Самоочищення води, очищення і знезараження води - гігієнічне значення води в тваринництві

Відкриті водойми майже безперервно піддаються різним загрязненям. Однак у великих водоймах не спостерігається різкого погіршення якості води. Це пояснюється тим, що вода річок, озер під впливом різних фізико-хімічних і біологічних процесів має здатність самоочищатися.

Процес самоочищення відкритих водойм протікає під впливом різноманітних факторів, що діють одночасно в різних поєднаннях. До числа таких факторів слід віднести: гідрологічні - розведення і змішування потрапили забруднень з основною масою води; механічні - осадження зважених часток; фізичні - вплив сонячної радіації і температури; біологічні - складні процеси взаємодії водних рослинних і мікроорганізмів з складовими частинами вступників стоків; хімічні - перетворення органічних речовин в мінеральні (мінералізація).

У процесі самоочищення у воді відмирають сапрофіти і патогенні мікроорганізми в результаті збіднення води поживними речовинами, бактерицидного дії ультрафіолетових променів, що проникають в товщу води більш ніж на 1 м, впливу бактеріофагів і антибіотичних речовин, що виділяються сапрофіти, несприятливих температурних умов, антагоністичного впливу водних організмів і інших факторів. Найінтенсивніше ці процеси протікають в теплу пору року, а також в проточних водоймах, річках.

Істотний вплив на процеси самоочищення води надає сапрофітна мікрофлора і водні організми. Деякі представники мікрофлори мають антагоністичними властивостями до патогенних мікроорганізмів, викликаючи їх загибель.

Найпростіші водні організми, а також зоопланктон (рачки, коловертки і ін.), Пропускаючи воду через свій кишечник, знищують величезну кількість бактерій. Бактеріофаги, що потрапили у водойму, також негативно впливають на хвороботворні організми.

Один з важливих процесів самоочищення води - мінералізація органічних речовин, т. Е. Їх розкладання, окислення. Хороша аерація води (збагачення її киснем) забезпечує активізацію окислювальних, біологічних та інших процесів, сприяє самоочищенню. Швидкість останньої залежить від багатьох умов: кількості забруднень, що надійшли в водойму, його глибини і швидкості течії води; температури, вмісту розчиненого кисню, складу мікрофауни і флори води і т. д. Однак слід мати на увазі, що водойма має певну здатність до самоочищення від забруднень, але вона не безмежна.

Самоочищення підземних вод відбувається завдяки фільтрації через грунт і за рахунок процесів мінералізації, в результаті вода повністю звільняється від органічних забруднень і мікроорганізмів.

Очищення води проводиться на відповідних спорудах і спрямована на поліпшення її органолёптіческіх, фізичних, дещо менше - хімічних і ще менше - біологічних (наявність мікроорганізмів) властивостей. Очищення води включає її освітлення і знебарвлення за допомогою коагуляції, відстоювання і фільтрації.

Коагулирование - процес укрупнення дрібних колоїдних і зважених часток, утворення пластівців. Розрізняють два типи коагуляції: у вільному обсязі (в камерах) товщі зернистого матеріалу або в масі зваженого осаду (контактно). При освітленні і знебарвленні води коагулирование здійснюють для інтенсифікації процесів осадження та фільтрування. При цьому з води виділяються не тільки дисперговані домішки, але і речовини, що знаходяться в колоїдному стані.

З коагулянтів зазвичай застосовують сірчанокислий алюміній. Доза його може бути різною в залежності від рН води, змісту бікарбонатів, гумінових речовин, характеру суспензії, каламутності, кольоровості і коливається від 30 до 200-300 мг на 1 л води. Коагулянт додають в воду у вигляді порошку або 2-5% -го водного розчину.

Для прискорення процесу коагуляції м'яку воду, яка містить мало бікарбонатів кальцію, слід подщелачивать гашеним вапном Са (ОН) 2 або содою. Для цього також застосовують високомолекулярні речовини - флокулянти. Так, процес коагуляції прискорюється після введення полиакриламида (ПАА) в дозі 0,5-1 мг на 1 л води.

Відстоювання - освітлення води шляхом осадження зважених домішок. Для цього воду пропускають з малою швидкістю через спеціальні відстійники. Вони можуть бути природними (озера) і штучними (горизонтальними, вертикальними і радіальними).

Горизонтальні відстійники - прямокутні залізобетонні резервуари, в яких вода рухається від одного торця до іншого. Вертикальні відстійники - круглі або квадратні залізобетонні резервуари, вода в них рухається від низу до верху, суспензії осідають при висхідному потоці води.

Радіальні відстійники - круглі залізобетонні неглибокі резервуари, швидкість руху води в них змінюється від максимального значення в центрі до мінімального у периферії. При цьому вода проходить через спеціальні розподільні пристрої, рухається в радіальному напрямку до периферійного збірному жолобу і відводиться по трубах. Осад видаляється за допомогою обертової ферми зі скребками, які згрібають осад до приямку в центрі відстійника, звідки він видаляється по трубі.

Освітлюють воду в спеціальних спорудах - осветлителях різного типу. Після коагуляції, відстоювання і освітлення в воді можуть залишатися дрібні пластівці, що не осіли в відстійниках, і дрібні зважені частинки. Для подальшого очищення воду фільтрують в спеціальних установках - фільтрах.

При місцевому водопостачанні для забезпечення ферм чистою водою частіше застосовують повільні фільтри. Це відкриті або підземні резервуари з водонепроникного матеріалу. На дно резервуара послідовно укладають кругляк або щебінь, крупний гравій в шар крупного піску. Самий верхній шар - з дрібного піску. Товщина підстилаючого шару (кругляк і гравій) - 0,6-0,9 м, а фільтруючого (пісок) - 0,8-1,2 м. Для стоку профільтрованої води на дві резервуара прокладають канали з цегли або гончарних труб.

В процесі фільтрації на поверхні фільтра утворюється так звана біологічна плівка, що складається з дрібних зважених часток (планктону і бактерій).

З плином часу біологічна плівка ущільнюється і збільшується опір фільтра. Тому його періодично очищають. Для цього один раз в 1,5-2 місяці вручну (скребками) знімають 2-3 см верхнього шару піску і на деякий час вимикають фільтр з роботи, потім, після утворення нової плювки, фільтрат направляють в збірники для чистої води.

Після відстоювання, коагуляції і фільтрування вода стає прозорою, безбарвною і звільняється від яєць гельмінтів і на 20-25% від містяться в ній мікробів. Тому питну воду, яка становить небезпеку як джерело інфекції, необхідно знезаразити.

Знезаражують воду одним з чотирьох методів: термічним; за допомогою сильних окисників; олігодінаміей (впливом мікробів благородних металів); фізичним (ультразвук, радіоактивне опромінення, ультрафіолетові промені). Найбільш широко в якості знезаражувальних речовин застосовують окислювачі: хлор, озон, гіпохлорит натрію.

У воді, яка використовується для напування тварин, залишкового вільного хлору повинно бути не менше 0,3 мг на 1 л. і не більше 0,5 мг на 1 л. Якщо хлорування води проведено великими дозами вапна, то для усунення її надлишків (про що свідчить запах хлору) необхідно дехлорірованной 0,5% -м розчином тіосульфату натрію (гипосульфит) або сірчанокислим натрієм.

В колодязях воду хлорують за допомогою дозуючих патронів, виготовлених з пористої кераміки. Ємність патрона 0,25, 0,5 і 1 л, в нього поміщають відповідно 150, 300 і 600 г хлорного вапна і додають 100-300 мл води. Вміст патрона перемішують до утворення однорідної маси, закривають пробкою і занурюють на 20-30 діб в воду на відстані 20-50 см від дна.

Для знезараження води ультрафіолетовими бактерицидними променями використовують такі лампи: ДРТ-10000, ДБ-60, РКС-2,5 і установками ОВ-ДТ, ОВ-Ш-РКС, ОВ-АКХ-1, ОВ-ЗП-РКС, ОВ-РК -РКС. Для сільськогосподарського водопостачання сконструйовані установки ОВУ-6П і УОВ-5Н.