Metode poboljšanja kvalitete piti vodu se dijele na:

1. Glavni- bistrenje i promjenu boje, dezinfekciju

2. Posebna- omekšavanje, odgađanje, desalinizacija, fluoriranje, defluorizacija itd.

4.1. Osnovne metode.

Glavne metode pročišćavanja vode za piće usmjerene su na poboljšanje organoleptičkih (razjašnjenje i promjena boje) i bakterioloških (dezinfekcijskih) pokazatelja.

4.1.1. Posvjetljivanje, promjena boje.

Bistrenje vode znači uklanjanje suspendiranih krutina. Promjena boje vode - uklanjanje obojenih koloida ili uistinu otopljenih tvari. Pročišćavanje i promjena boje vode postiže se taloženjem, filtriranjem kroz porozne materijale i koagulacijom. Vrlo često se ove metode koriste u međusobnoj kombinaciji, na primjer taloženje s filtracijom ili koagulacija sa sedimentacijom i filtriranjem.

Branjenje.

S uz pomoć taloženja moguće je postići ispuštanje vode samo iz velikih suspendiranih čestica promjera najmanje 0,1-0,01 mm. Manje čestice praktički se ne talože. Za njihovo uklanjanje potrebna je koagulacija. Većina struktura vodovoda ima posebne bazene za kontinuirani rad, koji se nazivaju taložnici. Princip rada korita je usporavanje brzine kretanja vode pri prijelazu iz uskog kanala cijevi u široki kanal bazena (od 1 m do nekoliko ml u sekundi). Kretanje vode toliko se usporava da dolazi do taloženja suspenzije u uvjetima sličnim onima koji nastaju kada je potpuno nepomična. U tom se slučaju male čestice često aglomeriraju (povećavaju) i također stječu sposobnost taloženja. Ovisno o smjeru kretanja vode razlikuju se vodoravni i okomiti taložnici.

Vodoravni spremnik pravokutni je spremnik, izdužen u smjeru kretanja vode, opremljen uređajima za komunikaciju laminarnog toka s vodom. Dno vodoravnog korita ima nagib prema ulazu, gdje se nalazi jama za skupljanje mulja. Pročišćena voda stiže kroz utor, a zatim kroz perforiranu pregradu na jednoj od krajnjih strana korita, a izlazi s druge krajnje strane kroz perforiranu pregradu, a zatim kroz žlijeb. Uobičajeno, jama je podijeljena u niz paralelnih radnih hodnika širine najviše 6 m, proračunska brzina kretanja vode je 2 - 4 mm / s. U taložniku čestica suspendirane tvari djeluje pod utjecajem dviju međusobno okomitih sila: brzine okomitog ispadanja i brzine kretanja vode koja uvlači česticu u vodoravnom smjeru. Kao rezultat djelovanja ovih sila, čestica ili tone na dno ili se izvlači iz korita.

Okomiti spremnik je konusni ili piramidalni spremnik. U središte spremnika postavljena je metalna cijev u čiji gornji dio struji bistra voda. Prošavši od vrha do dna, pročišćena voda ulazi u zonu taloženja koja prolazi cijelom svojom dionicom odozdo prema gore malom brzinom.

Pročišćena voda izlijeva se sa strane korita u okruglo korito. Talog koji se nakuplja u donjem dijelu korita uklanja se povremeno (1-2 puta dnevno). U vertikalnim taložnicima brzina vode je 0,4 - 0,6 mm / s, a vrijeme prolaska 4 - 8 sati. Prednost vertikalnih spremnika za taloženje je njihova mala površina.

Nedostatak metode taloženja je: sporost i povećanje volumena spremnika za taloženje kako bi se produžilo vrijeme taloženja, osim toga, najfinija suspenzija nema vremena za taloženje, a koloidne tvari se uopće ne oslobađaju.

Sl. 1 Okomiti slivnik

U vojnoj terenskoj praksi, osobito kada trupe dugo ostaju na jednom mjestu, metoda naseljavanja može se koristiti u obliku izgradnje malih brana i umjetnih rezervoara povezanih s rijekom.

S produljenim taloženjem, koje se često događa u prirodnim uvjetima (ribnjaci, rezervoari), ne dolazi samo do povećanja transparentnosti, već i do smanjenja boje i broja mikroorganizama (prema Khlopinu za 75-90%),

Zgrušavanje.

Bit procesa koagulacije sastoji se u činjenici da se tvari u vodi u koloidnom stanju koaguliraju, tvore pahuljice i talože. Pročišćavanje vode koagulacijom koristi se prije svega kako bi se oslobodila zamućenosti i boje uzrokovane koloidnim suspenzijama. Koagulacija se događa pod utjecajem kemijskih reagensa - koagulanata, koji se koriste kao aluminijska sol A1 2 (SO 4) 3 * 18H 2 O, željezov sulfat FeSO 4 * 7H 2 O i željezov klorid FeCl 3 * 6H 2 O.

Voda sa značajnom bojom i zamućenošću je polidisperzni sustav koji sadrži elektrolite, koloidne čestice (uglavnom huminske kiseline i njihove soli) i grube nečistoće. Koagulanti, otopljeni u vodi, podliježu hidrolizi s stvaranjem slabo topljivih hidrata oksida flokulentne strukture.

Al 2 (SO 4) 3 + 3Ca (HCO 3) 2 = 2 Al (OH) 3 + 3Ca SO 4 + 6 CO 2

Al 2 (SO 4) 3 + 3Mg (HCO 3) 2 = 2 Al (OH) 3 + 3Mg SO 4 + 6 CO 2

Kada pozitivno nabijeni koloid aluminijevog hidrata stupi u interakciju s negativno nabijenim koloidima vode, dolazi do gubitka naboja, što dovodi do nakupljanja koloidnih čestica i njihovog taloženja.

Labave pahuljice samog koagulanta imaju ogromnu aktivnu površinu (desetke četvornih metara po 1 g taloga), na kojoj se sortiraju koloidne čestice i grublje suspenzije (potonje se mehanički hvataju), te se zajedno s njima talože na dno, pročišćavanje vode.

Na učinkovitost koagulacije utječu aktivna reakcija i alkalnost vode, intenzitet miješanja, količina grube suspenzije i temperatura vode. Za vode različitog sastava potrebno je odabrati različite doze koagulanta.

Za ubrzanje procesa koagulacije koriste se flokulansi - sintetički spojevi velike molekulske mase. Korištenje flokulanata omogućuje ubrzanje procesa koagulacije, povećanje brzine uzlaznog kretanja vode u taložnicima sa slojem suspendiranog taloga, smanjenje vremena zadržavanja vode u taložnicima povećanjem brzine taloženja floka , kako bi se povećala brzina filtracije i trajanje ciklusa filtracije.

Filtriranje vode.

Proizveden je kako bi se oslobodio suspendiranih čestica koje uzrokuju zamućenje. Uz to, mikroorganizmi, neke otrovne i radioaktivne tvari djelomično se zadržavaju na filtru, boja i oksidacija vode se smanjuju.

Filtri se klasificiraju prema brzini filtracije- sporo (0,1-0,3 m / h) i brzo (5-10 m / h), u smjeru protoka filtriranja- jedno- i dvotočno, prema broju slojeva filtriranja - jednoslojni i dvoslojni ...

Granulirani filter je armirano -betonski spremnik ispunjen filtrirnim materijalom u dva sloja. Filtrirajući sloj izrađen je od materijala dovoljne čvrstoće (kvarcni pijesak, antracitna strugotina, ekspandirana glina). Potporni sloj koristi se za sprječavanje odvođenja finog filtriranog materijala filtriranom vodom kroz rupe. Sastoji se od slojeva šljunka ili lomljenog kamena različitih veličina, koji se postupno povećavaju od vrha do dna od 2 do 40 mm.

Filtriranje vode provodi se dvjema fundamentalno različitim metodama. Filtracija filma pretpostavlja stvaranje filma od prethodno zadržanih nečistoća vode u gornjem sloju mediju za filtriranje. U početku, zbog mehaničkog taloženja suspendiranih čestica i njihovog prianjanja na površinu zrna opterećenja, veličina pora se smanjuje. Zatim se na površini pijeska razvijaju alge, bakterije itd., Čime nastaje muljeviti talog koji se sastoji od mineralnih i organskih tvari (biološki film). Formiranje filma olakšava niska stopa filtracije, velika zamućenost vode i značajan sadržaj fitoplanktona. Debljina filma doseže 0,5-1 mm i više.

Biofilm ima odlučujuću ulogu u radu takozvanih sporih filtera. Osim što zadržava najmanju suspenziju, film zadržava bakterije (smanjujući njihov broj za 95-99%), osigurava smanjenje oksidacije (za 20-45%) i boje (za 20%) vode. Spori filteri, koji se odlikuju jednostavnošću dizajna i rada, bili su prva postrojenja za pročišćavanje gradskih vodoopskrbnih sustava početkom 19. stoljeća. Kasnije su zbog rasta potrošnje vode i kapaciteta vodovodnih cijevi ustupili mjesto brzim filterima čija je prednost veća produktivnost i manja površina, što je važno u suvremenom gradu.

Spori filteri izrađen je s opterećenjem filtrirajućeg sloja kvarcnog pijeska visine 800-850 mm i nosivog sloja šljunka ili lomljenog kamena visine 400-450 mm. Brzina filtracije je 0,1-0,3 m / h. Filtrirana voda prikuplja se odvodnim sustavom koji se nalazi na dnu filtra. Filter se nakon 10-30 dana čisti ručno, uklanjanjem gornjeg sloja pijeska debljine 15-20 mm i dodavanjem svježeg. Nakon čišćenja filtra, filtrat nekoliko dana , prije stvaranja biološkog filma, on se ispušta.

Brzi filtri su nešto kompliciraniji. Imaju posebnu pripremu čiste vode za ispiranje pod pritiskom i zakrpe za prikupljanje i ispuštanje vode za ispiranje. U pravilu se nakon koagulacije treba dovoditi voda u filtere za velike brzine. Filterski film stvara se vrlo brzo, uglavnom zbog flokulacije koagulanata. Brzina filtracije doseže 5-7 m / h, odnosno 50-70 puta više nego u sporim filterima. Ta okolnost omogućuje filtriranje velikih količina vode kroz relativno mala područja filtriranja. Volumetrijsko filtriranje provedeno na brzim filterima je fizikalno -kemijski proces. Tijekom volumetrijske filtracije, mehaničke nečistoće vode prodiru u debljinu filtrirnog medija i apsorbiraju se pod djelovanjem molekularnih sila na površinu njegovih zrna i prethodno zalijepljenih čestica. Što je veća stopa filtracije i veća su zrna za utovar, dublje nečistoće prodiru u njezinu debljinu i ravnomjernije se raspoređuju.

Visina sloja vode iznad utovarne površine mora biti najmanje 2 m. Tijekom rada filtera voda prolazi kroz slojeve filtera i potpornih slojeva te se kroz distribucijski sustav usmjerava u spremnik čiste vode. Na kraju se filter ispere. Kad se otpor poveća više od dopuštene vrijednosti, filtarski se film uklanja pranjem čista voda, lansirani u filter odozdo prema gore pod pritiskom. Takvo pranje mora se obavljati 1-2 puta dnevno, ovisno o stupnju zamućenosti filtrirane vode.

Ispiranje se vrši obrnutim protokom čiste filtrirane vode dovodeći je pod potrebnim tlakom u distribucijski sustav. Voda za ispiranje, velikom brzinom (7-10 puta većom od brzine filtracije) prolazi kroz medij za filtriranje odozdo prema gore, podiže je i čisti. Ispiranje brzih filtera traje 5-7 minuta.

U filterima s dvostrukim slojem opterećenja Sloj zdrobljenog antracita ili ekspandirane gline veličine čestica 0,8-1,8 mm također se izlijeva na sloj pijeska promjera čestica 0,5-1,2 mm 0,4-0,5 m. U takvom filtru gornji sloj, koji se sastoji od većih zrna, zadržava većinu zagađivača, a pješčani sloj zadržava njihov ostatak koji je prošao kroz gornji sloj. . Gustoća antracita (ekspandirane gline) manja je od gustoće pijeska, pa se nakon pranja filtra slojevito raspoređivanje opterećenja obnavlja neovisno. Brzina filtriranja u dvoslojnom filtru je 10-12 m / h, što je 2 puta više nego u kratkom vremenu.

Kontaktbistrilo Poput brzog filtera, napunjen je šljunkom i pijeskom, ali kombinira procese koagulacije, bistrenja i filtriranja vode.

Voda se opskrbljuje odozdo kroz distribucijski sustav perforiranih cijevi zajedno s otopinom koagulanta, a pahuljice se stvaraju u debljini tereta (vidi sliku 64, c). Ova vrsta koagulacije naziva se kontakt, za razliku od uobičajene, koja se odvija u slobodnom volumenu.

Kontaktna koagulacija razlikuje se od volumetrijske koagulacije: stvaranje pahuljica u dodiru s zrnatim opterećenjem događa se mnogo brže i, štoviše, s nižim dozama koagulanta. Pahuljice su pričvršćene na površinu zrna i adsorbiraju suspenziju na sebe. U sloju šljunka zadržava se grublja suspenzija, koja smanjuje muljanje pijeska, debljina sloja pijeska - 2 m - dvostruko je veća od konvencionalnih filtera za velike brzine, što dodatno povećava kapacitet zadržavanja prljavštine i produljuje vrijeme između ispiranja . Voda za ispiranje se, kao i obično, dovodi odozdo prema gore i uklanja se kroz oluke. Brzina filtriranja -4-5 m / h. Suspenzija se uspješno zadržava pri početnom sadržaju od najviše 150 mg / l.

Glavna prednost kontaktnih čistača je ta što nema potrebe za taloženjem i reakcijskim komorama.

4.1.2. Dezinfekcija.

Dezinfekcija vode znači prije svega njezino oslobađanje od patogenih mikroorganizama.

Metode dezinfekcije voda za piće se konvencionalno dijeli na fizičku bez reagensa, kemijsku reaktivnu, mehaničku i kombiniranu.

Na fizičke načine se odnosi na uporabu ultraljubičastih i Ionizirana radiacija, ultrazvučne vibracije, toplinska obrada.

Kemijskim metodama uključuje kloriranje, ozoniranje, upotrebu srebra, bakra, joda i nekih drugih reagensa.

Mehaničkim metodama primjenjuje se uporaba različitih filtera.

Fizičke metode.

Temperatura.

Za toplinsku dezinfekciju vode za piće koristi se otvoreni plamen (uključujući plazmu visoke temperature), vrući zrak i pregrijana para. Najčešće se koristi kipuća voda.

Vrelanjem nekoliko minuta oslobađa se voda iz vegetativnih oblika mikroorganizama, uništavaju se različiti bakterijski endo - i egzotoksini, inaktivira viruse. Spore su inaktivirane dulje vrijeme: za uzročnika antraksa to je 10 minuta, za tetanus - oko 1 sat, Cl. Botulin - 1 - 5 žličica

Vrela voda kao metoda dezinfekcije ima niz važnih prednosti:

1.lako kontrolirati učinkovitost obrade,

2. dostupnost, pouzdanost i brzina dezinfekcije,

3. neovisnost baktericidnog učinka od fizikalno -kemijskih pokazatelja dezinficirane vode,

4. odsustvo značajnog utjecaja na fizikalno -kemijska i organoleptička svojstva vode,

5. mogućnost automatizacije,

Nedostaci ove metode uključuju:

1.skup zbog značajne potrošnje električne energije ili goriva

2. niske performanse

3. prokuhana voda ima visoku temperaturu i takozvani "trom" okus, koji nastaje uklanjanjem otopljenih plinova iz vode i smanjenjem tvrdoće. Međutim, ove značajke kuhane vode teško se mogu smatrati njezinim nedostacima. U hladnoj sezoni, na primjer, visoke temperature, naprotiv, jesu pozitivno svojstvo, pa čak i po vrućem vremenu, mnogi stanovnici istočnih zemalja radije piju vrući čaj. Što se tiče "tromog" okusa, tada se ohlađena prokuhana voda teško razlikuje po okusu od neprokuhane.

4. Kuhana voda lako je izložena sekundarnom mikrobnom zagađenju, budući da nema nuspojava i konkurentnih saprofita, a temperatura vode ostaje povoljna za rast mikroorganizama dugo vremena.

Zbog ekonomskih i tehnoloških poteškoća, vrenje se smatra načinom dezinfekcije pojedinačnih (grupnih) zaliha pitke vode kod kuće, u autonomnim objektima i prijevozu, u teškoj epidemijskoj situaciji.

Ultraljubičasto zračenje.

Blagotvoran učinak sunčeve svjetlosti na vodu poznat je od davnina. U jednoj od sanskrtskih knjiga ("Usruta Sangeeta"), napisanoj dvije tisuće godina prije naše ere, kaže se: "Dobro je držati vodu u bakrenim posudama, izlagati je suncu i filtrirati kroz ugljen." Međutim, objašnjenje razloga povoljnog utjecaja svjetlosti na vodu postalo je moguće tek nakon otkrića mikroorganizama i proučavanja utjecaja sunčeve svjetlosti na njih. Nakon toga je utvrđeno da maksimalni baktericidni učinak ima ultraljubičasti dio spektra, osobito zrake valne duljine od 250 do 260 nm (područje C). Osjetljivost mikroorganizama na UVR u ovom rasponu je dobro proučena i određena je dozom zračenja koja se obično mjeri u mJ / cm 2 ili mW * s / cm 2. Doza koja osigurava 90% inaktivacije E. coli je 3 mJ / cm2.

UVI ima baktericidno, virucidno i sporicidno djelovanje. Mikroorganizmi su prema osjetljivosti na UV -zrake raspoređeni sljedećim redoslijedom: vegetativne bakterije> virusi> bakterijske spore> ciste> protozoe. Stoga su virusi otporniji na UVI od vegetativnih oblika bakterija, a među njima su virusi koji sadrže dvolančanu DNA otporniji od virusa s jednolančanom DNA. Za učinkovitu završnu dezinfekciju vode, UV instalacije moraju osigurati dozu zračenja od najmanje 16 mJ / cm 2.

Do smrti mikroorganizama pod utjecajem UVR-a valne duljine 250-260 nm dolazi uslijed nepovratnog oštećenja bakterijske DNA. U ovom slučaju glavna meta su dušikove baze nukleotida - purini i pirimidini. UV zračenje u rasponu od 280 - 400 nm također može izazvati fotodestruktivne reakcije u DNA. Kao rezultat tretmana UV zrakama, zajedno s DNA, RNA, membrana i proteinske strukture bakterijske stanice su oštećene.

V. posljednjih godina bilo je izvješća o stvaranju u vodi pod utjecajem UVR -a konsolidiranih radikalnih produkata koji pojačavaju baktericidni učinak ovog fizičkog faktora.

Prednosti metode:

6. širok raspon antibakterijskog djelovanja;

7. nema opasnosti od predoziranja;

8. kratka ekspozicija, izračunata u nekoliko sekundi;

9. UVR ne denaturira vodu, ne mijenja njen miris i okus;

10. metoda ne zahtijeva reakcijske posude s visokom produktivnošću i lakoćom rada;

11. poboljšanje uvjeta rada uslužnog osoblja, budući da su štetne kemikalije (klor) isključene iz prometa;

12. ekonomska isplativost, metoda je troškovno usporediva s kloriranjem;

13. učinkovitost dezinfekcije ne ovisi o pH i temperaturi vode;

14. Jedinice za UV dezinfekciju su kompaktne, rade u protočnom načinu rada i pouzdane su u pogledu sigurnosti.

Nedostaci ove metode uključuju nedostatak pouzdane metode operativne kontrole učinkovitosti dezinfekcije i veliki utjecaj fizikalno -kemijskih svojstava vode na učinak dezinfekcije.

Boja, zamućenost smanjuje baktericidni učinak ultraljubičastih zraka, vrsta mikroorganizama, njihov broj, doza zračenja također utječu na baktericidni učinak. Osim toga, učinkovita doza UVR -a ovisi o vrsti instalacije i stoga je potrebno provjeriti učinkovitost opreme u svakom pojedinom slučaju.

Među negativnim obilježjima metode je i mogućnost taloženja huminskih kiselina, soli željeza i mangana sadržanih u vodi na poklopcu kvarcne lampe, što smanjuje intenzitet zračenja.

UV dezinfekcija nema posljedica, što omogućuje sekundarni rast bakterija u tretiranoj vodi. Ponovna aktivacija mikroflore događa se kada je UV intenzitet ispod potrebne razine, tretirana voda je izložena sekundarnoj kontaminaciji ili naknadnoj izloženosti vidljivoj svjetlosti (fotoreaktiviranje). Uz fotoreaktiviranje, moguća je i fotozaštita-povećanje otpornosti na djelovanje kratkovalnog UV zračenja u mikroorganizama prethodno ozračenih dugovalnom UV svjetlošću.

Ultrazvuk.

Značajka ultrazvučnog skeniranja je veliki intenzitet oscilacija, koji određuje njegove fizikalno -kemijske i biološke učinke. Do sada ne postoji jedinstvena teorija koja objašnjava baktericidni učinak ultrazvučnog ispitivanja u vodi. Neki vjeruju da je biološki učinak ultrazvučnog ispitivanja posljedica mehaničkih vibracija posljedica ultrazvučne kavitacije, dok drugi, uz mehaničke učinke, naglašavaju ulogu kemijskih reakcija uzrokovanih utjecajem ovog fizičkog čimbenika.

Ultrazvučno skeniranje ima destruktivni učinak na veliki broj mikroorganizama - patogenih i nepatogenih, anaerobnih i aerobnih, vegetativnih i spora, a također uništava proizvode i njihovu vitalnu aktivnost.

Učinkovitost baktericidnog djelovanja ultrazvučnog ispitivanja ovisi o nizu okolnosti: parametrima ultrazvučnog ispitivanja (intenzitet, frekvencija vibracija, izloženost); neke fizičke značajke zvučnog medija (temperatura, viskoznost); morfološke značajke patogena (veličina i oblik bakterijske stanice, prisutnost kapsule, kemijski sastav membrane, starost kulture).

Zamućenost do 50 mg / l i boja vode, kao i sadržaj različitih kemijskih elemenata (željezo, mangan) u njoj, koji obično umanjuju baktericidni učinak ultraljubičastih zraka, nemaju zamjetljiv učinak na baktericidno djelovanje ultrazvučnih vibracija .

Prednosti metode:

1.širok spektar antimikrobnog djelovanja

2. nema štetnih učinaka na organoleptička svojstva vode

3.nezavisnost baktericidnog djelovanja od glavnih fizikalnih i kemijskih parametara vode

4.sposobnost automatiziranja procesa

Nedostaci metode:

1.odsutnost posljedica i način operativne kontrole učinkovitosti dezinfekcije

2.proces dezinfekcije je 2-4 puta skuplji od UV tretmana

3. poteškoće pri projektiranju visoko produktivnih instalacija koje se odlikuju pouzdanošću u radu i prihvatljivom cijenom.

Teoretski, znanstveni i tehnološki temelji za korištenje ultrazvučnih ispitivanja još nisu razvijeni, pa se javljaju poteškoće u određivanju optimalnog intenziteta oscilacija i njihove učestalosti, vremena sondiranja i drugih parametara procesa.

Kao ultrazvučni izvor koriste se različiti piezoelektrični i magnetostrikcijski generatori.

Ionizirana radiacija.

g-zračenje ima izražen baktericidni učinak. Doza g -zraka reda 25.000 - 50.000 R uzrokuje smrt gotovo svih vrsta mikroorganizama, a doza od 100.000 R oslobađa vodu od virusa. Mehanizam djelovanja povezan je s štetnim učinkom na stanice bakterija i virusa produkata slobodnih radikala nastalih kao posljedica radiolize vode.

Prednosti metode:

1.velika prodorna moć g - zraka

2. neovisnost baktericidnog djelovanja od kemijskog sastava i fizikalna svojstva voda

3. nema utjecaja na organoleptička svojstva

4. relativna jeftinoća.

Nedostaci metode:

1. Strogi sigurnosni zahtjevi za osoblje za održavanje

2. ograničen broj izvora zračenja

3. nepostojanje posljedica i metoda operativne kontrole učinkovitosti dezinfekcije.

U literaturi postoje izvještaji o mogućnosti korištenja vode i nekih drugih fizičkih čimbenika za dezinfekciju: elektromagnetska polja, lasersko zračenje i evakuacija. Do sada je proučavanje ovih metoda u fazi laboratorijskog istraživanja.

Kemijske metode.

Kemijske metode dezinfekcije vode temelje se na upotrebi različitih spojeva koji imaju baktericidno djelovanje. Ove tvari moraju ispunjavati određene zahtjeve, i to: ne čine vodu štetnom po zdravlje; ne mijenjaju njegova organoleptička svojstva; osigurati pouzdan baktericidni učinak (u niskim koncentracijama i za kratko vrijeme kontakta); biti jednostavan za korištenje i siguran za rukovanje, otporan na dugotrajno skladištenje; njihova proizvodnja trebala bi biti jeftina i pristupačna.

Postojeća praksa dezinfekcije pitke vode pokazuje negativne aspekte ove metode, koji se očituju u toksičnom učinku samih dezinfekcijskih reagensa i nusprodukata reakcije, koji daju kancerogene, mutagene i niz drugih štetnih učinaka.

Valja napomenuti da do sada nisu pronađene tvari koje u potpunosti zadovoljavaju gore navedene zahtjeve. U velikoj mjeri na njih odgovaraju klor i njegovi pripravci, što može objasniti njihovu široku primjenu u praksi općinskog vodoopskrbe.

Uz klor i njegove pripravke koriste se ili su se koristile i druge tvari, na primjer, ozon, jod, vodikov peroksid, pripravci srebra, organske i anorganske kiseline itd.

Kloriranje i ozoniranje postali su široko rasprostranjeni u postrojenjima za pročišćavanje vode, dok su druge metode pronašle primjenu u dezinfekciji malih količina vode u autonomnim objektima, na terenu i u ekstremnim uvjetima vodoopskrbe.

Dezinfekcija klorom.

Najčešće se plin klor koristi za kloriranje vode u vodovodima, ali se koriste i drugi reagensi koji sadrže klor. Uzlaznim redoslijedom redoks potencijala, raspoređeni su sljedećim redoslijedom: kloramini (RNHC1 2 i RNH 2 C1), kalcijev i natrijev hipoklorit [Ca (OC1) 2] i NaOCl izbjeljivač (ZsaOC1 CaO 5H 2 O), plinoviti klor, dioksid klor ClO 2. Posljednjih godina uvedena je elektrokemijska metoda dezinfekcije prirodnih voda.

Baktericidni učinak kloriranja uglavnom se objašnjava učinkom klora na različite strukture mikroorganizma: citoplazmatsku membranu, proteine ​​citoplazme i nuklearni aparat stanice. Klor uništava enzime respiratornog lanca bakterija - dehidrogenazu, blokirajući SH - skupine.

Kad se klor disocira, nastaje hipoklorna kiselina koja ima baktericidno djelovanje.

C1 2 + H 2 O - HOC1 + HC1

Hipokloritni ion i ion klora, koji nastaju tijekom disocijacije hipoklorne kiseline, također imaju baktericidna svojstva:

NOS1-> OC1- + H +

OC1 aC1 - + O

Stupanj disocijacije HOC1 povećava se s povećanjem aktivne reakcije vode, pa se s povećanjem pH smanjuje baktericidni učinak kloriranja. Aktivni princip u kloriranju s kloraminima i hipokloritima je hipokloritni ion, a klorov dioksid HCIU 2 je klorna kiselina koja ima najveći redoks potencijal , zbog čega se pri uporabi klor dioksida postiže najpotpunija i najdublja oksidacija i dezinfekcija.

Kad se reagens koji sadrži klor unese u vodu, njegova glavna količina-više od 95% troši se na oksidaciju organskih i lako oksidiranih (željezne i manganove soli) anorganskih tvari sadržanih u vodi, samo 2-3% ukupne količine klora troši se za kombiniranje s protoplazmom bakterijskih stanica.

Količina klora, koja se tijekom kloriranja 1 litre vode troši na oksidaciju organskih, lako oksidiranih anorganskih tvari i dezinfekciju bakterija u roku od 30 minuta, naziva se apsorpcija klora voda. Apsorpcija klora se eksperimentalno određuje probnim kloriranjem.

Na kraju procesa vezanja klora tvarima i bakterijama koje se nalaze u vodi, u vodi se počinje pojavljivati ​​zaostali aktivni klor. Njegov izgled, određen titrometrijski, dokaz je dovršetka procesa kloriranja. Zaostali klor - ovo je aktivni višak klora koji nije reagirao u određenom vremenu. Količina zaostalog klora trebala bi biti 0,3-0,5 mg / l, što je jamstvo učinkovitosti dezinfekcije.

Osim toga, prisutnost aktivnog zaostalog klora neophodna je kako bi se spriječilo sekundarno zagađenje vode u distribucijskoj mreži. Dakle, prisutnost zaostalog klora neizravan je pokazatelj epidemijske sigurnosti vode.

Ukupna količina klora potrebna da se zadovolji apsorpcija klora u vodi i osigura raspoloživost potrebne količine (0,3-0,5 mg / l slobodnog aktivnog klora s normalnim kloriranjem i 0,8-1,2 mg / l vezanog aktivnog klora s kloriranjem s amonizacija) zaostali klor naziva se potražnja za klorom .

Kloriranje karakterizira širok spektar antimikrobnog djelovanja protiv vegetativnih oblika mikroorganizama, učinkovitost, jednostavnost tehnološkog dizajna i dostupnost metode za operativnu kontrolu procesa dezinfekcije.

Kloriranje također ima niz značajnih nedostataka: klor i njegovi pripravci su otrovni spojevi, stoga rad s njima zahtijeva strogo pridržavanje sigurnosnih mjera. Klor djeluje uglavnom na vegetativne oblike mikroorganizama, dok su gram-pozitivni oblici bakterija otporniji na njegovo djelovanje od gram-negativnih. Postoje dokazi o reaktivaciji mikroorganizama u kloriranoj pitkoj vodi, pojavi sojeva otpornih na klor. Da bi postigli zajamčeni baktericidni učinak, pribjegavaju kloriranju s očito prevelikim dozama klora, što pogoršava organoleptička svojstva i dovodi do denaturacije vode.

Učinkovitost dezinfekcijskog učinka klora i njegovih pripravaka ovisi o biološke karakteristike mikroorganizam (vrsta, soj, gustoća infekcije). Sporicidni učinak očituje se pri relativno visokim koncentracijama aktivnog klora (200-300 mg / l0 i izloženosti od 1,5 do 24 sata. Virucidni učinak lijekova koji sadrže klor-smrt virusa opaža se pri koncentraciji aktivnog klora od 0,5 do 100 mg / l. Visoko otporni na djelovanje klora su i protozojske ciste i jaja helminta.

Osim toga, učinkovitost dezinfekcije ovisi o kemijskom sastavu vode i izloženosti. Različite kemikalije antropogenog podrijetla mogu značajno utjecati na učinkovitost procesa dezinfekcije. Na primjer, površinski aktivne tvari ometaju baktericidni učinak klora, pa čak pokazuju i stimulirajući učinak, uzrokujući reprodukciju mikroflore.

Posljednjih godina u literaturi su objavljeni izvještaji o mogućnosti stvaranja spojeva koji sadrže halogen (HCC) u vodi nakon kloriranja. Izvor najveće količine HSS -a u vodi su huminske kiseline, fulvične kiseline, kinoini, derivati ​​fenola i anilina, kao i produkti metabolizma algi. Na proces stvaranja GSS -a u vodenom mediju utječu reaktivnost i koncentracija organskih spojeva, oblik i doza klora. GSS posjeduje izražena opća toksična svojstva, a također daje i dugotrajne učinke - embriotoksičan, mutagen, kancerogen.

Metode kloriranja:

1.Kloriranje u normalnim dozama.

Doza klora eksperimentalno se utvrđuje zbrojem vrijednosti apsorpcije klora i preostale količine klora (potreba za klorom u vodi) izvođenjem eksperimentalnog kloriranja. Normalno doziranje kloriranja je najčešće korištena metoda u vodovodima. Minimalno vrijeme kontakta vode s klorom tijekom kloriranja je najmanje 30 minuta ljeti i 1 sat zimi.

Faze kloriranja:

· Određivanje potrebe vode za klorom.

· Izračun potrebne količine klora za dezinfekciju vode.

· Kontrola učinkovitosti kloriranja određivanjem količine zaostalog klora u vodi.

Prednosti:

Mala potrošnja klora

· Organoleptička svojstva vode se ne mijenjaju.

Nedostaci:

· Teško je odabrati radnu dozu klora.

2.Hiperkloriranje- kloriranje prekomjernim dozama spojeva koji sadrže klor, očito premašujući potrebnu količinu klora u vodi. Hiperkloriranje se koristi u nepovoljnoj epidemiološkoj situaciji, u odsutnosti ili neučinkovitom radu postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda, na terenu, u nedostatku mogućnosti provođenja probnog kloriranja radi utvrđivanja potrebe za klorom, ako je nemoguće osigurati dovoljno vremena kontakta s klor.

Prednosti:

Stvara mogućnost pouzdane dezinfekcije zamućene, obojene, jako zagađene i onečišćene vode

Vrijeme dezinfekcije skraćuje se na 10-15 minuta

· Tehnika kloriranja je pojednostavljena, jer nema potrebe za eksperimentalnim kloriranjem

Doza klora određuje se približno ovisno o vrsti izvora vode, kakvoći vode (zamućenost, boja), stupnju zagađenja i opasnosti od epidemije. Doze klora tijekom hiperkloriniranja za vodu dobro opremljenih bunara, s dobrim organoleptičkim svojstvima vode - 10 mg / l, sa smanjenom prozirnošću vode iz bunara, vode rijeka ili jezera (prozirne i bezbojne) - 15 mg / l, s ozbiljnim onečišćenje vode bilo kojeg izvora vode i uz korištenje vode iz izvora za koje se ne može piti (voda iz umjetnih ribnjaka i brana)-25-20 mg / l. U nepovoljnoj epidemiološkoj situaciji doza klora može se povećati na 100 mg / l.

Nakon što protekne potrebno vrijeme kontakta, višak zaostalog klora ukloni se deklorinacijom vode s natrijevim tiosulfatom ili filtriranjem kroz aktivni ugljen.

Nedostaci:

Velika potrošnja klorovih pripravaka

Potreba za deklorinacijom

3.Kloriranje s preammonizacijom

Ova metoda se koristi u slučaju otkrivanja izvora površinskih voda fenola u vodi, koji tamo dospijevaju s industrijskim otpadnim vodama. Prilikom interakcije klora s fenolom nastaju stabilni klorofenolni spojevi koji daju vodi opor ljekarnički miris i okus, što vodu čini neprikladnom za piće i ograničava uporabu drugih metoda kloriranja. Prilikom kloriranja s preamonizacijom, amonijak se najprije uvodi u vodu, tvoreći amine, a zatim klor, koji reagira s aminima stvarajući kloramin, koji ima baktericidno djelovanje. Dobiveni kloramini ne stupaju u interakciju s fenolima zbog nižeg redoks potencijala, a miris klorofenola se ne pojavljuje. Nedostaci metode uključuju činjenicu da kloramin klor pokazuje baktericidno djelovanje 2 puta sporije od slobodnog klora i ima manji redoks potencijal, pa se vrijeme kloriranja povećava, a količina preostalog vezanog klora treba biti 0,8 - 1,2 mg / l.

Ova metoda kloriranja može se koristiti kada je potrebno transportirati vodu kroz cjevovode na velike udaljenosti. To je zbog činjenice da preostali vezani (kloramin) klor pruža dulji baktericidni učinak od slobodnog.

Najbolji omjer amonijaka i klora je 1: 4, koji proizvodi monokloramin, koji je najučinkovitiji u sprječavanju mirisa. Amonizacija ne uklanja već nastali miris.

4.Dvostruko kloriranje.

Klor se prvi put dovodi u vodu u mješalicu ispred spremnika za taloženje, a drugi put nakon filtera. Klor ispred taložnika slabi zaštitna svojstva koloida, olakšava proces koagulacije i omogućuje smanjenje doze koagulanta. Osim toga, inhibira rast bakterija koje začepljuju pijesak na filterima i čini ponovnu kloriranje uspješnijom. Dvostruko kloriranje koristi se u slučajevima kada je bakterijsko zagađenje riječne vode veliko ili podložno značajnim fluktuacijama. Ponovljena dezinfekcija služi kao dodatno jamstvo pouzdanosti epidemiološke sigurnosti vode.

Dezinfekcija ozonom.

Ozon (O 3) je jako oksidaciono sredstvo; njegov oksidacijski potencijal (+1,9 V) premašuje potencijal klora (+ 1,359 V). Oksidacijska svojstva ozona povezana su s atomskim kisikom koji se oslobađa tijekom njegovog razlaganja. Atomski kisik jedan je od najmoćnijih oksidanata i uništava bakterije, spore, viruse te uništava organske tvari otopljene u vodi. Mehanizam baktericidnog djelovanja ozona još je uvijek predmet rasprave. Neki autori vjeruju da ozon inaktivira bakterijske enzime, što dovodi do poremećaja metaboličkih procesa i smrti mikrobne stanice. Drugi sugeriraju da ozon uzrokuje značajne promjene u strukturi i morfologiji bakterija, kao i nepovratne promjene u bakterijskoj DNA.

Ozon se dobiva iz zraka u posebnim uređajima - ozonizatorima - pomoću visokonaponskih električnih pražnjenja. Ozonizirani zrak dovodi se u sterilizacijske spremnike, gdje se pomiješa s vodom za dezinfekciju. Potrošnja ozona varira u vrlo širokom rasponu - od 2 do 17 mg / l i više. Količina zaostalog ozona ne smije prelaziti 0,2-0,5 mg / l. Veće koncentracije uzrokuju povećanu koroziju metalnih dijelova (cijevi) vodovodnog sustava.

Ozoniranje je našlo primjenu na trgovačkim brodovima i Mornarica i drugi objekti s autonomnim vodoopskrbom.

Ozoniranje ima niz značajnih prednosti u odnosu na kloriranje. Glavni su:

1) veći baktericidni i sporicidni učinak. Dezinfekcijski učinak ozona je 15-20 puta, a na spore oblike bakterija oko 300-600 puta jače djelovanje klor. Ozon je učinkovit u uništavanju protozoa.Veliki virucidni učinak ozona opaža se pri koncentracijama od 0,5 - 0,8 mg / l realno za praksu opskrbe vodom i vrijeme izlaganja od 12 minuta.

2) višak ozona, za razliku od klora, ne denaturira vodu;

3) ozon se može koristiti i za dezodoriranje pitke vode, uklanjanje otrovnih organskih tvari;

4) proizvodnja ozona na licu mjesta iz zraka, u vezi s čime nema potrebe za sirovinama, njihovim transportom i skladištenjem.;

5) dostupnost metode operativne kontrole učinkovitosti dezinfekcije;

6) razrađene tehnološke sheme za dobivanje reagensa;

7) mineralni sastav, alkalnost, pH vode ostaju nepromijenjeni.

Nedostaci ove metode su još uvijek relativno visoki troškovi obrade vode (oko 2 puta veći od onog klora) i velika ovisnost baktericidnog djelovanja o fizikalno -kemijskim svojstvima vode (zamućenost, boja, prisutnost organskih tvari i drugo redukcijska sredstva) i tehnološke parametre procesa. Tako je, na primjer, za dezinfekciju koagulirane i filtrirane vode Neve potrebno 2-3 mg / l ozona, a za filtrirano, ali ne i koagulirano, 17-20 mg / l. Osim toga, ozon je eksplozivan i otrovan reagens za ljude, koji zahtijeva strogo poštivanje sigurnosnih propisa i pouzdanu opremu u postrojenjima za pročišćavanje vode. Ozon se brzo razgrađuje u pročišćenoj vodi (20-30 minuta), što ograničava njegovu upotrebu kao završnog dezinficijensa. Nakon ozoniranja često se primjećuje značajan rast mikroflore, što objašnjava i reaktivacijom bakterija i sekundarnim zagađenjem pročišćene vode. Postoje dokazi da čak i visoke koncentracije ozona (20 mg / l) i duga izloženost (1,5-2 sata) nisu pružile potpuni učinak dezinfekcije protiv spora bakterija. Obrada vode ozonom može stvoriti otrovne nusprodukte. To uključuje bromate, aldehide, ketone, karboksilne kiseline, druge hidroksilirane i alifatične aromatični spojevi... Ove tvari mogu izazvati mutagene i druge štetne učinke. Ako se nakon ozoniranja u shemi pročišćavanja vode koristi kloriranje, iz nusproizvoda ozoniranja mogu nastati trihalometani, poznati kancerogeni i mutageni.

Dezinfekcija vodikovim peroksidom.

Vodikov peroksid (N 2 O2) jako je oksidirajuće sredstvo, a atomski kisik služi kao akceptor, baš kao i u ozonu. Zbog poteškoća u dobivanju velikih količina i visoke cijene vodikovog peroksida, nije stekao široku primjenu u praksi opskrbe vodom.

Vjerojatno je glavni mehanizam antibakterijskog djelovanja vodikovog peroksida stvaranje superoksidnih i hidroksilnih radikala, koji mogu imati ili izravan citotoksični učinak ili neizravno, što dovodi do oštećenja DNA.

Vodikov peroksid omogućuje dezinfekciju vode bez stvaranja otrovnih proizvoda koji zagađuju okoliš. Reagens ne mijenja organoleptička svojstva vode i značajno smanjuje njezinu boju (do 50%), što je vrlo vrijedno za dezinfekciju obojenih voda. Nedostaci metode uključuju: potrebu uvođenja katalizatora kako bi se ubrzalo oslobađanje atomskog kisika i tekućeg oblika lijeka.

Dezinfekcija ionima srebra.

Po moderne ideje, ioni srebra se apsorbiraju staničnom membranom i, nakon što dosegnu višak koncentracije, prodiru u mikrobnu stanicu. Ioni srebra blokiraju funkcionalne skupine glavnih enzimskih sustava stanice koji se nalaze u citoplazmatskoj membrani ili u periplazmatskom prostoru.

U praksi se metoda dezinfekcije srebrom može koristiti za dezinfekciju i očuvanje malih količina vode u objektima s autonomnim vodoopskrbnim sustavima, malim zalihama vode pojedinačnih grupa.

Najviše se koristi elektrolitičko ili anodosolubilno srebro. Metoda se temelji na otapanju srebrne elektrode (anode) propuštanjem istosmjerne struje kroz dezinficiranu vodu. Elektrolitičko uvođenje reagensa omogućuje automatiziranje procesa dezinfekcije vode, a ioni hipokloritnih i peroksidnih spojeva nastali istodobno na anodi pojačavaju baktericidni učinak anodorastvorljivog srebra.

Pozitivni aspekti dezinfekcije vode srebrom su nepromjenjivost njezinih organoleptičkih svojstava. Srebro ima izražen naknadni učinak, što omogućuje očuvanje vode do 6 mjeseci ili više, što je osobito važno u slučajevima kada postoji potreba za dugotrajnim skladištenjem vode (obrambene građevine, pomorski brodovi). Prednosti metode uključuju automatizaciju procesa i točno doziranje reagensa.

Nedostaci metode uključuju poteškoće u doziranju, sporo i nepouzdano baktericidno djelovanje, kao i snažan utjecaj na baktericidni učinak fizikalno -kemijskih svojstava vode, osobito sadržaja klorida u njoj. Srebro je skup i oskudan reagens. Srebro nema sporicidni učinak, ali klijanje spora u prisutnosti iona srebra kasni. Virucidni učinak iona srebra očituje se samo pri visokim koncentracijama - 0,5 - 10 mg / l. Potreban baktericidni učinak pri koncentraciji srebra od 0,06 - 0,1 mg / l postiže se nakon izlaganja 2-6 sati, au nekim slučajevima - nakon 24 sata. Mogući razvoj rezistencije na srebro u patogenih mikroorganizama. Učinkovite koncentracije radnog srebra su 0,2 - 0,4 mg / l. Istodobno, MPC u vodi ovog metala, utvrđen toksikološkim znakom štetnosti, iznosi 0,05 mg / l. Iako neki istraživači izvještavaju o negativnom učinku srebra u koncentraciji od 0,2 - 2,0 mg / l na laboratorijske životinje i kulturu tkiva, Smjernice SZO -a za kontrolu kakvoće vode za piće naglašavaju da ovaj sadržaj srebra nije ravnodušan po zdravlje ljudi ...

Dezinfekcija ionima bakra.

Bakar, poput srebra, budući da je oligodinamički metal, ima inaktivirajući učinak na bakterije i viruse, ali u većim koncentracijama od srebra.

Prema nekim autorima, ioni bakra narušavaju barijerne funkcije bakterijskih membrana, što dovodi do promjene njihove propusnosti. Drugi vjeruju da je toksični učinak iona bakra povezan s interakcijom sa SH-skupinama bakterijskih proteina i enzima, što dovodi do stvaranja disulfidnih veza. Moguće i obrnuti proces- obnavljanje SH-skupine tvarima koje stanica stvara tijekom svoje vitalne aktivnosti. U tom slučaju djelovanje iona bakra može se definirati kao bakteriostatičko. Inaktivacija mikroorganizama bakrom je sporija. Zatim slobodni klor ili kloramin. Na učinkovitost dezinfekcije vode bakrom utječu fizikalno -kemijski pokazatelji kakvoće vode.

Dezinfekcija jodnim pripravcima

Mehaničke metode.

U procesu filtracije, zbog mehanizama apsorpcije i adhezije, fenomena sorpcijske interakcije mikroorganizama s različitim materijalima, voda se pročišćava od bakterijskih i virusnih uzročnika. Posljednjih godina, ultrafiltracijske, sorpcijske i membranske tehnologije našle su sve veću primjenu u praksi pročišćavanja vode, budući da su te metode vrlo učinkovite u oslobađanju vode od patogenih mikroorganizama, virusa i protozoa.

Prednosti metode:

1. metoda ne narušava fizikalno -kemijska svojstva pročišćene vode;

2. jednostavan, ekonomičan i pristupačan za rad;

Postoji mišljenje da metode filtriranja i sorpcije same po sebi ne osiguravaju potrebnu razinu pročišćavanja vode od mikroorganizama. Stoga samo kombinacija ovih metoda s kemijskim dezinficijensima može postići željene rezultate. Iako postoje dokazi o rastu bakterija na filterima, impregnacija srebra u korištene filtere ima ograničen učinak. Iz tog razloga, Smjernice SZO za kontrolu kakvoće vode za piće (1994.) snažno preporučuju korištenje filtera samo za mikrobiološki sigurnu vodu za piće.

Kombinirane metode.

Nedostaci tradicionalnih metoda dezinfekcije vode za piće tjeraju istraživače da traže nove, temeljene, u pravilu, na kombiniranom djelovanju dvaju ili više čimbenika. U kombinaciji mogu biti prisutni samo kemijski agensi ili fizički čimbenici; također se predlažu fizikalno -kemijske metode.

Korištenje klora i ozona, pripravci klora s vodikovim peroksidom, ioni srebra i bakra, vodikov peroksid s ozonom, ioni srebra i bakra itd. Smatraju se kombiniranim kemijskim metodama., A u nekim slučajevima i izraženiji antimikrobni učinak.

Predložene su kombinirane fizikalne metode za dezinfekciju vode za piće, posebno kombinacija UV i USI, toplinska obrada s USI ili g - zračenjem, kompleks električnih učinaka. Karakteristični nedostaci kombiniranih fizičkih metoda su odsutnost posljedica i metoda operativne kontrole učinkovitosti dezinfekcije vode.

V. novije vrijeme velika se pozornost posvećuje fizikalnim i kemijskim metodama dezinfekcije pitke vode. Posebno je zanimljiva kombinacija UVR -a s kemijskim dezinficijensima. Predlaže se zajednička upotreba UVI s ionima srebra i bakra, moguće je koristiti UVI s klorom i vodikovim peroksidom, ultrazvučno ispitivanje s klorom. Osim postizanja većeg antimikrobnog učinka, na ovaj se način može ukloniti jedan od nedostataka UV zračenja - odsutnost posljedica.

Utvrđeno je da se kao rezultat prethodnog uvođenja oksidanata (ozon, vodikov peroksid) u vodu i njegove naknadne obrade UVR -om stvaraju slobodni radikali koji su pak snažniji oksidansi. S kombiniranim djelovanjem UVR -a i oksidansa, zabilježeno je značajno povećanje brzine i stupnja inaktivacije bakterija u usporedbi s djelovanjem svakog sredstva zasebno.

Među ostalim obećavajućim fizikalno -kemijskim metodama dezinfekcije koje su u fazi laboratorijskog istraživanja mogu se primijetiti: izloženost stalnom električnom polju s ionima srebra i bakra, ultrazvučno ispitivanje vodikovim peroksidom ili klorom, lasersko zračenje ionima bakra.

4.2. Posebne metode.

Uklanjanje željeza.

Povećana količina željeza u pravilu se nalazi u dubokim podzemnim vodama, a rjeđe u površinskim i podzemnim vodama.

Povećani sadržaj željeza u vodi ne prijeti nikakvim štetnim učincima na zdravlje, ali željezo daje vodi specifičan (tintasti, metalni) okus, čini je zamućenom i obojenom te ostavlja hrđave mrlje na rublju. Osim toga, smanjuje se taloženje željeza u talogu, a razmnožavanje željeznih bakterija može potpuno zatvoriti lumen u cijevima malog promjera.

Odzračivanje podzemnih voda provodi se metodama prozračivanja bez reagensa. Metode se temelje na prethodnom prozračivanju vode radi uklanjanja slobodnog ugljičnog dioksida i sumporovodika, povećanja pH, obogaćivanja zraka kisikom, zatim stvaranja željezovog hidroksida i uklanjanja iz vode taloženjem ili filtriranjem.

U podzemnim vodama željezo se uglavnom nalazi u obliku bikarbonatnih soli Fe (HCO3) 2. To je nestabilan spoj koji lako hidrolizira:

Fe (HCO 3) 2 + 2H 2 O → Fe (OH) 2 + 2H 2 CO,
H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2.

Željezni oksid hidrat Fe (OH) 2 ostaje u otopini, a kada dođe u dodir s zrakom na površini, obogaćuje se kisikom, oksidira i pretvara se u netopivi oksid hidrat - Fe (OH) 3, koji taloži:

4 Fe (OH) 2 + 2 H 2 O + O 2 → 4 Fe (OH) 3

Umjetno prozračivanje pojačava ovaj proces, a što je veći pH vode, to je reakcija uspješnija. Prozračivanje se vrši u spreju na rashladnom tornju ili kompresorom; nakon stvaranja pahuljica željezo -oksid -hidrata voda se oslobađa iz njih u taložnicima i brzim filterima. Uklanjanje željeza iz površinskih voda provodi se metodama reagensa. Aluminijev sulfat, vapno i klor djeluju kao reagensi.

Čišćenje.

Omekšavanje - smanjenje prirodne tvrdoće vode.

Održanog različiti putevi, ali glavna strana omekšavanja vode je ista: uklanjanje kationa kalcija (Ca 2+) i magnezija (Mg 2+).

Metode omekšavanja dijele se na: a) reagens, b) izmjenu iona ili izmjenu kationa, c) zagrijavanje.

a) od metoda reagensa najčešća je vapno-soda.

Vapno se dodaje vodi u više, nego što je potrebno za vezanje ugljičnog dioksida, reagira s bikarbonatnim kalcijevim solima i pretvara ih u karbonatne soli koje talože:

Ca (HCO 3) 2 + Ca (OH) 2 = 2CaCO 3 + 2H 2 O.

Ostaje sulfatna tvrdoća, radi uklanjanja koje se uvodi otopina sode.

CaSO 4 + Na s CO 3 = Na 2 SO 4 + CaCO 3.

Prijelaz u netopljivo stanje magnezijevih soli događa se pri interakciji s vapnom i pri velikoj alkalnosti - pH 10,2-10,3.

Mora se imati na umu da je takvo omekšavanje reagensa povezano s stvaranjem obilnog taloga, koji se ne može baciti u rezervoar. To se mora uzeti u obzir pri omekšavanju industrijske vode.

b) kationsko omekšavanje temelji se na svojstvu nekih netopljivih tvari da izmjenjuju ione natrija, vodika i drugih za ione kalcija i magnezija, izdvajajući ih iz vode i na taj način ih omekšavajući. Do ovog procesa dolazi kada se voda filtrira kroz kationske izmjenjivače na takozvanim ionsko izmjenjivačkim filterima.

Ion izmjenjivačke smole koriste se kao kationi. Njihova prednost: trajnost, velika poroznost i područje kontakta s vodom i kapacitet ionske izmjene. Za obradu se koriste kationsko izmjenjivačke smole-espatit-4, SBS i anionsko izmjenjivačke smole-EDE-1O.

c) omekšavanje zagrijavanjem (vrenje) temelji se na prijelazu bikarbona topljivih soli kalcija u netopljive karbonate i soli magnezija - u hidrat magnezijevog oksida:

Ca (HCO 3) 2 = CaCO 3 + CO 2 + H 2 O

Mg (HCO3) 2 = MgCO3 + CO2 + H20

MgCO3 + H20 = Mg (OH) 2 + CO2

Na ovaj način moguće je riješiti se samo uklonjive (bikarbonatne) tvrdoće.

Desalinizacija, demineralizacija.

Pod desalinizacijom se podrazumijeva smanjenje sadržaja soli u vodi do stupnja koji odgovara kvaliteti vode za piće, tj. 1000 mg / l. Desalinizacija - potpuno ili gotovo potpuno uklanjanje soli otopljenih u vodi iz vode.

Najčešće metode desalinizacije su destilacija, ionska izmjena, elektrodijaliza i hiperfiltracija.

Metoda destilacije na temelju isparavanja vode nakon čega slijedi kondenzacija. Nedostaci ove metode su loša organoleptička svojstva vode zbog ulaska produkata toplinskog razlaganja organskih tvari u nju i niska mineralizacija.

Metoda ionske izmjene- voda prolazi kroz kationske izmjenjivače i filtere za izmjenu aniona, što dovodi do izmjene iona i uklanjanja otopljenih soli.

Metoda elektrodijalize temelji se na činjenici da pri prolasku istosmjerne struje kroz sloj vode anioni otopljeni u vodi soli prelaze na anodu, a kationi na katodu. Voda stavlja se u posudu s tri komore ili rezervoar, srednja komora odvojena je od susjednih poroznim pregradama (membranama), a elektrode se spuštaju u vanjske komore. Pri prolasku struje ioni soli (na primjer, NaCl) iz srednje komore, gdje se nalazi demineralizirana voda, prelaze u ekstremne (anioni C1 - u komoru s anodom, a kationi Na + - u komoru s katodom).

Metoda vam omogućuje kontrolu procesa i zaustavljanje kada se postigne zadani rezultat.

Hiperfiltracija je proces filtriranja vode kroz polupropusne membrane koje hvataju hidrirane ione soli i molekule organskih spojeva.

Defluoriranje i fluoriranje .

U praksi se s vodom bogatom fluoridima mora susresti samo ako se opskrbljuje iz podzemnih izvora. Za defluoriranje se koristi reagens (metode taloženja) i filtriranje. Metode reagensa temelje se na sorpciji fluora svježe istaloženim aluminij i / ili magnezijevim hidroksidima. Ova se metoda preporučuje za pročišćavanje površinskih voda, kada su uz defluoriranje potrebno i bistrenje i promjenu boje. Filtriranje putem aktiviranog glinice (AI 2 O 3), koji ima sorpcijski kapacitet u odnosu na fluor, praktičnije je i prilično učinkovito. Visina filtera napunjenog sorbentom je 2 m, brzina filtracije 5 m / h.

Fluoriranje vode učinkovito je sredstvo za smanjenje učestalosti zubnog karijesa. Za fluoriranje vode koriste se natrijev fluorid, fluorosilicijeva kiselina i njezina natrijeva sol, amonijev fluorid-bifluorid, dodani u vodu pomoću uređaja za doziranje. Na reagense se postavljaju sljedeći zahtjevi: visok antikariozni učinak s manjom potencijalnom toksičnošću, odsutnost otrovnih nečistoća (arsen, soli teških metala), dobra topljivost u vodi, sigurnost za osoblje (niska prašina), moguće niska korozivna aktivnost. Fluoriranje je najbolje obaviti nakon filtera, ispred spremnika za čistu vodu. Potrebna je pažljiva laboratorijska kontrola kako se ne bi precijenio sadržaj fluora iznad norme CaNPiN za datu klimatsku regiju. Kontrolu sadržaja fluor-iona treba automatizirati.

Općenito

1. Pojašnjenje (uklanjanje zamućenosti)

2. Promjena boje

3. Dezinfekcija

Čišćenje prema 2 sheme:

1. Taloženje, sporo filtriranje

2. Koagulacija, taloženje, brzo filtriranje

1. Tijekom 4-8 sati voda se kreće vrlo sporo duž vodoravnih sedimenata, pa se sve velike, suspendirane čestice talože na dno. Tada voda ulazi u spor filtar - strukture velikih dimenzija s nekoliko slojeva:

a) u osnovi.

b) pijesak. V = 0,1 - 0,3 m3 / h - filtriranje.

Tijekom rada filtra on "sazrijeva", na njegovoj se površini stvara film, povećava se učinkovitost, smanjuje se brzina. 99,5% - učinkovitost dezinfekcije.

2. Voda se podvrgava koagulaciji, pahuljice nastale u vodi s nabojem, suspendirane čestice se na njih adsorbiraju i zajedno s pahuljicama talože. Reagensi: sulfat Al, Fe. Al - tvori spojeve s bikarbonatom.

Prvi korak. Određivanje tvrdoće bikarbonata (količina Al). Reakcija je spora, malo pahuljica - s viškom aluminij -sulfata potrebno je uvesti lužinu kako bi se reakcija ubrzala. U dodiru s vodom nastaje koloidna otopina.

Nakon koagulacije, voda se usmjerava na brze filtere, brzina je 50-100 puta veća od brzine sporih filtera.

Učinkovitost dezinfekcije je 95%.

Dezinfekcija:

Koriste se fizikalne, kemijske, mehaničke metode.

a) Kemijske metode - kloriranje, hidrokloriniranje, korištenje djelovanja soli teških metala.

b) Mehanička metoda - filtriranje kroz posebne svijeće (Chamberlain)

c) Fizikalna metoda - UV zračenje.

Posebne metode

Posebne metode dezinfekcije:

1. Deodinacija - uklanjanje neugodnog okusa i mirisa.

2. Otplinjavanje

3. Fluoriranje

4. Omekšavanje

5. Peglanje

6. Potiskivanje

Reagensi: Plinski klor, Cl - vapno, DTSGK - dvije trećine soli Ca hipoklorita.

Kloriranje - ostaje normalna doza Cl, ali se nakon toga višak F uklanja iz vode.

Cl -zahtjev - količina ml aktivnog Cl -a potrebna za brzinu dezinfekcije vode.

Koherentni klor koristi se za dezinfekciju, ostatak slobodnog klora je 0,5-0,3 mg / l.

0,3-0,5 - količina klora ne mijenja bitno organska svojstva vode, ali ukazuje na potpunost dezinfekcije.

Koherentni Cl nije veći od 0,8 mg / l.

Zaostali dušik 0,3-0,5 mg / l.

Odabir izvora vode

Godine 1948. usvojen je GOST "Izvori centralizirane vodoopskrbe 27,84"

Podzemni izvori podijeljeni su u klase, ovisno o metodama poboljšanja kakvoće vode

1. Zadovoljavanje svih zahtjeva SANPIN -a.

2. Neki pokazatelji imaju odstupanja (provjetravanje, filtriranje, dezinfekcija).

3. Kao prvi imaju zahtjeve SANPIN -a, ali se filtriranje događa uz prethodno taloženje.

Površinski izvori:

Stupanj 1 - dezinfekcija, filtriranje, koagulacija.

Stupanj 2 - koagulacija, taloženje, dezinfekcija.

Stupanj 3 - isti je kao stupanj 2, samo uz uporabu metoda s višeučinkovitom filtracijom.

Decentralizirana mjesta opskrbe vodom:

U ruralnim područjima, ako postoji izvor podzemnih voda. Podižu se iskopani ili probušeni bunari.

Bunari.

Tlo je zaštićeno od poplava, zalijevanja. Zidovi bunara su propusniji, kota iznad površine najmanje 80 cm. Oko bunara, do dubine od 2 m i širine od 100 do 70, uklanja se tlo i zasipa glinom. Unos vode mora se izvesti na takav način da se ne izvrši zagađenje.

Bušenje bunara- buše tlo, postavljaju električnu pumpu na vrh.

Prednosti: povećana dubina, zidovi su nepropusni.

Istraživanje bunara:

1. Sanitarno -epidemiološki (identifikacija bolesti koje se prenose vodom)

2. Sanitarno

Obrada vode u bunaru:

Nakon obnove

U prisutnosti zaraznih bolesti

Privremeno kloriranje u slučaju onečišćenja podzemnih voda 1,5 - 2 l / 1 m bušotine.

Kontinuirano-od volumena 0,25-1 l, na ulaz se dodaje 150-600 g vapna, otopina se rasprši u roku od 30 dana.



Metode pročišćavanja vode, pomoću kojih se kvaliteta vode u vodoopskrbnim izvorima dovodi u skladu sa zahtjevima SanPiN 2.1.4.2496-09 „Voda za piće. Higijenski zahtjevi za kakvoću vode centraliziranih sustava opskrbe pitkom vodom. Kontrola kvalitete. Higijenski zahtjevi za osiguranje sigurnosti sustava opskrbe toplom vodom "ovise o kvaliteti izvorske vode izvora vode i dijele se na osnovne i posebne. Glavni načini su:

Posvjetljivanje

Izbjeljivanje

Dezinfekcija

Pod, ispod posvjetljivanje i obezbojenje podrazumijeva se uklanjanje suspendiranih krutih tvari i obojenih koloida (uglavnom huminskih tvari) iz vode. Po dezinfekcija ukloniti uzročnike infekcije sadržane u vodi izvora vode - bakterije, viruse itd.

U slučajevima kada uporaba samo osnovnih metoda nije dovoljna, upotrijebite posebne metode čišćenja(deferrizacija, defloorizacija, desalinizacija itd.), kao i uvođenje nekih tvari neophodnih za ljudski organizam - fluoriranje, mineralizacija desaliniziranih i slabo mineraliziranih voda.

S obzirom na uklanjanje kemikalija, najučinkovitija metoda je sorpcijsko pročišćavanje na aktivnom ugljenu; sorpcijsko pročišćavanje također značajno poboljšava organoleptička svojstva vode.

Metode dezinfekcije vode dijele se na:

1. Kemijski (reagens), koji uključuje:

Kloriranje

Ozoniranje

Koristeći oligodinamičko djelovanje srebra

2. Fizički (bez reagensa):

Ključanje

Zračenje ultraljubičastim zračenjem

Zračenje gama zrakama itd.

Iz tehničkih i ekonomskih razloga, kloriranje je glavna metoda dezinfekcije vode u vodovodu. Međutim, metoda ozoniranja dobiva sve veću prihvaćenost, a njezina uporaba, uključujući u kombinaciji s kloriranjem, ima prednosti za poboljšanje kvalitete proizvedene vode.

Kada se reagens koji sadrži klor unese u vodu, njegova glavna količina-više od 95% troši se na oksidaciju organskih i lako oksidiranih anorganskih tvari sadržanih u vodi, samo 2-3% od ukupne količine klora potroši se za kombiniranje s protoplazmom bakterijskih stanica. Količina klora, koja se tijekom kloriranja 1 litre vode troši na oksidaciju organskih, lako oksidiranih anorganskih tvari i dezinfekciju bakterija u roku od 30 minuta, naziva se upijanje klora vode... Na kraju procesa vezanja klora tvarima i bakterijama koje se nalaze u vodi, voda se počinje pojavljivati zaostali aktivni klor,što je dokaz o završetku procesa kloriranja. Prisutnost zaostalog aktivnog klora u koncentracijama 0,3-0,5 mg / l u vodi koja se dovodi u vodoopskrbnu mrežu jamstvo je učinkovitosti dezinfekcije vode, potrebno je spriječiti sekundarno zagađenje u distribucijskoj mreži i neizravan je pokazatelj sigurnosti vode u epidemijskom pogledu.

Ukupna količina klora potrebna da se zadovolji apsorpcija klora u vodi i osigura raspoloživost potrebne količine (0,3-0,5 mg / l slobodnog aktivnog klora tijekom normalnog kloriranja i 0,8-1,2 mg / l vezanog aktivnog klora tijekom kloriranja s amonizacijom ) zaostali klor naziva se potražnja vode u kloru.

U praksi se koristi tretman vode nekoliko metoda kloriranja voda:

1. Kloriranje u normalnim dozama (prema potrebi klora)

2. Kloriranje s preammonizacijom itd.

3. Hiperkloriranje (doza klora očito premašuje potrebe za klorom).

Postupak dezinfekcije obično je posljednja faza shema pročišćavanja vode u vodovodu, međutim, u nekim slučajevima, sa značajnom kontaminacijom izvorskih voda, koristi se dvostruko kloriranje - prije i nakon bistrenja i promjene boje. Kako bi se smanjila doza klora tijekom konačnog kloriranja, vrlo je obećavajuće kombiniranje kloriranja s ozoniranjem.

Kloriranje s preammonizacijom... Ovom metodom, osim klora, u vodu se unosi i amonijak, zbog čega nastaju kloramini. Ova se metoda koristi za poboljšanje procesa kloriranja:

Ako je potrebno transportirati vodu cjevovodima na velike udaljenosti, jer zaostali vezani (kloramin) klor pruža dulji baktericidni učinak od slobodnog;

Kad se u izvorskoj vodi nalaze fenoli, koji u interakciji sa slobodnim klorom tvore klorofenolne spojeve, dajući vodi oštar ljekarnički miris. Kloriranje s preamonizacijom dovodi do stvaranja kloramina, koji zbog nižeg redoks potencijala ne reagiraju s fenolima, pa ne nastaju strani mirisi. Međutim, zbog slabijeg učinka kloramin-klora, zaostala njegova količina u vodi trebala bi biti veća od slobodne i biti najmanje 0,8-1,2 mg / l.

Ozoniranje je učinkovita metoda reagensa za dezinfekciju vode. Budući da je oksidaciono sredstvo, ozon oštećuje vitalne enzime mikroorganizama i uzrokuje njihovu smrt. Prednost ozoniranja je ta što poboljšava okus i boju vode. Ozoniranje ne utječe negativno na mineralni sastav i pH vode. Višak ozona pretvara se u kisik, pa zaostali ozon nije štetan za ljudski organizam. Ozoniranje se provodi posebnim uređajima - ozonizatorima, kontrola nad procesom ozoniranja je manje komplicirana, budući da učinak ne ovisi o temperaturi i pH vode.

Od prosinca 2007. u Sankt Peterburgu se primjenjuje opsežna tehnologija za dezinfekciju pitke vode pomoću ultraljubičastog zračenja, kombinirajući visoki učinak dezinfekcije i sigurnost za javno zdravlje. Ekonomski učinak koji je izračunao Institut za medicinsko -biološke probleme i procjenu zdravstvenog rizika i spriječena šteta po zdravlje stanovništva kao rezultat toga iznosili su 742 milijuna rubalja.

S obzirom na činjenicu da samo 1-2% (do 5 litara dnevno) osoba troši na potrebe za pićem, u posljednjem razdoblju planira se razviti i uvesti dva higijenska standarda za vodu iz slavine i vodu za piće - „Voda je siguran za stanovništvo "i" Voda poboljšane kvalitete - korisna za odraslu osobu, fiziološki potpuna. "

Prvi standard osigurat će zajamčenu sigurnost vode u centraliziranim vodoopskrbnim sustavima.

Drugi standard uspostavit će posebne zahtjeve za "apsolutno zdravu vodu" u svoj raznolikosti blagotvornih učinaka na ljudsko tijelo. Postoje brojne mogućnosti za pružanje potrošačima poboljšane kvalitete vode:

Proizvodnja flaširane vode

· Uređaj lokalnih autonomnih sustava za dodatno pročišćavanje i korekciju kvalitete vode.

TEMA 11. FIZIOLOGIJA FIZIČKOG I MENTALNOG RADA. HIGIJENSKA PROCJENA OZBILJNOSTI I JAČINE PROCESA RADA

TEMA 12. HIGIJENSKA PROCJENA FIZIČKIH ČIMBENIKA PROIZVODNOG OKOLIŠA, NAČELA NJIHOVE HIGIJENSKE NORMALIZACIJE. SPREČAVANJE PROFESIONALNIH BOLESTI UZROKOVANIH FIZIČKIM ČIMBENICIMA

TEMA 13. HIGIJENSKA PROCJENA KEMIJSKIH I BIOLOŠKIH ČIMBENIKA PROIZVODNOG OKOLIŠA, NAČELA NJIHOVE HIGIJENSKE NORMALIZACIJE. PREVENCIJA PROFESIONALNIH BOLESTI UZROKOVANIH KEMIJSKIM I BIOLOŠKIM ČIMBENICIMA

TEMA 14. HIGIJENSKA PROCJENA GRAĐEVINSKOG, PLANSKOG I NAČINA RADA LJEKARNIČKIH ORGANIZACIJA (LJEKARNE)

TEMA 15. HIGIJENSKI ZAHTJEVI ZA USLOVE RADA LJEKARNIČARA

TEMA 16. HIGIJENSKA PROCJENA RAZVOJA, PLANIRANJA I NAČINA RADA FARMACEUTSKIH ORGANIZACIJA NA VELIKO (LJEKARNIČKI SKLADIŠTA) I KONTROLNE I ANALITIČKE LABORATORIJE

TEMA 6. METODE POBOLJŠANJA KVALITETE VODE

TEMA 6. METODE POBOLJŠANJA KVALITETE VODE

Svrha lekcije:Proučiti metode pročišćavanja i dezinfekcije vode, naučiti kako provesti probnu koagulaciju i probno kloriranje vode.

Pripremajući se za sat, učenici bi trebali riješiti sljedeće teorijska pitanja.

1. Metode pročišćavanja vode: a) fizičke (taloženje, filtriranje); raspored vodoravnih i okomitih taložnika; b) kemijska (koagulacija); sheme postrojenja za pročišćavanje vode u urbanim i ruralnim područjima.

2. Metode dezinfekcije vode: a) fizičke (bez reagensa); b) kemijska (reagens). Njihova higijenska procjena.

3. Kloriranje vode. Koncept potražnje za klorom, apsorpcije klora i zaostalog klora.

4. Metode kloriranja vode: a) kloriranje normalnim dozama klora; b) kloriranje s dozama klora prije i poslije prekida; c) kloriranje s preammonizacijom; d) pretjerano kloriranje.

5. Posebne metode za poboljšanje kakvoće vode za piće.

Nakon savladavanja teme student treba znati:

Metode za poboljšanje kvalitete vode (provođenje probnog kloriranja, dezinfekcija vode korištenjem različiti putevi kloriranje);

biti u mogućnosti:

Procijeniti izvedivost i djelotvornost metoda za poboljšanje kvalitete vode;

Koristite glavne regulatorne dokumente i izvore informacija referentne prirode za izradu higijenskih preporuka za primjenu sheme pročišćavanja vode namijenjene za uporabu u domaćinstvima i za piće, te potrebne metode pročišćavanja vode, uzimajući u obzir kvalitetu vode izvor, njegovo sanitarno stanje i područje oko njega.

Materijal za učenje za rješavanje zadatka

Korištenje prirodnih voda otvorenih rezervoara za opskrbu vodom i pitkom vodom zahtijeva prethodno poboljšanje svojstava vode i njezinu dezinfekciju. Sredstva za poboljšanje kvalitete pitke vode uključuju metode pročišćavanje vode, poboljšanje organoleptičkih svojstava vode i metoda njegova dezinfekcija,čija je svrha uništavanje patogenih mikroorganizama, t.j. osiguravanje epidemiološke sigurnosti vode.

U postrojenjima za pročišćavanje vode koriste se fizičke (taloženje i filtriranje) i kemijske (koagulacija) metode pročišćavanja vode. Omogućuju oslobađanje vode od suspendiranih čestica, huminskih spojeva, jaja helminta, djelomično od mikroorganizama, od viška soli, kemijskih i radioaktivnih tvari i plinova neugodnog mirisa. Kako bi se ubrzao proces bistrenja i promjene boje na vodovodima, često se koristi prethodna kemijska obrada vode koagulantima (aluminij -sulfat - Al2 (SO4) 3, željezov klorid - FeCl3, željezov sulfat - FeSO4) i flokulantima, koji tvore koloidnu otopinu aluminijev oksid pri reakciji s vodenim bikarbonatom, koji se dalje koagulira stvaranjem pahuljica:

A1 2 (SO 4) 3 + Ca (HCO 3) 2 → 2A1 (OH) 3 + 3CaSO 4 + 6CO 2.

Postupak taloženja popraćen je adsorpcijom organskih nečistoća, mikroorganizama, jaja helminta itd. Visokomolekularni spojevi topljivi u vodi, poput poliakrilamida, koriste se kao flokulanti. Učinak koagulacije ovisi o bikarbonatnoj tvrdoći vode i o dozi koagulanta. S nedovoljnom količinom koagulanta ne postiže se potpuno bistrenje vode, a s viškom voda dobiva kiselkasti okus i moguće je sekundarno stvaranje pahuljica. Postupak koagulacije uspješno se odvija pri temperaturi vode ne višoj od 5 ° C i tvrdoći bikarbonata od najmanje 4-7 °. Filtriranje je proces potpunijeg oslobađanja vode iz suspendiranih čestica prolaskom kroz fino porozni materijal za filtriranje (pijesak).

Dezinfekcija vode

Za dezinfekciju vode u cjevovodima koriste se različite fizikalne i kemijske metode. Kemijske (reagensne) metode uključuju kloriranje, ozoniranje i obradu vode ionima srebra. Najčešća metoda do sada je pročišćavanje vode spojevima klora: plin klora Sl2, klor dioksid SlO2, izbjeljivač Ca (OC1) 2 . CaO . H2O, kalcijev hipoklorit Ca (OC1) 2, kloramini. U svim slučajevima, kada ti spojevi koji sadrže klor dođu u kontakt s vodom, oslobađa se klorovodična kiselina HOC1, koja djelomično disocira u vodi s oslobađanjem hipokloritiona OC1 -i kloriona C1 -:

C1 2 + H 2 O → HOC1 + HC1;

HOC1 → OC1 - + H +; OCl - → Cl- + O.

Dezinfekcijski učinak imaju hipoklorit-ionski OC1- i nedisocirana hipoklorna kiselina i smatraju se "aktivnim klorom". Baktericidni učinak aktivnog klora povezan je s njegovim oksidacijskim učinkom na stanične enzime koji čine bakterijsku stanicu, a prvenstveno na SH-skupine stanične stijenke bakterije, koje reguliraju procese disanja i reprodukcije. Prilikom dezinfekcije vode klorom mogu se koristiti različite metode kloriranja vode: normalno kloriranje (kloriranje prema zahtjevu klora), kloriranje s preamonizacijom, kloriranje uzimajući u obzir točku loma, preklapanje. U velikim vodovodima plin klora koristi se za kloriranje, isporučuje se u čeličnim cilindrima ili spremnicima u ukapljenom obliku. Obično se koristi normalna metoda kloriranja, tj. metoda kloriranja na temelju potražnje za klorom. Važno je odabrati dozu koja osigurava pouzdanu dezinfekciju. Kada se reagens koji sadrži klor unese u vodu, njegova se glavna količina (više od 95%) troši na oksidaciju organskih i lako oksidirajućih (željeznih i manganskih soli) anorganskih tvari sadržanih u vodi, a 2-3% od ukupnog udjela količina klora zbog njegovog baktericidnog učinka. Količina aktivnog klora u miligramima, koji tijekom kloriranja vode stupa u interakciju s organskim tvarima i nekim solima, a također ide na oksidaciju i dezinfekciju mikroorganizama u 1 litru vode tijekom 30 minuta, tzv.

je apsorpcija klora. Apsorpcija klora u vodi eksperimentalno se određuje probnim kloriranjem, jer njezina količina ovisi o stupnju onečišćenja vode. Pojava zaostalog aktivnog klora u vodi ukazuje na završetak procesa kloriranja vode i služi kao neizravan pokazatelj njene epidemiološke sigurnosti. Prisutnost zaostalog aktivnog klora u koncentracijama od 0,3-0,5 mg / l jamstvo je učinkovite dezinfekcije. Osim toga, prisutnost zaostalog klora neophodna je kako bi se spriječilo sekundarno zagađenje vode u vodoopskrbnoj mreži. Potreba za klorom u vodi je ukupna količina aktivnog klora u miligramima, koja osigurava dovoljan učinak dezinfekcije vode, a određena je apsorpcijom klora u vodi i prisutnošću preostale količine aktivnog klora (0,3-0,5 mg / l) u vodi. Kloriranje vode metodom normalnog kloriranja najprikladnije je za centraliziranu opskrbu vodom, budući da male količine zaostalog klora ne mijenjaju organoleptička svojstva vode (okus i miris) i ne zahtijevaju naknadno dekloriniranje.

Kloriranje uz prethodnu amonizaciju koristi se za dezinfekciju vode onečišćene industrijskim otpadnim vodama uz prisutnost fenola i drugih organskih spojeva koji sadrže fenol, koji, kada reagiraju sa slobodnim klorom, tvore klorofenole koji, čak i u tragovima, daju snažan farmaceutski miris voda. Ovom metodom voda se prvo obrađuje otopinom amonijaka, a nakon 0,5-2 minute klorira, što rezultira stvaranjem kloramina koji nemaju neugodne mirise. Zaostala količina aktivnog klora u vodi nakon dezinfekcije s kloraminima, zbog slabijeg učinka kloraminovog klora, trebala bi biti veća od slobodne, te biti najmanje 0,8-1,2 mg / l.

Ako je nemoguće eksperimentalno odrediti apsorpciju klora u vodi, koristi se metoda prekloriranja. Rekloriranje se provodi prevelikim dozama sredstva za kloriranje na temelju procjene vrste i stanja izvora vodoopskrbe, kvalitete pročišćavanja vode i epidemijske situacije u ograničenom području oko izvora vodoopskrbe. Dezinfekcija vode povećanim dozama klora obično se koristi u poljskim uvjetima, osobito u slučaju nezadovoljavajućih organoleptičkih svojstava vode ili nepovoljnih sanitarno-topografskih

stanje teritorija oko izvora vode, kao i u prisutnosti slučajeva zaraznih bolesti na tom području. Doza aktivnog klora za transkloriranje odabrana je tako da namjerno prelazi apsorpciju klora u vodi i osigurava višak zaostalog klora. Time se smanjuje vrijeme kontakta klora s vodom na 10-15 minuta ljeti i do 30 minuta zimi. Za dezinfekciju vode s većim dozama relativno čiste vode, doza aktivnog klora obično se bira oko 5-10 mg / l, za onečišćenije vode s visokom bojom i niskom prozirnošću, koristi se doza od 10-20 mg / l, s velikim zagađenjem vode i nezadovoljavajućim sanitarnim uvjetima.- u epidemijskoj situaciji koriste se doze od 20-30 mg / l i više

Preklapanje se koristi za dezinfekciju rudarskih bunara u slučaju izbijanja crijevnih infekcija u naseljenom području, kanalizacija, izmet, leševi životinja itd., Ulazak u vodu bunara ili u preventivne svrhe na kraju izgradnje bunara , nakon čišćenja ili popravka. Za to se obično koristi 100-150 mg aktivnog klora na 1 litru vode, nakon čega slijedi miješanje i taloženje 1,5-2-6 sati te ispumpavanje vode dok ne nestane oštar miris klora. Prilikom dezinfekcije vode metodom perkloriranja obično se koristi izbjeljivač čija se potrebna količina izračunava na temelju planirane doze aktivnog klora i postotka aktivnog klora u izbjeljivaču. Budući da sadržaj zaostalog klora tijekom transkloriranja može uvelike premašiti dopuštene doze, a voda dobiva neugodan okus i miris, potrebno je ukloniti višak klora, t.j. deklorinatna voda. Za to se obično primjenjuje 0,01 n. otopine natrijevog hiposulfita ili filtriranje vode kroz aktivni ugljen.

Nedostaci metode kloriranja su pogoršanje organoleptičkih svojstava vode, stvaranje otrovnih tvari (organoklorni spojevi, dioksini, klorofenoli) u vodi, dugo vrijeme reakcije vode s klorom i poteškoće pri odabiru doze tijekom kloriranja s normalnim dozama. Osim toga, baktericidni učinak kemijskih reagensa ne primjenjuje se na sve oblike mikroorganizama. Međutim, visoka učinkovitost i tehnološka pouzdanost čine metodu kloriranja najraširenijom u praksi dezinfekcije vode za piće u našoj zemlji i inozemstvu.

Ioni srebra imaju izražen bakteriostatski učinak. Uvođenje čak i male količine iona srebra dovodi do inaktivacije enzima protoplazme bakterijskih stanica (oligodinamski učinak), gubitka sposobnosti razmnožavanja i postupne smrti. Posrebrivanje vode može se provesti na različite načine: filtriranjem vode kroz pijesak obrađen solima srebra; elektrolizom vode sa srebrnom anodom tijekom 2 sata, što dovodi do prijelaza kationa srebra u vodu. Prednost metode je dugotrajno skladištenje posrebrene vode. Zbog svoje visoke cijene, srebro se koristi za dezinfekciju i očuvanje malih količina pitke vode u autonomnim sustavima za održavanje života. Metoda se ne koristi za vodu s visokim udjelom suspendirane organske tvari i ione klora. Ozoniranje se temelji na oksidaciji organskih tvari i drugom onečišćenju vode ozonom O 3, koji je jako oksidirajuće sredstvo. Baktericidna svojstva ozona posljedica su prisutnosti atomskog kisika u vodi i slobodnih kratkotrajnih radikala i OH, koji nastaju tijekom razgradnje ozona u vodi. Preostali ozon u vodi (0,1-0,3 mg / l) pokazatelj je učinkovitosti ozoniranja. Prednosti metode su da ozon poboljšava organoleptička svojstva vode i osigurava pouzdanu dezinfekciju vode uz kratko vrijeme kontakta - do 10 minuta. Međutim, veliki energetski intenzitet procesa proizvodnje ozona otežava široko rasprostranjeno uvođenje ove metode.

Fizičke (bez reagensa) metode dezinfekcije vode: vrenje, liječenje ultraljubičastim (UV) zračenjem, izlaganje ultrazvučnim valovima, visokofrekventnim strujama, gama zrakama- primjenjuju se ovisno o specifičnim namjenama i uvjetima pročišćavanja vode. Metode dezinfekcije bez reagensa imaju prednosti u odnosu na reagense: ne mijenjaju kemijski sastav vode i ne dovode do stvaranja otrovnih tvari, ne narušavaju organoleptička svojstva, imaju širok raspon baktericidnog djelovanja, budući da djeluju izravno na građu mikroorganizama.

Metoda dezinfekcije vode ultraljubičastim zrakama valne duljine 200-275 nm najviše se koristi u vodovodima; maksimalni baktericidni učinak UV zraka je u rasponu valnih duljina od 260 nm. UV zračenje vode uzrokuje brzu smrt vegetativnih oblika, virusa, spora mikroorganizama, uključujući i one otporne na klor.

Za lokalne vodoopskrbe ključanje je najpouzdanija metoda dezinfekcije vode. Uslijed vrenja 3-5 minuta svi mikroorganizmi prisutni u vodi umiru, a nakon 30 minuta voda postaje potpuno sterilna (spore bacila umiru).

Zbog velike mineralizacije koriste se posebne metode poboljšanja kvalitete vode, obično iz podzemnih izvora, za uklanjanje određenih kemikalija iz nje i djelomično poboljšanje njezinih organoleptičkih svojstava. Posebne metode pročišćavanja pitke vode uključuju: dezodoriranje, omekšavanje, desalinizaciju, odgrijavanje, dekontaminaciju i niz drugih. Dezodoriranje (uklanjanje neugodnih mirisa) postiže se tretiranjem vode oksidansima (ozoniranje, velike doze klora, kalijevog permanganata) ili filtriranjem kroz aktivni ugljen. Omekšavanje tvrde vode (više od 20 ° C tvrdoće) postiže se filtriranjem kroz smole za izmjenu iona napunjene kationskim izmjenjivačima (filter izmjenjivača kationa) za izmjenu kationa ili anionskim izmjenjivačima (filtar za izmjenu aniona) za izmjenu aniona. Kao rezultat toga, kalcijevi ioni Ca 2 + i magnezijev Mg 2 + zamjenjuju se za vodikove ione H + ili natrijev Na +. Desalinizacija vode koja sadrži višak mineralnih soli (na primjer, morska voda ili voda u regijama s visokim salinitetom tla), provodi se filtriranjem prvo kroz kationski izmjenjivač, a zatim kroz anionski izmjenjivač, što omogućuje oslobađanje vode iz svih soli otopljenih u njoj. Osim toga, koristi se destilacija, nakon čega slijedi dodavanje soli vapna do normalne koncentracije karakteristične za pitku vodu, isparavanje nakon čega slijedi kondenzacija, smrzavanje i elektrodijaliza. Odzračivanje vode koja sadrži ione željeza u koncentraciji većoj od MPC (0,3 mg / l) provodi se zbog njezinog prozračivanja raspršivanjem vode u posebnim uređajima - rashladnim tornjevima. Metoda se temelji na oksidaciji topljivih željeznih soli i stvaranju u vodi netopivog željezovog oksida hidrata Fe (OH) 3, koji se zatim taloži u posudi i zadržava na filtru. Smanjenje sadržaja radioaktivnih tvari u vodi (dekontaminacija) provodi se glavnim metodama njezinog pročišćavanja; s većim stupnjem onečišćenja radionuklidima voda se filtrira kroz ionsko izmjenjivačke smole.

Laboratorijski rad "Određivanje doze koagulanta u uzorku vode, provođenje probnog kloriranja vode radi određivanja potrebe za klorom, apsorpcije klora i količine zaostalog klora"

Zadaci učenika

1. Odredite tvrdoću bikarbonata uzorka vode i po potrebi dodajte otopinu sode u vodu.

2. Odredite dozu koagulanta potrebnu za bistrenje ovog uzorka vode; izračunajte dozu koagulanta na 1 litru vode.

3. Odredite sadržaj aktivnog klora u suhom izbjeljivaču.

4. Odredite "normalnu" dozu klora za dezinfekciju uzorka ispitivane vode; izračunati apsorpciju klora i potražnju klora za vodom.

5. Riješite situacijski problem odabira doze aktivnog klora i izračunavanja količine izbjeljivača za dezinfekciju izvorske vode metodom preklapanja.

Način rada

Određivanje doze koagulanta

Doza koagulanta (aluminij sulfata) potrebna za učinkovito pročišćavanje vode ovisi o bikarbonatnoj tvrdoći vode, odnosno sadržaju kalcijevih bikarbonata Ca (HCO 3) 2 i magnezija Mg (HCO 3) 2, budući da je aluminij sulfat djelomično potrošeni za reakciju s tim spojevima. Stoga je preduvjet za odabir učinkovite doze koagulanta prethodno određivanje tvrdoće vode u smislu bikarbonata. 1. faza: određivanje tvrdoće bikarbonata vode Određivanje tvrdoće bikarbonata vode temelji se na interakciji klorovodične kiseline s kalcijevim i magnezijevim bikarbonatom prema reakciji:

HC1 + Ca (HCO 3) 2 → CaC1 2 + H 2 O + CO 2

U tikvicu ulijte 100 ml vode za ispitivanje, 3 kapi 0,15% -tne otopine metil naranče i titrirajte s 0,1 N. HC1 otopina dok se ne pojavi blago ružičasta boja. Broj mililitara HC1 koji se koristi za titraciju mora se pomnožiti s 2,8 kako bi se dobila vrijednost

bikarbonatna tvrdoća u stupnjevima. Ako je tvrdoća vode veća od 4?, Možete početi birati potrebnu dozu koagulanta. Kad je bikarbonatna tvrdoća vode manja od 4? prije probne koagulacije, vodi se mora dodati 1% -tna otopina sode u količini jednakoj polovici doze koagulanta (1,0; 1,5; i 2,0 ml).

2. faza:odabir potrebne doze koagulanta

U 3 čaše ulijte 200 ml zamućene vode. U prvu čašu dodajte 2 ml, u drugu 3 ml, a u treću 4 ml 1% -tne otopine glinice - Al2 (SO4) 3. Pomiješajte sadržaj čaša staklenom šipkom i promatrajte karakter flokulacije 10 minuta. Odabrana je čaša s najnižom dozom koagulanta, uzrokujući brzo stvaranje i taloženje floka unutar 10 minuta. Ako se proces odvija prebrzo u svim čašama (manje od 5 minuta) i velike pahuljice nemaju vremena za stvaranje, potrebno je provesti drugo ispitivanje s manjom količinom glinice. U nedostatku zamjetne koagulacije u svim čašama, pokus treba ponoviti s velikim dozama koagulanta.

Primjer izračuna doze koagulanta: ako je koagulaciju najbolje obaviti u drugoj čaši, gdje je 3 ml 1% otopine glinice dodano u 200 ml vode, tada će za koagulaciju 1 litre vode biti potrebno 3 ml. 5 = 15 ml 1% -tne otopine. Budući da 1 ml 1% -tne otopine sadrži 0,01 g tvari, to odgovara 0,15 g glinice po 1 litri vode (0,01 g. 15 ml = 0,15 g).

Dezinfekcija vode kloriranjem

1. faza:određivanje aktivnog klora u izbjeljivaču Ovaj spoj se proizvodi sa sadržajem 32-35% aktivnog klora. Kad se skladišti pod utjecajem vlage, sunčeve svjetlosti i visokih temperatura, sadržaj aktivnog klora u izbjeljivaču se smanjuje. Za dezinfekciju vode dopušteno je koristiti izbjeljivač sa sadržajem od najmanje 25% aktivnog klora, stoga je prije upotrebe potrebno odrediti sadržaj aktivnog klora u njemu. Načelo određivanja aktivnog klora temelji se na sposobnosti klora da istiskuje jod iz otopina kalijevog jodida.

Ca (OC1) 2 + 4KI + 4HC1 → CaCl 2 + 4KS1 + 2H 2 O + 2I 2.

Puštanje joda u otopinu u dovoljnim količinama boji je u smeđe, u malim količinama, što se događa kada

beznačajna koncentracija aktivnog klora u izbjeljivaču, - u blago žutoj boji. Dodatak škroba u otopinu koja sadrži slobodni jod postaje plava, što može poslužiti kao kvalitativni pokazatelj prisutnosti aktivnog klora u izbjeljivaču. Otpušteni jod titrira se natrijevim hiposulfitom Na2S2O3 u prisutnosti škroba sve dok boja otopine ne nestane. Reakcija se odvija prema jednadžbi:

I 2 + 2Na2S 2 O 3 → Na2S 4 O 6 + 2NaI.

Prvo morate pripremiti 1% otopinu izbjeljivača. Da biste to učinili, otopite 1 g izbjeljivača u mortu nakon temeljitog mljevenja u maloj količini destilirane vode, zatim ulijte u odmjernu tikvicu i dovedite do volumena od 100 ml. Otopinu dobro promiješajte i ostavite 10 minuta da se bistri. U tikvicu ulijte 50 ml destilirane vode, 5 ml pripremljene 1% bistre otopine izbjeljivača, 5 ml 5% otopine kalijevog jodida i 1 ml klorovodične kiseline u razrjeđenju 1: 3. Ponovno promiješajte otopinu. Kao rezultat reakcije između klora, izbjeljivača i kalijevog jodida oslobađa se određena količina joda, što je ekvivalentno sadržaju klora. Titrirati jod s 0,01 N. otopine natrijevog hiposulfita do blago žute boje, zatim dodajte 1 ml 1% -tne otopine škroba i titrirajte dok ne nestane plava boja. Zabilježite ukupni broj mililitara hiposulfita upotrijebljenog za titraciju.

Izračun postotka aktivnog klora provedeno uzimajući u obzir činjenicu da je 1 ml 0,01 N. otopina hiposulfita odgovara 0,355 mg aktivnog klora.

Primjer izračuna postotka aktivnog klora u izbjeljivaču. Titracija 5 ml 1% -tne otopine izbjeljivača otišla je na 34,2 ml 0,01 N. otopina natrijevog hiposulfita. 5 ml 1% otopine izbjeljivača sadrži:

34,2 0,355 = 12,4 mg aktivnog klora,

i u 1 ml - 12,4: 5 = 2,428 mg, ili 0,0024 g aktivnog klora.

Budući da 1 ml 1% izbjeljivača sadrži 0,01 g suhe tvari, postotak aktivnog klora u suhom izbjeljivaču izračunava se iz omjera:

0,01 g suho vapno - 0,0024 g aktivnog klora;

100 g suho vapno - X g aktivnog klora,

dakle: X = 100 0,0024 / 0,01 = 24%.

2. faza:određivanje doze klora za normalno kloriranje vode (kloriranje prema potrebi klora)

Prilikom dezinfekcije vode normalnim dozama klora, pravilan odabir ove doze od velike je važnosti. Da biste to učinili, potrebno je uzeti takvu količinu spoja koji sadrži klor (na primjer, izbjeljivač), koji može pružiti dobar baktericidni učinak i prisutnost 0,3-0,5 mg / l zaostalog klora u vodi nakon 30-minutnog kontakta vode s klorom ljeti i 1-2 sata po zimi.

Doza spoja koji sadrži aktivni klor (u ovom pokusu izbjeljivač), potrebna za dezinfekciju 1 litre vode, utvrđuje se eksperimentalnim kloriranjem vode i naknadnim kontrolnim određivanjem zaostalog klora u njoj. Eksperimentalno određivanje apsorpcije klora u vodi temelji se na istim kemijskim reakcijama kao i pri određivanju koncentracije aktivnog klora u izbjeljivaču. Procjena učinkovitosti kloriranja provodi se prema zaostalom sadržaju aktivnog klora koji mora biti prisutan u vodi nakon 30 minuta kontakta s klorom. Taj se iznos određuje empirijski. U 3 čaše ulijte 200 ml vode. U svaku čašu s pažljivo odcijepljenom pipetom, od kojih 1 ml sadrži 20 kapi otopine, dodajte 1% -tnu otopinu izbjeljivača s određenim postotkom aktivnog klora: u prvoj čaši - 2, u drugoj - 4 i u trećoj - 6 kapi. Zatim temeljito promiješajte i ostavite 30 minuta. Za to vrijeme organska tvar i mikrobna tijela podliježu oksidaciji. Nakon 30 minuta nastavite s određivanjem zaostalog klora. U svaku od tri čaše dodajte 5 ml 5% otopine kalijevog jodida KI, 1 ml vodene otopine klorovodične kiseline HC1 (1: 3) i 1 ml 1% otopine škroba. Promiješajte sadržaj čaša i zabilježite pojavu plave boje koja ukazuje na prisutnost zaostalog klora u vodi. Prema količini izbjeljivača unesenog u staklo, gdje se pojavila najmanje intenzivna boja, približno izračunajte dozu 1% -tne otopine izbjeljivača potrebne za normalno kloriranje u mililitrima ili u gramima suhe tvari. Odsutnost plave boje dokaz je odsutnosti zaostalog klora, što ukazuje na nedovoljnu količinu klora za ovaj uzorak vode, koji se u potpunosti troši za dezinfekciju.

Kad upotrebljavate vodu za piće i kućanstvo, treba isključiti njezin štetan učinak na tijelo u obliku zaraznih i nezaraznih bolesti, pa se zahtjevi za vodom trebaju svesti na sljedeće:

1. Voda mora zadovoljavati zahtjeve stanovništva u pogledu svojih organoleptičkih svojstava.

Korištenje prirodnih voda otvorenih rezervoara, a ponekad i podzemnih voda za potrebe opskrbe kućanstava i pitke vode, praktički je nemoguće bez prethodnog poboljšanja svojstava vode i njezine dezinfekcije.

Kako bi se poboljšala kvaliteta vode, primjenjuju se sljedeće metodama:

1) čišćenje - uklanjanje suspendiranih čestica;

2) dekontaminacija - uništavanje mikroorganizama;

3) posebne metode za poboljšanje organoleptičkih svojstava vode, omekšavanje, uklanjanje određenih kemikalija, fluoriranje itd.

Pročišćavanje vode.Čišćenje je važan korak zajednički kompleks metode poboljšanja kvalitete vode jer poboljšava njezina fizička i organoleptička svojstva. Istodobno, u procesu uklanjanja suspendiranih čestica iz vode, također se uklanja značajan dio mikroorganizama. Čišćenje se provodi mehaničke (taloženje), fizikalne (filtracija) i kemijske (koagulacija) metode.

Održavanje, u kojima dolazi do bistrenja i djelomičnog obezbojenja vode, provodi se u posebnim strukturama - taložnicima. Proces taloženja u njima traje 2-8 sati. Međutim, najmanje čestice, uključujući značajan dio mikroorganizama, nemaju vremena za taloženje. Stoga se taloženje ne može smatrati glavnom metodom pročišćavanja vode.

Filtriranje- proces potpunijeg oslobađanja vode od suspendiranih čestica. Voda prolazi kroz fino porozni filter, najčešće kroz pijesak. Filtrirana voda ostavlja suspendirane čestice na površini i u dubini materijala za filtriranje. U vodovodima se filtracija primjenjuje nakon koagulacije.

Trenutno se koriste kvarc-antracitni filtri koji značajno povećavaju brzinu filtracije.

Zgrušavanje je kemijska metoda pročišćavanja vode. Omogućuje oslobađanje vode od nečistoća u obliku suspendiranih čestica koje se ne mogu ukloniti taloženjem i filtriranjem. Bit koagulacije je dodavanje kemijske tvari vodi - koagulanta koji može reagirati s bikarbonatima u njoj. Kao rezultat ove reakcije nastaju velike, prilično teške pahuljice. Taložeći se zbog vlastite težine, nose suspendirane čestice zagađenja u vodi. To pridonosi prilično brzom pročišćavanju vode. Zbog tog procesa voda postaje prozirna, indeks boje se poboljšava.

Kao koagulant koristi se aluminijev sulfat, koji s vodenim bikarbonatom stvara velike pahuljice hidrat aluminijevog oksida.

Dezinfekcija.

Uništavanje mikroorganizama posljednja je, posljednja faza pročišćavanja vode, koja osigurava njenu epidemiološku sigurnost. Za dezinfekciju vode koriste se kemijske (reagens) i fizikalne (bez reagensa) metode .

Kemijski(reagens) metode dezinfekcije temelje se na dodavanju u vodu različitih kemikalija koje uzrokuju smrt mikroorganizama u vodi. Ove su metode prilično učinkovite. Kao reagensi mogu se koristiti različiti jaki oksidanti: klor i njegovi spojevi, ozon, jod, kalijev permanganat, neke soli teških metala, srebro.

U sanitarnoj praksi kloriranje je najpouzdanija i dokazana metoda dezinfekcije vode. U vodovodu se proizvodi pomoću otopine klora i izbjeljivača.

Postupak kloriranja ovisi o otpornosti mikroorganizama. Najotporniji su spore. Među onima bez spora, odnos prema kloru je drugačiji, na primjer, tifusni bacil je manje stabilan od bacila paratifusa itd. Važna je masivnost mikrobiološke kontaminacije: što je veća, to je potrebno više klora za dezinfekciju voda. Učinkovitost dezinfekcije ovisi o aktivnosti upotrijebljenih pripravaka koji sadrže klor. Dakle, klorni plin je učinkovitiji od izbjeljivača.

Sastav vode ima veliki utjecaj na proces kloriranja; proces se usporava u prisutnosti velike količine organskih tvari, budući da se veća količina klora troši na njihovu oksidaciju, i pri niskim temperaturama vode. Što je veća doza klora i što je dulji kontakt s vodom, to će učinak dezinfekcije biti veći.

Za postizanje punog baktericidnog učinka određuje se optimalna doza klora koja se sastoji od količine aktivnog klora koja je potrebna za:

a) uništavanje mikroorganizama;

b) oksidacija organskih tvari, kao i količina klora koja mora ostati u vodi nakon kloriranja kako bi poslužila kao pokazatelj pouzdanosti kloriranja.

Taj se iznos naziva aktivni zaostali klor ... Njegova je norma 0,3-0,5 mg / l. Pri dozama iznad 0,5 mg / l voda dobiva neugodan specifičan miris klora.

Ozoniranje spada u kemijske metode dezinfekcije vode. Ozon je nestabilan spoj. U vodi se raspada stvaranjem molekularnog i atomskog kisika, što je povezano s jakom oksidacijskom sposobnošću ozona. U procesu njegovog razlaganja nastaju slobodni radikali OH i HO 2 koji imaju izražena oksidacijska svojstva. Ozon ima veliki redoks potencijal pa je njegova reakcija s organskim tvarima u vodi potpunija od klora. Mehanizam dezinfekcijskog učinka ozona sličan je onom klora: kao jako oksidacijsko sredstvo, ozon oštećuje vitalne enzime mikroorganizama i uzrokuje njihovu smrt.

Prednost ozoniranja u odnosu na kloriranje leži u činjenici da ova metoda dezinfekcije poboljšava okus i boju vode, pa se ozon može istodobno koristiti za poboljšanje njegovih organoleptičkih svojstava. Ozoniranje ne utječe negativno na mineralni sastav i pH vode. Višak ozona pretvara se u kisik, pa zaostali ozon nije štetan za tijelo i ne utječe na organoleptička svojstva vode. Ozoniranje se provodi pomoću posebnih uređaja - ozonizatora.

U kemijskim metodama dezinfekcije vode koriste se i oligodinamička djelovanja soli teških metala (srebro, bakar, zlato). Oligodinamski učinak teških metala je njihova sposobnost da imaju baktericidni učinak tijekom dugog vremenskog razdoblja pri iznimno niskim koncentracijama. Ova metoda se obično koristi za dezinfekciju malih količina vode.

Vodikov peroksid odavno je poznat kao oksidant. Njegov baktericidni učinak povezan je s oslobađanjem kisika tijekom razgradnje.

Kemijske ili reagenske metode dezinfekcije vode imaju niz nedostataka, a to je da većina tih tvari negativno utječe na sastav i organoleptička svojstva vode. Osim toga, baktericidni učinak ovih tvari očituje se nakon određenog razdoblja kontakta i ne odnosi se uvijek na sve oblike mikroorganizama. Sve je to bio razlog razvoja tjelesne metode dezinfekcije vode, koje imaju niz prednosti u odnosu na kemijske. Metode bez reagensa ne utječu na sastav i svojstva dezinficirane vode, ne pogoršavaju njezina organoleptička svojstva. Oni djeluju izravno na strukturu mikroorganizama, zbog čega imaju širi raspon baktericidnog djelovanja. Za dezinfekciju je potrebno kratko vrijeme.

Najrazvijenija metoda je zračenje vode baktericidnim (ultraljubičastim) svjetiljkama. Najveće baktericidno svojstvo imaju UV zrake valne duljine 200-280 nm; maksimalno baktericidno djelovanje je na valnoj duljini 254-260 nm. Izvor zračenja su niskotlačne argon-živine svjetiljke i živino-kvarcne svjetiljke. Dezinfekcija vode događa se brzo, unutar 1-2 minute. Kada se voda dezinficira UV zrakama, ne ginu samo vegetativni oblici mikroba, već i spore, kao i virusi, jaja helminta, otporna na klor. Uporaba baktericidnih svjetiljki nije uvijek moguća, budući da na učinak dezinfekcije vode UV zrakama utječu zamućenost, boja vode i sadržaj soli željeza u njoj. Stoga, prije nego što na ovaj način dezinficirate vodu, morate je temeljito očistiti.

Od svih dostupnih fizikalnih metoda dezinfekcije vode, vrenje je najpouzdanije. Uslijed vrenja 3-5 minuta svi mikroorganizmi prisutni u njemu umiru, a nakon 30 minuta voda postaje potpuno sterilna. Unatoč visokom baktericidnom učinku, ova se metoda ne koristi naširoko za dezinfekciju velikih količina vode. Nedostatak vrenja je pogoršanje okusa vode, koje nastaje kao posljedica isparavanja plinova, te mogućnost bržeg razvoja mikroorganizama u prokuhanoj vodi.

Fizičke metode dezinfekcije vode uključuju uporabu impulsnog električnog pražnjenja, ultrazvuka i ionizirajućeg zračenja. Trenutno se ove metode ne koriste široko u praksi.

Posebni načini za poboljšanje kvalitete vode.

Uz osnovne metode pročišćavanja i dezinfekcije vode, u nekim slučajevima postaje potrebno provesti i njezin poseban tretman. U osnovi, ovaj tretman ima za cilj poboljšanje mineralnog sastava vode i njezinih organoleptičkih svojstava.

Dezodoriranje - uklanjanje stranih mirisa i okusa. Potreba za takvim tretmanom posljedica je prisutnosti mirisa u vodi povezanih sa životnom aktivnošću mikroorganizama, gljivica, algi, produkata raspadanja i razgradnje organskih tvari. U tu se svrhu koriste metode kao što su ozoniranje, kloriranje, obrada vode kalijevim permanganatom, vodikov peroksid, fluoriranje kroz sorpcijske filtere, prozračivanje.

Otplinjavanje vode - uklanjanje otopljenih plinova neugodnog mirisa iz nje. Za to se koristi aeracija, odnosno prskanje vode u male kapljice u dobro prozračenoj prostoriji ili na otvorenom, zbog čega se oslobađaju plinovi.

Omekšavanje voda - potpuno ili djelomično uklanjanje kationa kalcija i magnezija iz nje. Omekšavanje se provodi posebnim reagensima ili ionskom izmjenom i toplinskim metodama.

Desalinizacija (desalinizacija) voda se češće proizvodi kada se priprema za industrijsku uporabu.

Djelomično se desalinizira voda kako bi se sadržaj soli u njoj smanjio na one vrijednosti pri kojima se voda može koristiti za piće (ispod 1000 mg / l). Desalinizacija se postiže destilacijom vode koja se proizvodi u raznim postrojenjima za desalinizaciju (vakuum, višestepeni, solarni termalni), ionskim izmjenjivačima, kao i elektrokemijskim metodama i metodama zamrzavanja.

Uklanjanje željeza- uklanjanje željeza iz vode provodi se prozračivanjem nakon čega slijedi taloženje, koagulacija, vapnenje, kationizacija. Trenutno je razvijena metoda filtriranja vode kroz pješčane filtere. U tom se slučaju željezno željezo zadržava na površini zrna pijeska.

Defluoriranje- oslobađanje prirodnih voda od viška fluora. U tu se svrhu koristi metoda taloženja koja se temelji na sorpciji fluora talogom aluminij -hidroksida.

Uz nedostatak fluora u vodi, to fluorid .

U slučaju onečišćenja vode radioaktivne tvari ona je razotkrivena dekontaminacija , odnosno uklanjanje radioaktivnih tvari.