Обеззараживание воды

Обеззараживание воды: хлорирование, ультрафиолет, озонирование

Цель процесса обеззараживания воды – сделать воду микробиологически стабильной и безопасной для использования человеком. Чаще дезинфекция проводится от вирусов, бактерий (сальмонеллы, холеры, шигеллы, кампилобактерии), лямблии и других криптоспоридий. Обычно дезинфекция происходит в определенном резервуаре, где происходит контакт обеззараживающего вещества с водой, чтобы процесс полностью завершился.

Есть 2 основных метода обеззараживания: физические и химические (реагентные).

В физических (безреагентных) различают:

• кипячение;
• ультрафиолет;
• ультразвук;
• мембранные способы.

В свою очередь в химическом (реагентном) различают:

• окислительные (озонирование и хлорирование);
• неокислительные (биоциды, бактерицидные сорбенты и тяжелые металлы (медь, серебро)).

Хлорирование – самый дешевый метод обеззараживания воды, поэтому его широко используют в центральном водоснабжении. Хлорирование воды хорошо изучен и прост в использовании метод. Хлор активен по отношению к большинству микроорганизмов и обеспечивает высокую степень обеззараживания. Только такой метод обеззараживание воды хлором оказывает эффект последействия, необходимого при транспортировке воды в трубопроводах и поддержании микробиологической чистоты воды. И из-за этого эффекта можно чувствовать запах и привкус хлора. Ввиду того, что сам хлор является достаточно токсичным газом, обеззараживание воды им происходит за счет гипохлорита натрия. Концентрация 4 частицы на миллион или 4 мг/литр считается безопасной. Методы хлорирования воды имеют побочные продукты, к ним можно отнести летучие хлорорганические соединения, тригалометаны, броматы и броморганические соединения, хлориты и хлораты, йодаты и йодорганические соединения. А еще хлорирование хоть достаточно эффективно в борьбе с бактериями, оно недостаточно эффективно с простейшими патогенными формами (цисты, лямблии, криптоспоридии).

Ультрафиолет

Этот метод заключается в прямом облучении (ламда=250-270 нм) на нуклеиновые кислоты ДНК и РНК. Особенностью этого метода является то, что в процессе обеззараживания количество микроорганизмов на входе и выходе из фильтра одинаково. В процессе излучения происходит нарушение в структуре мембран и клеточных оболочек и снижается способность их к размножению так, чтобы это не вредило организму человека. Но для исходной воды есть требования: мутность до 2 мг/л; цветность до 20 градусов, Fe до 1 мг/л, коли индекс до 10000 шт/л.

Преимуществами этого метода являются:

• широкий спектр действия;
• физико-химический состав воды сохраняется;
• отсутствие ограничения дозы по верхнему пределу;
• сокращение времени технологических действий;
• компактность и универсальность применения;
• простота технологического оборудования;
• отсутствуют вторичные продукты;
• не нужно создавать реагентное хозяйство.

Недостатками этого метода:

• падение эффективности при обработке плохо очищенной воды (мутная, цветная вода плохо просвечивается);
• периодически отмирание ламп от налетов, осадков;
• отсутствует "последствие", то есть возможно вторичное (после обработки излучением) заражение воды.

Озонирование

Этот метод используется еще с 1906 года на заводах питьевой воды во Франции и сейчас этот метод был утвержден безопасным управлением по контролю за лекарствами и продуктами США. Это соединение нестабильно, состоит из трех атомов кислорода и легко теряет один из них. Очень сильный и эффективный способ борьбы с самыми простыми и другими патогенами. Чаще озон добывают путем пропускания кислорода скрозь ультрафиолетовый свет. В процессе дезинфекции не образуется неприятный запах, вкус и меньше побочных продуктов, как при хлорировании. Основным его недостатком является энергоемкость процесса. Из побочных продуктов можно выделить образующийся возможный канцероген бромат. Максимально разрешенной концентрацией которого по данным американского агентства по охране окружающей среды составляет 10 ppb или частиц на миллиард.