Хлорирование воды

Хлорирование является наиболее популярным методом дезинфицирования вследствие наиболее продолжительного эффекта после введения начальной дозы. Это означает, что микробы будут удалены даже из застоявшейся воды в трубах.

При использовании других методов, бактерии и вирусы погибают только в зонах дезинфекции, через которые проходит вода. Если вирус или бактерия попадут в воду после прохождения зоны дезинфекции, они будут иметь возможность свободно размножаться.

Метод хлорирования имеет два основных недостатка:

1. растворенный в воде хлор оставляет легкий не приятный вкус во рту; кофе и чай, приготовленные на хлорированной воде, также имеют другой вкус.
2. При избыточном хлорировании воды на металлических и резиновых поверхностях, контактирующих с хлорированной водой, может возникнуть коррозия.

Простое хлорирование воды

Количество хлора, которое должно быть добавлено в воду во время ее дезинфицирования, зависит как от состава и температуры воды, так и от продолжительности отстаивания (время от момента добавления хлора до момента выхода этой хлорированной воды из крана). Обычная доза хлорирования составляет 1,0-1,5 мг/литр при продолжительности отстаивания примерно 30 минут.

Количество хлора должно быть увеличено:

• при продолжительности отстаивания менее 30 минут;
• при содержании в воде железа, серы, аммиака или других органических соединений в значительном количестве;
• при температуре воды ниже 10°С;
• при значении кислотности рН воды выше 7.

Рис.37 Хлорирование воды

Условия хлорирования

Для уничтожения бактерий нужно совсем немного хлора, тогда как, чтобы убить вирусы, необходимо значительно большее его количество. Производительность дозирования измеряется в мг/литр или в промилле (ppm). 1 ppm (промилле) равен 1 литру концентрированного хлора, содержащегося в одном миллионе литров воды, или 1 литру концентрированного хлора в 1000 м3 воды.

Некоторое количество добавленного хлора пассивируется в воде металлами, минералами, илистыми и органическими веществами и, следовательно, становится инертным. Часть хлора будет связываться с аммиаком, находящимся в воде, что снижает его бактерицидные свойства. Такое соединение называется инертным остатком. Остальная часть называется активным остатком хлора.

Активный остаток хлора примерно в 20 раз более эффективен в уничтожении бактерий, чем смешанный остаток, поэтому контроль за концентрацией необходим именно для этого активного остатка.

Активный остаток хлора должен периодически проверяться. Обычно вместе с установкой хлорирования поставляется комплект для контроля. Если такового в наличии нет, то его можно приобрести отдельно.

Количество активного остатка хлора в воде после 30-минутного отстаивания должно составлять 0,2-0,5 промилле, с максимальным значением кислотности воды рН 7.

При значении кислотности воды рН выше 7, остаток хлора должен быть не менее 0,8 ppm.

Рис.38 Простое и избыточное хлорирование

Избыточное хлорирование

В системах, где нет возможности соблюсти 30-минутное время отстаивания, должно быть добавлено большое количество хлора, что называется избыточным хлорированием.

Если вкус хлора в такой воде очень резкий и неприятен для питья, то эту воду необходимо пропустить через активированный уголь.

Рис.39 Соотношение между временем отстаивания и концентрацией остатка хлора

Рис.40 Добавление таблеток, содержащих хлор

Чтобы продлить время отстаивания и, таким образом, снизить дозу хлора, целесообразно проводить хлорирование скважины напрямую.

Для этих целей применяется гипохлорит кальция в форме таблеток. Они содержат примерно 50% активного хлора по отношению к весу и могут напрямую вводиться в скважину с помощью специального загрузочного устройства, которое добавляет в скважину таблетки во время работы насоса. Такой способ предпочтителен там, где разрешено хлорирование скважин. Таблетки должны вводиться в воду через специальную пластиковую трубу, чтобы избежать коррозии обсадной и напорной труб.

Если вода в скважине заражена железобактерией, которая образует железистый ил на фильтре и на фильтрующей гальке в таком количестве, что забивает фильтр, для ее уничтожения и очищения фильтра необходимо напрямую производить хлорирование скважины. При этом железобактерия погибает.

Хлорирование дозировочным насосом

Если хлорирование скважин напрямую запрещено, можно производить хлорирование воды после того, как ее выкачают из-под земли. Для этих целей используется гипохлорит натрия.

• Для бытового применения гипохлорит натрия представляет собой 5% раствор хлора
• Для промышленного применения гипохлорит натрия — 20% раствор хлора

Рис.41 Дозировочный насос

Для дозирования используются мембранные или подобные им насосы, дозирующие определенное количество хлорирующего раствора при каждом ходе мембраны. Перекачивание, как правило, производится с помощью мембраны и клапанов, которые открывают и закрывают всасывающий и напорный патрубки насоса.

Производительность дозировочного насоса

Производительность дозировочного насоса регулируется изменением шага насоса. Хлорирующий насос работает постоянно во время работы насоса, подающего воду.

Если нет возможности установить мембранный насос для дозирования хлора в малых количествах, можно разбавить его мягкой водой в соотношении 1:10 и дозировать в 10 раз большим объемом.

Инжекторное хлорирование

Наиболее дешевым способом инжекторного хлорирования является использование эжекторного или центробежного насоса, расположенного выше уровня земли. Впрыскивание происходит при образовании перепада давления между всасывающей и напорной стороной насоса при его работе.

Когда вода с большой скоростью проходит мимо напорной магистрали эжектора, в напорном патрубке эжектора создается разряжение и гипохлорид натрия подсасывается из емкости. Гипохлорид смешивается с водой в потоке струи диффузора. Из диффузора смешанная с хлором вода попадает на всасывание перекачивающего воду насоса и доставляется им в накопительный резервуар. Количество хлора, всасываемого из емкости, содержащей раствор, регулируется с помощью игольчатого клапана, размещенного в трубопроводе, подающем хлорирующий раствор.

Этот трубопровод должен быть оснащен пластиковым или нержавеющим обратным клапаном, чтобы избежать обратного тока воды при остановке насоса. В системах, где процесс хлорирования происходит недалеко от точки потребления, очень важно, чтобы объем напорного бака в литрах соответствовал половине расхода насоса в час при максимальном потреблении, чтобы обеспечить достаточное время отстаивания воды для уничтожения всех бактерий при простом хлорировании.

Если нет такой возможности, нужно применять избыточное хлорирование. Напорный бак должен быть оснащен входным и выходным диффузорами, чтобы не дать воде сразу проходить через бак.

Хлорирование питьевой воды

Обеззараживание питьевой воды путем хлорирования стало настоящим достижением человечества, наряду с открытием пенициллина. Удивительным фактором служит то, что хлор, используемый в войне в качестве оружия, стал служить мирным целям, и, когда-то убивая, в настоящие дни спасает.

Содержание статьи:

Для чего хлорируют питьевую воду ↑

Питьевая вода подвергается хлорированию практически в любом населенном пункте.

Причина этой процедуры вызвана тем фактом, что в природной пресной воде содержится бесчисленное количество микроорганизмов, способных вызывать опасные для жизни человека инфекционные заболевания.

Уничтожить источник заражения можно несколькими способами: кипячение, окисление или облучение. Кипячение и облучение – нерационально. Остается метод окисления, а самый дешевый окислитель – хлор.

Именно поэтому в санитарных целях для дезинфекции воды, поступающей в водопровод, проводят ее хлорирование. Ученые пытаются разработать более рациональный и безвредный способ, однако, пока безрезультатно.

В некоторых местах воду озонируют, но озон не сохраняется в воде и есть вероятность, что вода, дошедшая через водопроводный кран до потребителя, будет нести в себе болезнетворные организмы.

Каких необходимо придерживаться норм ↑

Точная дозировка хлора – исключительно важный фактор. При недостаточном хлорировании – воду снова могут наполнить вредоносные бактерии. При чрезмерном хлорировании есть опасность излишнего потребления хлора человеком. Питьевая вода теряет свой вкус и становится жесткой.

Норма, служащая расчетной единицей при хлорировании, устанавливается из максимально загрязненного показателя.

Достаточная нормаокислителя в воде варьирует в пределах 0,5 мг/л. Важным фактором является тщательное смешивание обработанной воды с реагентом и нахождение с ним в контакте не менее получаса до потребления.

Методы хлорирования ↑

Хлорирование питьевой воды гипохлоритом натрия обеспечивает надежную дезинфекцию от всех патогенных вирусов, бактерий и простейших. Гипохлорит безопасен, так как не обладает взрывоопасными характеристиками.

Кроме того, гипохлорит более активный, чем хлор. Гипохлорит практически не токсичен. В отличие от газообразного хлора хранить, применять, утилизировать несложно.

В последние годы химические заводы выпускают гипохлорит натрия на 60 процентов больше, чем хлорную известь.

Основные достоинства гипохлорит натрия:

• окислитель не требует хранения и транспортировки химикатов;
• реагент эффективен против преобладающего числа бактерий.

Существует у данного вида хлорирования и ряд недостатков:

• активность теряется при продолжительном периоде хранения;
• бессилен против цист;
• опасен из-за способности выделять газообразный хлор;
• накопление хлоратов при концентрации в растворе более 9 рН и 450 мг/л;
• требует дополнительных мер для возможности хранения, мер по очистке от ионов тяжелых металлов.

Фото: изготовление извести

Хлорная известь – яд. Получается путем воздействия на гашеную сухую известь газообразного хлора. Винипласт, резина и свинец не подвержен разъеданию известью.

Хлорирование питьевой воды хлорной известью довольно популярный метод дезинфекции на водопроводах. Для хранения и транспортировки извести используют железобетонные или деревянные баки.

Внутри поверхность облицовывают кислотоупорной плиткой или обрабатывают цементом. Активного хлора, содержащегося в извести, должно быть не менее 40 процентов.

При хлорировании питьевой воды хлорной известью используют 2-хпроцентный раствор, то есть на каждые 100 литров раствора 5 кг. хлорной извести.

Огромные затраты по изготовлению хлорной извести, небольшое содержание активного хлора в извести и его быстрая потеря из воды делают такую дезинфекцию нерациональной, по сравнению с другими способами.

Еще один распространенный метод обеззараживания воды – хлорирование диоксидом хлора. Диоксид хлора имеет ряд преимуществ, по сравнению с другими реагентами:

• высокое дезодорирующее и бактерицидное действие;
• улучшение органолептических свойств воды;
• отсутствие необходимости транспортировать жидкий хлор;
• отсутствие хлорной органики в продуктах обработки;
• не ухудшает вкусовые качества воды, не имеет запаха.

У диоксида хлора есть только один недостаток: сложная технология из-за повышенной взрывоопасности, а, вследствие этого дороговизна метода.

Какие использовать таблетки для очистки питьевой воды, можно узнать здесь.

Дехлорирование ↑

Дехлорирование – это процесс очищение воды от хлора путем введения в воду, прошедшую хлорирование, веществ, способных удалить, связать избыточное содержание хлора.

Такими веществами могут быть сульфит натрия, сернистый газ, гипосульфит натрия и другие. Сульфит натрия может иметь бактериальное загрязнение, а, следовательно, может повторно заразить воду.

Одним из наиболее качественных промышленных методов очистки является угольный фильтр. Уголь устраняет неприятный вкус и запах, удаляет хлор и органические соединения.

Дехлорирование углем происходит путем химической реакции, в процессе которой происходит окисление угольной поверхности. Дехлорирование углем тем эффективнее, чем выше температура и ниже рН процесса.

Рекомендуемое время дехлорирования: от 2 до 8 минут. Установка угольного фильтра для дехлорирования представляет собой металлический вертикальный корпус, блок управления, фильтрующую среду и дренажную систему.

После прохождения питьевой воды через фильтр происходит удаление от примесей, которые вымываются в дренаж при обратной промывки фильтра.

Так как процесс дехлорирования окисляет уголь и разрушает его структуру, обратная промывка гарантирует эффективность дехлорирования.

Фото: угольный-фильтр

Дехлорировать питьевую воду можно в домашних условиях довольно простыми способами:

• путем кипячения питьевой воды в течение двадцати минут;
• одной таблеткой витамина С можно дехлорировать до 400 литров воды;
• путем установки угольного фильтра для фильтрации всей воды в доме. Следует учесть, что угольный фильтр требует особого ухода, промывать каждые полгода и менять в зависимости от марки фильтра. Однако подобное дехлорирование обеспечивает высококачественную стопроцентную фильтрацию;
• путем установки фильтра непосредственно под раковину, что существенно сэкономит семейный бюджет и очистит жизненно необходимый источник влаги.

Фото: фильтр обратного осмоса

Инструкция по хлорированию воды в домашних условиях ↑

Хлорировать воду в домашних условиях, как правило, не является типичной проблемой, так как все мы пользуемся водопроводной питьевой водой, которая уже хлорирована на промышленном уровне.

Однако, если воду необходимо дезинфицировать, важно соблюдать следующие меры:

• количество хлора для дезинфекции зависит от температуры и продолжительности отстаивания воды. Обычная дозировка составляет 1 мг хлора на литр воды при средней продолжительности отстаивания 30 минут;
• количество хлора должно быть увеличено в случае отстаивания более получаса, при температуре воды ниже 10 градусов и кислотности выше 7.

Таким образом, чтобы хлорировать воду в домашних условиях, нужно обязательно знать и учитывать все показатели воды, так как хлор в случае передозировки способен вызвать отравление, а в случае недостаточного количества реагента – обеззараживание не будет эффективным.

Важно! После хлорирования воды необходимо произвести дехлорирование воды, чтобы питьевая вода стала пригодной для потребления.

Хлорирование в колодце

Периодический уход за колодцем необходим в случае потребления воды из него в качестве питья. Борьба с болезнетворными организмами, способными жить в питьевом источнике, серьезный вопрос, который преобладает над проблемами удаления с участка сорняков, листьев и вредных насекомых.

Для обеззараживания воды в колодце может подойти обыкновенный хлорный раствор, такой, как 2/3 основная соль гипохлорита натрия или хлорная известь. Для изготовления раствора 15 мг дезинфицирующего средства разводят в литре воды.

Рассчитывают количество раствора, исходя из формулы: Р=ЕС100/Н, где P – раствор для дезинфекции, Е – объем воды в колодце, С – количество активного хлора в колодце, Н – количество активного хлора в растворе..

Объем воды в колодце можно вычислить, исходя из факта, что кольцо колодца с метровой высотой и диаметром вмещается примерно 700 литров воды.

Хлорирование производится по следующим этапам:

• очистка стенок колодца. Сначала откачивают воду, затем обрабатывают стенки раствором хлорной извести;
• снова наполняют колодец. Заливают раствор извести 200 мг на литр холодной воды;
• раствор заливают в колодец;
• колодец закрывают на 10-12 часов;
• на следующий день процедуру повторяют;
• выкачивают воду, колодец тщательно промывают;
• до использования питьевой воды нужно подождать неделю с момента последней дезинфекции.

В емкости

При хлорировании воды в емкости, необходимо рассчитать, исходя из дозировки, изложенной в инструкции по хлорированию в домашних условиях, учитывая объем тары.

Польза и вред ↑

Польза хлорирования заключается в очищении воды от опасных микроорганизмов, которые до открытия данного метода обеззараживания приводили к массовым заболеваниям людей, эпидемиям, иногда с угрозой для жизни.

Однако, несмотря на плюсы хлорирования, следуют знать, что оно имеет и ряд существенных недостатков. При обработке питьевой воды хлором образуются ядовитые и опасные для человека вещества.

Ученые установили, что частота онкозаболеваний напрямую связана с определенной концентрацией хлора в воде. При хлорировании воды образуются токсины, убийственно воздействующие на здоровье человека.

Это мутагенные вещества, имуннотоксичные и канцерогенные вещества. Вода, обработанная хлором, способна вызывать не только злокачественные образования, но влиять на общее состояние кожи, структуру волос, сердце, слизистую оболочку глаз.

Питьевая вода–источник жизни человека. Проблема обеззараживания воды является одной из актуальных проблем всего человечества, так как качество ее природных источников непрерывно ухудшается.

В последнее время все больше исследуются и применяются новые методы обеззараживания воды. Однако их применение намного дороже хлорирования и оно не дает стопроцентной гарантии от повторного заражения питьевой воды уже после дезинфекции.

В Перу вспыхнула вспышка холеры из-за отказа от хлорирования воды в целях предотвращения раковых заболеваний. Таким образом, хлорирование остается практически единственным надежным методом обеззараживания воды.

Как выбрать фильтр для воды кувшинного типа, читайте здесь.

Что такое коагулянты для очистки питьевой воды, смотрите на странице.

Видео: Опасность для почечных больных ↑