Кулик Тетяна Олександрівна
Факультет екології та хімічної технології
Спеціальність: Екологія хімічних виробництв
Методи знезараження води
nbspnbspnbspnbspnbsp В даний час проблема знезараження води є дуже актуальною, тому в якості Індивідуальні завдання була обрана саме ця тема. Також на вибір теми індивідуального завдання вплинуло її безпосереднє відношення до теми моєї магістерської роботи.
nbspnbspnbspnbspnbspОбеззаражіваніе води - заходи, в ході яких відбувається знищення мікроорганізмів і вірусів, що викликають інфекційні захворювання.
nbspnbspnbspnbspnbspПо способу впливу на мікроорганізми методи знезараження води поділяються на термічні (кип'ятіння); олігодінаміческіе (обробка іонами благородних металів); фізичні (знезараження ультрафіолетовими променями, ультразвуком і т. д.); хімічні (обробка окислювачами: хлором і його сполуками, озоном, перманганатом калію і т. п.) [1, 2].
термічний метод
nbspnbspnbspnbspnbspКіпяченіе є виключно побутовим шляхом знезараження, проте він не дає повної гарантії загибелі бактерій або їх спор. Крім того, при кип'ятінні відбувається видалення з води розчинених у ній газів (кисню, вуглекислого газу), що знижує її смакові властивості.
nbspnbspnbspnbspnbspПрі кип'ятінні відбувається часткове пом'якшення води через те, що в осад випадає частина солей кальцію і магнію, які з розчинних гідрокарбонатних солей переходять в нерозчинні карбонатні [1].
Знезараження води сріблом
nbspnbspnbspnbspnbspОбработка води, в якій міститься 0,05 - 0,2 мг / дм 3 срібла, напротязі 30 - 60 хв дaет можливість досягти санітарних норм. Для розчинення срібла в воді використовують методи контактування води з розвиненою поверхнею металу, розчиненням солей срібла або електролітичним розчиненням металевого срібла. Найбільшого поширення набув останній метод, заснований на анодному розчиненні срібла.
nbspnbspnbspnbspnbspОднако срібло, як і інші важкі метали, здатне накопичуватися в організмі і викликати захворювання (аргироз - отруєння сріблом). Крім того, для бактерицидного дії срібла на бактерії потрібні чималі концентрації, а в допустимих кількостях (близько 50 мкг / л) воно здатне надавати лише бактеріостатичну дію, тобто зупиняти ріст бактерій, не вбиваючи їх. А деякі види бактерій взагалі практично не чутливі до сріблу.
nbspnbspnbspnbspnbspВсе ці властивості обмежують застосування срібла. Воно може бути доречно тільки в цілях збереження початково чистої води для тривалого зберігання [2, 3].
Знезараження води ультрафіолетовими променями
nbspnbspnbspnbspnbspДанний метод заснований на здатності ультрафіолетового випромінювання з певною довжиною хвилі згубно діяти на ферментні системи бактерій. Ультрафіолетові промені знищують не тільки вегетативні, але і спорові форми бактерій, і не змінюють органолептичних властивостей води. Важливо відзначити, що оскільки при УФ-опроміненні не утворюються токсичні продукти, то не існує верхньої межі дози. Збільшенням дози УФ-випромінювання майже завжди можна домогтися бажаного рівня знезараження. Як джерело випромінювання використовуються ртутні лампи, виготовлені з кварцового піску.
nbspnbspnbspnbspnbspМетод не вимагає складного обладнання та легко може застосовуватися в побутових комплексах водопідготовки в приватних будинках.
nbspnbspnbspnbspnbspФактором, що знижує ефективність роботи установок УФ-обез¬заражіванія при тривалій експлуатації, є забруднення кварцових чохлів ламп відкладеннями органічного і мінерального складу. Великі установки забезпечуються автоматичною системою очищення, яка здійснює промивку шляхом циркуляції через установку води з додаванням харчових кислот. В інших випадках застосовується механічна очистка.
nbspnbspnbspnbspnbspОсновним недоліком методу є повна відсутність післядії [4].
Ультразвукова обробка води
nbspnbspnbspnbspnbspОбеззаражіваніе води ультразвуком засноване на здатності його викликати так звану кавітацію - утворення пустот, що створюють велику різницю тиску, що веде до розриву клітинної оболонки і загибелі бактеріальної клітини. Бактерицидну дію ультразвуку різної частоти досить значно і залежить від інтенсивності звукових коливань.
nbspnbspnbspnbspnbspВ даний час цей спосіб ще не знайшов достатнього застосування в системах очищення води, хоча в медицині він широко використовується для дезінфекції інструментарію і т.п. в так званих ультразвукових мийках [2].
озонування
nbspnbspnbspnbspnbspОзонірованіе води засноване на властивості озону розкладатися у воді з утворенням атомарного кисню, що руйнує ферментні системи мікробних клітин і окисляє деякі сполуки, які надають воді неприємний запах (наприклад, гумінові підстави). Кількість озону, необхідна для знезараження води, залежить від ступеня забруднення води і складає 1-6 мг / дм 3 при контакті в 8-15 хв; кількість залишкового озону повинна складати не більше 0,3-0,5 мг / дм 3. т. к. більша доза додає воді специфічний запах і викликає корозію водопровідних труб.
nbspnbspnbspnbspnbspОднако в зв'язку з великою витратою електроенергії, використанням складної апаратури і необхідністю висококваліфікованого обслуговування, озонування знайшло застосування для знезараження питної води тільки при централізованому водопостачанні.
nbspnbspnbspnbspnbspМетод озонування води технічно складний і найбільш дорогий. Технологічний процес включає послідовні стадії очищення повітря, його охолодження і осушення, синтезу озону, змішання озоновоздушной суміші з оброблюваної водою, відведення та деструкції залишкової озоновоздушной суміші, виведення її в атмосферу. Все це вимагає також додаткового допоміжного обладнання (озонатори, компресори, установки осушки повітря, холодильні агрегати і т. Д.), Об'ємних будівельно-монтажних робіт.
хлорування
nbspnbspnbspnbspnbspНаіболее поширеним методом знезараження води був і залишається метод хлорування. Це пояснюється високою ефективністю, простотою використовуваного технологічного обладнання, дешевизною застосовуваного реагенту - рідкого або газоподібного хлору - і відносною простотою обслуговування.
nbspnbspnbspnbspnbspОчень важливим і цінним якістю методу хлорування є його післядія. Якщо кількість хлору взято з деяким розрахунковим надлишком, так щоб після проходження очисних споруд в воді містилося 0,3-0,5 мг / л залишкового хлору, то не відбувається вторинного росту мікроорганізмів у воді.
nbspnbspnbspnbspnbspХлор є сильнодіючим токсичною речовиною, що вимагає дотримання спеціальних заходів щодо забезпечення безпеки при його транспортуванні, зберіганні і використанні; заходів щодо попередження катастрофічних наслідків в надзвичайних аварійних ситуаціях. Тому ведеться постійний пошук реагентів, що поєднують позитивні якості хлору і не мають його недоліків.
nbspnbspnbspnbspnbspПредлагается застосування діоксиду хлору, який має низку переваг, таких як: більш висока бактерицидну і дезодорує, відсутність в продуктах обробки хлорорганічних сполук, поліпшення органолептичних якостей води, відсутність необхідності перевезення рідкого хлору. Однак діоксид хлору доріг, повинен проводитися на місці за досить складною технологією. Його застосування має перспективу для установок відносно невеликий продуктивності.
nbspnbspnbspnbspnbspПрімененіе для знезараження води хлорвмісних реагентів (хлорного вапна, гіпохлоритів натрію і кальцію) менш небезпечно в обслуговуванні і не вимагає складних технологічних рішень. Однак використовується при цьому реагентне господарство більш громіздко, що пов'язано з необхідністю зберігання великих кількостей препаратів (в 3-5 разів більше, ніж при використанні хлору). У стільки ж разів збільшується обсяг перевезень. При зберіганні відбувається часткове розкладання реагентів зі зменшенням вмісту хлору. Залишається необхідність влаштування системи припливно-витяжної вентиляції та дотримання заходів безпеки для обслуговуючого персоналу. Розчини хлорвмісних реагентів корозійно-активні і вимагають обладнання і трубопроводів з нержавіючих матеріалів або з антикорозійним покриттям [5].