Обеззараживание

Хлорирование воды

Обработку воды можно осуществлять
хлором, гипохлоритом натрия, получаемым
на месте в электролизерах, либо прямым
электролизом сточных вод.

Расчетная доза хлора принимается в
зависимости от предшествующих методов
очистки (после механической очистки –
не менее 10 г/м3, после неполной
биологической – 5 г/м3, после полной
биологической – 3 г/м3). При этом
доза остаточного хлора после 30 минут
контакта должны быть не менее 1,5 г/м3.

Комплекс сооружений для обеззараживания
газообразного хлора состоит из установки
хлорирования, склада хлора. Смесителя,
контактного резервуара.

Хлорное хозяйство должно обеспечивать
увеличение расчетной дозы хлора в 1,5
раза без изменения вместимости складов.

Установка для хлорирования сточных
вод аналогична установкам для
обеззараживания воды. Ввиду малой
растворимости жидкого хора его
предварительно испаряют, после этого
газообразный хлор поступает в промежуточный
баллон – грязевик, где задерживаются
капли воды и другие примеси. Далее в
фильтр, заполненный стекловатой,
смоченной в серной кислоте, после чего
через хлораторы подводится в эжектор,
куда подается водопроводная вода. Хлор
– газ растворяется в воде и полученную
хлорную воду используют для обеззараживания.

Схема установки для обработки воды
газообразным хлором

Обеззараживание

1 – промежуточный баллон (грязевик);

2 – фильтр со стекловатой;

3 – редукционный клапан для снижения
давления хлор-газа;

4 – манометр;

5 – измерительная диафрагма;

6 – ротаметр;

7 – смеситель;

8 – подача водопроводной воды;

9 – эжектор, создающий разряжение в
хлораторе;

10 отвод хлорной воды на дозирование;

11 – весы;

12 – баллон с хлором.

Для дозирования газообразного хлора
применяют специальные устройства,
называемые хлораторами. Хлораторы могут
быть пропорционального и постоянного
расхода, а также автоматические,
поддерживающие в отработанной воде
постоянную остаточную концентрацию
хлора.

У нас в стране наибольшее распространение
получили вакуумные хлораторы постоянного
расхода.

Для испарения хлора баллон или контейнер
устанавливают на весы и открывают
вентиль. Выход хлор-газа из одного
баллона при комнатной температуре
составляет от 0,5 до 0,7 кг/ч с 1 м2поверхности баллона. Повысить выход
газа из баллона можно подогревом теплой
водой или воздухом.

Для смешения хлорной воды со СЖ используют
смесители трех типов:

При расходах до 1500 м3/сут. – ершовые
смесители;
Лоток Поршаля;
Механические или пневматические.

Контактные резервуары практикуются в
виде отстойников (вертикальных или
горизонтальных) на время пребывания 30
минут, при этом учитывается время
пребывания и протекания до выпуска.

Обеззараживание воды с помощью активного кислорода

Принцип действия метода очистки с помощью активного кислорода: в воду впрыскивается кислородсодержащий реагент, который в воде разлагается, выделяя кислород, который реагирует с биологическими загрязнениями. Одно время этот щадящий метод был очень популярен в Европе и России.

Достоинства дезинфекции кислородсодержащим реагентом:

достаточно эффективно уничтожает вредную микрофлору, живущую в ванне бассейна;
не раздражает слизистую глаз и кожу за счет отсутствия хлораминов;
не образуется вредных побочных продуктов.

Недостатки дезинфекции кислородсодержащим реагентом:

дорого по сравнению с хлорированием;
кислородсодержащий реагент очень быстро разлагается в водной среде. В результате приходится использовать повышенные дозы;
меньшая активность по сравнению с хлорированием, что опять-таки ведет к увеличению дозировки реагента;
передозировка кислородсодержащего реагента (перекись водорода) имеет более неприятным последствиям для здоровья, чем передозировка хлора;
все равно требуется периодическое хлорирование.

Согласно СанПин 2.1.2.1188-03 «Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды», вода в бассейне должно соответствовать по качеству воде питьевой. Предельно допустимая концентрация в питьевой воде перекиси водорода (как действующего вещества активного кислорода) составляет 0.1 мг/л, при применении метода дезинфекции активным кислородом в качестве единственного метода обеззараживания концентрация перекиси превышается.

Как единственно применяемый метод не подходит для больших общественных бассейнов и открытых бассейнов, но вполне эффективен в небольших закрытых частных бассейнах с невысокой нагрузкой. Также метод дезинфекция активным кислородом не подходит для теплых бассейнов с температурой выше 28°С, так как в теплой воде окисление замедляется.

Дополнительные химические добавки для обработки воды

Существует достаточно много специализированной химии для бассейнов. Среди прочих следует отметить флокулянты, коагулянты, альгициды и регуляторы pH.

В процессе фильтрации воды песочные фильтры могут задерживать лишь частицы больше определенного размера. Частицы, которые меньше этого размера, отфильтровать без применения коагуляции невозможно. Коагуляция – это процесс слипания частиц под воздействием коагулянта. Флокуляция – это вид коагуляции, при которой образуются рыхлые хлопьевидные агрегаты. Коагулянты от флокулянтов отличаются формой, плотностью и размером образующихся частиц. На практике этому различию не придается особого значения, поэтому флокулянты часто называют коагулянтами, и наоборот. Под воздействием коагулянтов частицы взвеси укрупняются и могут быть задержаны фильтрами механической очистки; при воздействии флокулянтов происходит выпадение взвешенных веществ в осадок в виде хлопьев, которые затем удаляются с помощью фильтра. В общественных бассейнах устанавливают автоматическую станцию дозирования флокулянта или коагулянта: периодически впрыскивающую эти вещества в магистраль перед механическим фильтром. Также существует «ударная» коагуляция, когда коагулянт добавляется в воду бассейна при выключенном насосе. Выпавший через несколько часов осадок убирают со дна бассейна пылесосом.

Альгициды — химические препараты из группы гербицидов, предназначенные для удаления водорослей и борьбы с «цветением» воды. Альгицид — средство избирательного действия, безопасно для человека, но губительно для водорослей. Водоросли легче приспосабливаются к хлорной и другой дезинфекции, кроме этого они могут прилипать к стенкам бассейна и труб, тем самым минуя зону дезинфекции. Для борьбы с водорослями перед заполнением бассейна водой стенки бассейна обрабатывают альгицидом или в воду впрыскивают ударную дозу препарата. В качестве альгицидов чаще всего применяют сульфат меди, аммиакат меди, производные мочевины (диурон, мажурон и др.).

Важным оценочным параметром является pH — это кислотно-щелочное равновесие воды. В зависимости от содержания в воде свободных ионов водорода, определяется среда: рН > 7 — щелочная, рН Регуляторы pH способны изменять уровень pH в ту или другую сторону.

Подведем итог: для дезинфекции воды в общественных плавательных бассейнах используется метод хлорирования в чистом виде или в комбинации с другими методами дезинфекции. При выборе бассейна для занятий плаванием следует предпочесть тот, где для дезинфекции воды используется комбинация методов обеззараживания, что снижает количество применяемой хлорки, а, следовательно, уменьшает опасность раздражения кожи, слизистых оболочек и глаз.

Так что в любом случае: Хлорка – завтрак чемпионов!

Озонирование воды

Озон – это газ, являющийся наиболее активной формой кислорода. Озон является одним из наиболее сильных окислителей, уничтожающих бактерии, споры и вирусы. По своей сути очистка воды озоном эквивалентна многократно ускоренной процедуре природной очистки воды

Достоинства метода озонирования:

широкий спектр воздействия на микроорганизмы (озон уничтожает фактически все бактерии, вирусы и органические вещества), причем активность озона во много раз выше, чем у кислорода и хлора. Например, патогенные микроорганизмы уничтожаются им в 15-20 раз, а споровые формы бактерий — в 300-600 раз быстрее, чем хлором. Вирус полиомиелита погибает при концентрации озона 0,45 мг/л через 2 минуты, тогда как от хлора вдвое большей концентрации только за 3 часа;
не образуются хлорамины, раздражающие кожу и слизистую глаз;
озон, в отличие от хлора, не оставляет никакого запаха;
обработка озоном делает воду блестящей и придаёт воде голубой оттенок (хлорирование придает зеленоватый оттенок);
передозировка озона не является проблемой, так как после окончания обработки озон превращается обратно в кислород.
обработка озоном не придаёт воде никаких дополнительных посторонних веществ и химических соединений.

Недостатки метода озонирования:

озон не имеет пролонгированного действия, так как является нестабильным газом и быстро разлагается в обычный кислород, не накапливаясь в водной среде.
озонирование воды намного дороже традиционного хлорирования;
поверхности бассейна остаются фактором риска, так как дезинфицируется только вода, проходящая через прибор;
озон токсичен при вдыхании, при высоких концентрациях озона наблюдаются поражения дыхательных путей, легких и слизистой оболочки, а хроническое воздействие микро-концентраций озона на организм человека достаточно не изучено; Кроме того чистый озон взрывоопасен. По этим причинам, работа с озоном требует тщательного контроля техники безопасности.

В общественных бассейнах генератор озона допустимо использовать только в комплексе с хлорной станцией. Обработка воды методом озонирования совместно с методом хлорирования – отличный вариант для больших бассейнов. Благодаря обработке озоном, вода в бассейне будет прозрачной, чистой и эффективно обеззараженной. Останется только поддерживать небольшую концентрацию хлора для предотвращения проникновения в бассейн и роста патогенных микроорганизмов. При этом образование хлораминов будет сведено к минимуму, а, следовательно, меньше запах хлорки и раздражение кожи и глаз.

Обеззараживание воды с применением солевого электролиза

Один из современных методов дезинфекции воды. В системах солевого электролиза хлорсодержащий реагент вырабатывается из раствора обычной поваренной соли (NaCl) методом электролиза. Электролизом — это физико-химический процесс, при котором жидкость (электролит) под воздействием электрического тока распадается на положительные и отрицательные ионы.

Существуют два варианта систем дезинфекции воды на основе солевого электролиза:

Электролизные установки, работающие по методу проточного электролиза.В воду бассейна добавляется небольшое количество соли для того, чтобы выработать через солевой электролиз, сильное дезинфицирующее средство, наполненное активным хлором. Этот окислитель, имеет способность обратно превращаться в соль после своего дезинфицирующего действия. Вот как все происходит: «подсоленная» вода из бассейна проходит через аппарат электролизер; при подаче тока к электролизной ячейке электролизера в результате электрохимической реакции возникают новые химические элементы и соединения: хлорноватистая кислота (HOCI), путем окисления уничтожающая органические вещества (микробы, бактерии, вирусы, водоросли), являющийся продуктом реакции водород (H2), который безопасно отводится со всей площади поверхности бассейна, и вновь получаемые из оставшихся после реакции компонентов NaOH и HCl соль (NaCl) и вода (H2O). Соль при этом повторно используется в процессе электролиза, и цикл реакций начинается сначала. Хлорамины во время их прохода около электродов разрушаются и выделяют хлор, который будет использован заново.
Электролизные установки, вырабатывающие хлор в отдельной емкости.При использовании такой установки не требуется добавлять соль в воду бассейна. Газообразный хлор вырабатывается путем электролиза поваренной соли внутри специальной камеры и подается в воду бассейна строго дозируемыми порциями, там в воде образуется гипохлорит натрия.

Достоинства метода обеззараживания с использованием солевого электролиза:

эффективность хлорной дезинфекции;
экономичность (в качестве расходного сырья используется обычная соль);
нет передозировки хлора, так как хлор вырабатывается постепенно, а не впрыскивается импульсами;
поддержание нужной конценцентрации. Благодаря датчикам, которыми оснащаются системы очистки данного типа, осуществляется контроль за содержанием хлора в воде бассейна и выработка необходимого количества хлора для дезинфекции;
если в воду бассейна добавляется соль, то это полезно для здоровья, так как соль, содержащаяся в воде бассейна в малых дозах, положительно оказывает положительное действие на кожу и организм в целом, возвращая жизненные силы. К тому же соленая вода сама по себе является антисептиком, что значительно упрощает дезинфекцию.

Недостаток метода обеззараживания с использованием солевого электролиза:Поверхности бассейна остаются фактором риска, так как дезинфицируется только вода, проходящая через прибор. В поверхности бетонных бассейнов, особенно в швах, стыках и углах обитает масса бактерий, справиться с которыми могут только ударные дозы хлора.

Метод обеззараживания, основанный на солевом электролизе, применяется в частных и гостиничных бассейнах, в бассейнах санаториев и ЛПУ, а также в общественных открытых и закрытых бассейнах.

II. По величине дозы хлора.

Нормальное
хлорирование (хлорирование
нормальными дозами хлора). Доза хлора
при нормальном хлорировании рассчитывается
исходя из хлорпотребности
воды.
Хлорпотребность
(или
хлорпоглощае-мость)
воды —
это то количество хлора, которое идет
на окисление органических веществ,
содержащихся в воде (при внесении хлора
в воду через некоторое время его
количество уменьшается, так как
определенное количество его, равное
хлорпотребности, идет на окисление
органических веществ). При введении
хлора в большем количестве чем
хлорпотребность, он остается в воде.
Хлор, который остается в воде называется
остаточным.
Обычно
после хлорирования остаточный
хлор составляет
0.3-0.5 мг/л (при условии, что прошло не
менее 30 минут с момента внесения хлора
в воду). Таким образом, Доза
хлора = Хлорпотребность воды +
0.3-0.5 мг/л (Остаточный
хлор). Нормальное
хлорирование применяется.чаще всего
на
водопроводных станциях, так
как вода до этого проходит тщательную
очистку и нормальных доз хлора,
обеспечивающих указанное количество
остаточного хлора вполне достаточно
(учитывая, что чем больше величина
остаточного хлора тем хуже органолептические
свойства воды). Иногда нормальное
хлорирование применяется и в
полевых условиях.
Гиперхлорирование
и
суперхлорирование
(хлорирование
повышенными дозами хлора). Применяется
обычно для хлорирования в
полевых условиях
грязной,
подозрительной в эпидемическом отношении
воды и отличается применением высоких
доз хлора. При гиперхлорипровании
используют
дозы от 10 до 50 мг/л. Продолжительность
хлорирования — 15 минут летом, 25-30 минут
зимой. Если в воде обнаружены (или
подозреваются) споры сибирской язвы,
то применяют суперхлорирование
и
дозы хлора повышают до 100 мг/л и более.
При хлорировании в полевых условиях
используют хлорную
известь, двутреть основную соль
гипохлорита кальция (ДТСГК),
которая содержит 60 % активного хлора,
нейтральный
гипохлорит кальция (НГК)
— 70 % активного хлора, а также индивидуальные
средства — хлорсодержащие
таблетки («аквасепт»,

«спороцид»,
«аквацид» и др.). После использования
повышенных доз хлора необходимо
последующее дехлорирование
воды, так
как без этого она практически не пригодна
для употребления но органолептическим
свойствам. Дехлорирование производят
с помощью гипосульфита,
а
также путем фильтрации через активированный
уголь.

Кроме
перечисленных способов хлорирование
отдельно можно назвать хлорирование
с преаммонизациеи, при
котором перед хлорированием в воду
вводят аммиак. Аммиак с хлором образует
хлорамины, которые действуют дольше,
чем просто остаточный хлор.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Различные
методы обеззараживания воды и их
гигиеническая оценка (кроме хлорирования).

Для
обеззараживания воды кроме хлорирования
применяются следующие методы: I. В
больших объемах (на водопроводной
станции).

1. Озонирование
  воды. Заключается
  в использовании озона,
  который
  является сильным окислителем. Через
  несколько минут после введения
  остаточный озон распадается с выделением
  кислорода, который не только не ухудшает,
  но улучшает органолептические свойства
  воды. Кроме того озон более активен
  чем хлор в отношении спор микроорганизмов
  и энтеровирусов.
2. Облучение
  УФ-лучамн. Является
  одним из лучших методов обеззараживания,
  так как относится к так называемым
  безреагентным методам и
  исключает изменение химического
  состава воды. Метод обеспечивает
  быструю гибель бактерий, вирусов, яиц
  гельминтов. Для УФ-облучения воды
  используют ртутно-кварцевые лампы
  (ПРК), ар-гошю-кварцевые лампы (БУВ).
  Необходимым условием является чистота
  (прозрачность, бесцветность) воды, в
  противном случае взвешенные частицы
  поглощают лучи. П.
  В малых объемах.

1. Кипячение.
  Продолжительность
  кипячения должна составлять 5-10 минут.
  Кипячение может использоваться и в
  довольно больших масштабах (больницы,
  школы)
2. Использование
  йода (2
  капли 10 % настойки йода на 1 литр воды,
  йодные таблетки)
3. Использование
  специальных устройств,
  которые
  очищают и обеззараживают воду — «Родник»,
  «Турист», «Овод» и др.
4. Обеззараживание
  ультразвуком,
  токами ультравысокой частоты и
  др.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Системы
удаления нечистот и отбросов. Методы
очистки, обеззараживания, утилизации.

По
В.Г. Горбову все отходы классифицируют
следующим образом:

Бактерицидное действие озона

С гигиеничной точки зрения метод озонирования воды имеет существенные преимущества благодаря высокому окислительно-восстановительному потенциалу бактерицидного действия.

Доза озона, необходимая для обеззараживания воды, варьируется в зависимости от содержания в воде органических веществ, от температуры воды и от величины активной реакции воды (рН).

Прозрачная и чистая ключевая вода и воды горных рек, малозагрязнённые посторонними примесями, требуют примерно 0,5 мг/л озона. Вода, поступающая из открытых водохранилищ, может вызывать расход озона до 2 мг/л. Средняя доза озона составляет 1 мг/л.

Экспериментальные исследования показали, что с повышением температуры воды необходимо также увеличивать дозу озона.

При изучении влияния активной реакции воды на обеззараживающее действие озона было установлено, что увеличение рН более 7,1 сопровождалось значительным уменьшением коэффициента использования озона водой.

Продолжительность контакта озоно-воздушной смеси с обрабатываемой водой колеблется от 5 до 15 минут сообразно с типами установок и их производительностью, (при повышении температуры время контакта увеличивается).

Хлор и озон на бактерии влияют не одинаково. При увеличении интенсивности хлорирования происходит прогрессивное отмирание бактерий. Между тем, при озонировании обнаруживается внезапное бактерицидное действие озона, соответствующее определённой критической дозе, равной 0,4-0,5 мг/л. Для меньших доз озона его бактерицидность незначительна, но и как только достигается критическая доза, отмирание бактерий становится сразу резким и полным.

Последние исследования механизма озонирования показали, что действие его происходит быстро при условии поддержания нужной концентрации в течение определённого времени. Это действие обусловлено озонированием массы бактериальных протеинов в процессе каталитического окисления. Между тем, хлор производит только выборочное отравление жизненных центров бактерий, причём довольно медленное из-за необходимости длительного времени для диффузии в цитоплазме.

На обеззараживающее действие озона влияет цветность воды, так озонирование неосветлённой воды неэкономично и неэффективно, так как большие количества озона расходуются на окисление веществ, которые могут быть задержаны обычными очистными сооружениями. Обработка воды озоном целесообразна только после её осветления, а так же фильтрования (доза озона уменьшается в 2-2,5 раза, чем для нефильтрованной воды).

Исследования показали, что из бактерий, кишечная палочка оказалась наиболее устойчивой к действию окислителей из всей группы кишечных бактерий, быстро погибает при озонировании. Также эффективно использование озонирования в борьбе с возбудителями брюшного тифа и бактериальной дизентерии.

Хлорирование воды большими дозами

Названный
метод применяется, главным образом, в
военно-полевой практике, когда ограничен
выбор водоисточников и иногда приходится
использовать воду низкого качества.
Сущность метода заключается в том, что
в воду вносится повышенное количество
активного хлора, в расчете на последующее
дехлорирование. Доза активного хлора
выбирается в зависимости от физических
свойств воды (мутности, цветности),
характера и степени благоустройства
водоисточника и от эпидемической
обстановки. В большинстве случаев она
равняется 20-30 мг/л, время контакта — 30
мин.

Метод
обладает следующими преимуществами:
1) надежный эффект обеззараживания даже
мутных и окрашенных вод, содержащих
аммиак; 2) упрощение техники хлорирования
(ненужно определять хлорпотребность
воды; 3) снижение цветности воды за счет
окисления хлором органических веществ
и перевода их в неокрашенные соединения;
4) устранение посторонних привкусов и
запахов, особенно обусловленных
присутствием сероводорода, а также
разлагающихся веществ растительного
и животного происхождения; 5) отсутствие
хлорфенольного запаха при наличии
фенолов, так как при этом образуются не
моно-, а полихлорфенолы, которые запахом
не обладают; 6) разрушение некоторых
отравляющих веществ и токсинов
(ботулотоксинов); 7) уничтожение споровых
форм микроорганизмов при дозе 100-150 мг/л
активного хлора и длительном контакте
(2-5 ч); 8) значительное улучшение условий
для процесса коагуляции. Перечисленные
положительные стороны метода делают
его весьма ценным для практики улучшения
качества воды в полевых условиях,
особенно в связи с опасностью применения
бактериологического и химического
оружия.

К
недостаткам метода следует отнести
необходимость дополнительной обработки
воды — дехлорирования и повышенный
расход хлора и его препаратов, что имеет
значение лишь при обработке больших
количеств воды на крупных водопроводных
станциях.

В
качестве средств дехлорирования могут
быть использованы химические вещества,
связывающие избыточное количество
хлора, и сорбция хлора на соответствующих
сорбентах. Химические вещества,
переводящие хлор в инактивное соединение,
обычно относятся к группе восстановителей
— это тиосульфат натрия, сернокислый
натрий, сернокислый натрий и сернистый
ангидрид. Дехлорирование сорбцией
производится с помощью угля, лучше
активированного.

Понравилось? Оцените статью!