Водоочистка

Водоочи'стка, комплекс технологических процессов, имеющих целью довести качество воды, поступающей в водопровод из источника водоснабжения, до установленных показателей (об очистке сточных вод см. в ст. Сточные воды ).

  Первые сведения по В. содержатся в написанной в Индии около 4 тыс. лет назад на санскритском языке медицинской книге «Усрута Сангита», где говорится: «Хорошо держать воду в медных сосудах, выставлять её на солнечный свет и фильтровать через древесный уголь». Древнегреческий врач и естествоиспытатель Гиппократ рекомендовал во избежание заболеваний употреблять кипячёную воду. Первая водоочистная станция с так называемыми медленными фильтрами была построена в 1829 в Лондоне. В России станция очистки водопроводной воды впервые была сооружена в 1888 в Петербурге, станция обеззараживания воды — в 1910 в Н. Новгороде.

  Воды поверхностных водоисточников (рек, озёр) обычно непригодны для питья из-за мутности, цветности и более высокого, чем это допустимо для питьевой воды, содержания бактерий. Поэтому до подачи воды в хозяйственно-питьевой водопровод её осветляют (удаляют взвешенные и коллоидальные частицы), обесцвечивают и обеззараживают (освобождают от болезнетворных микроорганизмов). Для осветления и обесцвечивания воды на очистных сооружениях проводят коагуляцию взвешенных и коллоидальных загрязнений сернокислым алюминием или хлорным железом; основную массу скоагулированных загрязнений задерживают в отстойниках или осветлителях , а воду «доосветляют» на фильтрах (песчаных или двухслойных). Воду с содержанием взвеси менее 150 мг/л можно осветлять на контактных осветлителях с введением коагулянта непосредственно перед поступлением воды в слои фильтрующей загрузки. Для обеззараживания в исходную или фильтрованную воду вводят жидкий хлор, хлорную известь или озон. Хорошо осветлённая вода и вода подземных водоносных горизонтов может обеззараживаться ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 2000—3000Å, обладающими бактерицидным действием. Источниками ультрафиолетового излучения служат ртутно-кварцевые или аргоно-ртутные лампы.

  Если вода в источнике водоснабжения имеет жёсткость (суммарное содержание солей кальция и магния), большую, чем допускается по нормам, то её до подачи в водопроводную сеть умягчают. Применяют два метода умягчения воды — реагентный и катионитовый. Реагентный метод сводится к осаждению солей жёсткости известью (устранение так называемой карбонатной жёсткости) и содой (некарбонатной жёсткости). Он позволяет снизить общую жёсткость воды до 0,5—0,7 мг-экв/л . Для более глубокого умягчения воды используют катионитовый метод (см. Иониты ), снижающий жёсткость воды до 0,03 мг-экв/л . Если вода содержит более 0,3 мг/л железа, её обезжелезивают. Подземные воды обычно обезжелезивают аэрацией (обогащают кислородом воздуха, который окисляет соли двухвалентного железа в соли трёхвалентного, выпадающие в осадок в виде гидроокиси железа), поверхностные — коагулированием. Для удаления из воды других растворённых солей её опресняют (см. Опреснение воды ) или обессоливают на ионитах. Дегазация воды (удаление сероводорода, метана, радона, углекислого газа и других растворённых газов) производится, как правило, аэрацией. Избыток фтора (при его содержании в воде более 1,5 мг/л ) удаляют фильтрованием воды через активированную окись алюминия. При наличии в воде радиоактивных веществ её подвергают дезактивации . Дезодорация воды, т. е. удаление веществ, обусловливающих привкусы и запахи, достигается сорбцией их активным углём или окислением озоном, двуокисью хлора или перманганатом калия. В. является наиболее крупнотоннажным производством в народном хозяйстве страны. Только на водоочистных станциях хозяйственно-питьевого водоснабжения СССР в 1968 очистке было подвергнуто свыше 10 млрд. м 3 воды.

  Лит.: Клячко В. А., Апельцин И. Э., Подготовка воды для промышленного и городского водоснабжения, М., 1962; Кастальский А. А., Минц Д. М., Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения, М., 1962.

  В. А. Клячко.

Водопад

Водопа'д, падение воды в реке в местах резкого изменения высоты её дна с образованием почти отвесного уступа. Река, пересекая местность, сложенную последовательно то более твёрдыми, то более рыхлыми породами, врезается в податливые размыву породы гораздо быстрее, чем в стойкие. В результате этого в русле реки возникают уступы, с которых низвергается водный поток. Вода может падать по нескольким уступам, образуя серию В. (каскады). Уступ В. непрерывно разрушается, особенно у основания, и В. таким образом отступает вверх по течению реки. Например, Ниагарский водопад (Северная Америка), имея русло, сложенное из твёрдого известняка, подстилаемое более мягкими сланцами, ежегодно отступает на 0,7—0,9 м . При значительном разрушении уступа на месте В. нередко образуются пороги. В. могут возникать и в результате перегораживания ущелий в горах обвалами, а также в равнинных районах, там, где река пересекает участки с неразмываемой породой (например, траппы). Менее круто падающие В. называются водоскатами. Небольшие В. на севере СССР часто называют «падунами». Самый высокий на Земле — водопад Анхель (1054 м ). Йосемитский водопад в Йосемитской долине, в горах Сьерра-Невада (Калифорния), имеет падение 727,5 м . В. Виктория на р. Замбези (Южная Африка) имеет падение 120 м при ширине 1800 м . Крупнейшим по количеству переносимой воды является Ниагарский В., ширина которого достигает 1100 м при высоте падения около 51 м . В СССР В. распространены в Карельской АССР, на Кольском полуострове, на Кавказе, Алтае, в Саянах и других горных районах Сибири.

  Крупнейшие и наиболее известные водопады мира

Название Местоположение м Евразия Утигард Норвегия 610 Киле Норвегия 561 Гаварни р. Гав-де-По, Центр. 422   Пиренеи, Франция Кримль р.  Кримлер-Ахе, Ав-   стрия 380 Серно р. Серно (басс. По),   Италия 315 Гисбах р. Гисбах, Швейца-   рия- 300 Илья Муро-   мец о. Итуруп (Куриль-   ские о-ва) СССР 141 Иматра р. Вуокса, Финлян-   дия 18 Африка Тугела р. Тугела, ЮАР 933 Каламбо р. Каламбо, граница   Танзании и Замбии 427 Ауграбис р. Оранжевая, ЮАР 146 Виктория р. Замбези, граница   Замбии и Юж.   Родезии 120 Мёрчисон р. Виктория-Нил,   Уганда 120 Стэнли р. Конго, Демокра-   тич. Республика   Конго 60 Северная Америка Йосемитский р. Мерседес, США 727,5 Риббон р. Мерседес, США 484 Аппер-Йосе-   мити р. Йосемити-Крик,   США 435 Невада-Фолс р. Мерседес, США 178 Гранд-Фолс р. Чёрчилл, Канада 74 Американские р. Снейк, США 55 Ниагарский р. Ниагара, граница   США и Канады 51 Южная Америка Анхель р. Чурун (система р.   Карони), Вене-   суэла 1054 Кукенан р. Кукенан (басс.   Ориноко), Венесуэ-   ла 610 Рорайма р. Потаро, Гайана 457 Кайетур р. Потаро, Гайана 225 Паулу-Афонсу р. Сан-Франсиску,   Бразилия 84 Игуасу р. Игуасу, граница   Бразилии и Арген-   тины 72 Австралия и Океания Сатерленд р. Артур, Н. Зелан-   дия (Южный о-в) 580 Уолломомби р. Маклей, Австра-   лийский Союз 519