Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обзор современных способов обеззараживания питьевой воды

Обзор современных способов обеззараживания питьевой воды

Применение современных методов обеззараживания питьевой воды позволяет избавиться от вирусов и бактерий, которые представляют опасность для человека. Уничтожение болезнетворных агентов может происходить частично или полностью, в зависимости от первоначального качества жидкости и поставленных задач.

Необходимость обеззараживания

Стремительное развитие технологий и промышленности привели к загрязнению окружающей среды. Источники пресной воды (поверхностные или подземные) заражены болезнетворными микроорганизмами, химическими соединениями или имеют неприятный осадок. В естественном виде они не подходят для питья и могут навредить здоровью человека.

Применение средств для обеззараживания воды позволяет избавиться от вредных микроорганизмов. Большинство методов используется для очистки бытовых и промышленных стоков. Существуют современные способы обеззараживания, позволяющие применять подготовленную воду для домашних потребностей из централизованного водоснабжения.

Нормативные документы водно-санитарного законодательства

Свойства питьевой воды контролируются и устанавливаются нормами закона. Основным документом, который используется для оценки ее качества, называют Водный кодекс. Для контроля характеристик жидкости применяются и другие государственные нормативы:

  • ГОСТы. Содержат нормы, по которым осуществляется контроль качества сточных и питьевых вод.
  • СанПиНы. Содержат гигиенические требования к качеству водных ресурсов.
  • СНиПы. Строительные нормы, определяющие правила возведения очистных сооружений, систем водоснабжения.

В процессе контроля характеристик воды обязательно используется Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».

Эффективные способы обеззараживания

Существует огромное количество методов, при помощи которых удастся избавиться от болезнетворных агентов в составе жидкости. Их условно разделяют на химические, физические и комбинированные.

Хлорирование

Считается самым надежным и простым способом обеззараживания. Хлорирование очень популярно в России, что также объясняется следующими его преимуществами:

  • Средства, применяемые для обеззараживания, стоят относительно недорого.
  • Высокая эффективность метода. После хлорирования не происходит вторичный рост микроорганизмов, предупреждается появление водорослей.
  • Кроме выраженного бактерицидного эффекта после использования метода вода очищается от железа, марганца, серо водорода.

Хлорирование имеет ряд недостатков. При окислении средства, используемые для очистки, приобретают высокую степень мутагенности, канцерогенности. Применяя соединения хлора, не удается полностью избавиться от них, что иногда делает воду непригодной для питья, приводит к загрязнению природных источников. Регулярно употребляя очищенную таким способом жидкость, человек подвергает себя риску развития онкологии, болезней ЖКТ, сердечно-сосудистой системы.

Для обеззараживания все чаще используют диоксид хлора. Вещество более эффективное и безопасное. Единственный минус – его нужно использовать непосредственно на производстве.

Озонирование

Принцип действия способа обеззараживания заключается во влиянии газа озона на патогенные микроорганизмы. Он разрушает вирусы и бактерии, окисляет некоторые соединения, придающие воде неприятный запах и вкус. Плюсами озонирования называют его быстрое дезинфицирующее действие, высокую степень безопасности для человека и окружающей среды.

  • неправильно выбранная дозировка озона приводит к появлению у обработанной жидкости неприятного запаха;
  • переизбыток озона провоцирует коррозию металла в водопроводных трубах, бытовой технике;
  • применяемый для очистки газ относится к первому классу опасности.

Озонирование – дорогой метод обеззараживания. Больших расходов требует обслуживание применяемых установок.

Другие химические методики

При выборе способа обеззараживания следует обратить внимание на такие варианты:

  • Применение ионов тяжелых металлов, брома, йода.
  • Обеззараживание при помощи сильных окислителей – гипохлорит натрия.
  • Дезинфекция с использованием ионов благородных металлов – серебра.

Биопаг – популярнейший препарат, применяемый для уничтожения болезнетворных микроорганизмов, находящихся в жидкой среде. Чаще всего используется для бассейнов, аквапарков, аквариумов. Данный метод очистки выбирают из-за его безопасности, простоты в использовании. После его применения вода не приобретает неприятного запаха или вкуса. Недостатком способа называют то, что после очистки жидкость может вызывать раздражение кожи или слизистых оболочек.

Ультрафиолет

Перед воздействием УФ-лучей жидкость подвергают предварительной фильтрации и выполняют коагуляцию. Это помогает избавиться от крупных частиц и яиц гельминтов. В последующем переходят к физическому обеззараживанию с использованием ультрафиолета. Важно правильно рассчитать количество энергии, которое нужно применить для обработки определенного объема воды. Длительность воздействия УФ-излучения зависит и от числа патогенных микроорганизмов в каждом миллиграмме жидкости.

Установка обеззараживания воды состоит из специальных ламп, помещенных в кварцевые чехлы. Эффективность работы оборудования зависит от качества жидкости. Чем она прозрачнее, тем дальше распространяется излучение. Подобные установки требуют регулярного обслуживания (раз в три месяца).

Плюсом метода называют возможность его индивидуального использования. Лампы, продуцирующие ультрафиолетовые лучи, имеют большой срок службы (тысячи часов). Также данный метод обеззараживания идеально подойдет для походных условий. Чтобы выполнить очистку природным методом, достаточно поставить емкость с жидкостью под прямые солнечные лучи на 6 часов.

Ультразвук

Действие метода основано на эффекте кавитации. Определенные звуковые частоты способны создавать пустоты, которые формируют большую разницу в давлении. Это приводит к разрыву клеточных оболочек болезнетворных вирусов, бактерий и к их гибели.

Значение ультразвукового метода очистки для промышленности незначительное. Метод дорогостоящий и сложен в использовании.

Электроимпульсный способ обеззараживания

Очистка воды осуществляется при помощи электролиза. На жидкость воздействуют электрическим разрядом, который формирует ударную волну. Патогенные микроорганизмы, попадающие под ее влияние, погибают.

Преимуществом метода называют его эффективность при воздействии на мутную воду. Перед обеззараживанием жидкость не требует предварительной очистки. После электролиза погибают даже очень живучие бактерии, а положительный эффект от процедуры сохраняется до 4 месяцев. Недостатком метода называют его высокую стоимость.

Тепловое воздействие

Кипячение является подручным табельным методом обеззараживания. Тепловое воздействие позволяет улучшить свойства жидкости из колодца, скважины, водопровода. При помощи кипячения удается избавиться практически от всех вредоносных микроорганизмов. После теплового воздействия существенно уменьшается жесткость воды при сохранении ее вкусовых качеств.

Подручные методы обеззараживания

Чтобы очистить воду от патогенных микроорганизмов в полевых условиях, можно использовать обычную перекись водорода. Ее добавляют в количестве 1 столовой ложки на 1 л. Потом жидкость отстаивают на протяжении часа. Чтобы ускорить распад перекиси, в воду добавляют 1-2 таблетки активированного угля.

Выбор метода

Перед использованием определенного способа обеззараживания учитывают исходное качество воды. Принимают во внимание характеристики жидкости, которые нужно получить в результате очистки. Эти требования изложены в нормативной документации для воды, используемой для питьевых или хозяйственных потребностей, для бассейнов.

При выборе методов также учитывают допустимые капитальные и эксплуатационные затраты. Многие способы обеззараживания (при помощи ультрафиолета, ультразвука) требуют привлечения дорогостоящего оборудования, специально обученных кадров.

Способы обеззараживания воды: необходимость, нормы, описание методов

Обеззараживание воды относится к обязательным требованиям к ее очистке и подготовке. Это прописано в СанПиНе, ГОСТе, других нормативных документах. Дезинфицируют химическими, физическими или комбинированными методами.

Обеззараживание воды

Необходимость обеззараживания воды

Очистка (осветление) хозяйственной и питьевой воды через фильтры помогает убрать из нее взвешенные частицы солей, осадка, других примесей. Но в жидкости останутся болезнетворные микроорганизмы. Ее нужно дезинфицировать.

Цель дезинфекции — уничтожение паразитов, возбудителей холеры, тифа, туберкулеза, других патогенов разной этиологии. Обеззараживание препятствует вспышкам заразных инфекций среди населения.

Смотрите передачу Галилео:

Способы очистки воды

На станциях централизованного водоснабжения используют фильтрование через механические или химические системы тонкой очистки. Обязательно обеззараживание реагентами или физическими методами.

Читайте так же:
Как устроена система водоснабжения частного дома с накопительной емкостью

Родники и подземные источники проходят самоочищение, протекая через песок, известковые пласты, другие природные фильтры.

В походных условиях при взятии воды из открытых водоемов используют 3 этапа очистки:

  • фильтрация через песок;
  • очистка реагентами;
  • очистка от реагентов активированным углем.

Дома воду очищают через бытовые угольные либо другие фильтры, станциями обратного осмоса. Обеззараживание проводят кипячением с последующим отстаиванием.

Сточные воды очищают фильтрами, биологическими очистительными системами (УФ, озонирование, другое), дезинфицируют, обрабатывают осадок. В частном секторе или на дачах воду берут из колодца и скважины. Самый простой способ — откачка жидкости с осадком, очистка от глины, иных отложений.

Смотрите видео про способы обеззараживания:

Химические методы обеззараживания воды

К химическому способу относят обеззараживание дезсредством с веществами для уничтожения вирусов, микробов, спор, грибков. Нередко бактерицидное действие препаратов дополняют обработкой ультрафиолетом или иным безреагентным методом.

После обеззараживания надо удалять остатки патогенов, токсины от их жизнедеятельности, химические соединения. Повторно применяют фильтрующие материалы для тонкой очистки воды.

Они могут задерживать частицы 1–5 микрон, включая химикаты и бактерии холеры, кишечной палочки. Чтобы остановить также возбудителей брюшного тифа, пользуются фильтрами супертонкой очистки.

Хлорирование

Дешевый и эффективный метод. Хлором обеззараживают питьевую воду в очагах эпидемии или чрезвычайной ситуации, водопроводе, отстойниках, других местах.

Хлорсодержащие средства токсичны, вызывают коррозию железных поверхностей. Важно соблюдать дозировку вещества. По нормам СанПиНа остаточное количество реагента через 30 минут не должно превышать 0,5 мг/л. Определение изначальной дозы хлора для обеззараживания воды подбирают экспериментально.

Дезсредства по обеззараживанию воды для питья, хознужд или в бассейнах:

  • гипохлорит натрия;
  • диоксид хлора;
  • растворы хлорной извести;
  • гипохлорит кальция.

Метод подходит для очистки воды в бассейне своими руками. В домашних надувных и каркасных емкостях обеззараживают зеленкой в пропорции 200 мл на 500 л. Для аквапарков покупают «Хлориклар», другие хлорсодержащие растворы, таблетки, гранулы для бассейна для дезинфекции воды.

Иодирование и бромирование

Для обеззараживания используют йод либо бром. У них высокая противомикробная активность. Не рекомендовано для дезинфекции питьевой воды: вещества противопоказаны при болезнях щитовидной железы и ряда других патологий.

Озонирование

Один из современных методов дезинфекции. Обеззараживание делают оборудованием, образующим озон. Газ разлагается с выделением кислорода и разрушает клетки микробов, вирусов, грибков.

Бактерицидный эффект наступает при остаточной дозе озона 0,5 мг/1 дм3. При большей концентрации газа вода начинает неприятно пахнуть.

Бактерицидное действие озона длится до 20 минут. После возможно повторное инфицирование.

Озонирование активно против вирусов, бактерий, паразитов, грибков. Не образует канцерогенов, вредных соединений. Подходит для коттеджа, централизованного и индивидуального водоснабжения. Есть бытовые установки для жилья с простым монтажом.

Олигодинамия

Название метода произошло от комбинации слов dynamis + oligos (сила в малых дозах). Олигодинамическое действие заключено в токсическом влиянии на патогены ионами серебра, свинца, меди, золота, других металлов.

Олигодинамия выполняется ионаторами воды. Обеззараживание уничтожает:

  • водоросли;
  • споры;
  • плесень и другие грибки;
  • сложные вирусы;
  • опасные бактерии;
  • паразитов;
  • другие инфекции.

Обеззараживание питьевой воды ионами металла редко применяют из-за опасности их накопления и отравления. Нельзя использовать большие дозы, а малые — не уничтожают патогены.

Полимерные реагенты

Второй современный способ обеззараживания. По противомикробной активности превышает действие озонирования, УФ-лучей или УЗ-волн, безопаснее хлорирования.

Часто используемые полимерные реагенты:

  • «Неотабс»;
  • «Аквадез»;
  • «Биопаг»;
  • другие средства с полигексаметиленгуанидина гидрохлоридом.

Обеззараживание полимерными реагентами не портит вкус, цвет или запах воды для питья, в бассейне. Способ редко используют для очистки в водопроводе.

Неотабс Аквадез Биопаг

Физические методы обеззараживания воды

Один из методов очистки — обеззараживание заморозкой на протяжении 10 часов при температуре -7 ºC. Это трехступенчатый способ. Применяют в домашних условиях для питья или в промышленности для опреснения морской воды.

Алгоритм действий при замораживании дома:

  1. Неочищенную воду из водопровода, колодца, другого источника пропускают через фильтр любого типа для удаления органических загрязнений.
  2. Водопроводную воду отстаивают или кипятят «белым ключом» для снижения концентрации хлора.
  3. Подготовленную жидкость переливают в банку на 2/3 объема, накрывают крышкой.
  4. На полку морозилки кладут картонный лист, сверху ставят банку.
  5. Замораживают, пока не образуется на поверхности и по стенкам корочка льда.
  6. Незамерзшую жидкость сливают в другую банку. Замораживают, пока 2/3 не станет льдом.
  7. Незамерзшую жидкость сливают в раковину, лед вытаивают и пьют.

Также обеззараживание проводят УФ-лампами, ультразвуком, кипячением, электроимпульсными токами или комплексными способами. Эти физические методы применяют в быту, промышленности, медицине и в экстренных ситуациях.

УФ-излучение

Обеззараживают УФ-системой со встроенными UF-лампами, запаянными внутри кварцевых трубок. Вода протекает вдоль источника ультрафиолета и дезинфицируется UF-лучами с длинной волны 253–315 нанометров. Обеззараживатели, стерилизаторы и установки стоят по 2,5–140 тысяч рублей.

  • эффективно уничтожает до 99 % вирусов, простейших, бактерий;
  • не ухудшает качество или вкус;
  • не образует опасных соединений.

Бактерицидный эффект снижается при мутности жидкости больше 2 мг/л или концентрации железа более 1 мг/л. После обеззараживания источниками ультрафиолета также нужна тонкая фильтрация для очищения от остатков патогенов.

Ультразвуковое обеззараживание

Применяют для дезинфекции в бассейнах, колодцах, открытых источниках. Обеззараживают аппаратами или установками, образующими ультразвуковые волны высокой интенсивности.

  • налет;
  • фрагменты органических загрязнений;
  • споры;
  • оболочки кишечных палочек, других болезнетворных бактерий;
  • водоросли, простейшие.

Ультразвуковые аппараты не уничтожают вирусы, яды, токсины. Мутность или концентрация примесей не влияют на бактерицидный эффект. УЗ-оборудование для очистки жидкостей стоит от 10000 рублей.

К просмотру сюжет:

Термическая обработка воды

Кипячение — самый дешевый способ. Прибегают в быту или полевых условиях.

Особенности термического метода обеззараживания:

  • беспрерывно кипятят на медленном огне под крышкой минимум 5 минут (в регионах с эпидемией — до часа);
  • после кипячения отстаивают 3–4 часа;
  • после отстаивания отделяют и используют верхний (прозрачный) слой жидкости.

Обеззараживание кипячением делает воду мягче, но ухудшает ее вкус. Есть риск сохранения дееспособности спор, сибирской язвы или иной опасной инфекции. Метод не уничтожает яды, пестициды, токсины от продуктов жизнедеятельности микробов.

Электроимпульсный способ

Метод подходит для дезинфекции мутной воды, экологически безопасен, но дорогостоящий. Используют аппараты, образующие серию электрических зарядов.

Их направляют в жидкость, где возникают электрогидравлические ударные и ультразвуковые волны. Импульсы разрушают все виды вирусов, бактерий, грубые частицы органических загрязнений.

Комбинированные способы

При комбинированном методе сочетают обеззараживание химическими средствами и физическими способами, только дезпрепаратами либо безреагентными видами очистки. Это самая надежная дезинфекция воды.

Распространенные комбинации для обеззараживания:

  • хлорирование + обработка ультрафиолетом;
  • озонирование + ультрафиолетовое облучение;
  • хлорирование + озонирование;
  • химреагент + ультразвук;
  • озон + ионы серебра;
  • химреактивы + электролиз.

Обеззараживание комбинированными методами применяют для очистки воды в колодцах, сооружениях по водоснабжению, бассейнах.

Обеззараживание питьевой воды в походных условиях

Кипячение — самый простой способ очищения воды в полевых условиях. При температуре выше +85 ºC в течение 5–30 минут погибают все болезнетворные микробы и паразиты. Емкость накрывают крышкой и убавляют огонь на минимум (жидкость меньше испарится).

Кипячение можно заменить, поместив в посуду с водой раскаленные камни. Их оставляют до полного остывания.

Марганцовка (порошок калия перманганата) — самый надежный способ обеззараживания. Она уничтожает бактерии и продукты их жизнедеятельности.

Читайте так же:
Выбор обратного клапана с сеткой – основные характеристики

Бросают несколько кристаллов на 4 л воды. Раствор делают еле розовый, концентрация препарата должна быть 0,01–0,1 %. Жидкость отстаивают 0,5–1 час, используют верхние 2/3 части для питья. Остаток выливают.

В полевых условиях обеззараживание также проводят «аварийными» методами:

  • йодом — 15 капель/1 л;
  • перекисью водорода — 1–2 ст. л/1 л.

Воду с йодом, марганцовкой либо перекисью отстаивают от 30 минут. Затем пропускают через самодельный фильтр с активированным углем. Это улучшит вкус.

Нормативные документы водно-санитарного законодательства

Нормы, правила и другие требования к качеству прописаны в нормативных документах. Это:

ГруппаПодгруппаДокументНомер
Для питьевой водыДля систем питьевого водоснабжения, колодцев, других источниковСанПиН (санитарно-эпидемиологические правила и нормы)2.1.4.1074-01
ГОСТ (межгосударственные стандарты)2874-82
РД (руководящий документ)24.032.01-91
СНиП (строительные нормы и правила)2.04.01-85* (переиздание)
2.04.02-84*
Для безалкогольной и водочной продукцииТехнологические инструкции (ТИ)10-5031536-73-10

Также разработаны требования по безопасности оборудования и реагентов, задействованных в поставке, очистке, обеззараживании. Правила описаны в СанПиН 2.1.4.2652-10.

Воду обеззараживают для профилактики эпидемий кишечных инфекций. Методы дезинфекции и дозы отличаются для источников питьевого и бытового назначения.

А вы каким пользуетесь способом обеззараживания воды? В чем его преимущества? Комментируйте статью и делайте репост в соцсети. Всего доброго.

Современные способы дезинфекции питьевой воды

В оценке степени риска для здоровья человека, в зависимости от природы нежелательных примесей в воде, первое место занимают микробиологические загрязнения. Сегодня доказано, что опасность заболеваний от присутствующих в воде болезнетворных микроорганизмов в тысячи раз выше, чем при загрязнении воды химическими соединениями различной природы. Поэтому обязательным условием получения воды питьевого качества является ее обеззараживание до пределов, отвечающих установленным гигиеническим нормативам.

Обеззараживание (дезинфекция) представляет собой комплекс санитарнотехнических мер по уничтожению возбудителей инфекционных заболеваний (бактерий, спор, микробов, вирусов) физическими, химическими и биологическими методами. На сегодняшний день наибольшее распространение получили такие способы дезинфекции воды, как хлорирование, озонирование и обработка УФ-излучением. Электроплазменная технология и обеззараживание с использованием сорбционных материалов, модифицированных наноагрегатами серебра, в силу объективных причин широкого применения не нашли. Ниже рассмотрены достоинства и недостатки основных технологий. Характеристики наиболее применяемых агентов обеззараживания сведены в табл.

Хлорирование
Самый распространенный и проверенный способ дезинфекции воды – первичное хлорирование. В настоящее время этим методом обеззараживается 98,6 % воды. Причина этого заключается в повышенной эффективности обеззараживания воды и экономичности технологического процесса в сравнении с другими существующими способами. Хлорирование позволяет не только очистить воду от нежелательных органических и биологических примесей, но и полностью удалить растворенные соли железа и марганца. Другое важнейшее преимущество этого способа – его способность обеспечить микробиологическую безопасность воды при ее транспортировании пользователю благодаря эффекту последействия.

Существенный недостаток хлорирования – присутствие в обработанной воде свободного хлора, ухудшающее ее органолептические свойства и являющееся причиной образования побочных галогенсодержащих соединений (ГСС). Бόльшую часть ГСС составляют тригалометаны (ТГМ) – хлороформ, дихлорбромметан, дибромхлорметан и бромоформ. Их образование обусловлено взаимодействием соединений активного хлора с органическими веществами природного происхождения. Этот процесс растянут по времени до нескольких десятков часов, а количество образующихся ТГМ при прочих равных условиях тем больше, чем выше рН воды. Для устранения примесей требуется доочистка воды на угольных фильтрах. В настоящее время предельно допустимые концентрации для веществ, являющихся побочными продуктами хлорирования, установлены в различных развитых странах в пределах от 0,06 до 0,2 мг/л и соответствуют современным научным представлениям о степени их опасности для здоровья.

Присутствие в воде побочных соединений – один из недостатков использования в качестве дезинфектанта газообразного хлора (Cl2 ). Помимо него, для обеззараживания воды применяют гипохлорит натрия (NaClO), диоксид хлора (ClО2), хлорамин и другие соединения.

Действие на болезнетворную флору ClО2 обусловлено не только высоким содержанием при реакции высвобождающегося хлора, но и образующимся атомарным кислородом. Это сочетание делает диоксид хлора более сильным обеззараживающим агентом. Кроме того, он не ухудшает вкус и запах воды. Сдерживающим фактором в использовании данного дезинфектанта до последнего времени была повышенная взрывоопасность, осложнявшая его производство, транспортировку и хранение. Однако современные технологии позволяют устранить этот недостаток за счет производства диоксида хлора непосредственно на месте применения.

Так, в основе функционирования одной из серий установок Oxiperm, разработанных компанией Alldos (входит в концерн Grundfos), заложена безопасная технология приготовления реагента с использованием хлорита натрия (NaClO2) и соляной кислоты (НCl). Отличительной характеристикой некоторых из этих установок является работа с разбавленными реагентами (7,5-процентным хлоритом натрия и 9-процентной соляной кислотой).

Системы оснащены датчиками и электроникой для полного контроля над процессами, что позволяет автоматизировать их и включить в систему диспетчеризации технологических линий водоподготовки.

Технология применения гипохлорита натрия (NaClO) основана на его способности распадаться в воде с образованием диоксида хлора. Применение концентрированного гипохлорита натрия на треть снижает вторичное загрязнение, в сравнении с использованием газообразного хлора. Кроме того, транспортировка и хранение концентрированного раствора NaClO достаточно просты и не требуют повышенных мер безопасности. Также получение гипохлорита натрия возможно и непосредственно на месте, путем электролиза (такой принцип используют, например, в установках серии Selcoperm). Электролитический метод характеризуют малые затраты и безопасность; реагент легко дозируется, что позволяет автоматизировать процесс обеззараживания воды.

Озонирование
Преимущество озона (О3) перед другими дезинфектантами заключается в присущих ему дезинфицирующих и окислительных свойствах, обусловленных выделением при контакте с органическими объектами активного атомарного кислорода. Исторически применение озона началось еще в 1898 г. во Франции, где впервые были созданы опытно-промышленные установки по подготовке питьевой воды. Первоначально озон использовался только для дезинфекции; несколько позже его стали применять для удаления запаха и цветности обрабатываемой воды.

Существующие конструкции современных озонаторов (например, Pozitron или семейство установок Oxizon) представляют собой большое количество близко расположенных ячеек, образованных электродами, один из которых находится под высоким напряжением, а второй – заземлен. Между электродами с определенной периодичностью возникает электрический разряд, в результате которого в зоне действия ячеек из воздуха образуется озон. Полученной озоновоздушной смесью барботируют обрабатываемую воду. Подготовленная таким образом вода по вкусу, запаху и другим свойствам превосходит воду, обработанную хлором.

Эффективное бактерицидное действие озона обнаруживается при достижении критической дозы, равной 0,4–0,5 мг озона в газе на литр обрабатываемой воды. Механизм воздействия окислителя состоит в разрушении бактерий путем инактивации бактериальных протеинов, то есть диффузией через мембрану клетки в цитоплазму с поражением жизненных центров. Кроме уникальной способности уничтожения бактерий, озон обладает высокой эффективностью в уничтожении спор, цист и многих других патогенных микробов.

Внедрению технологий с использованием озона способствует его экологическая чистота. Ограничением для ее распространения являются высокая стоимость оборудования и значительные производственные расходы. Кроме того, в процессе эксплуатации установлено, что в ряде случаев (если температура обрабатываемой природной воды превышает 22 °С) озонирование не позволяет достичь требуемых микробиологических показателей по причине отсутствия эффекта пролонгации дезинфицирующего воздействия.

Ультрафиолетовое обеззараживание
Обработка УФ-излучением – перспективный промышленный способ дезинфекции воды. При этом применяется свет с длиной волны 254 нм (или близкой к ней), который называют бактерицидным.

Современные установки УФ-обеззараживания (можно упомянуть отечественные УДВ или зарубежные Desolux) имеют производительность от 1 до 50 000 м 3 /ч и представляют собой выполненную из нержавеющей стали камеру с размещенными внутри УФ-лампами, защищенными от контакта с водой прозрачными кварцевыми чехлами. Вода, проходя через камеру обеззараживания, непрерывно подвергается облучению ультрафиолетом, который убивает все находящиеся в ней микроорганизмы. Наибольший эффект обеззараживания питьевой воды достигается при расположении УФ-установок после всех других систем очистки, как можно ближе к месту конечного потребления.

Этот способ приемлем как в качестве альтернативы, так и дополнения к традиционным средствам дезинфекции, поскольку абсолютно безопасен и эффективен. В отличие от окислительных способов, УФ-обеззараживание не приводит к образованию вторичных токсинов, не ухудшает вкус и запах воды, поэтому может быть отнесено к экологически чистым методам ее обработки.

Вместе с тем, и этот способ имеет определенные недостатки. Подобно озонированию, УФ-обработка не обеспечивает пролонгированного действия, что делает проблематичным ее применение в случаях, когда временной интервал между воздействием на воду и ее потреблением достаточно велик. Кроме того, возможны реактивация микроорганизмов и даже выработка новых штаммов, устойчивых к лучевому поражению. Этот способ энергозатратен, требует строжайшего соблюдения технологии, постоянной борьбы с биообрастанием источников излучения и жесткого контроля над прозрачностью воды (рассеивание лучей снижает эффективность обработки воды).

Мировой и отечественный опыт доказывает, что при использовании передовых технологий и оборудования качество воды (практически независимо от исходных ее характеристик) начинает соответствовать самым строгим нормативным требованиям. Это позволяет не только эффективно использовать естественные источники, но и успешно применять схемы рециркуляции. Такой подход, несомненно, поможет снизить антропогенную нагрузку с окружающей среды и сберечь ее для потомков.

Отметим
Проблема обеззараживания воды стоит сегодня тем более остро, что качество ее в природных источниках неуклонно ухудшается. В государственном докладе «Вода питьевая» отмечено, что около 70 % рек и озер страны утратили свое качество как источники водоснабжения, а приблизительно 30 % подземных источников подверглись природному или антропогенному загрязнению. Около 22 % проб питьевой воды, отбираемых из водопроводов, не отвечают гигиеническим требованиям по санитарно-химическим нормам, а более 12 % – по микробиологическим показателям.

Современные методы очистки питьевой воды

Водопроводная вода, хоть и проходит стадию подготовки на очистных сооружениях прежде, чем попасть к потребителю, требует дополнительной очистки до питьевой. Процесс удаления нежелательных веществ нужен не только для особо требовательных физико-химических процессов на производственных предприятиях, но и для бытового потребления в квартирах, частных домах, для полива растений и содержания животных. Для осуществления этого процесса используются один из 4 методов очистки воды до питьевой, либо применяется комбинированный способ.

Как связано качество питьевой воды и методы очистки воды

Технология очистки воды до питьевой — это процесс подготовки природной воды, включающий различные методы удаления нежелательный частиц, минералов, биологических веществ и газов, результатом которого является получение пригодной питьевой воды.

Прежде чем выбрать способы очистки воды питьевой воды, необходимо разобраться, от чего чистить воду. К основным загрязнениям пресной воды (водопроводной, колодезной, родниковой, скважинной) относят:

  • механические примеси — песок, ил, глина, ржавчина;
  • микроорганизмы, бактерии, вирусы и органические соединения;
  • железо, марганец и тяжелые металлы;
  • гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, соединения азота и свободных лор;
  • легкорастворимые соли и газы.

Реализуемые современные методы очистки воды до питьевой различны и подбираются в зависимости от качества исходной воды, которое проверяют путем лабораторного исследования.

Основные методы для очистки питьевой воды

В зависимости от принципа действия активных компонентов очистительных устройств выделяют 4 группы способов очистки воды питьевой:

  1. физические;
  2. химические;
  3. биологические;
  4. физико-механические.

Физические методы и средства очистки питьевой воды

Физические методы питьевой водоподготовки применяются для очистки воды от твердых, нерастворенных, взвешенных и чаще всех крупнофракционных частиц. На особую эффективность данных методов водоподготовки питьевой воды не рассчитывают, поэтому применяют только для первичной очистки. Самые известные среди них:

  • отстаивание;
  • процеживание;
  • кипячение;
  • заморозка;
  • очистка питьевой воды методами фильтрации;
  • обработка ультрафиолетом.

Химические технологии очистки питьевой воды

Современные методы очистки питьевой воды Диасел

Современные химические методы для очистки питьевой воды имеют высокую производительность и эффективность. Очистка происходит за счет взаимодействия специальных химических компонентов, которые угнетают действия примесей. Основные реакции:

  • нейтрализация (выравнивание щелочного баланса среды);
  • окисление (обезвреживание токсичных компонентов и хлора);
  • восстановление (удаление ряда переходных элементов, простых металлов и соединений).

В силу применения активных химических веществ некоторые технологии водоподготовки питьевой воды являются опасными для здоровья человека.

Биологические методы и способы очистки питьевой воды

Как следует из названия в основе метода подготовки питьевой воды лежит принцип использования живых микроорганизмов: аэробных либо анаэробных бактериальных культур. Данный современный метод подготовки питьевой воды перспективный, но применяется лишь для очистки сточных вод.

Физико-химические методы очистки и обеззараживания питьевой воды

Самый популярный метод, используемый для очистки питьевой воды, — физико-химический. Основные современные способы очистки (обезжелезивание, ионный обмен, обратный осмос) включены в данную группу.

Применяемые методы для очистки питьевой воды, входящие в эту группу весьма разнообразны, и способы справиться со всеми самыми распространенными типами загрязнения воды. Они отличаются высокой производительностью и эффективностью, и, что самое важное, абсолютно безопасны для человека, растений и животных.

Технологии подготовки питьевых вод с помощью обезжелезивания и аэрации

Результатом обезжелезивания является полное извлечение из воды железа и марганца. В зависимости от валентности присутствующего металла применяют разные схемы очистки питьевой воды от железа. Два наиболее популярных: реагентный с помощью введения окислителей, безреагентный с использованием катализаторов окисления и метод аэрации.

Аэрация позволяет избавиться от самого распространенного вида железа — двухвалентного. Сущность данной схемы водоподготовки питьевой воды — насыщение воды кислородом, под действием которого железо из растворенной формы переходит в твердую, впоследствии отделяемую механической очисткой.

Данные современный способы очистки питьевой воды безопасны, улучшают вкус воды и сравнительно не дороги. К минусам системы можно отнести узконаправленность метода, необходимость соблюдения определенного PH воды, необходимость регулярной смены фильтра.

Ионообменные методы подготовки воды для хозяйственно питьевого потребления

Принцип работы ионообменных фильтров заключен в действии специальной смолы. Когда вода проходит через фильтр умягчения, происходит реакция ионного обмена, так смоле удается удерживать ионы кальция, магния, насыщая воду полезным натрием или нейтральным водородом. Получаемые соли являются безвредными, не выпадают в осадок и не вызывают накипи. Также смолы улавливают вредные тяжелые металлы. Применяются системы совместно с фильтром грубой чистки и, когда минерализация воды находится на уровне более 100 мг на 1 л. Среди недостатков таких методов подготовки питьевой воды выделяют:

  • необходимость частой регенерации смолы;
  • невысокая скорость очистки.

Данный способ относится к наиболее эффективным методам очистки питьевой воды и сточных вод.

Обратный осмос — современный метод очистки питьевой воды

Системы очистки воды, в основе которых лежит процесс обратного осмоса, считаются универсальным способом. Эффективность данного метода очистки питьевой воды до 99%. Процесс строится на действии физических сил, под влиянием которых чистая вода проходит сквозь полупроницаемую мембрану, а примеси (механические, растворенные соли, металлы) остаются в исходном растворе и в последствии выводятся в сток. Самая важная составляющая для осуществления процесса — достаточный напор воды.

Выделяют два основных недостатка обратноосмотического способа подготовки питьевой воды: неспособность улавливать летучие компоненты, такие как хлор и летучая органика, и полная деминерализация воды. Поэтому в установках обратного осмоса используют фильтры пред и послеобработки.

Обеззараживание — основной метод очистки питьевой воды от микробиологического загрязнения

Методы для очистки питьевой воды diasel.ru

Методы обеззараживания служат для уничтожения вредных микроорганизмов, вирусов и бактерий. Существует несколько методов очистки питьевой воды:

  • хлорирование;
  • озонирование;
  • йодирование;
  • термическая обработка;
  • применение ультразвуковых установок;
  • использование серебра.

Каждый метод очистки питьевой воды от бактерий имеет свои плюсы и минусы, оказывая или нет влияние на здоровье человека. Наибольшую эффективность имеют комбинированные бактерицидные установки, предназначенные для обеззараживания воды небольших объемов и применения в бытовых целях.

Подготовка питьевой воды с помощью сорбции

Данный метод очистки питьевой воды с помощью угольных фильтров в России используется для того, чтобы проводить эффективную очистку воды в больших объемах. Он подходит для глубокой очистки воды любого назначения, а также в качестве этапа водоподготовки и заключительного этапа очистки.

Действующее вещество — сорбент, который способен удерживать на своей поверхности вредные вещества за счет пористой структуры. Обычно используются активированные угли, силикагели, алюмогели, цеолиты. Данный способ очистки питьевой воды позволяет избавиться от нитратов, гербицидов и пестицидов, фенолов, ПАВ и т.д.

Флотация — новый метод очистки питьевой воды

Принцип работы систем на основе процесса флотации сводится к насыщению воды пузырьками воздуха, которые способны улавливать взвешенные частицы загрязняющих компонентов, выводя их на поверхность и образуя пену, которая в свою очередь удаляется механическим способом. Часто вместо обычного воздуха используют химические компоненты. Метод подготовки воды питьевого качества применяется в основном для очистки от нефтепродуктов, масел и других компонентов, которые не поддаются удалению другими методами. Это достаточно эффективный, но узконаправленный метод, который применяется в основном в промышленной водоподготовке.

Электродиализ и электродеионизация — специальные методы очистки питьевой воды

Метод электродиализа и электродеионизации сочетает в себе наличие ионообменной мембраны и подключенных к постоянному току электродов. Таким способом происходит обессоливание и удаление вредных ионов. Так, под действием тока ионы веществ движутся к электродам и «встречаются» с заряженными мембранами, которые и осуществляют процесс фильтрации. В результате получаются два раствора: чистая вода и концентрат. Данный метод очистки и обеззараживания питьевой воды применяется на химических предприятиях, и служит отличным способом для вторичной переработки концентрата.

Мы знаем все о качестве питьевой воды и методах ее подготовки

Все методы подготовки питьевой воды имеют свои достоинства и недостатки, поэтому выбирая подходящий вариант, нужно основываться на пригодности способа в каждом конкретном случае. Например, провести анализ воды и установить качественный и количественный состав примесей, а также понять, какой уровень очистки воды на выходе требуется, ведь к питьевой воде, воде для бытовых нужд и технической воде предъявляются разные требования. Наилучший вариант — приобрести комплексную установку, позволяющую провести очистку и насыщение воды полезными минералами.

Как обеззараживают питьевую воду и как сделать это самому: способы и средства

Обеззараживание воды – серьезная процедура, этапы и стандарты проведения которой изложены в специальной документации. Сведения содержатся в ГОСТах, СанПиНах, других нормативных документах. Согласно стандартам, для очистки сточных и питьевых вод используются химические, физические и комбинированные методы.

Когда необходимо обеззараживать воду

К сожалению, качество питьевой воды неустанно ухудшается, а времена, когда делали откачку из колодца или скважины, не беспокоясь о качестве, давно закончились. Виной всему технологический прогресс, влекущий за собой стремительное загрязнение окружающей среды.

Согласно имеющимся сведениям, все источники пресной питьевой воды имеют осадок, содержат в составе болезнетворные микроорганизмы и бактерии, бывают загрязнены химическими соединениями.

Обеззараживание воды

Очистка питьевой воды заключается в удалении из жидкости взвешенных частиц (солей, осадка, пыли, других примесей). Этого недостаточно, чтобы назвать ее питьевой – для этого показана дезинфекция.

Основная цель обеззараживания воды – уничтожить различных паразитов, находящихся в ней. Такой подход позволяет избежать массовых вспышек инфекционных болезней, предотвратить пандемию болезней, способных унести жизни миллионов.

Способы обеззараживания воды

Станции центрального водоснабжения имеют в своем арсенале массивные трехступенчатые фильтры, обеспечивающие тонкую химическую и механическую чистку. Обязательным является обеззараживание реагентами, в частности хлором.

В большинстве регионов воду хлорируют 1 раз в год. Этот процесс можно назвать длительным, потому что он занимает около 3 суток. В первый день порцию вещества засыпают в трубопровод, на вторые сутки обеспечивается его распространение, а на заключительном этапе проводится промывка труб. Чаще всего процедуру проводят в мае, чтобы уничтожить патогенные микроорганизмы, способные к активному размножению в теплой воде.

Воду из родников и подземных источников употреблять можно при условии, что они находятся в экологически чистых регионах. Там жидкость сама проходит сквозь песок и пластины извести, постепенно очищаясь и фильтруясь. Такое самоочищение в случае с водопроводной водой невозможно.

Химические методы очистки воды

Современные химические методы обеспечивают обеззараживание питьевой воды за счет уничтожения патогенных микроорганизмов: бактерий, вирусов, грибков. В отдельных случаях бактерицидного действия подобных компонентов бывает недостаточно, потому прибегают к использованию безреагентных методов. Индивидуальные схемы очистки позволяют получить уверенные результаты.

После полного обеззараживания вода не считается питьевой. На следующем этапе показано использование фильтрующих материалов для очистки воды. Установки помогают удалить из жидкости остатки патогенной флоры, вывести токсины, продукты жизнедеятельности, вредные химические соединения.

Чистить воду можно серебром, но этот метод не используется в промышленности. Чистят воду таким способом только в быту и в незначительных объемах. Для обеззараживания применяется небольшое количество металла. Если не придерживаться доз, вещество накопится в организме, что может стать причиной серьезных проблем со здоровьем.

Владельцам частных домов надо знать, что периодическую очистку воды в бассейне можно сделать своими руками. При этом не обязательно использовать радикальную химию для обеззараживания жидкости. Можно использовать хлор, бром или перекись водорода. Такие способы не удобны, потому многие от них отказываются и просто покупают таблетки для бассейна, предназначенные для дезинфекции воды.

Хлорирование

Этот метод считают самым дешевым и одним из наиболее эффективных. Диоксид хлора для обеззараживания питьевой воды часто применяют в очагах с тяжелой эпидемиологической обстановкой, используют в случае аварий, чрезвычайных ситуаций на водопроводах, в прудах отстойниках.

Метод нельзя назвать передовым. Он имеет свои недостатки:

  • токсичный;
  • провоцирует разрушение труб;
  • опасен для жизни человека при превышении доз.

По определению СанПиН, дозы хлора для обеззараживания питьевой воды – 0,5 г на мл спустя 30 минут после внесения. Сложность заключается в том, что изначально объем вещества устанавливают опытным путем, потому добиться высокой точности довольно сложно.

Хлорирование воды

Озонирование

Наиболее современный метод обеззараживания, который обеспечивается прибором, производящим озон. При озонировании в процессе разложения газа выделяется кислород, разрушающий микробы и вирусы. Для достижения результата необходима небольшая доза – 0,5 мг/дм куб. При увеличении доз жидкость начинает неприятно пахнуть.

Главное преимущество в том, что озон не образует канцерогенов и вредных соединений. Его можно использовать для централизованного и индивидуального водоснабжения.

Озонирование воды

Полимерные реагенты

Такая методика более эффективна в отношении бактерий, нежели озонирование, а также гораздо безопаснее хлорирования. Сейчас используются современные и безопасные вещества:

  • «Аквадез»;
  • «Биопаг»;
  • «НеоТабс».

Для очистки и промывки труб централизованного водоснабжения методика используется крайне редко из-за высокой себестоимости препаратов. Обеззараживание по такой методике часто проводят в частных бассейнах.

Аквадез

Йодирование и бромирование

Активным компонентом, обеспечивающим уничтожение патогенной флоры, выступает бром или йод. Вещества имеют максимальную противомикробную активность, потому они рекомендованы для обеззараживания питьевой воды.

Но такие средства бывают опаснее хлора, особенно для людей с патологиями щитовидной железы или других органов эндокринной системы. Йод и бром способны влиять на работу организма.

Йодирование и бромирование воды

Олигодинамия

Суть этой методики обеззараживания заключается во влиянии ионов меди, золота, серебра, свинца и других металлов на патогенные микроорганизмы. Обработка происходит с применением ионаторов. Такие средства эффективно уничтожают:

  • водоросли;
  • плесневые грибки;
  • вирусы;
  • бактерии;
  • паразитов;
  • инфекции.

Олигодинамия воды

Физические методы обеззараживания воды

Физические методы обеззараживания – безреагентные. Обеззараживание происходит под действием физических факторов, таких как нагревание, кипячение, воздействие УФ-лучей или обратный осмос. Использовать их рекомендуется совместно с химическими для достижения наиболее надежных результатов.

УФ-излучение

Обеззараживание производят специальными УФ-системами со встроенными лампами, помещенными внутрь герметичной кварцевой трубки. Вода проходит вдоль источника ультрафиолета и обеззараживается. Установки довольно дорогие, агрегат с невысокой мощностью обойдется в 3 тыс. руб.

Такое облучение угнетает активность патогенных микроорганизмов, не влияет на вкус жидкости, не образует опасных соединений. Но для получения питьевой воды обеззараживания ультрафиолетом недостаточно, показана прогонка воды по методу тонкой фильтрации.

Уф-излучение воды

Электроимпульсный способ

Методика применяется для очищения и обеззараживания мутной воды, считается действенной и безвредной. Способ не нашел широкого распространения из-за цены оборудования.

Его суть в том, что специализированные аппараты образуют серию электрических зарядов, направляют их в жидкость, в которой образуются ударные и ультразвуковые волны. Они деформируют патогенные клетки. Обеззараженная жидкость сохраняет стерильность долго, в течение 3–4 месяцев.

Электроимпульсный способ очистки воды

Ультразвуковое обеззараживание

Оптимальный метод для обеззараживания воды в открытых источниках. Жидкость очищают аппаратами и установками, образующими волны высокой частоты. Оборудование измельчает налет, выводит фрагменты органических загрязнений, споры болезнетворных бактерий. Установки не справляются с вирусами, токсинами, отравляющими веществами.

Ультразвуковая очистка воды в аквариуме

Термическая обработка воды

Термическое обеззараживание – это классическое кипячение. Метод считается самым дешевым, потому может использоваться в быту, полевых условиях. Для достижения результатов воду кипятят под крышкой в течение 5 минут, а потом отстаивают еще 3–5 часов и процеживают, не сливая жидкость, находящуюся на дне. Этот метод часто применяют хозпредприятия, не имеющие доступов к полноценной фильтрации.

Обезвредить патогенных микроорганизмов можно глубокой заморозкой. Воду следует выдержать в морозильной камере при температуре от -18 градусов в течение суток.

Кипячение показывает неплохие результаты, но качество воды заметно ухудшается. Меняется ее вкус. Кроме того, термическая обработка не защищает от инфекционных болезней, таких как сибирская язва. В жидкости также остаются яды, токсические соединения.

Термическая обработка воды

Комбинированные способы

Комбинация физических и химических способов очистки воды помогает добиться лучших результатов. Такие методики считают передовыми, они завоевывают популярность, потому используются в быту, на производстве.

Суть способов в том, что агрегаты и специальные установки уничтожают патогенные микроорганизмы, а химические соединения предотвращают их повторное образование, обеспечивают пролонгированное действие.

Обеззараживание питьевой воды в походных условиях

Самый простой способ обеззараживания воды в полевых условиях – кипячение. Его продолжительность должна быть от 5 до 60 минут – такое условие обеспечивает уничтожение большинства паразитов и патогенных микроорганизмов. Затем показано отстаивание в течение нескольких часов.

Можно использовать примитивные химические методы – например, внести в воду порошок марганцовки. Вещество уничтожит бактерии, продукты распада. Бросают в жидкость всего несколько кристаллов, раствор не должен стать розовым. Жидкость отстаивают в течение часа и ожидают, когда реактив выпадет в осадок.

Употреблять можно только 2/3 воды. Допивать до дна не рекомендуется. Это самый надежный способ обеззараживания питьевой воды в сложных условиях.

Для очистки воды в полевых условиях также используют аптечные препараты: йод, перекись водорода, зеленку. Жидкость настаивают в течение 30 минут, а потом процеживают через активированный уголь. Соблюдая этапы очистки, человек может максимально обезопасить себя.

К просмотру видео:

Нормативные документы водно-санитарного законодательства

Качество питьевой воды контролируется и регулируется нормами законодательства и другими документами. Основное положение, применяемое для оценки качества, изложено в Федеральных законах и Водном кодексе. Но эта документация является только базовой.

Работу систем канализации и водоснабжения, качество подачи воды, другие параметры контролируют различные нормативные документы:

  1. ГОСТы. Представляют собой свод правил, согласно которым обеспечивается регулярный контроль качества сточных и питьевых вод. Документ также включает сведения о существующих и общепринятых методиках обеззараживания воды, в частности в полевых условиях. Для питьевой воды действует ГОСТ 2874-82.
  2. СНИП. Это сборник, содержащий все строительные нормы и правила, которые надо соблюдать при возведении очистных сооружений, монтажа труб водоснабжения и отведения. Актуальный документ – 2.04.01-85.
  3. СанПиН. Санитарные нормы и правила регулируют требования, применимые к питьевой воде, и распределяют ее в зависимости от состава. Все нормативы изложены в СанПиНе 2.1.4.1074-01.

Благодаря существующей документации качество питьевой воды регулярно контролируется и регулируется по требованию за счет ее обеззараживания.

Правила поставки, очистки, обеззараживания изложены в СанПин 2.1.4.2652-10. В том же документе имеются требования к оборудованию и реагентам, используемым для фильтрации.

Компании-поставщики должны регулярно производить обеззараживание питьевой воды для профилактики возникновения вспышек различных кишечных инфекций у населения. Дозы дезинфицирующих составов, методики проведения обеззараживания различаются в зависимости от характера источников, региона.

Какой метод обеззараживания воды вы считаете самым лучшим? Поясните, в чем его преимущество, в комментариях. Не забывайте распространять ссылку на эту статью на страницах ваших социальных сетей – вашим друзьям может быть интересно. Добавляйте страницу в закладки, чтобы сохранить полезную информацию.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию