Обеззараживание воды

Дезинфекция должна вызывать гибель бактерий, вирусов и других патогенных микроорганизмов в питьевой воде перед ее подачей потребителям.

Наибольшее распространение для дезинфекции нашли следующие процессы:
ультрафиолетовое облучение, использование хлора, диоксида хлора, монохлораминов или
озона.

Хлор(Сl2)
Хлор, используемый для дезинфекции, может находиться в воде в виде свободного или
связанного.

Свободный хлор: НОС1, ОСl-;
Связанный хлор: неорганический и органический (хлорамин). Бактерицидный эффект гипохлорита (НОС1) значительно выше, чем эффект от иона хлора и хлорамина. Следовательно, для целей дезинфекции предпочтительнее использование свободного хлора (при рН < 8).

Монохлорамин (NH2Cl)
Хлорамин образуется при добавлении аммония к очищенной воде, содержащей свободный хлор. Использование предварительно приготовленного монохлорамина устраняет вероятность возникновения не только неконтролируемых реакций между хлором и органическими соединениями, но и ухудшения органолептических свойств воды и неприятного запаха. К тому же предотвращается образование тригалометанов (ТНМ).
Реакция в растворе сернокислого аммония ((NH4)2SO4) и хлорноватистого натрия (НОС1) при рН > 8,5 приводит к образованию монохлорамина, который может дозироваться непосредственно в воду.

Диоксид хлора (С12О)
См. «Химическое окисление».

Озон (О3)
См. «Химическое окисление».

Ультрафиолетовое излучение .
Ультрафиолетовое излучение при длине волны 254 нм обладает сильным бактерицидным эффектом. Ультрафиолетовая установка состоит из ультрафиолетовых ламп, защищенных кварцевыми чехлами. Установка смонтирована таким образом, чтобы обеззараживаемая вода омывала лампы тонким слоем. Сравнение методов дезинфекции, их эффективность и характеристика приведены в
таблице.

Обычно, во избежание образования нежелательных соединений и для увеличения эффекта обеззараживание устраивается на последней стадии обработки воды

При химическом окислении эффективность зависит от природы окислителя, его
концентрации, продолжительности контакта и от качества обеззараживаемой воды. Для
определения эффективности выбранного окислителя необходимо проведение
предварительных опытов.
Ниже приводятся минимальные дозы окислителя и продолжительность
контакта для обеспечения эффективного бактерицидного действия, а эффективность дезинфекции относительно определённых видов патогенных микроорганизмов дана в таблице.
Для обеспечения необходимой степени дезинфекции мутность воды не должна превышать 1 NTU.

Зависимость бактерицидного действия от дозы окислителя и продолжительности контакта

1.Свободный хлор, рН ниже 8
2.Прежде всего должен использоваться для обеспечения пост-эффекта
3.мВт/см при длине волны 254 нм.

Эффективность дезинфекции относительно определенных видов патогенных микроорганизмов

+ недостаточный
++ удовлетворительный
+++ хороший

Избыточное количество озона должно быть отведено в атмосферу и подвергнуто деструкции.
Потребность электроэнергии при получении озона - 10-20 кВт час/кг О3 или приблизительно 0,01 кВт час/м очищенной воды. Потребность в электроэнергии при
ультрафиолетовом излучении - 0,02 кВт час/м .

При работе с окислителями должны соблюдать строгие меры техники безопасности, особенно при работе с хлором и озоном, являющимися сильными ядами.

При предварительном хлорировании воды, коагулированием ее примесей с последующим отстаиванием и фильтрованием не удается достичь полного удаления болезнетворных микроорганизмов. До 10% хлоррезистентных бактерий и вирусов, среди которых могут быть и патогенные, сохраняют свою жизнеспособность. Поэтому заключительным этапом подготовки воды питьевой кондиции является ее обеззараживание. Использование для питья подземной воды в большинстве случаев возможно без обеззараживания.

В технологии водоподготовки известно много способов обеззараживания воды, которые можно классифицировать на четыре основные группы: термический; с помощью сильных окислителей; олигодинамия (воздействие ионов благородных металлов); физический (с помощью ультразвука, радиоактивного излучения, ультрафиолетовых лучей). Из перечисленных методов наиболее широко применяют методы второй группы. В качестве окислителей используют хлор, диоксид хлора, озон, йод, марганцовокислый калий, пероксид водорода, гипохлорит натрия и кальция. В свою очередь, из перечисленных окислителей на практике отдают предпочтение хлору, озону, гипохлориту натрия. Выбор метода обеззараживания воды производят, руководствуясь расходом и качеством обрабатываемой воды, эффективностью ее предварительной очистки, условиями поставки, транспорта и хранения реагентов, возможностью автоматизации процессов и механизации трудоемких работ.

Обеззараживанию подвергается вода, уже прошедшая предшествующие стадии обработки, коагулирование, осветление и обесцвечивание в слое взвешенного осадка (или отстаивание), фильтрование, так как в фильтрате отсутствуют частицы, на поверхности или внутри которых могут находиться в адсорбированном виде бактерии и вирусы, оставаясь, таким образом, вне воздействия обеззараживающих средств.

Хлорирование воды

Электролизные установки для обеззараживания воды

УФ - лампы