Обеззараживание питьевой воды

Содержание
  1. Обеззараживание питьевой воды без химии: обзор систем и установок
  2. Что означает обеззараживание питьевой воды?
  3. Есть ли альтернатива хлору?
  4. Ультрафиолетовая (Уф) установка обеззараживания воды: плюсы и минусы
  5. Электронное (не химическое) обеззараживание воды
  6. Дополнительные способы и методы обеззараживания воды
  7. Какое средство все-таки выбрать?
  8. Как обеззараживать питьевую воду
  9. Химические методы обеззараживания
  10. Хлорирование
  11. Озонирование
  12. Физические способы обеззараживания
  13. Обеззараживание ультрафиолетом
  14. Ультразвуковая обработка
  15. Комбинированные способы обеззараживания
  16. Современные методы обеззараживания питьевой воды (стр. 1 из 4)
  17. Введение
  18. 2.1 Хлорирование
  19. 2.1.1 Хлор
  20. Способы обеззараживания воды
  21. Использование хлора и содержащих его веществ
  22. Озонирование воды
  23. Использование ионов серебра
  24. Обеззараживание воды ультразвуковыми волнами
  25. Термическая обработка
  26. Ультрафиолетовые лампы
  27. Обеззараживание питьевой воды, современные методы и способы
  28. Питьевая вода – особенности применения
  29. Эффективность и популярность обеззараживания питьевой воды хлором

Обеззараживание питьевой воды без химии: обзор систем и установок

Обеззараживание питьевой воды

Одной из интересных и необычных проблем человечества является дилемма – можно ли избавиться от вредного бактериального мусора в воде, не прибегая к помощи вредностей в виде хлора и подобных ему химикатов.

Какой должна быть простейшая и доступнейшая система обеззараживания питьевой воды без химикатов? И на сегодня рынок готов предоставить потребителю такие возможности.

Главное, чтобы у него хватило на это средств.

Что означает обеззараживание питьевой воды?

Если в водоносном ресурсе подтверждается наличие вредных бактерицидов и вирусов, то обеззараживание воды – это не просто процедура, это суровая, можно сказать жизненная необходимость. Причем устранить такие заражения приходиться как в технической, промывочной, так и в воде для готовки. Причина тому:

  • В питьевой воде, бактерии приводят к смерти;
  • В технической – к прогрессированию коррозии и заиливанию оборудования.

Какую сферу не возьми, а бактериологическое заражение крайне опасно в любой. Еще свежи воспоминания, да и история услужливо подскажет о том, как эпидемии свирепствовали, как люди умирали пачками из-за того, что не было просто чистой, обеззараженной воды.

На тот момент и химия еще не знала того расцвета и развития, какого она достигла уже в 20 веке. С помощью банальной дезинфекции человечеству удалось избежать таких болезней, как брюшной тиф, чума, холера, гепатит и т.п.

Очень многие болезни передаются и передавались через водный ресурс.

Классического обеззараживания не существует, да и сфера продолжает развиваться. Его можно сделать своими силами, а можно прибегнуть к химическим или техническим средствам.

Простейшее дезинфицирование можно провести очень просто. Нужно воду прокипятить. Но делать это постоянно нецелесообразно. Да и весьма хлопотно, к тому же все отложения на поверхностях останутся на месте.

Может быть, какие-то бактерии будут устранены, но далеко не все.

В итоге все способы обеззараживания воды можно разделить, как любой другой практически способ очистки на две большие подгруппы – это дезинфекция химикатами и дезинфекция естественными силами.

Первый вариант представляет собой добавление в воду всех возможных соединений хлора, а второй воздействие на бактерии в воде с помощью различных видов облучения. Здесь работает не только ультрафиолет.

Степень эффективности каждого метода примерно одинакова, только облучение в состоянии убивать почти все бактерии, но у него нет остаточного эффекта, а у хлора этот волшебный эффект есть.

На сегодня лучше всего работает именно хлорирование. Но во многом эффект данного способа сокрыт в его стоимости, точнее дешевизне. Куда добавляется возможность дезинфицировать воду еще в течение 120 минут, после растворения в воде. Таким образом, обеззараживанием можно смело назвать полное устранение из воды бактерицидности и различных вирусов.

Есть ли альтернатива хлору?

При такой рекламе хлору, как было написано выше, есть ли смысл покупать иную установку обеззараживания воды кроме обычного впрыскивающего дезинфектора? На самом деле и хлор не так безопасен, как кажется при мимолетном внимании. Впрочем, люди страдающие аллергией подтвердят сразу всю никчемность использования хлорсодержащих препаратов в некоторых случаях.

При использовании химических способов обеззараживания воды крайне важным вопросом становится доза.

Второй вопрос при химической реакции скорость растворения в воде данного реагента и время работы дезинфектора после полного растворения. Дозу без проб определить невозможно.

Да и предварительного анализа состояния воды точно не избежать. Потому идеальная дезинфекция воды достигается методом проб и частых ошибок.

С какой стороны не посмотри, но химическая дезинфекция подразумевает применение чуть большего количества химикатов для остаточного эффекта.

Как работает альтернатива хлору? У безреагентных способов очистки и обеззараживания воды рассчитывается энергообъем, который пойдет на создание облучающего поля. Ультрафиолетовое обеззараживание воды, как альтернативный способ облучения, работает намного мощнее химикатов.

Коли индекс, который подразумевает устранение вирусов, что у озонирования, что у облучения значительно выше, чем у обеззараживания воды хлором.

У химикатов есть один большой недостаток – его составляющие очень неплохо реагируют с другими веществами в воде и получаются новые элементы, которые непросто убрать или хотя бы растворить.

Потому обеззараживание воды хлором сегодня массировано вытесняют с рынка озонирование и облучение. Озонирование, в отличии от хлорирования прекрасно можно применять для обеззараживания питьевой воды. Озон есть не что иное, как жидкий кислород, и при контакте с водой он образует осадок с вирусами и потом просто испаряется с поверхности воды.

Озон образует в воде атомарный кислород, он отлично справляется с микробами, разрушая их. Но при этом есть пределы и растворению озона в воде. Мега концентрация озона в водном ресурсе может привести к ускоренной коррозии и даст воде тлетворный запах. Но при правильном использовании озон является самым безопасным способом обеззараживания воды.

Еще из альтернатив можно выделить растворение в воде солей металлов, но тут крайне важна правильная доза. Т.к. соли металлов намного токсичнее хлора. Можно обрабатывать воду активированным углем или катионами серебра.

Последнее в последнее время обрело популярность. Такое средство для обеззараживания воды называют посеребрением. Но плохо в таком методе то, что стоячая вода приводит к резкому ухудшению результатов работы катионов серебра.

Самый удобный вариант получить дезинфицированную воду – облучить ее ультрафиолетом. Если хлорка хоть и сильна, но бактерии к ней привыкают, то ультрафиолет отлично убирает и споры бактерий и органолептика в порядке – не меняется ни цвет, ни вкус, ни запах воды. Но если исходная вода слишком грязная, то ультрафиолет будет очень малоэффективен.

Ультрафиолетовая (Уф) установка обеззараживания воды: плюсы и минусы

Итак, с хлорированием и его недостатками все ясно, что дает потребителю ультрафиолетовая дезинфекция? Стоит ли ее монтировать, не повлияет ли она дурно на здоровье человека? Человек облучение подобного рода не ощущает и никак не поддается его влиянию.

Обеззараживание питьевой воды часто проводят с его помощью. И проводят на первичных стадиях обработки и очистки воды. Часто приходится дополнять безреагентную чистку еще и реагентной. Но, тем не менее, ультрафиолет все набирает в популярности.

Он экономичен, безопасен, в обслуживании мало, что стоит. В общем, одни сплошные плюсы.

Работает такое излечение на расстояние до четырехсот нанометров. При средней части УФ спектра происходит массовая гибель бактерий. На сегодня установки со спектром в районе 250-270 нм и производят. Это самая эффективная дальность излучения, позволяющая уничтожить, как можно больше бактерий одним только уф обеззараживанием воды.

Но для того, чтобы устройство работало как часы, и при этом давало нужный эффект, требуются определенные условия для работы. Это:

  • Определенная доза облучения на кубометр воды;
  • Тщательный анализ состава бактерий в воде;
  • Точная подборка параметров излучателя, исходя из анализа бактерицидного состава воды.

Ультрафиолетовое обеззараживание воды позволяет не награждать воду осадком, он достаточно универсален и главное безопасен. С его помощью можно почистить воду и от остатков предыдущих химических чисток. Из минусов можно выделить не всеядность метода. Не все бактерии подвержены разложению под влиянием облучения. Если в воде слишком много органики, то облучение будет малоэффективно.

Электронное (не химическое) обеззараживание воды

Одним из способов обезопасить воду, устранив бактерии, является электронное облучение. В том числе электромагнитное. Многие потребители уже знакомы с электромагнитным умягчением воды, но не все знают, что есть такие устройства, как, например АкваЩит-Pro, которые помогают воду обеззаразить и умягчить одновременно.

Pro-модель намного мощнее, чем подобные аналоги.

Из положительных, в сравнении с конкурентами, моментов можно отметить, что модель Про в состоянии работать с водой, которая обладает содержанием железа в три миллиграмма на кубометр и с известковостью с цифрой в 21! Дальность облучения составляет две тысячи метров. При этом производитель может подкорректировать показатели работы под запросы потребителя.

Данное устройство выпускают в специальном защищенном корпусе, электронное содержимое специально прячут в акриловый корпус, который не пропустит ни пыль, ни грязь. Специальный светодиод сообщит потребителю о состоянии работы процессора.

Благодаря облучению, погибают и бактерии. Электричество заряжает саму оболочку, что наталкивается на излучение, проходящее в трубе. В результате под давлением бактерии просто разрывает.

Таким образом, один прибор АкваЩит-Pro в состоянии обеспечить мини систему водоподготовки без лишних затрат.

Дополнительные способы и методы обеззараживания воды

Дополнительных методов и способов гарантировать чистую мягкую и обеззараженную воду не так много. Это озонирование, серебрение, медное обеззараживание. О сущности каждого метода уже было сказано. Озон хорош всем, кроме своей дороговизны. Такую установку нужно покупать полностью. Транспортировать жидкий озон нельзя, потому его придется производить на месте.

При посеребрении воды, много вопросов возникает к самому материалу. Серебро довольно токсично. И если посеребренную воду пить постоянно, то можно заработать такую болезнь, как аргироз. Кожа при этом может измениться безвозвратно, пергментация начинается очень сильная.

Да и серебро совсем не панацея от большинства вирусов и некоторых даже самых простых бактерий.

Обработка воды медью вроде считается полезной. Без медных соединений иммунная система человека работала бы со сбоями.

Обеззараживать воду таким образом можно, но переизбыток меди в воде опять же крайне сильно стимулирует коррозию. Переизбыток такого вещества приводит к токсичным образованиям.

Потому дочищать придется не только весь водный поступающий ресурс, но и кафельные стенки бассейна, например.

Какое средство все-таки выбрать?

Для квартиры, где в воде присутствует и бактериальное заражение, и жесткость, лучше всего смонтировать электромагнитную установку, что поможет одним прибором убрать сразу несколько видов вредных примесей. Если вода техническая, а достаточных средств пока нет, то лучшее средство для обеззараживания воды конечно хлор.

Если есть необходимость обеззараживать большие объемы, и без лишних химикатов это следует проводить, то идеалом будет ультрафиолет. Какой частный случай не возьми, а применение того или иного дезинфектора зависит от нескольких факторов.

Сколько будет стоить будущая установка, во сколько обойдется анализ состояния воды. И исходя из этих входящих, модель дезинфектора и будет определена. Сказать о каком-то лучшем приборе нельзя. Слишком много дополнительных факторов.

Каждому конкретному случаю свой дезинфектор.

Источник: http://www.o8ode.ru/article/dwater/purewater/Disinfection-of-drinking-water-without-chemicals-review

Как обеззараживать питьевую воду

Обеззараживание питьевой воды
≡  2 Февраль 2017   ·  Рубрика: Очистка воды   

Размер текста

При помощи различных способов фильтрации из воды удаляются механические взвеси и растворенные вещества. Ее умягчают, освобождают од органических и неорганических соединений.

Однако после фильтрации в воде могут оставаться загрязнения биологического характера. С бактериями и вирусами, многие из которых вызывают заболевания человека, может справиться далеко не каждый фильтр.

Чтобы устранить биологическое загрязнение, выполняют обеззараживание питьевой воды.

Для обеззараживания применяют целый ряд методов. Все они делятся на три основные группы: физические, химические и комбинированные.

Химические методы обеззараживания

К этой группе относятся методы, в которых применяются химические реагенты. Жидкость обрабатывают хлорсодержащими веществами или хлором, озоном и некоторыми другими составами воздействующими на биологические объекты.

При использовании химических средств важно точно определить количество реагента и время воздействия. Вещества в малых дозах не всегда могут убить всех бактерий, некоторые остаются и быстро восстанавливают численность.

Увеличивать дозу больше необходимого тоже нельзя. Многие вещества токсичные и при употреблении человеком могут вызвать отравление. Кроме того, они образуют мутагенные и канцерогенные соединения.

Хлорирование

Распространенным способом обработки воды является хлорирование. Это старый метод, который остается популярным до настоящего времени. Популярность объясняется дешевизной компонентов, эффективностью, длительным последействием, благодаря которому не происходит повторного роста микроорганизмов.

Однако хлор обладает высокой токсичностью, он создает мутагенные и канцерогенные соединения. Далеко не всегда они удерживаются фильтрами. Только очень тонкая очистка позволяет освободить воду от таких компонентов.

Рис. 1 Очистка и обеззараживание воды хлором

Наибольший вред человеку наносят соединения тригалометаны, обладающие высокой канцерогенностью. Хлор и производные способны вызывать заболевания пищеварительной системы, сердца и сосудов, а также некоторые другие.

Для обеззараживания воды используют хлорную известь, непосредственно сам хлор и другие соединения.

Озонирование

При внесении озона в воду происходит его распадение на атомарный кислород, который обладает сильной окислительной активностью. Он разрушает системы микробных клеток, устраняет ряд запахов. Но при излишнем внесении озон сам создает неприятный запах и усиливает коррозионные процессы, что разрушает металлические трубы.

Данный метод является одним из наиболее безопасных для здоровья человека. Его малое распространение объясняется высокими затратами и сложностью. Для использования озонирования требуется специальное сложное оборудование и специалисты, которые могут с ним работать. При таком методе обеззараживания увеличивается расход электроэнергии.

Рис. 2 Метод очистки и обеззараживания воды озоном

Сам озон токсичен и в некоторых случаях взрывоопасен. Для частного домовладения такой метод обеззараживания окажется весьма затратным. Потребуется не только дорогостоящая установка, но и регулярное посещение специалиста для обслуживания системы.

Группа других реагентов весьма обширная. В нее входят полимерные антисептики, которые эффективны и не вредят организму человека. Сюда же можно отнести соединения тяжелых металлов, бром и йод. Они используются не часто, поскольку требуют точных расчетов и определенных знаний, но их применение позволяет эффективно очистить воду от бактериального загрязнения.

Рис. 3 Домашний способ обеззараживания

Обеззараживают воду и сильные окислители. К ним относят гипохлорит натрия, перманганат калия, перекись водорода и некоторые другие. При их использовании надо правильно рассчитать дозу, а в случае перманганата калия еще и удалить соединения марганца.

Физические способы обеззараживания

Физические методы основаны на применении ультрафиолетовых лучей, ультразвука и других методов, которые убивают микроорганизмов. Предварительно воду очищают от взвеси, поскольку мутность снижает эффективность воздействия.

Обеззараживание ультрафиолетом

Ультрафиолетовые лучи оказывают действие на обмен веществ в бактериальной клетке и на ее ферментные системы. Уничтожаются и споры бактерий. При этом вкус, цвет и запах воды не изменяются. Токсические вещества при воздействии не образуются, поэтому можно увеличивать дозу облучения.

Рис. 4 Чтобы обеззаразить воду ультрафиолетом нужна установка

Для выполнения ультрафиолетового обеззараживания потребуется специальная установка. Стоимость ее будет выше, чем стоимость хлорирования, но дешевле озонирования.

Используют ультрафиолет только после очистки воды от механических взвесей. Замутненность препятствует проникновению лучей.

Эффективность работы установки снижается при отложении на поверхности лампы минеральных солей. Очищают их механическим способом или создавая кислую среду проходящей жидкости.

Ультразвуковая обработка

Использование ультразвука для обеззараживания воды является относительно новой методикой. Звуковые волны, имеющие определенную частоту, создают в воде пустоты с большой разницей в давлении. Это давление разрывает оболочки бактериальных клеток.

Характер бактерицидного воздействия и эффективность обеззараживания зависит от особенностей звуковых колебаний. Особенную роль играет их интенсивность.

Такая обработка безопасна для человека. Она не изменяет характеристики воды, но требует дорогостоящего оборудования. Оборудование нужно периодически обслуживать, а услуги специалистов также не дешевы.

https://www.youtube.com/watch?v=-9JIDx6UohQ

Создается ультразвук специальным генератором. Он может быть пьезоэлектрическим или магнитострикционным.

Применяя ультразвук для уничтожения микроорганизмов, следует помнить, что низкая частота звука усиливает рост бактерий. Очень важно правильно настроить прибор.

Самым простым вариантом физического обеззараживания является кипячение. С его помощью уничтожаются все виды микроорганизмов. Помимо них при кипячении из воды выводятся антибиотики, растворенные газы и снижается жесткость.

Рис. 5 Очищение кипячением

Широкое промышленное применение такого метода обеззараживания невозможно из-за его высокой энергозатратности.

Комбинированные способы обеззараживания

Чтобы увеличить эффективность обеззараживания воды, методы применяют в комплексе. Сочетают обычно безреагентные способы с реагентными.

Примером такого воздействия становится сочетание ультрафиолетовой обработки с последующим хлорированием. Ультрафиолет убивает все возможные бактерии, вирусы и их споры, а хлорирование предотвращает повторное заражение.

В результате не только вода длительное время оказывается не зараженной микроорганизмами, но и значительно сокращается количество используемых реагентов.

С уменьшением концентрации хлора снижается и негативное воздействие на организм человека.

Существуют и другие варианты комбинированного обеззараживания. Так вода подвергается воздействию сразу двух физических методов: ультразвука и ультрафиолета. На выходе получают полностью обеззараженный объем жидкости. Существуют приборы, в которых объединены эти два способа.

Какой бы вариант ни был выбран, обязательно требуется предварительный анализ биологической загрязненности. На основании этого подбирается дозировка реагентов, длительность воздействия и необходимость доочистки. В домашних условиях оптимальными будут ультрафиолетовые установки.

Советуем почитать: Очистка сточных вод

с друзьями:

с друзьями:

Возможно вам также будет интересно почитать:

Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

Источник: http://oburenie.ru/ochistka/obezzarazhivanie-vody.html

Современные методы обеззараживания питьевой воды (стр. 1 из 4)

Обеззараживание питьевой воды

Введение.

1. Гигиенические задачи обеззараживания питьевой воды.

2. Реагентные (химические) методы обеззараживания питьевой воды.

2.1 Хлорирование.

2.1.1 Хлор.

2.1.2 Диоксид хлора.

2.1.3 Гипохлорит натрия.

2.1.4 Хлорсодержащие препараты.

2.2 Озонирование.

2.3 Другие реагентные способы дезинфекции воды.

3. Физические методы обеззараживания питьевой воды.

3.1 Кипячение.

3.2 Ультрафиолетовое облучение.

3.3 Электроимпульсный способ.

3.4 Обеззараживание ультразвуком.

3.5 Радиационное обеззараживание.

3.6 Другие физические методы.

4. Комплексное обеззараживание.

Заключение.

Список литературы.

Введение

Среди многих отраслей современной техники, направленных на повышение уровня жизни людей, благоустройства населенных мест и развития промышленности, водоснабжение занимает большое и почетное место.

Ведь вода – это непременная часть всех живых организмов, жизнедеятельность которых без воды невозможна. Для нормального течения физиологических процессов в организме человека и для создания благоприятных условий жизни людей очень важно гигиеническое значение воды.

В настоящее время обеспечение населения водой высокого качества стало настоящей проблемой.

Проблема питьевого водоснабжения затрагивает очень многие стороны жизни человеческого общества в течение всей истории его существования. В настоящее время это проблема социальная, политическая, медицинская, географическая, а также инженерная и экономическая.

На питьевые и бытовые потребности населения, коммунальных объектов, лечебно-профилактических учреждений, а также на технологические нужды предприятий пищевой промышленности расходуется около 5-6% общего водопотребления.

Технически обеспечить подачу такого количества воды нетрудно, но потребности должны удовлетворяться водой определённого качества, так называемой питьевой водой.

Питьевая вода – это вода, отвечающая по своему качеству в естественном состоянии или после обработки (очистки, обеззараживания) установленным нормативным требованиям и предназначенная для питьевых и бытовых нужд человека.

Основные требования к качеству питьевой воды: быть безопасной в эпидемическом и радиационном отношении, быть безвредной по химическому составу, обладать благоприятными органолептическими свойствами.

Для удовлетворения этих требований в настоящее время используется целый комплекс мер по подготовке питьевой воды.

Конечно, в реках и других водоёмах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает очень медленно. Реки уже давно не справляются со сбросами сточных вод и другими источниками загрязнения.

А ведь уровень бактерицидного воздействия в сточных водах часто превышает норму в тысячи и миллионы раз. Стоки попадают в реки и озёра, а большинство городских водоканалов берут воду именно из них.

Таким образом, обязательными процессами в подготовке питьевой воды являются качественная очистка и обеззараживание сточных вод.

Обеззараживанием воды называется процесс уничтожения находящихся там микроорганизмов. В процессе первичной очистки вод задерживаются до 98% бактерий. Но среди оставшихся бактерий, а также среди вирусов могут находиться патогенные (болезнетворные) микробы, для уничтожения которых нужна специальная обработка воды – её обеззараживание.

При полной очистке поверхностных вод обеззараживание необходимо всегда, а при использовании подземных вод – только тогда, когда микробиологические свойства исходной воды этого требуют. Но на практике использование для питья и подземных, и поверхностных вод практически всегда без обеззараживания невозможно.

Вода природных источников питьевого водоснабжения, как правило, не соответствует гигиеническим требованиям к питьевой воде и требует перед подачей населению подготовки — очистки и обеззараживания.

Очистка воды, включающая её осветление и обесцвечивание , является первым этапом в подготовке питьевой воды. В результате её из воды удаляются взвешенные вещества, яйца гельминтов и значительная часть микроорганизмов. Но часть патогенных бактерий и вирусов проникает через очистные сооружения и содержится в фильтрованной воде.

Для создания надёжного и управляемого барьера на пути возможной передачи через воду кишечных инфекций и других не менее опасных болезней применяется её обеззараживание, т.е. уничтожение живых и вирулентных патогенных микроорганизмов – бактерий и вирусов.

Ведь именно микробиологические загрязнения воды занимают первое место в оценке степени риска для здоровья человека. Сегодня доказано, что опасность заболеваний от присутствующих в воде болезнетворных микроорганизмов в тысячи раз выше, чем при загрязнении воды химическими соединениями различной природы.

Поэтому обеззараживание до пределов, отвечающих установленным гигиеническим нормативам, является обязательным условием получения воды питьевого качества.

В практике коммунального водоснабжения используют реагентные (хлорирование, озонирование, воздействие препаратами серебра), безреагентные (ультрафиолетовые лучи, воздействие импульсными электрическими разрядами, гамма-лучами и др.) и комбинированные методы обеззараживания воды.

В первом случае должный эффект достигается внесением в воду биологически активных химических соединений. Безреагентные методы обеззараживания подразумевают обработку воды физическими воздействиями.

А в комбинированных методах используются одновременно химическое и физическое воздействия.

При выборе метода обеззараживания следует учитывать опасность для здоровья человека остаточных количеств биологически активных веществ, применяемых для обеззараживания или образующихся в процессе обеззараживания, возможность изменения физико-химических свойств воды (например, образование свободных радикалов). Важными характеристиками метода обеззараживания являются также его эффективность в отношении различных видов микронаселения воды, зависимость эффекта от условий среды.

При химических способах обеззараживания питьевой воды для достижения стойкого обеззараживающего эффекта необходимо правильно определить дозу вводимого реагента и обеспечить достаточную длительность его контакта с водой.

Доза реагента определяется пробным обеззараживанием или расчетными методами.

Для поддержания необходимого эффекта при химических способах обеззараживания питьевой воды доза реагента рассчитывается с избытком (остаточный хлор, остаточный озон), гарантирующим уничтожение микроорганизмов, попадающих в воду некоторое время после обеззараживания.

При физических способах необходимо подвести к единице объема воды заданное количество энергии, определяемое как произведение интенсивности воздействия (мощности излучения) на время контакта.

Существуют и другие ограничения в использовании того или иного метода обеззараживания воды. На этих ограничениях, а также на достоинствах и недостатках методов обеззараживания мы подробно остановимся ниже.

2.1 Хлорирование

Самый распространенный и проверенный способ дезинфекции воды – первичное хлорирование. В настоящее время этим методом обеззараживается 98,6 % воды. Причина этого заключается в повышенной эффективности обеззараживания воды и экономичности технологического процесса в сравнении с другими существующими способами.

Хлорирование позволяет не только очистить воду от нежелательных органических и биологических примесей, но и полностью удалить растворенные соли железа и марганца.

Другое важнейшее преимущество этого способа – его способность обеспечить микробиологическую безопасность воды при ее транспортировании пользователю благодаря эффекту последействия.

Существенный недостаток хлорирования – присутствие в обработанной воде свободного хлора, ухудшающее ее органолептические свойства и являющееся причиной образования побочных галогенсодержащих соединений (ГСС).

Бόльшую часть ГСС составляют тригалометаны (ТГМ) – хлороформ, дихлорбромметан, дибромхлорметан и бромоформ. Их образование обусловлено взаимодействием соединений активного хлора с органическими веществами природного происхождения.

Этот процесс растянут по времени до нескольких десятков часов, а количество образующихся ТГМ при прочих равных условиях тем больше, чем выше рН воды. Для устранения примесей требуется доочистка воды на угольных фильтрах.

В настоящее время предельно допустимые концентрации для веществ, являющихся побочными продуктами хлорирования, установлены в различных развитых странах в пределах от 0,06 до 0,2 мг/л и соответствуют современным научным представлениям о степени их опасности для здоровья.

Для хлорирования воды используются такие вещества как собственно хлор (жидкий или газообразный), диоксид хлора и другие хлорсодержащие вещества.

2.1.1 Хлор

Хлор является наиболее распространённым из всех веществ, используемых для обеззараживания питьевой воды. Это объясняется высокой эффективностью, простотой используемого технологического оборудования, дешевизной применяемого реагента – жидкого или газообразного хлора – и относительной простотой обслуживания.

Очень важным и ценным качеством использования хлора является его последействие. Если количество хлора взято с некоторым расчетным избытком, так чтобы после прохождения очистных сооружений в воде содержалось 0,3–0,5 мг/л остаточного хлора, то не происходит вторичного роста микроорганизмов в воде.

Однако, хлор является сильнодействующим токсическим веществом, требующим соблюдения специальных мер по обеспечению безопасности при его транспортировке, хранении и использовании; мер по предупреждению катастрофических последствий в чрезвычайных аварийных ситуациях. Поэтому ведется постоянный поиск реагентов, сочетающих положительные качества хлора и не имеющих его недостатков.

Источник: http://MirZnanii.com/a/329680/sovremennye-metody-obezzarazhivaniya-pitevoy-vody

Способы обеззараживания воды

Обеззараживание питьевой воды

При выполнении очистки воды необходимо использовать методы обеззараживания, которые позволяют устранить опасность от оставшихся в ней болезнетворных бактерий после фильтрации и коагулирования.

Основными из них являются: хлорирование, озонирование, применение солей тяжёлых металлов и физические методы воздействия (ультразвук и ультрафиолет). На крупных очистительных сооружениях используют хлорирование и очистку хлорсодержащими веществами.

Однако, настолько ли эффективен данный метод и безопасен?

Использование хлора и содержащих его веществ

Суть этого метода обеззараживания воды заключается в создании условий для протекания химических реакций окислительно-восстановительного типа. Под действием хлора на органические соединения происходит нарушение обмена веществ клеток бактерий, что приводит к их гибели.

Эффективность реагента зависит от наличий свободного или связанного хлора в его составе, а также от его концентрации.

Оптимальным вариантом считается совпадение количества реагента с концентрацией бактерий, что приведёт к полному окислению всех примесей различного происхождения.

В случае перерасхода хлора возникают в воде хлопья и комочки, образованные путём адсорбции взвешенных веществ. В результате оказывается, что внутри них бактерии и микробы остались в защищённом нетронутом состоянии, что неприемлемо.

Во время процесса обеззараживания воды происходит разрушение, разложение или минерализация примесей.

При наличии в составе стоков растворимых и нерастворимых элементов в ходе реакции могут возникать неприятные запахи из-за распада хлорсодержащих продуктов, а также органических веществ и организмов.

Наиболее неприятными считаются фенолы и ароматические соединения, так как вкус воды изменяется при их наличии всего в одной десятимиллионной части. Ситуация может ухудшится еще больше при повышении температуры в виде образования устойчивого запаха.

Выполнять фильтрацию и осветление стоков также помогают и хлорсодержащие компоненты:

  1. Хлорноватистая кислота является слабой и поэтому её действие должно быть обеспечено активностью окружающей среды и подходящим типом химической реакции.
  2. Двуокись хлора представляет наибольший интерес при обеззараживании, так как после обработки не образуются фенолы, а соответственно и гарантировано отсутствие неприятного запаха.

Для избежания появления запаха и привкуса воды выполняют хлорирование с аммонизацией. В процессе гидролиза хлораминов за счёт медленной скорости протекания реакции и проявляется антибактериальное свойство.

Однако, несмотря на все преимущества хлорирования, у данного метода есть серьёзный недостаток, который заключается в отсутствии полной стерильности воды. В воде остаются в единичных количествах спорообразующие бактерии и некоторые виды опасных вирусов. Для их уничтожения требуется значительно повышать концентрацию хлора и время контакта.

Озонирование воды

Способ озонирования заключается в высокой диффузии озона сквозь оболочки микроорганизмов, растворённых в воде, с последующим их окислением и гибелью.

Обладая высоким антибактериальным действием, озон способен разрушать болезнетворные бактерии в несколько раз быстрее хлора при прочих одинаковых условиях. Максимальная эффективность достигается при уничтожении вегетативных бактерий.

Спорообразующие микроорганизмы проявляют высокую стойкость и уничтожаются гораздо хуже.

Важным моментом в данном методе является подбор концентраций озона в воде, так как от этого напрямую зависит какие бактерии будут уничтожены, а какие нет.

Например, для уничтожения моллюсков дрейссены потребуется доза в 3 мг/л, что является полностью безопасным для дальнейшего существования водяных клещей и хиромонид.

Поэтому необходимо проведение химического состава воды и определение типов микроорганизмов, которые в ней находятся, то есть степень загрязнённости воды. Обычно доза находится в пределах 0,5-4,0 мг/л.

Степень обеззараживания воды и осветления озоном существенно ухудшается при повышенной мутности. Однако степень очистки практически не зависит от температуры воды.

Среди преимуществ метода можно выделить такие:

  1. Улучшение вкуса воды и полное отсутствие дополнительных химически активных веществ или их соединений.
  2. Отсутствие необходимости проведения дополнительных действий при превышении концентрации озона, как, например, в случае хлорирования.
  3. Возможность создания озона за счёт химической реакции прямо в водном растворе или при помощи озонаторов.

Судя из вышесказанного, метод является безопасным и эффективным, но его распространённому применению при очистке стала необходимость использования большого количества электричества, а также сложность технической реализации.

Использование ионов серебра

Обеззараживание воды с применением ионов серебра основано на возникающих химических процессах, которые до конца не изучены. Однако были выдвинуты следующие гипотезы:

  1. Ионы нарушают обмен веществ бактерий с внешней средой, что приводит к их гибели.
  2. Ионы за счёт адсорбции на поверхности микроорганизмов выполняют каталитическую роль и окисляют плазму в присутствии кислорода.
  3. Ионы проникают внутрь вредоносной клетки и надёжно соединяются с протоплазмой, нарушая её функциональность и, таким образом, разрушая её.

Скорость химической реакции увеличивается при повышении концентрации реагирующих веществ и увеличении температуры среды.

При нагревании на 100 скорость реакции возрастает в несколько раз по истечении некоторого промежутка времени.

Поэтому полное обеззараживание при оптимальной скорости и в минимальные сроки достигается при нагреве до определённого температурного уровня, который зависит от степени загрязнений.

Также для очистки воды применяют металлическое серебро, поскольку в ней имеются ионы серебра с незначительной концентрацией, которые и выполняют роль очистки.

Их накопление стимулируется наличием увеличенной площади контакта с металлическим серебром.

Поэтому при использовании такого метода добиваются увеличения поверхности контакта за счёт осаждения на материал с развитой площадью, через который и пропускают воду.

Технически такой способ реализуется путём создания электролитических процессов, когда в роли материала анода выступает серебро.

При помощи регулирования электрических параметров удаётся добиться нужной концентрации ионов и с высокой точностью регулировать протекание процесса обеззараживания воды. Чтобы точно дозировать ионы серебра применяют ионаторы.

Концентрацию регулируют при помощи оценки содержания солей, которые являются причиной изменения потенциала между электродами. Поэтому «серебряную воду» приготавливают отдельно.

При сравнении метода ионизирования серебром с хлорированием, учёные выделяют первый, поскольку он способен убивать бактерии и микроорганизмы более эффективно.

Однако и ему достаточно сложно справляться некоторыми типами бактерий, например, коли (кишечная палочка). Она является самой устойчивой и поэтому по её наличию в растворе можно качественно судить о степени очистки воды.

Также как и при озонировании на скорость очистки влияет мутность раствора и количество взвешенных частиц.

Обеззараживание воды ультразвуковыми волнами

Обеззараживание ультразвуковым способом основано на создании упругих волн, частота которых превышает 20 кГц и обладает определённой интенсивностью. Они меняют свойства жидкости и разрушают органические вещества путём повышения окружающего их давления в 105 атмосфер (эффект кавитации).

То есть гибель бактерий наступает не из-за протекающей химической реакции, а вследствие механического разрушения, вызывающего распад белковой составляющей протоплазмы. Наиболее уязвимы одноклеточные микроорганизмы, моногенетические сосальщики а также и более крупные организмы, загрязняющие воду.

Существует несколько способов создания излучения:

  1. Пъезоэлектрический эффект. При создании электрического поля кристаллы кварца способны деформироваться и излучать при этом ультразвуковые волны. Применяют кварцевые пластины одинаковой толщины и определённой формы, отшлифованные и плотно приложенные с двух сторон толстой стальной плиты. Во время подачи тока на массивную плиту в электрическом поле она излучает ультразвук.
  2. Магнитострикционный эффект. Основан на намагничивании ферромагнитных предметов под действием магнитного поля, меняющего их геометрические размеры и объём с последующим сдвигом осевой линии. Эффекта зависит от угла приложения поля относительно оси кристалла, если речь идёт о монокристалле. По измерениям уровня ультразвука данный способ является эффективнее первого.

В ходе лабораторных исследований было установлено, что ультразвук способен уничтожать за время до двух минут более 95% кишечных палочек.

Однако при этом стоит понимать, что одновременно с вредоносными бактериями происходит уничтожение и полезных. В частности было установлено нарушение флоры и фауны морского планктона.

То есть можно сделать вывод о том, что метод весьма эффективен, но вода при его воздействии теряет свои полезные свойства, что является его основным недостатком.

Термическая обработка

Метод основан на кипячении воды путём повышения температуры выше 1000С. Достаточно эффективный метод обеззараживания воды, но медленный, по сравнению с другими способами, и требующий значительных затрат энергии на нагрев.

Поэтому его применяют только в тех случаях, когда объёмы воды минимальны. Он простой и не требующий особых навыков и знаний, поэтому получил распространение для получения небольших количеств питьевой воды в столовых, больницах и т. д.

Из-за громоздкости и экономической нецелесообразности в промышленных или малых масштабах его не применяют.

Из недостатков можно выделить тот факт, что термообработка воды не способна удалить болезнетворные споры. Поэтому этот метод нельзя использовать при обеззараживании водных растворов с неизвестным химическим составом.

Ультрафиолетовые лампы

Обеззараживание ультрафиолетом достигается за счёт применения лучей с длиной волны в интервале 2000-2950 А, которые изменяют формы бактерий, полностью уничтожая их.

Эффект зависит от сообщённой излучением энергии, содержания взвеси в растворе, количестве микроорганизмов, мутности и поглощающей способности водной среды.

Поэтому принято различать такие степени влияния воздействия облучения:

  1. Безопасная доза облучения, которая не вызывает гибель бактерий.
  2. Минимальная доза, которая вызывает гибель части бактерий конкретного вида. Однако бактерии, которые находились в состоянии покоя, начинают активно расти и размножаться в специально стимулируемой среде. При длительном воздействии происходит их вымирание.
  3. Полная доза, которая приводит к обеззараживанию воды.

Кишечные палочки являются наиболее устойчивыми к УФ излучению. Поэтому по их количеству можно качественно определять степень дезинфекции воды в условиях отсутствия спорообразующих бактерий. При их наличии критерием чистоты воды служит возникновение сопротивляемости излучению бактерий, образующих споры.

Источниками УФ излучения являются ртутные, аргонно-ртутные или ртутно-кварцевые лампы. Эффективность и целесообразность их применения напрямую зависит от коэффициента поглощения. Лампы с низким давлением обладают максимальным бактериальным действием, но имеют мощность до 30 Вт, а с большим — меньшим эффектом, но повышенной мощностью.

Преимуществами метода являются:

  1. Отсутствие необходимости использования физических или химических свойств воды или применения реагентов.
  2. Отсутствие осадков и примесей.
  3. Неизменность цвета и вкуса воды, а также отсутствие посторонних запахов.
  4. Простота реализации.

То есть УФ метод является наиболее безопасным и эффективным при выполнении процесса обеззараживания воды и полностью лишён недостатков всех вышеописанных способов. Однако перед его использованием необходимо выполнить предварительную очистку, чтобы снизить содержание примесей.

При необходимости очистки воды с выполнением обеззараживания стоит обращаться к профессионалам, которые смогут оценить состав и грамотно подобрать наиболее эффективные методы. Компания ЭГА сможет выполнить поставленные задачи в кратчайшие сроки благодаря слаженным действиям команды опытных специалистов. В результате воду можно будет безопасно использовать в качестве питьевой.

Источник: http://ega21.ru/articles/sposoby-obezzarazhivaniya-vody/

Обеззараживание питьевой воды, современные методы и способы

Обеззараживание питьевой воды

Из всех видов воды к питьевой предьявляются самые высокие требования.

Что и не удивительно, ведь человек готовит из такой воды есть, он ее потребляет каждый день и все, что такая вода несет с собой, все это затем попадает в его организм.

И если это будут вредные примеси, то очень скоро они проявят себя болезными. Потому обеззараживание питьевой воды является сегодня одним из приоритетных направлений очищения воды.

Питьевая вода – особенности применения

При современной экологической ситуации, питьевая вода должна поставляться человеку на стол не просто в очищенном виде. Она должна быть полезной. Не зря ведь столько денег тратиться производителями питьевой воды и на качественную рекламу и на разработки новых вариантов очищения и обогащения питьевой воды. Хотя на самом деле у потребителя по сути требований к питьевой воде не так много:

  • Она должна быть чистой;
  • Полезной;
  • Вкусной
  • Приятной на вид

Остальные способы и методы можно назвать специфическими, для людей знающих и понимающих. Простому человеку нужна простая, вкусная вода, без видимых внешних отклонений от нормы. Сегодняшний прогресс в эту шкалу добавил только полезность. Раньше такого требования к воде не предъявлялось. Сегодня же под термином полезность понимают как раз и мягкость воды.

Что же касается обеззараживания питьевой воды, то это элемент обязательный. Водоподготовка на любом питьевом производстве будет включать в себя данный этап.

Современные методы обеззараживания именно питьевых ресурсов можно разделить на две большие группы. Классификация методов по группам представлена в соответствующем столбце ниже приведенной таблицы.

Вид обработки

Химическая

Физическая

Дезинфекция

Озонирование

Хлорирование

Обработка марганцовкой

Ультразвук

Ультрафиолет

Электрический разряд

В принципе химических методов обеззараживания воды не так уж много, но выбор кое-какой есть, тем более, что стопроцентное устранение любых примесей гарантировать не может ни один прибор. Убрать бактерии из воды на 99,9 процента может только ультрафильтрация. Но это максимум, которого удалось достичь.

Более всего, используют хлорирование, как самый простой и доступный метод обеззаразить воду. Центральное водоснабжение именно им и обрабатывает питьевую воду, поставляемые потребителям. Чаще всего применяют для дезинфекции гипохлорит натрия. Работает быстро с пролонгированным действием. Но, как и другие варианты не без недостатков.

Первый способ – конечно же возможные аллергические реакции и индивидуальная непереносимость. Полностью убрать болезнетворные бактерии хлор не может. Остаток хлора после обеззараживания превышает все разумные пределы.

Одним из главных конкурентов хлора является экологически безопасный озон. По сути своей озон, это всего лишь модификация молекулы кислорода. Здесь нет никаких добавок. Чистый кислород и ничего больше. Потому и вреда от него нет. Когда кислород испаряется с поверхности воды, в ней ничего не остается, кроме окисленного осадка, который обычным фильтрованием и устраняют.

Озон в воде отличается высоким окислительным эффектом. Кроме устранения вирусов и вредных бактерий, озон в состоянии побороть мутность и цвет воды, а так же запах. Но, увы, озонирование дорогостоящая процедура. Перевести озон в чем бы то ни было нельзя. Потому приходится производить его на месте.

А это означает приобретение целой системы очистки питьевой воды. На такое могут пойти только очень богатые предприятия, которые обладают частными крытыми бассейнами. Ко всему прочему, осадок озона еще и очень сильно способствует коррозии, потому оборудование, производящее озон быстро будет портиться.

Менять запчасти придется регулярно.

Еще один всеми позабытый вариант обеззараживания заключается в обработке воды с помощью марганцовки. И потребители вполне могут его использовать, если под рукой есть кристаллы перманганата калия, а других средств обеззаразить воду нет вообще. Нужно только помнить о соотношениях.

Для человека безопасным является применение 0,01 или 0,1 процентного раствора марганцовки. Все, что выше может пожечь желудок. Слабый раствор марганцовки используют очень часто и для промываний ран и при отравлениях. В полевых условиях пару кристалликов марганцовки не помешает бросить в котелок с водой, чтобы хоть как то ее обеззаразить.

Бактерицидный эффект такого химиката достаточно высокий, как и окислительный порог.

Эффективность и популярность обеззараживания питьевой воды хлором

О пользе хлора и ультрафиолета для обеззараживания питьевой воды узнали не сразу. Все постигалось в процессе научно-технического прогресса. Да и все потребители больше доверяли по началу стандартным химическим дезинфекторам.

С ними все было понятно, правда существовал риск, перестараться с дозой и сделать воду настоящим ядом. Такой риск существовал до тех пор, пока не изобрели дозаторы и автоматическое управление. Сегодня ручного добавления окисляющих средств уже не встретишь.

Все поставлено на поток.

Одним из эффективных методов дезинфекции является хлор. Такой эффект достигается звуковыми волнами. Они разрушают клетки бактерий, буквально разрывая их. Создать ультразвуковые волны могут только специальные генераторы.

Это пьезоэлектрический или магнитострикционный приборы. Для качественной работы следует установить частоту волн на уровне 48 тысяч герц.

В качестве примера для доказательства эффективности обеззараживания питьевой воды хлором, можно привести тот факт, что алмазы режут ультразвуком на частоте всего лишь в 20 тысяч герц.

Самым популярным и доступным вариантом обеззаразить воду считается хлор и ультрафиолет. На сегодня это самый эффективный рабочий инструмент дезинфекции воды, без применения химикатов. Что для питьевого варианта воды является основополагающим. Ведь любая химическая дезинфекция питьевой воды подразумевает, что будут еще расходы.

Ведь остатки химических средств придется потом из воды устранять и значит возможно применение других очистных установок, или те, что есть в системе, должны быть более мощными. В отличие от волн, генерируемых ультразвуком, ультрафиолетовые волны – это волны короткие и глаз, слух человека их не видят, не обоняют и не могут почувствовать.

Для человека эти короткие спектровые волны абсолютно безопасны. Потому и негативных последствий для человеческого организма обработанная такими волнами вода не несет. Чтобы сделать установку уф обеззараживания воды еще более эффективной достаточно просто прибавить мощности.

Лампа ультрафиолета в состоянии прослужить хозяину несколько тысяч часов подряд при максимальном использовании.

Поскольку ни один прибор не дает максимум очистки, то люди приловчились использовать комплексные установки, чтобы устранить из воды все возможные бактерии. Так установки ультрафиолета дополняются дезинфекторами, для обеззараживания малыми дозами хлора. Для бассейна такой способ является весьма удобным и экономным.

Еще один вариант дезинфекции называется мембранной обработкой. Любой микроорганизм обладает каким-то размером. И если этот  размер колеблется в пределах до одного микрона, то только ультрафильтрационная мембрана и сможет убрать такие примеси.

Только нужно понимать, что ультрафильтр – это не сто процентный обеззараживатель. Все вирусы после него остаются на своем месте. Он поможет только с бактериями. Потому дополнительно дезинфектор все равно придется приобретать и монтировать.

Тогда картинка дезинфекции для питьевой воды будет законченной.

Источник: http://vodopodgotovka-vodi.ru/obezzarazhivanie-vody/obezzarazhivanie-pitevoy-vody-sovremennye-metody-i-sposoby

Хиликон
Добавить комментарий