Какие методы обеззараживания можно использовать при нецентрализованном водоснабжении

Факультет экологии и химической технологии
Специальность: Экология химических производств

Методы обеззараживания воды

Введение

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp В настоящее время проблема обеззараживания воды является очень актуальной, поэтому в качестве индивидульного задания была выбрана именно эта тема. Также на выбор темы индивидуального задания повлияло ее непосредственное отношение к теме моей магистерской работы.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОбеззараживание воды – мероприятия, в ходе которых происходит уничтожение микроорганизмов и вирусов, вызывающих инфекционные заболевания.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspПо способу воздействия на микроорганизмы методы обеззараживания воды подразделяются на термические (кипячение); олигодинамические (обработка ионами благородных металлов); физические (обеззараживание ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком и т. д.); химические (обработка окислителями: хлором и его соединениями, озоном, перманганатом калия и т. п.) [1, 2].

Термический метод

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspКипячение является исключительно бытовым методом обеззараживания, однако он не дает полной гарантии гибели бактерий или их спор. Кроме того, при кипячении происходит удаление из воды растворенных в ней газов (кислорода, углекислого газа), что снижает ее вкусовые свойства.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspПри кипячении происходит частичное смягчение воды из-за того, что в осадок выпадает часть солей кальция и магния, которые из растворимых гидрокарбонатных солей переходят в нерастворимые карбонатные [1].

Обеззараживание воды серебром

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОбработка воды, в которой содержится 0,05 — 0,2 мг / дм 3 серебра, втечение 30 — 60 мин дaет возможность достичь санитарных норм. Для растворения серебра в воде используют методы контактирования воды с развитой поверхностью металла, растворением солей серебра или электролитическим растворением металлического серебра. Наибольшее распространение получил последний метод, основанный на анодном растворении серебра.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОднако серебро, как и другие тяжелые металлы, способно накапливаться в организме и вызывать заболевания (аргироз – отравление серебром). Кроме того, для бактерицидного действия серебра на бактерии требуются достаточно большие концентрации, а в допустимых количествах (около 50 мкг/л) оно способно оказывать лишь бактериостатическое действие, т.е. останавливать рост бактерий, не убивая их. А некоторые виды бактерий вообще практически не чувствительны к серебру.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspВсе эти свойства ограничивают применение серебра. Оно может быть уместно только в целях сохранения исходно чистой воды для длительного хранения [2, 3].

Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspДанный метод основан на способности ультрафиолетового излучения с определенной длиной волны губительно действовать на ферментные системы бактерий. Ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и споровые формы бактерий, и не изменяют органолептических свойств воды. Важно отметить, что поскольку при УФ-облучении не образуются токсичные продукты, то не существует верхнего порога дозы. Увеличением дозы УФ-излучения почти всегда можно добиться желаемого уровня обеззараживания. В качестве источника излучения используются ртутные лампы, изготовленные из кварцевого песка.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspМетод не требует сложного оборудования и легко может применяться в бытовых комплексах водоподготовки в частных домах.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspФактором, снижающим эффективность работы установок УФ-обез¬зараживания при длительной эксплуатации, является загрязнение кварцевых чехлов ламп отложениями органического и минерального состава. Крупные установки снабжаются автоматической системой очистки, осуществляющей промывку путем циркуляции через установку воды с добавлением пищевых кислот. В остальных случаях применяется механическая очистка.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОсновным недостатком метода является полное отсутствие последействия [4].

Ультразвуковая обработка воды

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОбеззараживание воды ультразвуком основано на способности его вызывать так называемую кавитацию – образование пустот, создающих большую разность давления, что ведет к разрыву клеточной оболочки и гибели бактериальной клетки. Бактерицидное действие ультразвука разной частоты весьма значительно и зависит от интенсивности звуковых колебаний.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspВ настоящее время этот способ еще не нашел достаточного применения в системах очистки воды, хотя в медицине он широко используется для дезинфекции инструментария и т.п. в так называемых ультразвуковых мойках [2].

Озонирование

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОзонирование воды основано на свойстве озона разлагаться в воде с образованием атомарного кислорода, разрушающего ферментные системы микробных клеток и окисляющего некоторые соединения, которые придают воде неприятный запах (например, гуминовые основания). Количество озона, необходимое для обеззараживания воды, зависит от степени загрязнения воды и составляет 1–6 мг/дм 3 при контакте в 8–15 мин; количество остаточного озона должно составлять не более 0,3–0,5 мг/дм 3 , т. к. более высокая доза придает воде специфический запах и вызывает коррозию водопроводных труб. Однако молекула озона неустойчива, поэтому его остаточные количества быстро разлагаются в воде. С гигиенической точки зрения озонирование воды – один из лучших способов обеззараживания питьевой воды. При высокой степени обеззараживания воды оно обеспечивает ее наилучшие органолептические показатели и отсутствие высокотоксичных и канцерогенных продуктов в очищенной воде.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОднако в связи с большим расходом электроэнергии, использованием сложной аппаратуры и необходимостью высококвалифицированного обслуживания, озонирование нашло применение для обеззараживания питьевой воды только при централизованном водоснабжении.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspМетод озонирования воды технически сложен и наиболее дорогостоящ. Технологический процесс включает последовательные стадии очистки воздуха, его охлаждения и осушки, синтеза озона, смешения озоновоздушной смеси с обрабатываемой водой, отвода и деструкции остаточной озоновоздушной смеси, вывода ее в атмосферу. Все это требует также дополнительного вспомогательного оборудования (озонаторы, компрессоры, установки осушки воздуха, холодильные агрегаты и т. д.), объемных строительно-монтажных работ.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОзон токсичен. Предельно допустимое содержание этого газа в воздухе производственных помещений 0,1 г/м3. К тому же существует опасность взрыва озоновоздушной смеси [1, 2].

Хлорирование

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspНаиболее распространенным методом обеззараживания воды был и остается метод хлорирования. Это объясняется высокой эффективностью, простотой используемого технологического оборудования, дешевизной применяемого реагента – жидкого или газообразного хлора – и относительной простотой обслуживания.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОчень важным и ценным качеством метода хлорирования 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.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspХлор 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.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspПредлагается применение диоксида хлора, который обладает рядом преимуществ, таких как: более высокое бактерицидное и дезодорирующее действие, отсутствие в продуктах обработки хлорорганических соединений, улучшение органолептических качеств воды, отсутствие необходимости перевозки жидкого хлора. Однако диоксид хлора дорог, должен производиться на месте по достаточно сложной технологии. Его применение имеет перспективу для установок относительно небольшой производительности.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspПрименение для обеззараживания воды хлорсодержащих реагентов (хлорной извести, гипохлоритов натрия и кальция) менее опасно в обслуживании и не требует сложных технологических решений. Однако используемое при этом реагентное хозяйство более громоздко, что связано с необходимостью хранения больших количеств препаратов (в 3–5 раз больше, чем при использовании хлора). Во столько же раз увеличивается объем перевозок. При хранении происходит частичное разложение реагентов с уменьшением содержания хлора. Остается необходимость устройства системы притяжно-вытяжной вентиляции и соблюдения мер безопасности для обслуживающего персонала. Растворы хлорсодержащих реагентов коррозионно-активны и требуют оборудования и трубопроводов из нержавеющих материалов или с антикоррозийным покрытием [5].

Какие методы обеззараживания можно использовать при нецентрализованном водоснабжении

Предыдущий месяц

Предыдущий год

Понедельник	Вторник	Среда	Четверг	Пятница	Суббота	Воскресенье
29	30	31	1
19	20	21	22	23	24	25
26	27	28	29	30	1	2

Как продезинфицировать источники нецентрализованного водоснабжения

О проведения дезинфекции источников нецентрализованного водоснабжения с целью их дальнейшего использования для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд на территориях, подвергшихся затоплению.

Мероприятия по устранению ухудшения качества воды включают в себя чистку, промывку и профилактическую дезинфекцию с последующим составлением акта (приложение).

Составление акта обязательно хозяйствующим субъектам, эксплуатирующим источники централизованного водоснабжения общественного пользования и организациям, осуществляющим работы и услуги обработке и дезинфекции по заявкам владельцев частных источников децентрализованного водоснабжения. Дезинфекция колодца желательно производить под руководством специалиста жилищно-коммунального хозяйства.

Дезинфекция колодцев, попавших в зону подтопления, включает:

— предварительную дезинфекцию колодца;

— повторную дезинфекцию колодца.

Предварительная дезинфекция шахтного колодца.

Перед дезинфекцией колодца рассчитывают объем воды в нем (в м3), который равен площади сечения колодца (в м2) на высоту водяного столба (в м).

Проводят орошение из гидропульта наружной и внутренней части ствола шахты 5%-ным раствором хлорной извести из расчета 0,5 л на 1 м2 поверхности.

5%-ным раствор хлорной извести готовиться из расчета 50 гр. хлорной извести на 1 л. воды. (то есть, на 1 колодец необходимо, примерно, 1 кг хлорной извести методом орошения).

При использовании другого дезинфицирующего средства необходимо пользоваться инструкцией по применению препарата.

Выполняют дезинфекцию следующим образом: готовят 5%-й раствор хлорированной воды. Для этого 500 грамм хлорной извести заливают холодной водой, растирают до получения жидкой кашицы и вливают в 10 литров воды. Тщательно перемешивают, отстаивают, сливают прозрачную воду. На 1 м3 воды расходуют 1 ведро прозрачного состава. Заливают опрыскивателем стены колодца, воду и в раскрытом виде колодец оставляют на сутки.

Воду тщательно перемешивают, колодец закрывают крышкой и оставляют на 1,5 — 2 часа, не допуская забора воды из него.

Очистка колодца.

Очистка проводится через 1,5 — 2 часа после предварительной дезинфекции колодца.

Колодец полностью освобождают от воды, очищают от попавших в него посторонних предметов и накопившегося ила. Стенки шахты очищают механическим путем от обрастаний и загрязнений.

Выбранные из колодца грязь и ил вывозят на свалку или погружают в заранее выкопанную на расстоянии не менее 20 м от колодца яму глубиной 0,5 м и закапывают, предварительно залив содержимое ямы 10%-ным раствором хлорной извести (100 гр. хлорной извести на 1 л воды).

Стенки шахты очищенного колодца при необходимости ремонтируют, затем наружную и внутреннюю часть шахты орошают из гидропульта 5%-ным раствором хлорной извести (либо другим средством, приготовленным по инструкции к препарату) из расчета 0,5 л/м3 шахты.

Повторная дезинфекция колодца.

После очистки, ремонта и дезинфекции стенок шахты приступают к повторной дезинфекции колодца.

Выдерживают время, в течение которого колодец вновь заполняется водой, повторно определяют объем воды в нем (в м3) и вносят потребное количество раствора хлорной извести либо другого дезинфицирующего препарата согласно инструкции по применению. Например, при использовании хлорсодержащих таблеток «Акватабс» -8,67 необходимо 5 таблеток на 1 куб. м (1000 л). Из расчета на 1 колодец объемом 7 куб м (7000 л) – 35 таблеток.

После внесения дезинфицирующего раствора воду в колодце перемешивают в течение 10 минут, колодец закрывают крышкой и оставляют на 6 часов, не допуская забора воды из него.

По истечении указанного срока наличие остаточного хлора в воде определяют качественно — по запаху или с помощью иодометрического метода. При отсутствии остаточного хлора в воду добавляют 0,25 — 0,3 первоначального количества дезинфицирующего препарата и выдерживают еще 3 — 4 часа.

После повторной проверки на наличие остаточного хлора и положительных результатов такой проверки проводят откачку воды до исчезновения резкого запаха хлора.

Контроль за эффективностью дезинфекции колодца проводится лабораторно.

И только после этого воду можно использовать для питьевых и хозяйственно — бытовых целей.

Если мероприятия по устранению ухудшения качества воды не привели к стойкому улучшению ее качества по микробиологическим показателям, вода в колодце должна постоянно обеззараживаться хлорсодержащими препаратами либо иными средствами и методами, разрешенными к применению и направленными на уничтожение бактериального и вирусного загрязнения.

Обеззараживание воды в колодце проводится после дезинфекции самого колодца с помощью различных приемов и методов, но чаще всего с помощью дозирующего патрона, заполненного, как правило, хлорсодержащими препаратами.

Патрон возможно изготовить самостоятельно, используя пластиковую бутылку из-под питьевой воды объемом 0,5 л. (либо другой емкости, исходя из количества дезинфицирующего препарата), предварительно перфорированную.

По количеству препарата подбирают подходящий по емкости патрон (или несколько патронов меньшей емкости), заполняют его препаратом, добавляют воды при перемешивании до образования равномерной кашицы, закрывают пробкой и погружают в воду колодца на расстояние от 20 до 50 см от дна в зависимости от высоты водяного столба, а свободный конец веревки (шпагата) закрепляют на оголовке шахты.

Эффективность обеззараживания воды в колодце устанавливают путем определения величины остаточного хлора (0,5 мг/л) и общих колиформных бактерий. Частота повторных определений не должна быть реже 1 раза в неделю.

При уменьшении величины остаточного хлора или его исчезновения (примерно через 30 суток) патрон извлекают из колодца, освобождают от содержимого, промывают и вновь заполняют дезинфицирующим препаратом.

В случае обнаружения стойкого химического загрязнения, обусловленного воздействием потенциально опасных объектов во время затопления, следует принять решение о ликвидации водозаборного устройства.