829 году [ 37]. 38] Эта установка обеспечивала фильтрованную воду для каждого жителя района, а дизайн сети был широко скопирован по всей Великобритании. в последующие десятилетия.

Практика очистки воды вскоре стала широко распространенной и широко распространенной, и достоинства этой системы стали очевидны после исследований врача Джона Сноу во время вспышки холеры на Брод-стрит в 1854 году . Сноу скептически относился к господствовавшей в то время теории миазмов, которая утверждала, что болезни вызываются ядовитым «плохим воздухом». Хотя микробная теория болезней еще не была разработана, наблюдения Сноу заставили его отказаться от преобладающей теории. Его эссе 1855 О режиме связи Холера убедительно продемонстрировал роль водоснабжения в распространении эпидемии холеры в Сохо , [39] [40] с использованиемкарта точечного распределения и статистические доказательства, чтобы проиллюстрировать связь между качеством источника воды и случаями холеры. Его данные убедили местный совет отключить водяной насос, что быстро положило конец вспышке.

Закон о воде мегаполиса впервые ввел регулирование деятельности компаний водоснабжения в Лондоне , включая минимальные стандарты качества воды. Закон «предусматривал обеспечение снабжения метрополии чистой и полезной водой» и требовал, чтобы вся вода «эффективно фильтровалась» с 31 декабря 1855 года. [41] За этим последовало законодательство об обязательной проверке качества воды. , включая комплексные химические анализы, в 1858 году. Этот закон создал всемирный прецедент для аналогичных государственных вмешательств в области общественного здравоохранения по всей Европе . Столичная комиссия коллекторовбыл сформирован в то же время, фильтрация воды была принята по всей стране, и новые водозаборы на Темзе были созданы выше шлюза Теддингтон . Автоматические напорные фильтры, в которых вода подается под давлением через систему фильтрации, были изобретены в 1899 году в Англии. [37]

Хлорирование воды

См. Также: Water_chlorination § История

Джон Сноу был первым, кто успешно применил хлор для дезинфекции системы водоснабжения в Сохо, что способствовало распространению вспышки холеры. Уильям Сопер также использовал хлорированную известь для очистки сточных вод, производимых больными брюшным тифом в 1879 году.

В статье, опубликованной в 1894 году, Мориц Траубе официально предложил добавлять в воду хлорид извести ( гипохлорит кальция ), чтобы обезвредить воду. Двое других исследователей подтвердили выводы Траубе и опубликовали свои статьи в 1895 году. [42] Первые попытки внедрения хлорирования воды на водоочистных станциях были предприняты в 1893 году в Гамбурге , Германия, а в 1897 году город Мейдстон , Англия, был первым, кто внедрил хлорирование воды. весь водопровод обработан хлором. [43]

Постоянное хлорирование воды началось в 1905 году, когда неисправный медленный песочный фильтр и загрязненная вода привели к серьезной эпидемии брюшного тифа в Линкольне, Англия . [44] Доктор Александр Круикшэнк Хьюстон использовал хлорирование воды, чтобы остановить эпидемию. Его установка подавала в очищаемую воду концентрированный раствор хлористой извести. Хлорирование водоснабжения помогло остановить эпидемию, и в качестве меры предосторожности хлорирование продолжалось до 1911 года, когда было введено новое водоснабжение. [45]

Хлоратор с ручным управлением для сжижения хлора для очистки воды, начало 20 века. Из книги Джозефа Рэса «Хлорирование воды », 1918 г.

Первое непрерывное использование хлора в Соединенных Штатах для дезинфекции произошло в 1908 году на водохранилище Бунтон (на реке Рокавей ), которое служило источником снабжения Джерси-Сити, штат Нью-Джерси . [46] Хлорирование достигалось путем контролируемого добавления разбавленных растворов хлорида извести ( гипохлорита кальция ) в дозах от 0,2 до 0,35 частей на миллион. Процесс обработки был разработан доктором Джоном Л. Лилом, а установка хлорирования была спроектирована Джорджем Уорреном Фуллером. [47] В течение следующих нескольких лет дезинфекция хлором с использованием хлористой извести была быстро внедрена в системах питьевой воды по всему миру. [48]

Техника очистки питьевой воды с помощью сжатого сжиженного газообразного хлора была разработана британским офицером Индийской медицинской службы Винсентом Б. Несфилдом в 1903 году. По его собственным словам:

Мне пришло в голову, что газообразный хлор может быть признан удовлетворительным ... если будут найдены подходящие средства для его использования ... Следующим важным вопросом было, как сделать газ переносимым. Этого можно достичь двумя способами: разжижая его и храня в железных сосудах, футерованных свинцом, имеющих струю с очень тонким капиллярным каналом и снабженную краном или завинчивающейся крышкой. Кран открывается, и в баллон помещается необходимое количество воды. Хлор выходит наружу, и через десять-пятнадцать минут вода становится абсолютно безопасной. Этот метод может быть широко использован, например, для тележек с технической водой. [49]

Майор армии США Карл Роджерс Дарналл , профессор химии в Армейской медицинской школе , впервые продемонстрировал это на практике в 1910 году. Вскоре после этого майор Уильям Дж. Л. Листер из медицинского департамента армии использовал раствор гипохлорита кальция в льняном мешочке для лечения воды. В течение многих десятилетий метод Листера оставался стандартом для сухопутных войск США в полевых условиях и в лагерях, реализованный в форме знакомой сумки Lyster Bag (также называемой Lister Bag). Эта работа легла в основу современных систем очистки городской воды .

Смотрите также

  • История водоснабжения и водоотведения
  • Перечень водоснабжения и водоотведения по странам
  • Микрофильтрация
  • Организмы, участвующие в очистке воды
  • Очистка портативной воды
  • Умягчение воды
  • Сохранение воды
  • Рециркуляция воды
  • Очистка воды

Рекомендации

  1. ^ Борьба с болезнями, передающимися через воду, на уровне семьи (PDF) . Всемирная организация здравоохранения . 2007. Часть 1. ISBN. 978-92-4-159522-3.
  2. ^ Вода для жизни: делая это возможным (PDF) . Всемирная организация здравоохранения и ЮНИСЕФ . 2005. ISBN  978-92-4-156293-5.
  3. ^ Макгуайр, Майкл Дж .; Маклейн, Дженнифер Лара; Оболенский, Алекса (2002). Правило сбора информации Анализ данных . Денвер: Исследовательский фонд AWWA и Американская ассоциация водопроводных сооружений. С. 376–378. ISBN 9781583212738.
  4. ^ «Аэрация и отгонка газа» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 12 июля 2014 года . Проверено 29 июня 2017 года .
  5. ^ "Водное знание" . Американская ассоциация водопроводных сооружений . Проверено 29 июня 2017 года .
  6. ^ a b c d Эдзвальд, Джеймс К., изд. (2011). Качество и очистка воды. 6-е издание. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-07-163011-5 
  7. ^ a b c d Криттенден, Джон К. и др., ред. (2005). Очистка воды: принципы и конструкция. 2-е издание. Хобокен, Нью-Джерси: Уайли. ISBN 0-471-11018-3 
  8. ^ a b Кавамура, Сусуму (14 сентября 2000 г.). Комплексное проектирование и эксплуатация очистных сооружений . Джон Вили и сыновья. С. 74–75. ISBN 9780471350934.
  9. ^ Агентство по охране окружающей среды США (EPA) (1990). Цинциннати, Огайо. «Технологии модернизации существующих или проектирования новых очистных сооружений питьевой воды». Документ №. EPA / 625 / 4-89 / 023.
  10. ^ Наир, Абхилаш Т .; Ахаммед, М. Мансур; Давра, Комал (01.08.2014). «Влияние рабочих параметров на производительность бытового песочного фильтра медленного действия» . Водные науки и технологии: водоснабжение . 14 (4): 643–649. DOI : 10,2166 / ws.2014.021 .
  11. ^ a b Загородний, Андрей А. (2007). Ионообменные материалы: свойства и применение . Эльзевир. ISBN 978-0-08-044552-6.
  12. ^ "Дезинфекция хлором | Системы водоснабжения общего пользования | Питьевая вода | Здоровая вода" . CDC . Проверено 11 февраля 2018 .
  13. ^ а б Нойман, Х. (1981). «Бактериологическая безопасность горячей водопроводной воды в развивающихся странах». Public Health Rep.84: 812-814.
  14. ^ Neemann, Джефф; Халси, Роберт; Рексинг, Дэвид; Верт, Эрик (2004). «Контроль образования броматов во время озонирования хлором и аммиаком». Журнал Американской ассоциации водопроводных сооружений . 96 (2): 26–29. DOI : 10.1002 / j.1551-8833.2004.tb10542.x .
  15. ^ "Солнечная дезинфекция | Безопасная система водоснабжения" . Центр контроля заболеваний . Проверено 11 февраля 2018 .
  16. ^ Koski Т., Стюарт Л., Ortenzio LF (1 марта 1966). «Сравнение хлора, брома и йода в качестве дезинфицирующих средств для воды в плавательных бассейнах» . Прикладная микробиология . 14 (2): 276–279. DOI : 10,1128 / AEM.14.2.276-279.1966 . PMC 546668 . PMID 4959984 .  
  17. ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний (2001). «Рекомендации по использованию фторида для предотвращения и контроля кариеса кариеса в Соединенных Штатах» . MMWR Recomm Rep . 50 (RR-14): 1–42. PMID 11521913 . Краткое содержание - CDC (2007-08-09). 
  18. ^ Отделение гигиены полости рта, Национальный центр профилактических услуг, CDC (1993). «Фторирование переписи 1992 года» (PDF) . Проверено 29 декабря 2008 . Cite journal requires |journal= (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  19. Перейти ↑ Reeves TG (1986). «Фторирование воды: пособие для инженеров и техников» (PDF) . Центры по контролю за заболеваниями. Архивировано из оригинального (PDF) 07.10.2008 . Проверено 10 декабря 2008 .
  20. ^ Расширение штата Пенсильвания "Магнитные устройства для очистки воды", дата обращения 15.08.2017.
  21. ^ a b c Бэкер, Ховард (2002). «Обеззараживание воды для международных путешественников и путешественников по дикой природе» . Clin Infect Dis . 34 (3): 355–364. DOI : 10.1086 / 324747 . PMID 11774083 . 
  22. Перейти ↑ Curtis, Rick (1998) OA Guide to Water Purification, The Backpacker's Field Manual , Random House.
  23. ^ "Это правда, что вы не можете заварить приличную чашку чая в гору?" . Physics.org . Проверено 2 ноября 2012 года .
  24. ^ Сэвидж, Нора; Мамаду С. Диалло (май 2005 г.). «Наноматериалы и очистка воды: возможности и проблемы» (PDF) . J. Nanoparticle Res . 7 (4–5): 331–342. Bibcode : 2005JNR ..... 7..331S . DOI : 10.1007 / s11051-005-7523-5 . S2CID 136561598 . Проверено 24 мая 2011 года .  
  25. ^ Осегович, Джон П. и др. (2009) Гидраты для очистки воды из гипсовых штабелей . Ежегодный съезд Айше
  26. ^ Уилсон, Джон Т. младший; Уилсон, Барбара Х. (15 декабря 1987 г.), Биоразложение галогенированных алифатических углеводородов , извлечено 17 ноября 2016 г.
  27. ^ a b Ван Трамп, Джеймс Ян; Коутс, Джон Д. (18 декабря 2008 г.). «Термодинамическое нацеливание восстановления микробного перхлората селективными донорами электронов» . Журнал ISME . 3 (4): 466–476. DOI : 10.1038 / ismej.2008.119 . PMID 19092865 . 
  28. ^ Hatzinger, PB; Diebold, J .; Йейтс, Калифорния; Крамер, Р.Дж. (01.01.2006). Гу, Баохуа; Коутс, Джон Д. (ред.). Перхлорат . Springer США. стр.  311 -341. DOI : 10.1007 / 0-387-31113-0_14 . ISBN 9780387311142.
  29. ^ Коутс, Джон Д .; Ахенбах, Лори А. (2004-07-01). «Уменьшение микробного перхлората: ракетный метаболизм». Обзоры природы микробиологии . 2 (7): 569–580. DOI : 10.1038 / nrmicro926 . PMID 15197392 . S2CID 21600794 .  
  30. ↑ Поулсен, Кевин (26 апреля 2007 г.). "Таинственный глюк отравляет водоснабжение города" . Проводной .
  31. ^ Миранда, ML; Kim, D .; Халл, AP; Пол, CJ; Галеано, МАО (2006). «Изменения уровней свинца в крови, связанные с использованием хлораминов в системах очистки воды» . Перспективы гигиены окружающей среды . 115 (2): 221–225. DOI : 10.1289 / ehp.9432 . PMC 1817676 . PMID 17384768 .  
  32. ^ Риски для здоровья от употребления деминерализованной воды . (PDF). Постоянный пересмотр Руководства ВОЗ по качеству питьевой воды. Всемирная организация здравоохранения, Женева, 2004 г.
  33. ^ а б Козисек Ф. (2004). Риски для здоровья от употребления деминерализованной воды . ВОЗ.
  34. ^ Дистилляторы воды - Дистилляция воды - Мифы, факты и т . Д. Naturalsolutions1.com. Проверено 18 февраля 2011.
  35. ^ Минералы в питьевой воде . Aquatechnology.net. Проверено 18 февраля 2011.
  36. ^ «Использование микроскопа в истории фильтров для воды» . История фильтров для воды .
  37. ^ a b Фильтрация водоснабжения (PDF) , Всемирная организация здравоохранения
  38. ^ История водопроводных сооружений Челси . ucla.edu
  39. ^ Gunn, S. William A. & Masellis, Мишель (2007). Концепции и практика гуманитарной медицины . Springer. п. 87. ISBN 978-0-387-72264-1.
  40. ^ Базен, Эрве (2008). L'histoire des вакцинации . Джон Либби Евротекст. п. 290.
  41. ^ Закон об улучшении положения о водоснабжении метрополии (15 и 16 Викт. C.84)
  42. ^ Turneaure, FE и HL Рассел (1901 г.). Общественное водоснабжение: потребности, ресурсы и строительство работ (1-е изд.). Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья. п. 493.
  43. ^ "Эпидемия брюшного тифа в Мейдстоне". Журнал Санитарного института . 18 : 388. Октябрь 1897 г.
  44. ^ "Чудо для общественного здравоохранения?" . Проверено 17 декабря 2012 .
  45. Перейти ↑ Reece, RJ (1907). "Отчет об эпидемии кишечной лихорадки в городе Линкольн, 1904-1905 гг." В тридцать пятом годовом отчете совета местного правительства, 1905-6: Приложение, содержащее отчет врача за 1905-6. Лондон: Совет местного самоуправления.
  46. ^ Leal, Джон Л. (1909). "Стерилизационная установка компании водоснабжения Джерси-Сити в Бунтоне, штат Нью-Джерси", Труды Американской ассоциации водоснабжения. С. 100–9.
  47. ^ Фуллер, Джордж У. (1909). «Описание процесса и установки компании водоснабжения Джерси-Сити для стерилизации воды резервуара Бунтон». Труды AWWA. С. 110–34.
  48. ^ Хазен, Аллен. (1916). Чистая вода и как ее получить. Нью-Йорк: Вили. п. 102.
  49. ^ Nesfield, В. Б. (1902). «Химический метод стерилизации воды без ущерба для ее пригодности» . Общественное здравоохранение . 15 : 601–3. DOI : 10.1016 / s0033-3506 (02) 80142-1 .

дальнейшее чтение

  • Стандартные методы исследования воды и сточных вод . Американская ассоциация общественного здравоохранения. 2005. ISBN 978-0-87553-047-5.
  • Мастерс, Гилберт М. Введение в экологическую инженерию. 2-е изд. Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall, 1998.
  • Агентство по охране окружающей среды США. «Грунтовые воды и питьевая вода». Обзор тем, связанных с питьевой водой, и подробная информация о нормативной программе США. (Обновлено 07 марта 2012 г.)

внешняя ссылка

  • Американская ассоциация водопроводных сооружений
  • «Вода из крана: что нужно знать». - Руководство для потребителей питьевой воды в США (EPA)
  • Экстренная дезинфекция питьевой воды - кемпинг, пеший туризм и путешествия (CDC)
  • Свод федеральных правил, раздел 40, часть 141 - Национальные правила США в отношении первичной питьевой воды