Основные способы обеззараживания воды

Основные  способы обеззараживания  воды

1. Реагентный способ. К нему относят хлорирование, озонирование, олигодинамия, применение брома, активный кислород.

2. Безреагентный способ. Это обработка воды ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком, а так-же ионизирующими, лазерными излучениями и электроимпульсными разрядами. Эти способы уничтожают споровые и др. формы бактерий которые плохо уничтожаются реагентными способами.

3. Комбинированный  способ. Здесь применяются одновременно и реагентный и безреагентный способ обеззараживания воды или два дезинфектанта, один из которых способен долгое время сохранять свою активность в воде.

· Хлорирование

· Дезинфекция  воды с помощью брома 

· Дезинфекция  на основе активного кислорода 

· Озонирование

· Олигодинамия

· Бактерицидные  установки 

Дезинфекция воды с помощью  хлора 

Хлор  известен в различных видах:

· В  газообразной форме, предлагается в  виде хлорного газа в стальных баллонах или бочках.

· В  жидкой форме, в виде гипохлорида натрия в канистрах или в больших емкостях, стабилизированны и очищенный или в виде промышленного хлора.

· В  твердой форме, предлагается в виде гранулянта или таблеток.

Газообразный  и жидкий хлор в любом случае - неорганический.

В твердов виде бывает неорганический и органический.

Эпоха применения газообразного хлора  для обеззараживания воды уходит в прошлое по причине многочисленных недостатков метода - опасность транспортировки  и обращения с баллонами хлора, сложность точного дозирования  и раздражающее действие хлора на слизистые и кожу человека.

Главное преимущество хлора и его соединений - пролонгированность действия, то есть способность долго сохранять активность в воде бассейна, принимая на себя первый удар поступающих загрязнений.

К тому же хлорирование - самый недорогой  и доступный способ. Более того, санитарные нормы указывают, что  наибольший эффект обеззараживания  достигается при комбинации других методов именно с хлорированием.

При обработке  воды хлором достигается не только бактерицидное действие, но он также  способствует удалению не задерживаемых  фильтром органических примесей путем  окисления.

Классическое  хлорирование является самым надежным способом дезинфекции воды, прежде всего, когда загрязнение воды является особенно сильным, например, при температуре  воды длительное время превышающей 28°С или из-за поступления большого количества загрязняющих веществ.

В результате разработки новых стабилизированных  продуктов на основе хлора, осуществлять хлорирование воды стало проще, а  поступающий в воду хлор стал использоваться более эффективно.

Преимущества  дезинфицирующих  средств на основе хлора:

· высокое  содержание активного хлора;

· полное, без остатка, растворение в воде;

· отсутствие влияния на уровень рН.

В частности, содержащийся в этих продуктах стабилизатор препятствует ненужным потерям хлора, которые обычно возникают под  воздействием солнечных лучей 

Дезинфекция воды с помощью  брома 

Вариантом, служащим дополнением к хлорированию, является применение для дезинфекции  воды брома. Бром, как и хлор, является галогеном и прекрасно подходит для дезинфекции воды в плавательном бассейне. Он убивает бактерии, вирусы и грибки и способствует удалению органических примесей из воды путем  окисления. Также этот реагент устойчив к действию солнечной радиации. Немаловажно  и то, что при обеззараживании  бромом в воде не образуются такие  токсичные вещества, как, например, хлороформ при хлорировании. Бром имеет следующие преимущества по сравнению с хлором:

· бром не имеет неприятного запаха, который  отличает хлор

· щадит  кожу и глаза 

· бром не содержит извести, имеет нейтральную  реакцию рН и подходит для применения в любой воде

· обеспечивает оптимальный уровень надежности дезинфекции воды благодаря устойчивости к высоким значениям рН. Например, при значении рН, равном 8.0, эффективность дезинфицирующего действия брома составляет 87% (для сравнения: у хлора - только 33%).

Этот  метод обработки воды особенно подходит в тех случаях, когда присутствие  запаха хлора нежелательно, но нужна  высокая степень надежности дезинфицирующего действия.

С точки  зрения потребителя, среди средств  дезинфекции бром представляет собой  срединный путь между хлором и  активным кислородом.

Бром  отличается не только не уступающим хлору  дезинфицирующим и окисляющим действием, но и с точки зрения предотвращения появления водорослей является еще  более эффективным средством, чем  хлор. Он применяется как в домашних, так и в общественных плавательных бассейнах.

Дезинфекция воды с помощью  активного кислорода 

В настоящее  время наблюдается тенденция  к применению мягких методов обработки  воды. Дезинфекция воды с помощью  активного кислорода принадлежит  к этому направлению, так как  вообще не предусматривает применение хлора.

В этом случае необходимо для качественной дезинфекции применять совместно  противоводорослевые средства, регулярно использовать коагулянт и поддерживать уровень PH.

Для достижения наилучшего результата, рекомендуется  использовать автоматические станции  дозирования и регулирования  дополнительных средств обработки.

Метод обработки воды с  помощью активного  кислорода имеет  целый ряд преимуществ:

· отсутствие запаха хлора 

· особенно щадящее воздействие на кожу

· отсутствие раздражения кожи и глаз;

· качество воды создает приятное ощущение, как  будто вы купаетесь в чистой природной  воде

· после  купания кожа не сохнет, волосы не становятся ломкими;

· при  обработке воды с помощью активного  кислорода не происходит образования  пены, не изменяется уровень рН

· не используются тяжелые металлы, а, следовательно, нет опасности появления пятен  на пластиковой пленке и коррозии металлических частей

· такой  способ обработки воды совместим  с хлорированием, то есть, возможно добавление хлора или ударное хлорирование при сильном загрязнении воды

· обработка  воды с помощью активного кислорода  обеспечивает надежное дезинфицирующее  действие

· эффективное  предотвращение появления водорослей также входит в этот вид обработки  воды

При взаимодействии эффект от отдельных компонентов  многократно усиливается. По совокупному  воздействию этот метод обработки  воды соответствует дезинфекции  с помощью хлора.

Озонирование 

Озон  по бактерицидному действию является одним из сильнейших средств окисления, поэтому он успешно применяется  и для обработки воды в бассейнах.

Благодаря высочайшей эффективности в борьбе против бактерий, вирусов и спор озон является наиболее действенным  и безопасным дезинфектантом.  

Озон(03) - аллотропная форма кислорода.В высоких концентрациях озон бесцветный, ядовитый газ с резким запахом. Озон очень сильный окислитель, его окислительный потенциал 2,06 В (для сравнения - у хлора только 1,36 В). Механизм обеззараживания озоном основан на его способности инактивировать сложные органические вещества белковой природы.

Озон  является наболее экологически безопасным веществом, так как он очень быстро исчезает без образования сопутствующих неприятных и опасных продуктов реакции.

· Озон быстро и надежно уничтожает возбудителей болезней, являясь единственно приемлемым в бассейнах веществом, уничтожающим вирусы гепатита.

· Под  его воздействием разлагаются органические соединения, он не вызывает воспаления кожи, слизистых оболочек и органов  дыхания, обеспечивая при этом кристальную  чистоту воды и насыщенность ее кислородом.

В последнее  время становиться все больше приверженцев технологии обработки  воды с помощью озона.

В бассейне вода приобретает особое качество, что сразу ощущается пловцами, она благотворно влияет на кожу и  общее состояние организма.

Олигодинамия (обеззараживание воды ионами серебра)

Это достаточно нераспространенный способ обеззараживания  воды бассейнов. Суть его состоит  в том, что ионы тяжелых металлов (чаще всего серебра), введенные в  обрабатываемую воду, взаимодействуют  с протоплазмой клеток бактерий, приводя  их к гибели вследствие нарушения  метаболизма (обмена веществ).

Этот  способ вряд ли получит широкое распространение; кроме того, доказана токсичность  ионов тяжелых металлов для человека.

Однако  в большинстве случаев такой  способ дезинфекции обеспечивает более  длительную защиту воды от образования  бактерий,спор и грибков, а также не требует применения дополнительных средств, например от водорослей.

Применение  бактерицидных установок 

Облучение воды ультрафиолетовыми лучами относится  к безреагентным способам обеззараживания. Эффект обеззараживания снижается при увеличении мутности воды. Облучение воды УФ лучами не обладает бактерицидным действием, поэтому применение этого способа лучше всего сочетать со способом реагентным. Например со способом обеззараживания гипохлоридом натрия, который придаёт воде бактерицидные свойства. Недостатком УФ установки является то, что через каждые 1500-2000 часов горения необходимо менять бактерицидные лампы, имеющие ограниченный ресурс работы.

Вред от хлорирования воды

Не секрет, что хлор – ядовитый газ. Токсичность  хлора связана с его высокой  окислительной способностью – он входит в тройку самых сильных  галогенов и способен разрушать  любую органику и создавать на ее основе хлорорганические соединения. При хлорировании воды опасен не сам  хлор, поскольку он быстро улетучивается, а его соединения. В речной воде находится огромное количество сложных  органических веществ природного происхождения, а также в воду попадают с промышленными стоками красители, ПАВ, нефтепродукты, фенолы и пр. Благодаря своей высокой активности хлор вступает с ними в химические реакции. В результате образуются хлорсодержащие вещества, в том числе хлороформ, дихлорбромметан, хлоридбромметан, трибромметан, трихлорфенол, 2-хлорфенол, дихлорацетонитрил, хлоргиередин, полихлорированные бифенилы, тригалогенметаны. Данные вещества при длительном воздействии оказывают негативное влияние на организм человека.  

И что же делать?

Если  на очистных сооружениях соблюдаются  технологии подготовки воды, и содержание остаточного хлора не превышает  научно обоснованных норм, опасность  для человека минимальна. Нормируемые  показатели должны ежедневно контролироваться.

В последнее  время начали применяться новые  методы обеззараживания воды – озонирование и ультрафиолет. Но они обладают двумя существенными недостатками по сравнению с  хлорированием  – высокой стоимостью и отсутствием  консервирующего эффекта. В отличие  от хлора они не гарантируют от заражения уже обработанной воды после того, как она пошла по трубам. В старых трубах вода вторично загрязняется из-за коррозии и отложений  на стенках труб. Хлорированная вода защищает воду от вторичного загрязнения, озонирование и ультрафиолет – нет. Поэтому отказываться от хлора еще  рано. Во всяком случае, когда от хлора  отказались в Перу, то это привело к тяжелой вспышке холеры. 
Пока хлорирование является наиболее проверенным и дешевым методом обеззараживания воды. В ближайшие 20 лет хлорирование воды будет применяться на большинстве станций водоподготовки всех российских водоканалов.