Обеззараживатель воды

Вопрос обеззараживания на сегодняшний день имеет огромную актуальность не только в сфере дезинфекции питьевой воды, но и в сфере обработки сточных вод.

С бурным развитием промышленности за последние годы значительно увеличилось количество утилизируемых предприятиями сточных вод, которые выбрасываются в грунты и водоемы.

Такая вода, прошедшая не один технологичный процесс, зачастую содержит огромное количество всевозможных бактерий и микроорганизмов, которую представляют прямую угрозу для здоровья человека.

Для их уничтожения, а также для повышения качества питьевой воды в гражданском водоснабжении применяются разнообразные методы дезинфекции и стерилизации.

1 Область применения обеззараживания воды излучением

Cамым популярным способом, до начала 90-х годов являлось хлорирование. Затем исследования выявили, что хоть хлорирование и является неплохим методом для промышленности — слабо подходит для обеззараживания питьевой воды.

Причина проста: обработка хлором приводит к образованию побочных продуктов, вредных для человеческого организма. С тех пор наиболее распространенным способом дезинфекции воды стало обеззараживание посредством ультрафиолетового излучения.

Со временем, когда технология достаточно развилась, она начала широко применятся и в промышленности для стерилизации сточных вод.

Это объясняется тем, что УФ-лучи обеспечивают намного высшую продуктивность, чем реагентная дезинфекция или любые другие фильтры, так как позволяют обрабатывать одновременно большие объемы жидкости.

На сегодняшний день обеззараживание воды ультрафиолетом широко распространено в самых разных областях промышленности и бытового использования:

• Очистка воды на предприятиях коммунальных служб водообеспечения;
• Подготовка жидкостей для пищевого производства;
• Обработка воды в аквапарках и бассейнах;
• Дезинфекция сточных вод;
• Очистка питьевой воды в школах, детских садах, центрах здравоохранения;
• Очистка воды из автономных систем обеспечения – скважин, колодцев.

к меню ↑

2 Технологии обеззараживания

Как вы знаете, ультрафиолетовый свет распространяет специальная лампа, которая выдает излучение в диапазоне от 100 до 400 Нм (это интервал, который находится между диапазоном, видимым человеческому глазу, и рентгеновским излучением).

Читайте также: как выбрать лучший фильтр обезжелезиватель для очистки воды?

Ученые, которые в своё время изучали УФ-излучение, выяснили, что лучи, длина волны которых составляет от 200 до 295 Нм, при прямом воздействии имеют свойство уничтожать патогенные микроорганизмы.

Этот диапазон был назван бактерицидным, и на сегодняшний день УФ-лампа с длинной волны 245-Нм (самая высокая эффективность бактерицидного воздействия) широко применяется как в медицине, так и в сфере стерилизации всевозможных веществ, в том числе и воды.

Уничтожение бактерий объясняется тем, что у микроорганизмов, которые попадают под ультрафиолетовые фильтры, в молекулах РНК и ДНК происходят фотохимические реакции, которые изменяют их структуру, также наблюдается нарушение целостности мембран и стенок клетки, что и приводит к их гибели.

Эффективность любой установки для УФ дезинфекции питьевой, либо сточных вод, измеряется в том, какую интенсивность излучения она может обеспечить.

Чем выше эта интенсивность (мВтсм), тем меньше времени необходимо для обеззараживания условно взятого количества жидкости, и тем большую дозу облучения (мДжсм²) получают микроорганизмы. Установлено, что для уничтожение большинства патогенных бактерий достаточно дозы излучения в 15 мДжсм².

В целом, для того чтобы точно определить, какая лампа вам необходимы для обеззараживающей установки, нужно выполнить расчет коэффициента пропускания воды (это требуется по той причине, что УФ излучение может поглощаться механическими загрязнениями и растворимыми в жидкости веществами).

Чем меньше коэффициент, тем более сильные фильтры нужны (переусердствовать тут не получится, так как верхняя доза облучения при УФ обеззараживании не ограничивается).

Если коэффициент меньше допустимой нормы, то есть вода сильно загрязненная (часто наблюдается при обработке сточных вод) то необходима её дополнительная механическая очистка перед облучением.

Ультрафиолетовая очистка воды, в сравнении с другими технологиями дезинфекции, обладает следующими преимуществами:

Высочайшая эффективность работы, так как обработку ультрафиолетовым излучением не переживают 99% известных вирусов, бактерий, спор и других микроорганизмов.

Эта система водоподготовки гарантирует уничтожение в питьевой воде возбудителей таких опасных болезней как холера, тиф, полиомиелит, дизентерия.

Если сравнивать эффективность воздействия ультрафиолетовой установки и обеззараживания посредством широко распространенного метода хлорирования, то хлорирование полностью проигрывает излучению по всем параметрам, особенно в вопросе уничтожения вирусов.

Экологичность и безопасность для организма человека. Такие фильтры не изменяют химическую структуру воды и не добавляют в неё никаких токсичных соединений, что часто встречается при использовании химических дезинфицирующих реагентов.

Невозможность передозировки или вредного воздействия на организм. Если вы превысите допустимую норму дезинфицирующего вещества при хлорировании, или любом другом реагентном способе обеззараживания, то такая вода станет непригодной для дальнейшего использования.

В случае обработки ультрафиолетовым излучением какая-либо передозировка невозможна, что существенно упрощает контроль за процессом.

Минимальные затраты времени на работу. Для полного обеззараживания сточных вод в проточном режиме требуется от 5 до 10 секунд, для питьевой воды и того меньше. Это исключает необходимость создания дополнительных рабочих емкостей для накопления воды, что снижает итоговые финансовые затраты;

Высокая надежность аппаратуры и всего оборудования. Современные обеззараживающие установки обладают высоким ресурсом работы, так, сама ультрафиолетовая лампа может эксплуатироваться без замены на протяжении 9000 часов (около 1 года).

Минимальные сопутствующие расходы, так как основную часть расходов на обеззараживание воды излучением, составляет первоначальная стоимость оборудования, после того как ультрафиолетовая установка приобретена никаких существенных расходов не предвидится.

Затраты на электроэнергию намного меньше как в сравнении с затратами на хлорку и дехлораторы, при хлорировании, так и в сравнении с оплатой электроэнергии для устройств озонирования (ультрафиолетовая лампа экономнее в среднем в 3-5 раз).

Компактность, мобильность и функциональность необходимого оборудования. Ультрафиолетовые фильтры имеют минимальные размеры, при этом их установка не требует практически никаких монтажных работ.

Не лишен данный метод и недостатков, что несколько ограничивает его универсальность, в прочем, можно говорить о том, что в сравнении с преимуществами минусы ультрафиолетового обеззараживания не столь значительны:

• Необходимость предварительной механической очистки;
• Возможность повторного заражения воды.

Возможность повторного заражения объясняется тем, что ультрафиолетовое излучение не оказывает никакого последействия на воду, что приводит к возможности её вторичного загрязнения вирусами,

А вот предварительная механическая очистка совершенно необходима, в случае обработки сильно загрязненной воды. Это влечет за собой надобность устанавливать дополнительные фильтры, которые будут удалять крупные механические частицы.

Для питьевой воды этот минус не особо актуален, а вот для дезинфекции излучением сточных вод установка фильтра необходима, так как крупнодисперсные вещества могут играть роль своеобразного «щита».

Он же в свою очередь будет ограничивать попадание излучения внутрь потока, вследствие чего вирусы не будут получать необходимую дозу УФ лучей;
к меню ↑

3 оборудование для обеззараживания

Современные установки для УФ обеззараживания питьевой воды, в основном, выполняются в виде камер обеззараживания, изготовленных из нержавеющей стали (реже – пластика).

Внутри них расположена ультрафиолетовая лампа в специальном защитном покрытии, что предупреждает попадания воды на лампу.

Поток воды при прохождении сквозь такие фильтры подвергается непрерывному облучению УФ волнами, вследствие чего уничтожаются все патогенные микроорганизмы.

Работа таких устройств не требует постоянного присутствия человека: блок контроля отвечает за автоматическое включение лампы после подачи воды.

Лампа запустится самостоятельно, что существенно упрощает работу человеку. Кроме того, современные фильтры комплектуются пультами дистанционного управления, с помощью которых можно управлять работой устройства. Также лампа будет давать вам знать о неисправностях системы.

Установки для стерилизации сточных вод отличаются большими размерами. Кроме того, перед входом в камеру, на них часто монтируются дополнительные фильтры, которые выполняют предварительную механическую очистку воды.

Так как промышленные устройства для обеззараживания обрабатывают одновременно большое количество воды, требования к их мощности гораздо выше, вследствие чего количество УФ-ламп на них может доходить до нескольких десятков.

Единственное техническое обслуживание, помимо замены периодической замены светильников, которое нужно регулярно выполнять — это очистка кварцевых защитных чехлов, так как поток сточных вод может оставлять на них отложения, которые ослабляют распространение УФ-лучей.
к меню ↑

byreniepro.ru

Лучшие методы

На сегодняшний день науке известны многие способы и методы обеззараживания воды, которые отличаются не только технологией, применяемыми средствами и их эффективностью, но и возможностью проведения таких мероприятий как в лабораторных, так и в обычных полевых условиях. Современные методы обеззараживания воды предусматривают использование высокотехнологичных установок, различных химических веществ для уничтожения вредных микроорганизмов и бактерий.

Среди наиболее лучших и популярных методов обеззараживания воды следует выделить нижеперечисленные:

• Термическая обработка воды (кипячение). Это наиболее простой и доступный метод обеспечения пригодности воды к употреблению и ее обеззараживанию;
• Обработка воды ультразвуком. Довольно устаревший способ обеззараживания жидкости, но довольно эффективный;
• Ультрафиолетовое обеззараживание воды (использование специальных ламп). В этом случае применяются установки и лампы, которые являются источниками УФ-лучей. Уровень эффективности такого метода довольно высокий, а очистка воды происходит в короткие сроки благодаря пагубному для бактерий действию ультрафиолетового излучения;
• Обработка воды электрическими разрядами высокой мощности. Этот метод обеззараживания воды и уничтожения микроорганизмов, а также бактерий в ее составе, несет в себе большой уровень риска для человека, а проведение его в полевых условиях практически невозможно. Несмотря на это, данный способ считается одним из наиболее эффективных для получения питьевой воды, наряду с использованием ультрафиолета и гипохлорита натрия;


• Обработка воды озоном, или так называемое озонирование. Это один из наиболее дорогих способов получения питьевой воды, но и один из самых эффективных. Для его проведения необходимо специальное оборудование, установки и надлежащие условия;
• Обеззараживание воды при помощи специальных химических веществ, препаратов и добавок. Этот метод используется для обработки сточных вод и предусматривает использование гипохлорита натрия, йода, марганцовки, серебра, хлора, перекиси водорода и т. д. Эти вещества или соединения могут выпускаться в виде таблеток или брикетов, которые подвержены быстрому растворению в воде.

Современные методы обеззараживания сточных вод и питьевой воды стали гораздо эффективнее, а сама процедура получения питьевой воды стала проще и доступнее для рядовых граждан.

Обеззараживание серебром

Обеззараживание воды серебром считается одним из наиболее древних методов очищения воды, нейтрализации вредных микроорганизмов и бактерий. Ранее считалось, что серебро является лучшим средством от многих болезней. Очистка воды таким способом может быть осуществлена и в полевых условиях, для чего необходимо иметь серебро в чистом виде. Научно доказано, что серебро эффективно борется со многими болезнетворными микроорганизмами, однако, остается открытым вопрос о влиянии серебра на некоторые виды простейших бактерий.

Помимо этого, накопление серебра в организме человека может нанести определенный ущерб для него. Речь идет именно о продолжительном использовании серебра в качестве средства для очистки воды.

Постоянное поступление серебра в организм человека может стать причиной возникновения ряда заболеваний, поэтому перед тем, как обеззаразить воду при помощи серебра необходимо обратиться к врачу за консультацией о возможности использования такого метода очистки питьевой воды.

Более того, в соответствии с утвержденными санитарными нормами, серебро относится ко второму классу опасности, и это лишний раз подтверждает тот факт, что данное средство для обеззараживания воды не является самым оптимальным и безопасным.

Обеззараживание серебром дает видимые результаты при обработке проточной воды, однако, использование этого метода для обеззараживания сточных вод крайне неэффективно.

Химические способы

Химические способы обеззараживания воды предполагают использование химических препаратов и веществ, а также специальных установок для очистки воды. Целью этого метода является уменьшение риска заражения человеческого организма кишечной палочкой или другими болезнетворными микроорганизмами и бактериями, которые попадают вместе с водой. В этих целях могут использоваться такие химические вещества, как хлор, серебро, йод, озон, марганцовка, перекись водорода и т. д.

Одним из наиболее распространенных способов химической очистки воды является использование хлора. С хлорированием знакомы почти все жители городов и других населенных пунктов, которые подключены к централизованной системе водоснабжения. Насыщение воды хлором происходит благодаря работе специальных обогатительных установок.

Озон также успешно используется для очистки воды, однако, его использование нерационально для бытовых нужд из-за дороговизны этого метода.

Марганцовка, благодаря своим высоким бактерицидным свойствам, может применяться для индивидуальной очистки и обеззараживания воды, а ее эффективность давно доказана специалистами в этой области. Марганцовка поступает в продажу в виде обычных таблеток.

Перекись водорода используется для обеззараживания воды довольно давно, однако, в настоящее время лабораторные исследования не дали окончательного ответа относительно уровня эффективности использования перекиси водорода, и основания говорить, что это средство на данный момент лучшее, отсутствуют.

Обеззараживание гипохлоритом натрия

Одним из лучших и эффективных способов обеззараживания воды на станциях водоподготовки, а также сточных вод, является использование гипохлорита натрия. Это вещество отличается невысокой стоимостью, а весь метод – экологичностью и безопасностью для окружающей среды.

Основой этого способа обеззараживания сточных вод и питьевой воды является электролиз при растворении поваренной соли в проточном режиме. Промышленные выбросы при этом методе очистки электролизом минимальны и абсолютно безопасны.

Гипохлорит натрия имеет выраженный бактерицидный эффект, при котором уничтожаются вредоносные бактерии, вирусы и микроорганизмы в процессе электролиза.

Обеззараживание воды описываемым способом электролиза гипохлорита натрия осуществляется при помощи специальной установки. При этом дозирование и уровень подачи гипохлорита натрия осуществляется при помощи многофункциональных насосов.

Гипохлорит натрия, помимо обеззараживания питьевой воды в центральных сетях водоснабжения, может также применяться для очистки воды в бассейнах, водонапорных башнях, использоваться в медицинских целях, на предприятиях общественного питания и в промышленности.

Установка обеззараживания воды, использующая принцип электролиза гипохлорита натрия, применима как для очистки сточных вод, так и для обеззараживания питьевой воды различных объемов.

Средство для обеззараживания питьевой воды

Для обеззараживания питьевой воды используются различные химические и органические вещества, изготовленные в виде рассыпного материала или таблеток. Они могут использоваться в различных местах водоочистки, довольно мобильны и имеют небольшую стоимость. Таблетки для обеззараживания воды могут быть использованы как в локальных емкостях, так и динамичных источниках питьевой воды, например, ручьях, проточных колодцах, родниках и т. п.

Зачастую таблетки для обеззараживания воды имеют в своем составе такие компоненты, как сульфат натрия, соль, натриевая кислота, йод, хлор и кальций. Использование современных таблеток для очистки воды от бактерий и микроорганизмов не предполагает наличия специального оборудования или установки, что является неоспоримым преимуществом такой формы выпуска. Таблетка легко умещается в кармане или рюкзаке, она имеет небольшой вес и не причинит какие-либо неудобства при путешествии или походе.

В среднем действие таблетки при обеззараживании воды имеет продолжительность около 20-30 минут. По истечении этого времени таблетка полностью растворяется, а вода становится пригодной к употреблению и гарантировано очищена от бактерий и микроорганизмов. Таблетки для обеззараживания воды пользуются популярностью у владельцев бассейнов. С их помощью вода проходит эффективную очистку за короткий промежуток времени, а такой способ очистки не трудоемок.

Наиболее популярными и востребованными являются такие таблетки, как пантоцид, акватабс, аквабриз, аква-хлор и многие другие.

Обеззараживание воды в полевых условиях

Обеззараживание воды в полевых условиях актуально во время походов, путешествий или непредвиденных ситуациях. Существует множество способов очистки воды в критических условиях без наличия специального оборудования.

Конечно же, наиболее простым и эффективным методом является термическая обработка воды или кипячение. Для этого необходимо наличие посуды и огня. Тщательно прокипяченная вода в большинстве случаев не содержит вредных для здоровья человека бактерий или микроорганизмов.

Однако, разведение костра и кипячение воды не всегда возможны в полевых условиях ввиду всевозможных факторов. Кроме этого, даже кипячение не может на сто процентов гарантировать уничтожение всех вредных бактерий.

Для этого, при отсутствии таблеток, используются альтернативные методы очистки и обеззараживания воды. Наиболее популярным способом придания воде питьевых качеств является использование такого популярного средства для обеззараживания воды, как йод. При приготовлении раствора и определении соотношения долей следует помнить, что при очистке 1 литра воды необходимо приблизительно 10-12 мг йода.

Очень важно не превысить его долю, поскольку попадание большего количества йода в организм человека может привести к ухудшению самочувствия и другим негативным явлениям. Раствор должен настаиваться не менее 30 минут. Для того чтобы извлечь из раствора оставшийся йод, можно воспользоваться обычными хвойными иголками, которые его успешно поглотят.

Как обеззаразить воду с помощью таблеток

Обеззараживание воды с помощью таблеток считается одним из самых современных методов очистки. Таблетки имеют ряд преимуществ, по сравнению с иными способами обеззараживания питьевой воды, которые выражаются в доступности, эффективности и дешевизне. Использование таблеток позволяет уничтожить все вредоносные микроорганизмы и бактерии в достаточно большом объеме воды.

Для обеззараживания жидкости достаточно поместить в нее одну или несколько таблеток на определенное время, которое указывается на упаковке. Обычно оно составляет от 30 минут до 1 часа. Во многом подобные показатели разнятся в зависимости от производителей и состава. Средний промежуток времени между помещением таблетки в воду и пригодности ее к употреблению составляет 30 минут. За это время погибает большинство известных бактерий, а процесс очистки считается завершенным.

Для очистки питьевой воды применяются таблетки небольших размеров, а для обслуживания бассейнов, колодцев и больших резервуаров используются таблетки больших диаметров. Зачастую они помещаются в специальные контейнеры. Таблетки имеют слабый запах хлора.

Следует подчеркнуть, что таблетки могут использоваться только для обеззараживания прозрачной воды, для очистки сточных вод такой способ неприемлем. Средний срок хранения большинства таблеток составляет от 3 до 5 лет, поэтому запасаться ими впрок не рекомендуется.

Многие производители современных таблеток для обеззараживания воды рекомендуют использовать, при возможности, теплую воду. Это обеспечит быстрое растворение таблетки и возможность употребления питьевой воды. Обеззараживающие таблетки для воды продаются в специализированных магазинах.

Установка обеззараживания воды

Современные установки обеззараживания воды предусматривают использование ультрафиолета. Этот способ считается одним из наиболее простых, доступных и эффективных очистки как питьевой воды, так и сточных вод. Обеззараживание ультрафиолетовым излучением не требует дополнительного нагрева или наличия реагентов.

УФ-лучи обладают наибольшими бактерицидными свойствами при длине волны 240 – 280 нм. Ультрафиолет способен уничтожить вредоносные бактерии за короткий промежуток времени, при этом вода без дополнительной обработки может подаваться к непосредственным источникам потребления.

Для отдельной области применения используются специальные установки генерирования УФ-лучей с индивидуальными техническими характеристиками в зависимости от объема обрабатываемой воды. Обеззараживание сточных вод и питьевой воды при помощи ультрафиолета было признано во многих странах как один из наиболее эффективных и рациональных способов очистки.

Многие установки ультрафиолетового обеззараживания воды оснащены современными средствами контроля и управления. Это позволяет качественно работать без постоянного контроля со стороны оператора, осуществлять удаленное управление устройством.

По своей производительности обеззараживание сточных вод зависит от мощности установки и сферы ее применения. Так, наиболее востребованными в быту являются установки с производительностью от 0,25 куб. м. за час работы до 10 куб. м. Модели этого оборудования для промышленных целей могут иметь производительность до 400 куб.м. питьевой воды и 200 куб. м. сточных вод.

Советы эксперта

1. Обеззараживание воды в конкретной ситуации требует тщательного изучения условий проведения такого мероприятия, наличия или отсутствия внешних факторов, которые могут повлиять на процесс очистки воды от бактерий или вредоносных микроорганизмов.
2. Лучшие специалисты в этой области не смогут дать конкретный совет или консультацию без предварительного изучения всех обстоятельств, места забора воды, расположения источника и т. п. Обеззараживание носит комплексный характер и требует участия профильного специалиста. Исключением в данном случае может быть только использование универсальных таблеток для обеззараживания воды.
3. Для того чтобы узнать, как можно обеззараживать воду, предназначенную для питья, а также ознакомиться с наиболее эффективными средствами, достаточно обратиться к материалам по этому вопросу на страницы тематических сайтов. Многие источники предоставляют подробное описание средств и методов обеззараживания, фото и видео пособия, консультации экспертов и научных сотрудников.
4. Например, при использовании химических средств для очистки воды, важно обращать внимание на четкое соблюдение пропорций и не допустить передозировку. Такие средства, как йод, марганцовка, серебро и особенно хлор, могут негативно повлиять на здоровье человека. Перекись водорода безвредна, однако, для получения качественного результата необходимо избегать дефицита этого вещества в обрабатываемой воде.
5. Использование гипохлорита натрия при электролизе больше подходит для промышленных целей, поэтому такой способ обеззараживания воды требует участие и контроль со стороны квалифицированных специалистов.
6. Для обеззараживания воды в небольших количествах для употребления или приготовления пищи в домашних или полевых условиях рационально использовать простые подручные средства и способы. К ним можно отнести перекись водорода, серебро, марганцовку, йод. Обслуживание домашних бассейнов можно обеспечить при помощи специальных таблеток. Удобны в использовании дома лампы с ультрафиолетовым излучением, с помощью которых ультрафиолетовое обеззараживание воды не уступает по качеству другим способам.
7. Безусловно, когда речь идет об очистке воды в домашних условиях подразумевается, прежде всего, питьевая вода. Обеззараживание сточных вод в быту бессмысленно и практикуется только в промышленных масштабах. Следует помнить, что воздействие УФ-лучей нежелательно для человека, поэтому на время осуществления процедуры желательно покинуть помещение.

septicov.net

Что значит «бактерицидное уф излучение»?

Электромагнитное волновое излучение в диапазонном интервале 205…315 нм, направленное на уничтожение инфекционных агентов и условно-патогенных мельчайших форм организмов в любой среде, называется бактерицидным излучением.

Воздействие ультрафиолетовыми лучами – один из наиболее эффективных санитарно-противоэпидемических методов обеззараживания (деконтаминации) в рамках действующих санитарных норм и правил. Наибольшим антимикробным действием обладают ультрафиолетовые лучи, у которых длина волны находится в промежутке 200…295 нм. Примечательно, что максимум бактерицидного действия приходится на показатель длины волны, равный 254 нм.

Конструктивные особенности уф обеззараживателя

Уф обеззараживатели отличаются по мощности бактерицидного из­лучения. Как понять, какую уф лампу для обеззараживания воды купить? Наиболее простыми, но достаточно мощными являются ультрафиолетовые установки с кавитационными камерами. За 1 секунду такие установки способны пропускать от 2 до 50 л очищенной воды.

Стандартная конструкция облучателя состоит из одной или нескольких бактерицидных ламп, пускорегулирующего стартера, элементов крепления ламп, а также отражательной арматуры и шнура для присоединения прибора к питающей сети. Эксплуатационный срок ультрафиолетовой лампы – 12 000 часов или 1—2 года (в зависимости от интенсивности использования оборудования).

Принцип действия уф обеззараживателя

Основной принцип бактерицидного обеззараживания воды заключается в разрушении ДНК и РНК различных форм и видов патогенов при прохождении очищенной воды через УФ-лучи ультрафиолетового обеззараживателя. Бактерицидный поток волн генерируется геозарядными лампами, которые размещены в кварцевых чехлах корпуса. Как правило, доза облучения в несколько раз превышает предельную гибельную для них дозу. Благодаря низкому уровню потребления электрической энергии ультрафиолетовые установки с кавитационными камерами подходят для бытового и общепромышленного применения в различных отраслях народного хозяйства.

Купить ультрафиолетовый обеззараживатель воды – значит выгодно вложить средства в одну из наиболее безопасных и эффективных технологий очистки питьевой воды! После обработки ультрафиолетом она не приобретает специфический привкус, как это бывает при других методах очистки.

Когда можно использовать уф обеззараживатель для воды?

Необходимым условием для качественной работы уф обеззараживателя воды является правильная водоподготовка скважины (колодца). Для обеззараживания подземных скважинных источников рекомендуется использовать бактерицидное воздействие ультрафиолетовым излучением на подготовленную воду, прошедшую финишный этап очистки (после умягчения и обезжелезивания). Как правило, коли-индекс такой воды не превышает 1000 ед/л, а по химическому составу она соответствует следующим показателям:

• коллоидное железо – не более 0,3 мг/л;
• соли жесткости – до 2,4 мг на экв/л;
• марганец – не более 0,05 мг/л;
• танины – до 0,1 мг/л;
• общий показатель мутности составляет до 2 мг/л.

Если химические показатели воды не отвечают указанным требованиям, следует подумать об установке более эффективной системы фильтрации.

aquafiltrum.ru

Для обеззараживания воды на водопроводах используются различные физические и химические методы. К химическим (реагентным) методам обеззараживания воды относятся хлорирование, озонирование и обработка воды ионами серебра. Наиболее распространенным методом до настоящего времени является обработка воды соединениями хлора: газообразным хлором Сl₂, двуокисью хлора СlО₂, хлорной известью Са(ОСl)₂ ^. СаО ^. Н₂О, гипохлоритом кальция Са(ОСl)₂, хлораминами. Во всех случаях при контакте этих хлорсодержащих соединений с водой выделяется хлорноватистая кислота НОСl, которая частично диссоциирует в воде с выделением гипохлорит-иона ОСl^— и хлор-иона Cl^—:

Cl₂ + H₂O  HOCl + HCl;

HOCl  OCl^— + H⁺; OCl^—  Cl^— + O.

Обеззараживающее действие оказывают гипохлорит-ион ОСl^— и недиссоциированная хлорноватистая кислота и рассматриваются как «активный хлор». Бактерицидный эффект активного хлора связывают с его окислительным действием на клеточные ферменты, входящие в состав бактериальной клетки, и прежде всего на SH-группы клеточной оболочки бактерий, регулирующие процессы дыхания и размножения. При обеззараживании воды хлором могут применяться разные способы хлорирования воды: нормальное хлорирование (хлорирование по хлорпотребности), хлорирование с преаммонизацией, хлорирование с учетом точки перелома, перехлорирование. На крупных водопроводах для хлорирования применяют газообразный хлор, поступающий в стальных баллонах или цистернах в сжиженном виде. Как правило, используется метод нормального хлорирования, т.е. метод хлорирования по хлорпотребности. Важное значение имеет выбор дозы, обеспечивающей надежное обеззараживание. При введении хлорсодержащего реагента в воду основное его количество (более 95%) расходуется на окисление органических и легкоокисляющихся (соли двухвалентного железа и марганца) неорганических веществ, содержащихся в воде и 2-3% от общего количества хлора — на бактерицидное действие. Количества активного хлора в миллиграммах, которое при хлорировании волы взаимодействует с органическими веществами и некоторыми солями, а также идет на окисление и обеззараживание микроорганизмов в 1 л воды в течение 30 минут называется хлорпоглощаемостью. Хлорпоглощаемость воды определяется экспериментально путем проведения пробного хлорирования, т.к. ее количество зависит от степени загрязнения воды. Появление в воде остаточного активного хлора свидетельствует о завершении процесса хлорирования воды и служит косвенным показателем ее безопасности в эпидемиологическом отношении. Присутствие остаточного активного хлора в концентрациях 0,3-0,5 мг/л является гарантией эффективного обеззараживания. Кроме того, наличие остаточного хлора необходимо для предотвращения вторичного загрязнения воды в водопроводной сети. Хлорпотребность воды – это общее количество активного хлора в миллиграммах, обеспечивающее достаточный эффект обеззараживания воды и определяемое хлорпоглощаемостью воды и наличием остаточного количества активного хлора (0,3-0,5 мг/л) в воде. Хлорирование воды по методу нормального хлорирования наиболее приемлемо при централизованном водоснабжении, так как небольшие количества остаточного хлора не изменяют органолептических свойств воды (вкус и запах) и не требуют последующего дехлорирования.

Хлорирование с преаммонизацией применяется для обеззараживания воды, загрязненной промышленными сточными водами с присутствием фенола и других фенолсодержащих органических соединений, которые при реакции со свободным хлором образуют хлорфенолы, даже в ничтожных количествах придающие воде сильный аптечный запах воды. При этом способе вода вначале обрабатывается раствором аммиака, а через 0,5-2 минуты хлорируется, в результате чего происходит образование хлораминов, не обладающих неприятными запахами. Остаточное количество активного хлора в воде после обеззараживания ее хлораминами в силу более слабого действия хлораминного хлора должно быть выше, чем свободного и составлять не менее 0,8-1,2 мг/л.

При невозможности экспериментального определения хлорпоглощаемости воды используется метод перехлорирования. Перехлорирование проводится избыточными дозами хлорирующего препарата на основе оценки типа и состояния источника водоснабжения, качества очистки воды и эпидемической ситуации в зоне ограничений вокруг источника водоснабжения. Обеззараживание воды повышенными дозами хлора применяется обычно в полевых условиях, особенно при неудовлетворительных органолептических свойствах воды или неблагоприятном санитарно-топографическом состоянии территории вокруг водоисточника, а также при наличии случаев инфекционных заболеваний в районе. Доза активного хлора для перехлорирования выбирается так, чтобы заведомо превысить хлорпоглощаемость воды и обеспечить избыточное количество остаточного хлора. Это позволяет сократить время контакта хлора с водой до 10-15 мин летом и до 30 мин зимой. Для обеззараживание воды повышенными дозами сравнительно чистой воды доза активного хлора обычно выбирается около 5-10 мг/л, для более загрязненных вод с высокой цветностью и низкой прозрачностью используется доза в 10-20 мг/л, при сильной загрязнении воды и неудовлетворительной санитарно-эпидемической обстановке используются дозы 20-30 мг/л и выше.

Перехлорирование применяется для дезинфекции шахтных колодцев при вспышке кишечных инфекций в населенном месте, попадании в воду колодцев сточных вод, фекалий, трупов животных и др. или с профилактической целью по окончании строительства колодца, после его чистки или ремонта. Для этого используется обычно 100-150 мг активного хлора на 1 л воды с последующим перемешиванием и отстаиванием в течение 1,5-2–6 часов и откачкой воды до исчезновения резкого запаха хлора. При обеззараживании воды методом перехлорирования обычно применяется хлорная известь, необходимое количество которой вычисляется, исходя из намеченной дозы активного хлора и процентного содержания активного хлора в хлорной извести. Поскольку содержание остаточного хлора при перехлорировании может намного превышать допустимые дозы, и вода приобретает неприятный вкус и запах, необходимо произвести удаление избытка хлора, т.е. дехлорировать воду. Для этого обычно применяется 0,01 н. раствор гипосульфита натрия или фильтрация воды через активированный уголь.

Недостатками метода хлорирования является ухудшение органолептических свойств воды, образование в воде токсичных веществ (хлорорганических соединений, диоксинов, хлорфенолов), продолжительное время реакции воды с хлором и сложность подбора дозы при хлорировании нормальными дозами. Кроме того, бактерицидное действие химических реагентов распространяется не на все формы микроорганизмов. Однако высокая эффективность и технологическая надежность делают метод хлорирования самым распространенным в практике обеззараживания питьевой воды, как в нашей стране, так и за рубежом.

Ионы серебра обладают выраженным бактериостатическим действием. Введение даже незначительного количества ионов серебра приводит к инактивации ферментов протоплазмы бактериальных клеток (олигодинамический эффект), потери способности к размножению и постепенной гибели. Серебрение воды может осуществляться разными способами: фильтрацией воды через песок, обработанный солями серебра; электролизом воды с серебряным анодом в течение 2-х часов, что ведет к переходу катионов серебра в воду. Преимуществом метода является долгое хранение посеребренной воды. Из-за высокой стоимости серебро применяется для обеззараживания и консервации небольших объемов питьевой воды в системах автономного жизнеобеспечения. Метод не используется для воды с большим содержанием взвешенных органических веществ и ионов хлора. Озонирование основано на окислении органических веществ и других загрязнений воды озоном О₃, являющимся сильным окислителем. Бактерицидные свойства озона обусловлены присутствием в воде атомарного кислорода и свободных короткоживущих радикалов НO₂ и OH, которые образуются при разложении озона в воде. Показателем эффективности озонирования является остаточный озон в воде (0,1-0,3 мг/л). Преимущества метода состоят в том, что озон улучшает органолептические свойства воды и обеспечивает надежное обеззараживание воды при малом времени контакта — до 10 минут. Однако высокая энергоемкость процесса получения озона затрудняет широкое внедрение этого метода.

Физические (нереагентные) методы обеззараживания воды: кипячение, обработка ультрафиолетовым (УФ) облучением, воздействие ультразвуковыми волнами, токами высокой частоты, гамма-лучами. применяются в зависимости от конкретных целей и условий обработки воды. Нереагентные методы обеззараживания имеют преимущества перед реагентными методами: они не изменяют химического состава воды и не приводят к образованию токсичных веществ, не ухудшают органолептических свойств, имеют широкий диапазон бактерицидного действия, т.к. действуют непосредственно на структуру микроорганизмов.

Наибольшее применение на водопроводных станциях имеет метод обеззараживания воды ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 200-275 нм; максимум бактерицидного действия УФ-лучей находится в диапазоне волн 260 нм. УФ-облучение воды вызывает быструю гибель вегетативных форм, вирусов, спор микроорганизмов, в том числе, устойчивых к хлору.

При местном водоснабжении наиболее надежным методом обеззараживания воды является кипячение. В результате кипячения в течение 3-5 мин погибают все имеющиеся в воде микроорганизмы, а после 30 мин. вода становится полностью стерильной (погибают споры бацилл).

Специальные методы улучшения качества воды, как правило, подземных источников в виду ее высокой минерализации, применятся с целью удаления из нее некоторых химических веществ и частично улучшения органолептических свойств. К специальным методам обработки питьевой воды относятся: дезодорация, умягчение, опреснение, обезжелезивание, деконтаминация и ряд других. Дезодорация (устранение неприятных запахов) достигается за счет обработки воды окислителями (озонирование, большие дозы хлора, марганцовокислый калий) или фильтрованием через активированный уголь. Умягчение жесткой воды (более 20 жесткости) достигается фильтрацией через ионообменные смолы, загруженные катионитами (катионитный фильтр) для обмена катионов или анионитами (анионитный фильтр) для обмена анионов. В результате чего происходит обмен ионов кальция Ca^2 и магния Mg^2 на ионы водорода H^ или натрия Na^. Опреснение воды, содержащей избыток минеральных солей (например, морской воды или воды в регионах с высокой засоленностью почв) осуществляется за счет ее фильтрации сначала через катионит, а затем через анионит, что позволяет освободить воду от всех растворенных в ней солей. Кроме этого, применяется дистилляция с последующим добавлением известковых солей до нормальной концентрации, характерной для питьевой воды, выпаривание с последующей конденсацией, вымораживание, электродиализ. Обезжелезивание воды, содержащей ионы железа в концентрации превышающей ПДК (0,3 мг/л) проводится за счет ее аэрация путем разбрызгивания воды в специальных устройствах – градирнях. Метод основан на окислении растворимых солей двухвалентного железа и образования нерастворимого в воде гидрата окиси железа Fe(OH)₃, который затем осаждается в отстойнике и задерживается на фильтре. Снижение содержания радиоактивных веществ в воде (деконтаминация) осуществляется при применении основных методов очистки воды, при более высокой степени загрязнения воды радионуклидами воду фильтруют через ионообменные смолы.

Лабораторная работа «Определение дозы коагулянта в пробе воды, проведение пробного хлорирования воды для определения хлорпотребности, хлорпоглощаемости и количества остаточного хлора»

Задания студенту:

1. Определить бикарбонатную жесткость пробы воды и в случае необходимости добавить в воду раствор соды.

2. Определить дозу коагулянта, требуемую для осветления данной пробы воды; рассчитать дозу коагулянта на 1 л воды.

3. Определить содержание активного хлора в сухой хлорной извести.

4. Определить «нормальную» дозу хлора для обеззараживания исследуемой пробы воды; рассчитать хлорпоглощаемость и хлорпотребность воды.

5. Решить ситуационную задачу по выбору дозы активного хлора и расчету количество хлорной извести для обеззараживания воды источника методом перехлорирования

studfiles.net

Другие статьи по теме:

Магнитный фильтр Фильтр предварительной очистки Установка проточного фильтра для воды Установка фильтра гейзер Кувшины аквафор виды Фильтры для воды для загородного дома