Методы обеззараживания воды

При подборе различных систем водопоготовки используется несколько методов обеззараживания воды, которые можно разделить на несколько основных типов:

•     термический;
•     сорбция на активированном угле;
•     с помощью сильных окислителей;
•     олигодинамия - воздействие ионов благородных металлов;
•     физический - с помощью ультразвука, радиоактивного излучения, ультрафиолетовых лучей.

В зависимости от того или иного расхода и качества исходной воды, степени ее предварительной очистки, условий поставки и хранения реагентов, возможности автоматизации процессов и  трудоемких работ, выбирают методы обеззараживания воды.

Обеззараживать необходимо воду, прошедшую предшествующие стадии обработки, коагулирование, флоакулирование, осветление в слое взвешенного осадка или отстаивание, фильтрование, так как в фильтрате нет частиц, внутри которых или на поверхности которых могут находиться в адсорбированном состоянии бактерии и вирусы, оставаясь без воздействия обеззараживающих агентов. Так же обеззараживать нужно ту воду, которая будет использоваться в питьевых целях.

Наиболее применяемыми методами обеззараживания воды на практике являются:
обеззараживание сильными окислителями: хлором, диоксидом хлора, озоном, йодом, марганцовокислым калием, пероксидом водорода, гипохлоритом натрия и кальция;
обеззараживание УФ-лучами.
Рассмотрим принцип действия этих двух методов подробнее.

Хлорирование воды.

Обеззараживание питьевой и технической воды хлорированием на комплексах водоочистки осуществляют хлором и его производными, под воздействием которых бактерии, находящиеся в воде, погибают в результате окисления и разрушения веществ, входящих в состав их клеток. Хлор окисляет органические вещества. Для высокоэффективного хлорирования необходимо хорошо перемешать, а затем течении 30-ти минут осуществить контакт хлора и воды, прежде чем она поступает потребителю.

Дозирование хлора происходит из расчета, чтобы в 1 л воды, поступающей к потребителю, оставалось 0,3—0,5 мг хлора вступившего в реакцию. При этом условии количество хлора при хлорировании воды составляет 1-2 мг/л в зависимости от хлоропоглощаемости. При хлорировании воды из скважины доза хлора - 0,7 мг/л. 

Обеззараживание сточных вод инфекционных больниц, туберкулезных диспансеров и других объектов с инфицированными сточными водами

Сточные воды некоторых специализированных учреждений здравоохранения по лечению инфекционных заболеваний, при которых носители инфекции могут поступать в бытовые сточные воды и послужить причиной заражения персонала, контактирующего с ней, должны обеззараживаться перед сбросом в указанные системы (СНиП 2.04.01-85*, п.19.4).

Для этих целей существуют установки обеззараживания инфицированных сточных вод. Процесс обеззараживания происходит  путём воздействия активного хлора на возбудителей заболеваний. Причем дозирование хлора и время контакта с ним сточных вод могут меняться в  довольно широких пределах в зависимости от вида микроорганизмов, степени их устойчивости к действию хлора и наличию факторов, мешающих контакту хлора с микроорганизмами.
  

Производительность такой установки может составлять от 10 до 300 м3/сутки.

В состав поставки входят:

• насосная установка, перекачивающая сточные воды в контактные резервуары;
• контактные резервуары с барботажем и очисткой воздуха;
• выпускные краны с электроприводом;
• узел приготовления и дозирования раствора дезинфектанта;
• компрессорная подачи воздуха для барботажа сточных вод в контактных резервуарах;
• блок управления установки на базе программируемого контроллера.

 По отдельному заказу возможна поставка блока для размещения узла приготовления и дозирования раствора дезинфектанта и компрессорной станции.

Обеззараживание воды ультрафиолетом, лампы для обеззараживавния воды

Для обеззараживания вод из скважин рекомендуется применять бактерицидное излучение, если колииндекс исходной воды не более 1000 ед/л, содержание железа до 0,3 мг/л, мутность до 2 мг/л. Обеззараживание воды бактерицидными лучами имеет несколько преимуществ перед хлорированием - вкусовые качества и химические свойства воды не изменяются. Действие бактерицидных лучей во много раз быстрее, чем хлора - после облучения воду сразу можно подавать потребителям. Бактерицидные лучи уничтожают не только вегетативные и спорообразующие бактерии. Использование установок для обеззараживания воды бактерицидными лучами, проще, чем систем хлорирования.
Степень обеззараживания воды зависит от интенсивности произведения бактерицидного облучения Е на продолжительность облучения Т, т. е. от количества затраченной бактерицидной энергии. Таким образом значит, что один и тот же эффект может быть получен при малой степени интенсивности облучения и большой его продолжительности и, наоборот, при большой интенсивности облучения и малой длительности.
При определении количества бактерицидной энергии необходимо учитывать ее поглощение при прохождении потока лучей через слой воды.
Коэффициент поглощения значительно зависит от состава воды и для различных источников водоснабжения меняется в широких пределах. Максимальное влияние на коэффициент поглощения оказывает цветность воды, ее мутность и содержание железа. Жесткость, хлориды, сульфаты, аммиак, нитриты и нитраты практически не влияют на поглощение бактерицидного излучения.
При обеззараживании бактерицидными лучами мутной, цветной воды или воды с повышенным содержанием железа коэффициент поглощения может быть таким большим, что бактерицидный метод становится нецелесообразным с точки зрения экономики и ненадежным по санитарным требованиям. Поэтому использование бактерицидного излучения рекомендуется только для обеззараживания воды, прошедшей очистку, или для подземных вод, не требующих очистки, но нуждающихся в обеззараживании в профилактических целях.
Если разница в значениях коэффициента поглощения различных вод сильно отличается, то необходимо определять его экспериментально в каждом конкретном случае при проектировании установок для обеззараживания воды.
Бактерии, находящиеся в воде, имеют различную степень сопротивляемости действию бактерицидного излучения. Например, коэффициент сопротивляемости различных видов бактерий коли, равного приблизительно 2500. Это значение и принимают при расчетах требуемого количества энергии излучения для обеззараживания. При этом эффект обеззараживания воды, характеризуемый отношением р/ро, подсчитывают по отмиранию бактерий коли.

УФ-обеззараживание воды

Обеззараживающий эффект УФ-излучения, обеспечивается фотохимическими реакциями, в результате которых происходят необратимые повреждения ДНК клеток бактерий. Кроме ДНК ультрафиолет воздействует на РНК и клеточные мембраны микроорганизмов, и тем самым вызывает их гибель.