Материал: REJTING_2

После введения хлорирующего агента в воду он очень долго сохраняет свою активность по отношению к микробам, угнетает их ферментные системы на всем пути следования воды по водопроводным сетям от объекта водоподготовки (водозабора) до каждого потребителя. Благодаря окислительным свойствам и эффекту последействия, хлорирование предотвращает рост водорослей, способствует удалению из воды железа и марганца, разрушению сероводорода, обесцвечиванию воды, поддержанию микробиологической чистоты фильтров. Несмотря на то, что хлорирование до сих пор являлось самым распространенным методом обеззараживания, данному методу присущи и некоторые ограничения в применении, например:

–в результате хлорирования в обрабатываемой воде могут образоваться хлорорганические соединения (ХОС);

–традиционные способы хлорирования в некоторых случаях не являются барьером на пути проникновения ряда бактерий и вирусов в воду;

–хлорирование воды, проводимое в больших масштабах, вызвало широкое распространение резистивных к хлору микроорганизмов;

–растворы хлорсодержащих реагентов коррозионно активны, что порой является причиной быстрого износа оборудования.

Диоксид хлора

Применение диоксида хлора для обеззараживания воды обладает рядом преимуществ:

–диоксид хлора не образует тригалометанов при взаимодействии с органическими веществами, при этом способствует снижению концентраций железа и марганца в воде;

–является эффективным окислителем и дезинфектантом для всех видов микроорганизмов, включая цисты (Giardia, Cryptosporidium), споровые формы бактерий и вирусы;

–дезинфицирующее действие практически не зависит от pH воды, в то время как эффективность хлора снижается с отклонением значения pH от pH=7,4; – дезодорирует воду, разрушает фенолы – источники неприятного вкуса и запаха;

Основным недостатком применения диоксида хлора является образование побочных продуктов – хлоратов и хлоритов, содержание которых в питьевой воде необходимо контролировать.

Гипохлорит натрия

Гипохлорит натрия обладает рядом ценных свойств. Его водные растворы не имеют взвесей и поэтому не нуждаются в отстаивании в противоположность хлорной извести. Применение гипохлорита натрия для обработки воды не вызывает увеличения ее жесткости, поскольку не содержит солей кальция и магния как хлорная известь или гипохлорит кальция. Кроме того, раствор обладает еще большим окислительным действием, чем растворы, приготовленные химическим методом, поскольку содержит больше хлорноватистой кислоты (HClO). Недостатком данного метода является то, что водные растворы гипохлорита натрия неустойчивы и со временем разлагаются даже при комнатной температуре. Использование для обеззараживания воды хлорсодержащих реагентов (хлорной извести, гипохлоритов натрия и кальция) менее опасно в обслуживании, чем применение хлора и не требует сложных технологических решений.

Существует сорбция воды

Метод сорбции основывается на способности некоторых веществ поглощать различные примеси в воде. В зависимости от способа действия различают: адсорбцию (поглощение на поверхности сорбента); абсорбцию (диффузное поглощение); хемосорбцию (химическое взаимодействие сорбента и примесей). Самые популярные сорбенты: активированный уголь, алюмосиликаты, цеолиты и т.п. Они особенно эффективны для устранения из воды хлора, фтора, органики, мутности и неприятного запаха.

Ионный обмен

отстой протекает медленно, и эффективность обесцвечивания при нем невелика. Поэтому в настоящее время для осветления и обесцвечивания воды часто применяют химическую обработку коагулянтами, ускоряющими осаждение взвешенных частиц. Естественное отстаивание воды производят в горизонтальных отстойниках, представляющих собой резервуары глубиной в несколько метров, через которые вода движется непрерывно с очень малой скоростью. Вода пребывает в отстойнике 4—8 часов. За это время осаждаются преимущественно грубодисперсные взвеси. После отстаивания воду для окончательного осветления пропускают через медленно действующий фильтр, представляющий собой кирпичный или бетонный резервуар, на дне которого устраивают дренаж из железобетонных плиток или дренажных труб с отверстиями, через который профильтрованная вода отводится из фильтра. Фильтрация производится через фильтры с зернистой загрузкой (медленные и скорые). Фильтр представляет собой железобетонный резервуар, заполненный фильтрующим материалом в два слоя. В качестве фильтрующего слоя используются кварцевый песок, керамзит, дробленый мрамор. Поддерживающий слой служит для того, чтобы мелкий фильтрующий материал не уносился вместе с фильтруемой водой, и состоит из слоев гравия или щебня. Быстрая и медленная фильтрация при правильной загрузке обеспечивают наибольшее улучшение качества воды при любом обычном способе очистки воды. При фильтрации происходит сорбция бактерий и вирусов на поверхности взвешенных частиц и хлопьев и совместное осаждение в отстойнике или порах фильтрующей загрузки. Часть бактерий и вирусов, оставаясь в воде свободной, проникает через очистные сооружения и содержится в фильтрованной воде. Достаточно эффективный метод, но зачастую без предшествующей коагуляции не обеспечивает

4. Обеззараживание воды, определение, классификация методов обеззараживания. Краткая характеристика. Критерии оценки

эффективности улучшения качества по СанПин.

Обеззараживание воды – удаление из исходной жидкости вредных вирусов и бактерий, способных вызывать инфекционные болезни. Способы очистки зависят от степени загрязненности воды, а также условий, в которых будет применяться очищенная жидкость (например, в фармакологии, либо в промышленности).

Классификация методов обеззараживания

Втехнологии водоподготовки существует много методов обеззараживания воды, которые условно можно разделить на два основных класса – химические и физические, а также их комбинирование.

Вхимических методах обеззараживание достигается введением в воду биологически активных соединений.

При физических методах вода подвергается обработке различными физическими воздействиями.

К химическим или реагентным методам обеззараживания воды относится введение сильных окислителей, в качестве которых используют хлор, диоксид хлора, озон, иод, гипохлорит натрия и кальция, перекись водорода, марганцевокислый калий.

Физические методы обеззараживания:

–ультрафиолетовое облучение;

–термическое воздействие;

–ультразвуковое воздействие;

–воздействие электрическим разрядом.

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

5. Обеззараживание методом кипячения, гигиеническая характеристика

метода, механизм бактерицидного действия. Критерии оценки

эффективности по СанПин.

Наиболее распространенным и надежным физическим методом обеззараживания воды (в частности, в домашних условиях) является кипячение. При кипячении уничтожается большинство бактерий, вирусов, бактериофагов, антибиотиков и других биологических объектов, которые часто содержатся в открытых водоисточниках, а как следствие, и в системах центрального водоснабжения

В процессе кипячения разрушаются хлор и хлорсодержащие соединения, выпадают в осадок коллоидные частицы примесей и соли, образуется накипь, вода умягчается, в ней уменьшается содержание легколетучих компонентов. Вкусовые качества воды при кипячении практически не меняются. Для надежной дезинфекции рекомендуется кипятить воду 15–20 мин. При кратковременном воздействии некоторые микроорганизмы, их споры, яйца гельминтов могут сохранить жизнеспособность. После нескольких часов после кипячения в воде начинает активно размножаться бактериальная микрофлора и вода становится бактериологически опасной в силу попавших из воздуха микроорганизмов. Применение кипячения в промышленных масштабах не представляется возможным ввиду высокой стоимости метода

Кипячение воды. Кипячение является простым и в то же время наиболее надежным методом обеззараживания воды.

Вегетативные формы патогенных микроорганизмов погибают после 20-40- секундного нагревания при температуре 80°, и поэтому в момент закипания вода уже фактически обеззаражена, а при 3-5-минутном кипении имеется полная гарантия ее безопасности даже при сильном загрязнении взвешенными веществами и микробами.

При 30-минутном кипячении погибает подавляющее большинство споровых форм микробов, т. е. достигается стерилизация воды. В то время как хлорирование неэффективно действует на споры сибирской язвы, яйца и личинки гельминтов, кипячение убивает их. При 30-минутном кипячении разрушается ботулинический токсин.

К факторам, препятствующим и ограничивающим возможность широкого применения кипячения как метода обеззараживания воды, относятся: невозможность применения кипячения для обеззараживания больших количеств воды на водопроводах, ухудшение вкуса воды из-за улетучивания газов, необходимость охлаждения воды и быстрое развитие микроорганизмов в кипяченой воде в случае ее вторичного загрязнения.

При пользовании водой, не прошедшей централизованного обеззараживания, кипячение часто применяется в быту, в больницах, школах, детских учреждениях, на производствах, железнодорожных станциях и т. д.

Для этой цели широкое применение получили кипятильники непрерывного действия с производительностью от 100 до 1000 л/час. Действие последних основано на перебрасывании кипящей воды из котла в бак, служащий для ее разбора

При использовании кипяченой воды для целей питьевого водоснабжения нужно уделять особое внимание тщательному мытью бачков для кипяченой воды перед их заполнением, а также ежедневной сменяемости воды, учитывая быстрое развитие микроорганизмов в кипяченой воде.

6. Обеззараживание с использованием ультрафиолетового облучения,

гигиеническая характеристика метода, механизм бактерицидного

действия. Критерии оценки эффективности по СанПин.

Ультрафиолетовые лучи обладают бактерицидным действием. На эффективность обеззараживания оказывают влияние степень мутности, цветности воды и ее солевой состав. Необходимой предпосылкой для надежного обеззараживания воды УФ-лучами является ее предварительное осветление и обесцвечивание. Преимущества ультрафиолетового облучения в том, что УФ-лучи обладают более широким спектром антимикробного действия: уничтожают вирусы, споры бацилл и яйца гельминтов

Ультрафиолетовым излучением называется электромагнитное излучение оптического диапазона с длиной волны 10 - 400 нм

Обеззараживание воды УФ-излучением основано на необратимых повреждениях молекул ДНК и РНК микроорганизмов, что приводит к гибели клетки

Процесс обеззараживания ультрафиолетовым излучением не приводит к изменениям органолептических свойств и состава воды, образованию токсичных побочных продуктов реакции. При УФ-обеззараживании не существует проблемы передозировки, но отсутствует эффект «последействия», так как вода не приобретает бактерицидных свойств, предохраняющих ее от повторного заражения. Обеззараживание с использованием ультрафиолетового излучения не требует длительного контакта УФ-лучей с водой и обеспечивается за время прохождения воды через камеру обеззараживания установок. Эксплуатация 21 бактерицидных установок практически автоматизирована и требует 1 раз в квартал контроля, а также смены 2 - 3 раза в год ламп, отработавших свой ресурс, и чистки поверхности кварцевого чехла по мере загрязнения. Ультрафиолетовое излучение обладает более выраженным бактерицидным действием в отношении вирусов и вегетативных форм бактерий; менее чувствительны грибы, простейшие, споры бактерий.

УФ-облучение в дозах, обеспечивающих бактерицидный эффект, не гарантирует эпидемическую безопасность воды в отношении возбудителей паразитологических заболеваний. Бактерицидная эффективность УФ-облучения зависит от вида микроорганизма, возрастает с увеличением интенсивности излучения (Вт/м2), экспозиции облучения (секунд) и определяется дозой облучения. Произведение интенсивности излучения на время называется дозой облучения (Дж/м2) и является мерой бактерицидной энергии, переданной микроорганизмам. Бактерицидная эффективность характеризуется отношением числа погибших микроорганизмов к их начальному числу (в процентах). Факторы, влияющие на процесс обеззараживания:

мощность источников УФ-излучения и рациональное размещение его в УФ-установках обеззараживания воды,

качество воды, поступившей для обеззараживания (цветность, мутность и т.д.),

устойчивость микроорганизмов к УФ-излучению,