Обеззараживание воды

Использование подземной воды в большинстве случаев возможно без обеззараживания. В технологии водоподготовки известен ряд методов обеззараживания воды, который можно классифицировать на пять основных групп: термический; сорбция на актив­ном угле, с помощью сильных окислителей; олигодинамия (воздействие ионов благородных металлов); физический (с помощью ультразвука, радиоактивного излучения, ультрафиолетовых лучей). Из перечислен­ных методов наиболее широко распространены методы третьей группы. В качестве окислителей применяют хлор, диоксид хлора, озон, йод, марганцовокислый калий; пер оксид водорода, гипохлорит натрия и кальция. В свою очередь, из перечисленных окислителей на практике отдают предпочтение хлору, хлорной извести, гипохлориту натрия. Выбор метода обеззараживания воды производят, руководствуясь расходом и качеством обрабатываемой воды, эффективностью ее предварительной очистки, условиями поставки, транспорта и храпения реагентов, возможностью автоматизации процессов и" механизации трудоемких работ.

Обеззараживанию подлежит вода, 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 состоянии бактерии и вирусы, оставаясь вне воздействия обеззараживающих агентов. Для выявления бактерий и вирусов проводится биологический анализ воды.

При биологическом анализе воды бактериологические определения сводятся к определению общего числа бактерий в 1 мл воды, растущих при 37"С, и кишечной палочки — бактерии коли. Наличие последней имеет индикаторные функции, т.е. свидетельствует о загрязнении воды выделениями людей и животных и т.п. Мини­мальный объем испытуемой воды, мл, приходящейся на одну кишечную палочку, называется коли-титром, а количество кишеч­ных палочек в 1 л воды — коли-индексом. По ГОСТ 2874—82 допускается коли-индекс до 3, коли-титр — не менее 300, а общее число бактерий в 1 мл — до 100.

1. Обеззараживание воды сильными окислителями

Хлорирование воды

Обеззараживание воды хлорированием на водоочистных комплек­сам осуществляют хлорной известью, хлором и его производными, под действием которых бактерии, находящиеся в воде, погибают в резуль­тате оксидации и разрушения веществ, входящих в состав протоплазмы клеток. Хлор оксидирует органические вещества. Для качественного хлорирования необходимо хорошее перемешивание, а затем не менее чем З0-минутный (при совместных хлорировании и аммонизации 60- минутной) контакт хлора с водой, прежде чем она поступает потребителю. Контакт обеспечивают в резервуаре сбора фильтрованной воды или в трубопроводе подачи воды потребителю, если он имеет достаточную длину.

Дозу хлора устанавливают технологическим анализом из расчета, мг в 1 л воды, поступающей к потребителю, оставалось 0,3—0,5 мг хлора вступившего в реакцию (остаточного хлора), который является показателем санитарной надежности. При этом условии доза хлора при хлорировании фильтрованной воды составляет 1-2 мг/л в зависимости от хлоропоглошаемости. При хлорировании подземной воды доза хлора - 0,7 мг/л.

2. Обеззараживание воды бактерицидными лучами.

Для обеззараживания подземных вод рекомендуется приме­нять бактерицидное излучение при условии, если колииндекс исходной воды не более 1000 ед/л, содержание железа до 0,3 мг/л, мутность до 2 мг/л. Обеззараживание воды бактери­цидными лучами имеет ряд преимуществ перед хлорированием. Природные вкусовые качества и химические свойства воды не изменяются. Бактерицидное действие лучей протекает во много раз быстрее, чем хлора; после облучения воду сразу можно подавать потребителям. Бактерицидные лучи уничтожают не только вегетативные виды бактерий, но и спорообразующие. Эксплуатация установок для обеззараживания воды бактери­цидными лучами, проще, чем хлорного хозяйства.

В.Ф. Соколовым было установлено, что наибольшим бак­терицидным действием обладают ультрафиолетовые лучи с дли­ной волны от 295 до 200 мкм. Эту область ультрафиолетового излучения называют бактерицидной. Максимум бактерицидного действия располагается около длины волны в 260 мкм.

При обеззараживании бактерицидными лучами неочищен­ных мутных, цветных вод или вод с повышенным содержанием железа коэффициент поглощения оказывается настолько боль­шим, что бактерицидный метод становится экономически неце­лесообразным, а с санитарной точки зрения — ненадежным. Поэтому применение бактерицидных лучей рекомендуется только для обеззараживания воды, прошедшей очистку, или для подземных вод, не требующих очистки, но нуждающихся в обеззараживании в профилактических целях'.

Большая разница в значениях коэффициента поглощения различных вод указывает на то, что наиболее правильным бы­ло бы его экспериментальное определение в каждом конкрет­ном случае проектирования установок для обеззараживания во­ды.

2. Обеззараживание воды методом озонирования.

Микроорганизмы под воздействием озона быстро гибнут. Это свойство не теряется и при растворении газа: достаточно ничтожной доли озона, чтобы все бактерии в воде были уничтожены. А раз так, нельзя ли применить озон для дезинфекции питьевой воды и может ли озон конкурировать с хлором, когда речь идет о чистоте питьевой воды? 
Оказалось, что может, и очень успешно. Технология очистки воды на основе этого способа получила название озонирование.

Микробиологи исследовали один из самых опасных вирусов - вирус полиемиелита. Выяснилось, что этот вирус погибает уже через 2 мин, если в 1 л воды растворить 0,5 мг озона. Если же увеличить концентрацию озона, то абсолютно все виды бактерий погибают в течении минуты.

Кроме уничтожения микроорганизмов озон обесцвечивает воду в 15-30 раз быстрее, чем хлор. К тому же озона требуется в несколько раз меньше и что интересно озон придает воде отчетливый голубой оттенок, в то время как хлор, например, окрашивает воду в не совсем приятный зеленовато-желтый цвет. Озон уничтожает также все запахи и привкусы речной воды.

По достоинству оценили качество воды обработанной по технологии озонирования и жители Киева. На Днепровской водопроводной станции введена в эксплуатацию крупная озонаторная установка. Эта станция обрабатывает воду, отличающуюся  малой мутностью, относительно высокой цветностью, периодически возникающими запахами и привкусами высокой интенсивности. Практика показала, что присущие днепровской воде физико-химические, бактериологические  и органолептические свойства, с наибольшей эффективностью доводятся до требуемых значений с помощью озонирования.

Метод озонирования используется, в основном, для обеззараживания большого количества воды, с использованием накопительных емкостей.