Dzeramā ūdens dezinfekcija ir patogēnu izvadīšana no ūdens. Ir vairāki veidi, kā dezinficēt ūdeni (skatiet diagrammu). Parasti, lai iegūtu pietiekamus un stabilus dzeramā ūdens dezinfekcijas rezultātus, tas ir jāpakļauj iepriekšējai apstrādei (skatīt Ūdens attīrīšana).

Hlorēšana- visizplatītākais dzeramā ūdens apstrādes veids. Biežāk izmanto hloru un hlora dioksīdu; tehniskā un ekonomiskā ziņā priekšroka tiek dota šķidram hloram un hipohlorītiem (balinātājiem). Hloram vai hipohlorītam mijiedarbojoties ar ūdeni, tajā veidojas hipohlorskābe (HOCl) un brīvais jons (HCl-); tad hipohlorskābe disociējas, veidojot hipohlorīta jonu (OCl-). Hipohlorskābes un hipohlorīta jonu sastāvā esošais hlors reaģē ar ūdenī esošajām organiskajām vielām un saista tās. Tas galvenokārt nosaka tā saukto dezinficētā ūdens hlora absorbciju. Brīvais (aktīvais) hlors vai tā aktīvie savienojumi iznīcina mikrobu šūnas enzīmu sistēmu. Lai panāktu dezinfekcijas efektu, ir nepieciešama noteikta hlora deva un pietiekams kontakta ilgums ar ūdeni. Kontakta ilgumam ar ūdensvadiem jābūt vismaz 30 minūtēm. Nepieciešamo hlora devu nosaka, veicot dezinficējamā ūdens testa hlorēšanu. Aptuveni izmēģinājuma hlorēšanai var ņemt šādas hlora devas: filtrētam virszemes (un dzidrinātam pazemes) ūdenim 0,5-1 mg/l. Ja ūdens ir stipri piesārņots, deva attiecīgi jāpalielina.

Ar vienkāršu hlorēšanu nepieciešamo devu nosaka galvenokārt hlora absorbcija un tiek ņemta ar pārpalikumu vismaz 0,3 mg/l, lai nodrošinātu garantētu dezinfekciju. Ja ūdens avots ir stipri piesārņots (skat. Ūdens padeves avoti), tad uzticamākai dezinfekcijai tiek veikta dubultā hlorēšana - pirms un pēc tīrīšanas. Ja ūdens satur vielas (fenoli u.c.), kas pat nelielā koncentrācijā hlorēšanas laikā var radīt nepatīkamu smaku un garšu, tad, lai to novērstu, ūdenim vispirms pievieno amonjaku vai amonija sāļus (ūdens preammonizācija). Tajā pašā laikā samazinās ūdens hlora absorbcija, pagarinās aktīvā hlora saglabāšanās laiks tajā.

Iekārtas un aparāti ūdenim pievienotā hlora (vai tā savienojumu) dozēšanai - hlorētāji - visur, izņemot mazās ūdensvadus, tiek novietoti speciālā telpā vai atsevišķā ēkā - hlorēšanas telpā (1.att.).

Rīsi. 1. Hlorēšanas telpas telpu plāns: I - vestibils; II - starpnoliktava baloniem; III - dozēšana hlora gāzes sašķidrināšanai; IV - dežūrtelpa; V - vestibils; 1 - rezerves cilindri ar hloru; 2 - ventilācijas stāvvads; 3 - logs; 4 - cilindri uz svariem; 5 - vakuumhlorētāji; c - netīrumu slazds; 7 - izlietne.

Tomēr dzeramā ūdens hlorēšanai ir savi trūkumi: nepieciešamība rūpīgi dozēt hlora daudzumu, jo pat neliela devas samazināšana krasi samazina dzeramā ūdens dezinfekcijas efektivitāti, un devas pārsniegšana piešķir ūdenim hlora smaržu. hlors; specifisku hlorfenola smaku parādīšanās iespēja; hlora toksicitāte un nepieciešamība pēc īpašiem pasākumiem tā transportēšanai, uzglabāšanai utt.

Dezinficējot dzeramo ūdeni, īpaši ar lielām hlora devām, dehlorēšanu veic fizikāli, izmantojot aktīvās ogles filtrus (0,5-2,5 m augstumā, ogļu graudi 1,5-2,5 mm, filtrēšanas ātrums 20-30 m 3 / stundā) vai ķīmiski - tvertnēs, kurās izmanto nātrija tiosulfātu, sēra dioksīdu, nātrija sulfītu u.c., neitralizējot hloru (ar obligātu neitralizējošu vielu nepieciešamības aprēķinu).

Ozonēšana- visdaudzsološākā dzeramā ūdens dezinfekcijas metode, jo samazinās izmaksas par elektroenerģiju, kas nepieciešama ozona ražošanai īpašās ierīcēs (ozonizatoros). Gaiss, kas iet caur ozonatoru, tiek pakļauts augstsprieguma elektriskajai izlādei, kuras dēļ ievērojama daļa no gaisā esošā skābekļa (O 2) tiek pārvērsta ozonā (O 3). No ozonatora ar ozonu bagātinātais gaiss tiek nosūtīts uz tvertnēm, kur to sajauc ar dezinficējamo ūdeni. Ozona dezinficējošā iedarbība ir saistīta ar ozona molekulas deoksidāciju un skābekļa atoma izdalīšanos, ko pavada oksidēšanas potenciāla parādīšanās ūdenī, kas ir daudz augstāks nekā hlorēšanas laikā. Saskaroties ar ūdeni 8-15 minūtes. dzeramā ūdens dezinfekcijai nepieciešamais O 3 daudzums ir atkarīgs no ūdens piesārņojuma pakāpes, sastāva un īpašībām un ir robežās no 1 līdz 6 mg/l vai vairāk. Lai panāktu uzticamu dezinfekcijas efektu, ozona atlikuma devai ūdenī jāpārsniedz ūdens ozona absorbcija par 0,3-0,5 mg/l.

Ozona pārpalikums ūdenī neizraisa nepatīkamu smaku un garšu ūdenī; gluži pretēji, ozonēšana būtiski uzlabo tā organoleptiskās īpašības. Tāpēc no higiēnas viedokļa ozonēšana ir viena no labākajām dzeramā ūdens dezinfekcijas metodēm. Ozona dezinfekcijas trūkumi; liels enerģijas patēriņš, iekārtu sarežģītība, nepieciešamība pēc kvalificētas tehniskās uzraudzības.

Ozonēšana tiek izmantota tikai dzeramā ūdens dezinfekcijai centralizētajā ūdensapgādē (2. att.).

Rīsi. 2. att. Ūdens ozonēšanas stacijas plāns, kas darbojas pēc ūdens un ozonētā gaisa pretplūsmas principa: 1 - piekrastes aka; 2 un 4 - sūkņi; 3 - ūdens attīrīšanas iekārtas (koagulācija, nostādināšana, smilšu filtrs); 5 - spiediena tvertne; 6 - sterilizators; 7 - ozonators; 8 - filtrs; 9 - gaisa žāvētājs; 10 - gaisa separators; 11 - tīra ūdens tvertne.

Papildus hlorēšanai un ozonēšanai ķīmiskās metodes dzeramā ūdens dezinfekcijai ietver arī oligodinamisko īpašību izmantošanu. smagie metāli(varš, sudrabs u.c.), jo tiem piemīt baktericīda iedarbība ārkārtīgi zemās koncentrācijās. Sudrabu ieteica izmantot arī peldbaseina ūdens dezinfekcijai.

No fiziskajām metodēm visvairāk praktiska izmantošana saņēma dzeramā ūdens dezinfekciju ar ultravioletajiem baktericīdajiem stariem. Augstspiediena dzīvsudraba-kvarca lampas un zemspiediena organo-dzīvsudraba spuldzes izmanto kā baktericīdā starojuma avotus; 70% no pēdējās starojuma jaudas attiecas uz viļņa garuma apgabalu 250-260 mk, kam ir visaugstākā baktericīdā aktivitāte. Dezinfekcija ar šo metodi nemaina ūdens īpašības un sastāvu. Ultravioletie stari ietekmē šūnu vielmaiņu un īpaši fermentatīvo aktivitāti. baktēriju šūna. Viens no svarīgiem apstarošanas efektivitātes nosacījumiem ir ūdens caurspīdīgums un bezkrāsainība. Dzeramā ūdens dezinfekciju ar baktericīdiem stariem veic paplātes tipa iekārtās ar neiegremdētām lampām vai spiediena iekārtās ar ūdenī iegremdētiem apstarošanas avotiem (3. att.).

Rīsi. 3 Uzstādīšana ūdens dezinfekcijai ar ultravioletajiem stariem (AKH-1): A - sekcija; B - ūdens kustības shēma kamerā; 1 - skata logs; 2 - korpuss; 3 - starpsienas; 4 - ūdens apgāde; 5 - dzīvsudraba-kvarca lampa PRK-7; c - kvarca korpuss.

Dzeramā ūdens dezinfekcija ar augstas intensitātes ultraskaņu (10-30 W / cm 2), kuras baktericīdās īpašības ir saistītas ar kavitācijas burbuļu parādīšanos un milzīgiem spiediena impulsiem ūdenī. Dzeramā ūdens dezinfekcija ar ultraīsiem radioviļņiem, īpaši centimetru diapazonā (3-10 cm), kuru baktericīdo darbību, domājams, izraisa strauja baktēriju šūnu masas temperatūras paaugstināšanās. Dzeramā ūdens dezinfekcija ar radioaktīvo starojumu, kam ir specifisks baktericīdas iedarbības mehānisms, kā arī citas nereaģentu dezinfekcijas metodes vēl ir sākotnējās izpētes un tehniskās pārbaudes stadijā.

Uzraugot dzeramā ūdens dezinfekcijas efektivitāti, tiek pieņemts, ka ar ūdeni izplatīto zarnu bakteriālo infekciju (holēras, vēdertīfa, dizentērijas u.c.) izraisītāji ir mazāk izturīgi pret ķīmiskiem un fizikāliem līdzekļiem, ko izmanto dzeramā ūdens dezinfekcijai nekā saprofītiskie līdzekļi. mikroorganismi, kas parasti atrodas ūdenī. Tāpēc, dezinficējot dzeramo ūdeni, viņi tiecas nevis uz tā grūti sasniedzamu un nepamatotu sterilizāciju, bet gan tikai uz veselībai bīstamo patogēno mikrobu iznīcināšanu. Tajā pašā laikā ūdens tiek uzskatīts par dezinficētu, ja tajā ir ne vairāk kā 100 mikrobu uz 1 ml un ne vairāk kā trīs Escherichia coli uz 1 litru ūdens. Šajā gadījumā visus patogēnos mikroorganismus kā mazāk izturīgus var uzskatīt par nogalinātiem dzeramā ūdens dezinfekcijas procesā. Šī prasība ir iekļauta dzeramā ūdens kvalitātes standartā. Ūdensvados, kur ūdens tiek dezinficēts ar hloru vai ozonu, ik stundu (vai pusstundu) tiek pārbaudīts hlora (vai ozona) atlikuma saturs ūdenī kā netiešs rādītājs dzeramā ūdens dezinfekcijas uzticamībai.

Aiz muguras pēdējās desmitgadēs konstatēta zarnu vīrusu (enterovīrusu) izplatīšanās iespēja ar ūdeni un to etioloģiskā loma vairāku slimību (infekcijas hepatīta, iespējams, poliomielīta u.c.) gadījumā. Tika konstatēts, ka enterovīrusi ir izturīgāki nekā patogēnās baktērijas un E. coli. Tāpēc epidemioloģisku apdraudējumu gadījumā dzeramā ūdens dezinfekcija jāveic, ņemot vērā augstāko atlikuma hlora (ozona) daudzumu, jo parastais E. coli līmenis šajos gadījumos neatbilst higiēnas prasībām.

Visdrošākais ūdens dezinfekcijas veids ir vārīt to vismaz 8 - 10 minūtes. Ja šķidrums ir ņemts no aizdomīga vai stipri piesārņota avota (kas ir atļauts tikai ārkārtējos gadījumos), tam vajadzētu vārīties uz lēnas uguns pusstundu.

Lai iegūtu lielāku dezinfekcijas efektu (atkarībā no zonas), vārot ūdenim varat pievienot:

• Egles, priedes, egles, ciedra, kadiķa jaunie zari - 100-200 g spainī. Brūnos, nešķīstošās nogulsnes, kas nosēdušās apakšā, nevar izdzert.
• Vītolu, vītolu, ozola, dižskābarža, jauno bērzu mizas - 100-150 g uz vienu spaini ūdens un vāra 20-40 minūtes vai uzstāj siltā ūdenī 6 stundas.
• 2-3 saujas labi nomazgātu ziemeļbriežu sūnu.
• Ķērpji (akmens sūna), lazdu riekstu vai valriekstu miza - 50 g uz 10 litriem ūdens.
• Arnikas vai kliņģerīšu garšaugs - 150-200 g uz spaini, vāra 10-20 minūtes vai atstāj uz vismaz 6 stundām.
• Spalvzāles, kūdras, pelašķu vai lauka vijolīšu zāle ar ātrumu 200-300 g uz spaini ūdens.
• Kamieļa ērkšķis vai saksauls.
• Jūs varat novērst nepatīkamo ūdens smaku, vārot un pēc tam nostādot tam pievienojot ogles no uguns.

Ķīmiskā

Visuzticamāk ūdens dezinfekcijai ir izmantot īpašas nozares ražotās tabletes, piemēram, pantocid, aquasept, aquatabs, clorcept, hidrohlonazons un citas. Viena šādu zāļu tablete parasti dezinficē 0,5-0,75 litrus ūdens 15-20 minūtes pēc izšķīdināšanas.

Ja ūdens ir stipri piesārņots, devu vajadzētu dubultot. Tajā pašā laikā duļķainība nosēžas apakšā, ūdens kļūst gaišs. Tablešu kvalitāti ūdens dezinfekcijai var novērtēt šādi - ja tablete satur 3-4 mg aktīvā hlora, tad kvalitāte ir lieliska, 2-3 mg ir laba, 1-2 mg ir apmierinoša, mazāk par 1 mg ir slikti, nav jēgas izmantot .

Zināmā mērā tos var aizstāt:

• Kālija permanganāts, taču ir jāzina, cik daudz jāpievieno ūdenim, pretējā gadījumā jūs varat nogalināt visu zarnu mikrofloru. Pietiekami apmēram 1-2 g uz spaini ūdens vai litru ūdens, daži kristāli, kas ir nedaudz mazāki par sērkociņa galvu, savukārt šķīduma krāsai jābūt viegli rozā. Ar šo daudzumu pilnīgi pietiek, lai iznīcinātu svešo mikrofloru (īpaši Escherichia coli un desinteria coli un Staphylococcus aureus).
• Jods ar ātrumu 3-4 pilieni 5% tinktūras uz 1 litru ūdens, labi samaisa un ļauj nostāvēties stundu. Ir arī vairāki preparāti (joda tabletes), ko izmanto individuālai ūdens dezinfekcijai. Pēc ekspertu domām, visvairāk ir kālija permanganāts un jods efektīvi līdzekļi nelielu ūdens daudzumu dezinfekcijai uz lauka.
• Alumīnija alauns - šķipsniņa uz ūdens spaiņa.
• Ārkārtējos gadījumos palīdzēs pat parasts. sāls- viena ēdamkarote uz 1,5 - 2 litriem ūdens.

Visos gadījumos ūdenim jāļauj nostāvēties 15-30 minūtes.

Labs līdzeklis ūdens dezinficēšanai ir dažāda veida industriālie filtri: "Barrier", "Brita" uc Visērtāk ir "Pavasara" tipa filtra kabatas versija, kas izskatās pēc plastmasas caurules, vienā galā kas tiek nolaista rezervuārā, un ūdens tiek iesūkts caur otru muti. Ūdens dezinfekcija šādā filtrā tiek veikta, izmantojot spēcīgus jodu saturošus reaģentus.

Laukam labi piemēroti arī pārnēsājamie Katadyn filtri, kas ļauj dzert ūdeni no jebkura avota, nebaidoties par savu veselību. Kā norāda ražotāji, filtrēšanas procesā tiek iznīcinātas baktērijas, mikrobi un vīrusi, turklāt daži modeļi uzlabo arī ūdens garšu.

"dabisks"

Laukā var izmantot kumelīšu, struteņu, dzērveņu, aveņu vai asinszāļu lapas un citas. ārstniecības augi- antiseptiķi, kuru baktericīdas īpašības atzīst medicīna. Strutene ir līderis starp ārstniecības augiem ar antibakteriālu iedarbību, tas iznīcina gandrīz visus zinātnei zināmos patogēnos mikroorganismus, jo šis augs sintezē jodu saturošus savienojumus, tā kaustiskā sula ir spilgti dzeltenīgi oranžā krāsā. Turklāt jūs varat izmantot sēnīšu baktericīdās īpašības, piemēram, pūtītes, baltās sēnes, čagas utt.

Minerālsilīcijs ir spēcīgs ūdens aktivators, un tam piemīt ievērojamas baktericīdas īpašības. Ūdens nepasliktinās, tas tiek uzglabāts ilgu laiku, tiek attīrīts. Silīcija ūdeni pagatavo ļoti vienkārši, silīciju vajag nolaist traukā ar neapstrādātu vai vārītu ūdeni un tur visu laiku turēt. Silīcija daudzums ar ātrumu 1-3 g uz 1 litru. Ļaujiet nostāvēties vienu dienu.

Sudrabs tiek uzskatīts par labu dezinfekcijas līdzekli. Tāpēc visas sudraba rotaslietas, kas nokļuva nelaimē cietušajiem cilvēkiem, ir jānoņem un jāizmanto paredzētajam mērķim. Lai palielinātu laukumu, dekorācijas var saplacināt, laužot starp akmeņiem. Taču nevajadzētu aizmirst, ka sudrabs ir smagais metāls, kam ir augsta bīstamības pakāpe veselībai (līdzvērtīgi svinam, kobaltam, arsēnam un citām vielām).

Tāpat kā citi smagie metāli, arī sudrabs var uzkrāties organismā un izraisīt slimības (argirozi – saindēšanos ar sudrabu). Turklāt sudraba baktericīdajai iedarbībai uz baktērijām ir nepieciešamas diezgan lielas koncentrācijas, un pieņemamos daudzumos (apmēram 50 μg/l) tam var būt tikai bakteriostatiska iedarbība, t.i. apturēt baktēriju augšanu, tās nenogalinot. Un daži baktēriju veidi praktiski nav jutīgi pret sudrabu. Visas šīs īpašības nedaudz ierobežo sudraba izmantošanu. Tas var būt lietderīgi tikai tāpēc, lai saglabātu sākotnēji tīro ūdeni ilgstošai uzglabāšanai.

Ūdens rezervju veidošana un ūdens patēriņš.

Ūdens krājumu veidošana ir ieteicama, ja pāreju laikā ūdens avoti atrodas lielā attālumā viens no otra. Karstā tropiskā klimatā ūdens uzglabāšanas laikā ātri maina garšu, zied, un tāpēc pirms dzeršanas vēlams to uzvārīt. Izmanto ūdens uzglabāšanai un transportēšanai dažāda veida tvertnes, kas izgatavotas no neoksidējoša metāla vai plastmasas. Pirms degvielas uzpildīšanas, lai ilgstoši nodrošinātu ūdens drošību, tvertne tiek dezinficēta, un pēc tam pēc rūpīgas mazgāšanas tiek piepildīta ar vārītu ūdeni.

Ilgstošai ūdens uzglabāšanai dažreiz tiek izmantots metālisks sudrabs. Sudraba pretmikrobu iedarbība ir 1750 reizes spēcīgāka nekā karbolskābei un 3,5 reizes spēcīgāka nekā sublimāta iedarbība. Tiek uzskatīts, ka sudraba pretmikrobu iedarbība ir pat augstāka nekā daudzām antibiotikām, nemaz nerunājot par to, ka sudrabs viegli tiek galā ar pret antibiotikām rezistentiem baktēriju celmiem.

Karstumā pēc ilgas pārejas nevajadzētu dzert aukstu ūdeni uzreiz un daudz. Ir nepieciešams dažas minūtes atdzesēt, pēc tam izskalot muti ar vēsu ūdeni un tikai tad dzert. Ja šis noteikums tiek ignorēts, jūs varat viegli un ļoti slikti saaukstēties. Tāpat nav ieteicams mesties uz ūdens, cenšoties izdzert pēc iespējas vairāk vienā rāvienā. Dažreiz pietiek pagaidīt 10 - 15 minūtes, lai pēc to derīguma termiņa beigām izdzertu daudz mazāk ūdens.

Dzeriet maziem malciņiem, lēnām, veicot 3-5 minūšu pārtraukumus. Īpaši svarīgi ir ievērot šo noteikumu, ja ūdens jānēsā uz sevi. Ja kādu laiku esi palicis bez ūdens, tad, kad to atrodi, nesteidzies ar alkatību. Pirmkārt, malkot ūdeni maziem malciņiem, jo ​​liels ūdens daudzums, nonākot dehidrētā organismā, izraisa vemšanu, kas noved pie vēl lielāka vērtīgā mitruma zuduma.

Galvenie ūdens apgādes un ūdens patēriņa pasākumi ekstremālos apstākļos:

1. Ūdens atrašanai, īpaši tuksneša apstākļos, ir jābūt vienai no augstākajām prioritātēm;
2. Ja ir ūdens avots, dzeriet ūdeni bez ierobežojumiem un karstā klimatā nedaudz vairāk, nekā nepieciešams, lai apmierinātu slāpes;
3. Ar ierobežotu ūdens krājumu, pamatojoties uz apstākļiem, nosakiet stingru ikdienas ūdens patēriņu, ja iespējams, samaziniet patērētās pārtikas daudzumu, īpaši izslāpušu;
4. No stāvošām un vāji plūstošām ūdenskrātuvēm iegūtā ūdens attīrīšana un dezinfekcija;
5. Nojumju iekārta no tiešā saules starojuma un tāda darbības veida noteikšana, kas nodrošinātu minimālas siltuma slodzes.

Lai samazinātu mitruma zudumu organismā, jāveic šādi pasākumi:

• Vienmēr dzeriet ūdeni maziem malciņiem, ilgstoši turot to mutē.
• Nepārslogojiet sevi, vairāk atpūtieties, nesmēķējiet.
• Negulieties uz siltas zemes un karstiem akmeņiem.
• Nedzeriet alkoholiskos dzērienus, alkohols izņem šķidrumu no dzīvībai svarīgiem orgāniem un saista to ar citām vielām.
• Nerunā

Verdošs ūdens, t.i., uzsildot to līdz 100 0 C, noved pie visu mikroorganismu, arī patogēnu, beznosacījuma nāves. Turklāt vārīšana var iznīcināt dažus karstumizturīgus toksīnus (botulīna toksīnu) un toksiskas vielas. Ieskaitot OV. Lai iegūtu lielāku pārliecību par karstumizturīgiem vīrusiem, ieteicams turpināt vārīšanu 10-15 minūtes. Sporu formu iznīcināšana tiek panākta, palielinot vārīšanās laiku līdz 2 stundām. To pašu efektu var panākt, karsējot ūdeni līdz 110-120 o C 5-10 minūtes pie pārmērīga spiediena (autoklāvēšana).

Verdošajam ūdenim kā tā dezinfekcijas metodei salīdzinājumā ar citām ir vairākas priekšrocības. Tie ietver dezinfekcijas vienkāršību, pieejamību un uzticamību, baktericīdās iedarbības neatkarību uz ūdens sastāvu, ievērojamas ietekmes neesamību uz ūdens fizikāli ķīmiskajām un organoleptiskajām īpašībām.

Papildus priekšrocībām ūdens dezinfekcijas metodei ar vārīšanu ir daži būtiski trūkumi: tā ir ekonomiski neizdevīga, prasa lielu degvielas daudzumu un ir salīdzinoši apjomīga zemas veiktspējas iekārtu dēļ dažādu veidu katlu veidā. Šajā sakarā neizmanto vārīšanu, lai dezinficētu lielu daudzumu ūdens. Apstrādājot nelielu ūdens daudzumu, to plaši izmanto gan miera, gan kara laikā.

Ūdens dezinfekcijas metode ultravioletie stari ir svarīgas priekšrocības, kas ietver plašu antibakteriālo iedarbības spektru, izslēdzot sporu un vīrusu formas, iedarbību dažu sekunžu laikā, ūdens dabisko īpašību saglabāšanu, apkalpojošā personāla darba apstākļu uzlabošanu, izslēdzot kaitīgās ķīmiskās vielas - dezinfekcijas līdzekļi no apgrozības, ekonomiskā rentabilitāte.

Ir konstatēts, ka spektra ultravioletajam apgabalam ir maksimālā baktericīda iedarbība, īpaši stariem ar viļņa garumu no 200 līdz 280 mm (C apgabals).

Metodes trūkums ir vienkārša un ātra ūdens dezinfekcijas pilnības kontroles veida trūkums, kā arī ūdens fizikāli ķīmisko īpašību (krāsa, duļķainība, dzelzs saturs utt.) lielā ietekme uz dezinfekcijas efektu.

4.6.2. Ūdens dezinfekcijas ķīmiskās metodes

Ūdens dezinfekcijas ķīmiskās metodes ir balstītas uz dažādu vielu izmantošanu, kurām ir baktericīda iedarbība. Šīm vielām jāatbilst noteiktām prasībām, proti: lai ūdens nebūtu veselībai kaitīgs, nemainītu tā organoleptiskās īpašības, tām jābūt lētām un pieejamām.

Visvairāk šīm prasībām atbilst hlors un tā preparāti, kas var izskaidrot to izplatību komunālās un lauku ūdensapgādes praksē.

Ūdens dezinfekcijai tiek izmantotas arī citas vielas - ozons, jods, ūdeņraža peroksīds, sudraba preparāti, organiskās un neorganiskās skābes un dažas citas.

Līdzās pozitīvajām īpašībām hlorēšanas metodei ir arī trūkumi. Galvenā no tām ir hlora un tā preparātu nespēja tādās devās, kādās tos parasti izmanto mikroorganismu sporu formu iznīcināšanai ūdenī. Lai sasniegtu šo mērķi, tiek izmantotas ļoti lielas hlora devas un ilgstoša saskare ar ūdeni. Hlorēšanas trūkumi ir dozēšanas grūtības un bīstamība, strādājot ar hloru, tā preparātu nestabilitāte uzglabāšanas laikā, nepatīkama hlorēta ūdens smaka, īpaši, ja tajā ir ķīmiskas vielas, piemēram, fenoli, un trihalometānu veidošanās iespēja.

Ūdens hlorēšanas efektivitāti nosaka hloru saturošā preparāta īpašības, aktīvā hlora koncentrācija tajā, ūdens fizikāli ķīmiskās īpašības un saskares ar hloru laiks, ūdens piesārņojuma pakāpe ar mikroorganismiem un to veids.

Pēc lielākās daļas pētnieku domām, pietiek ar hlora kontaktu ar ūdeni 30 minūtes, lai iznīcinātu milzīgo skaitu veģetatīvo mikroorganismu formu.

Visuzticamākais veids, kā kontrolēt ūdens dezinfekcijas efektivitāti, ir bakterioloģiskais pētījums. Tomēr šādi pētījumi ir gari un sarežģīti, īpaši uz lauka un kaujas situācijā. Dezinfekcijas pilnīguma kontroli veic hlora atlikums. Atlikušais hlors sastāv no brīvā un kombinētā. Konstatēts, ka, ja 30 minūtes pēc noteikta hlora daudzuma pievienošanas hlorētā ūdenī paliek 0,3-0,5 mg/l brīvā hlora atlikuma, ūdens parasti tiek droši dezinficēts.

Ir zināms, ka līdzās brīvajām hlora formām reakcijā nonāk un tiek ņemts vērā kombinētais hlors, kura pamatā ir hloramīni un dihloramīni. To baktericīda iedarbība ir daudzkārt mazāka nekā brīvam hlora iedarbībai. Tāpēc nepietiek tikai zināt kopējo atlikušā hlora daudzumu. Katrā gadījumā ir jānosaka tā kvalitatīvais sastāvs, lai izdarītu pareizu secinājumu par ūdens dezinfekcijas uzticamību. Saskaņā ar standartu saistītā (hloramīna) hlora koncentrācijai pēc vismaz stundu ilgas iedarbības jābūt 0,8 - 1,2 mg/l.

Epidemioloģisku problēmu gadījumā hlora atlikuma vērtību var palielināt līdz 2 mg/l, nekaitējot sabiedrības veselībai. Atbilstoši hlora atlikumam tiek noteikts arī ūdens hlora pieprasījums.

Galvenās ūdens hlorēšanas metodes ir hlorēšana ar normālām devām un hlorēšana ar palielinātām devām (hiperhlorēšana).

Hlorēšana normālās devās visizplatītākais, īpaši sabiedriskās ūdensapgādes praksē. Tās būtība slēpjas tādas aktīvā hlora darba devas izvēlē, kas pēc 60 minūšu saskares ar ūdeni nodrošina 0,8 - 1,2 mg/l atlikušā kombinētā hlora klātbūtni. Metodes priekšrocības ietver salīdzinoši nelielu ietekmi uz ūdens organoleptiskajām īpašībām, kas ļauj patērēt ūdeni bez sekojošas dehlorēšanas, zemu hlora vai hloru saturošu preparātu patēriņu. Metodes trūkumi ir grūtības izvēlēties hlora darba devu un hlorfenola smakas iespējamība, jo ūdenī, kas satur pat ļoti mazus skābes vai tās homologu daudzumus, veidojas hlorfenoli.

Plkst ūdens hlorēšana ar lielām hlora devām tajā tiek ievadīts palielināts aktīvā hlora daudzums, rēķinoties ar turpmāko dehlorēšanu. Aktīvā hlora devu izvēlas atkarībā no ūdens fizikālajām īpašībām (duļķainības, krāsas), ūdens avota rakstura un uzlabošanās pakāpes un epidēmijas situācijas. Vairumā gadījumu tas ir 20 - 30 mg/l ar saskares laiku 30 minūtes.

Metodes priekšrocības ietver:

Uzticama dezinfekcijas iedarbība pat duļķainos, krāsainos un amonjaku saturošos ūdeņos;

Hlorēšanas tehnikas vienkāršošana (nav nepieciešams noteikt ūdens hlora pieprasījumu);

Ūdens krāsas samazināšanās oksidēšanās ar hloru dēļ organisko vielu un pārvēršot tos nekrāsotos savienojumos;

Svešas garšas un smakas likvidēšana, īpaši sērūdeņraža klātbūtnes dēļ, kā arī augu un dzīvnieku izcelsmes pūšanas vielas;

Hlorfenola smakas trūkums fenolu klātbūtnē, jo šajā gadījumā veidojas nevis mono-, bet polihlorfenoli, kuriem nav smaržas;

Dažu toksisku vielu un toksīnu (botulīna toksīna) iznīcināšana; mikroorganismu sporu formu iznīcināšana 100-150 mg / l aktīvā hlora devā un 2-5 stundu kontakta laiks, ievērojami uzlabojot ūdens koagulācijas procesa apstākļus.

Metodes uzskaitītie pozitīvie aspekti padara to ļoti vērtīgu ūdens kvalitātes uzlabošanas praksē uz lauka, kad ūdens avotu izvēle ir ierobežota un ir nepieciešams izmantot nekvalitatīvu ūdeni, īpaši saistībā ar lietošanas bīstamību. bakterioloģiskie un ķīmiskie ieroči.

Metodes trūkumi, kā jau minēts, ietver trihalometānu veidošanās iespējamību, īpaši hlorējot ūdeni, kas satur sadzīves notekūdeņus un humusvielas, palielinātu hlora patēriņu un nepieciešamību dehlorēt ūdeni.

Kā dehlorēšanas līdzekli izmanto ķimikālijas, kas saista lieko hloru, un hlora sorbciju uz aktīvās ogles. Ķīmiskās vielas, kas pārvērš hloru neaktīvā stāvoklī, parasti pieder pie reducētāju grupas. Labākais no tiem ir nātrija tiosulfāts (hiposulfīts).

Ūdens dehlorēšanu var veikt ar sēra un sēra anhidrīdu, kā arī filtrējot caur parasto vai aktivēto ogli. Nelielus ūdens daudzumus var dehlorēt, pievienojot ūdenim pulverveida kokogles.

Izmanto ūdens dezinfekcijai ūdeņraža peroksīds (H 2 O 2) ir arī spēcīgs oksidētājs. Akceptors ir atomu skābeklis. Sakarā ar to, ka ir grūti iegūt lielos daudzumos un augstās izmaksas, ūdeņraža peroksīds nav kļuvis plaši izmantots ūdens apgādes praksē. Pēdējā laikā ir izstrādāta jauna, lētāka tās iegūšanas metode, saistībā ar kuru šī metode rada praktisku interesi.

Ūdeņraža peroksīds nemaina ūdens organoleptiskās īpašības un būtiski (līdz 50%) samazina tā krāsu, kas ir ļoti vērtīga krāsainā ūdens dezinfekcijai. Metodes trūkumi ietver nepieciešamību ieviest katalizatorus, lai paātrinātu atomu skābekļa un zāļu šķidrās formas izdalīšanos, kas apgrūtina to izmantošanu laukā.

Ūdens dezinfekcija Sudrabs pamatā ir fakts, ka šī metāla joni inaktivē baktēriju fermentus, bloķējot to sulfhidrilgrupas. Praksē sudraba dezinfekcijas metodi var pielietot ar nelielām atsevišķu grupu ūdens rezervēm. Šim nolūkam tiek izmantotas sudrabotas smiltis, sudrabotas keramikas "Raschig gredzeni" un elektrolītiski izšķīdināts sudrabs, t.i. sudraba elektrods (anods), kas izšķīdināts, laižot līdzstrāvu caur dezinficētu ūdeni. Tādā veidā var iegūt "sudraba ūdeni", kam piemīt baktericīdas īpašības. Ir iespējams arī dezinficēt ūdeni, pievienojot sudraba sāļus.

Ūdens dezinfekcija ar sudrabu nemaina tā organoleptiskās īpašības un nodrošina baktericīdās iedarbības ilgumu, kas ir īpaši svarīgi gadījumos, kad ir nepieciešama ilgstoša ūdens uzglabāšana.

Metodes trūkumi ietver dozēšanas grūtības, lēnu un neuzticamu baktericīdo darbību, ūdens fizikālo un ķīmisko īpašību ietekmi uz baktericīdo iedarbību, kā arī nepieciešamību kontrolēt sudraba atlikuma daudzumu dzeramajā ūdenī.

Ievads

Dabīgais ūdens, kā likums, neatbilst higiēnas prasībām attiecībā uz dzeramo ūdeni, tāpēc pirms piegādes iedzīvotājiem tas gandrīz vienmēr ir jāattīra un jādezinficē. Dabīgajam ūdenim, ko cilvēks patērē dzeršanai, kā arī tiek izmantots dažādās nozarēs, ir jābūt sanitāri un epidemioloģiski drošam, nekaitīgam ķīmiskajā sastāvā un ar labvēlīgām organoleptiskajām īpašībām.

Ir zināms, ka neviens no modernas metodesūdens apstrāde nenodrošina tā 100% attīrīšanu no mikroorganismiem. Bet pat tad, ja ūdens attīrīšanas sistēma varētu veicināt visu mikroorganismu absolūtu izvadīšanu no ūdens, vienmēr pastāv liela iespējamība, ka attīrītais ūdens tiks sekundāri piesārņots, transportējot pa caurulēm, uzglabājot konteineros, saskaroties ar atmosfēras gaisu utt.

Sanitāro noteikumu un normu (SanPiN) mērķis nav nodrošināt ūdeni līdz ideāliem mikrobioloģiskajiem parametriem un līdz ar to sterilai kvalitātei, kurā tajā nebūs visu mikroorganismu. Uzdevums ir likvidēt cilvēka veselībai bīstamākos.

Galvenie dokumenti, kas nosaka higiēnas prasības dzeramā ūdens kvalitātei, ir: SanPiN 2.1.4.1074-01 “Dzeramais ūdens. Higiēnas prasības centralizēto dzeramā ūdens apgādes sistēmu ūdens kvalitātei. Kvalitātes kontrole” un SanPiN 2.1.4.1175-02 „Dzeramais ūdens un apdzīvoto vietu ūdensapgāde. Higiēnas prasības necentralizētās ūdensapgādes kvalitātei. Avotu sanitārā aizsardzība.

Pašlaik ir daudzas ūdens dezinfekcijas metodes un daudzas ierīces, ko izmanto to īstenošanai. Dezinfekcijas metodes izvēle ir atkarīga no daudziem faktoriem: ūdens apgādes avota, mikroorganismu bioloģiskajām īpašībām, ekonomiskās iespējamības utt.

Šīs publikācijas galvenais mērķis ir sniegt pamatinformāciju par mūsdienīgām dzeramā ūdens dezinfekcijas metodēm, īss apraksts katra metode, tās aparatūras konstrukcija un centralizētās un individuālās ūdensapgādes izmantošanas iespēja praksē.

Ir svarīgi un nepieciešams, lai katrs ūdens lietotājs varētu pareizi formulēt mērķus un uzdevumus, izvēloties dezinfekcijas metodi un galu galā augstas kvalitātes dzeramā ūdens ieguvi.

Izdevumā sniegta sākotnējā informācija par galvenajiem ūdens izmantošanas avotiem, to raksturojums un dati par avota piemērotību dzeršanai, kā arī normatīvie dokumenti, kas regulē ūdens un sanitāro likumdošanu, salīdzinošs dzeramā ūdens kvalitāti regulējošo normatīvo dokumentu apskats. dezinfekcijas ziņā pieņemts Krievijā un ārvalstīs.ārzemēs.

Ūdens attīrīšana, ieskaitot tā krāsas maiņu un dzidrināšanu, ir pirmais dzeramā ūdens sagatavošanas posms, kurā no tā tiek izvadītas suspendētās daļiņas, helmintu olas un ievērojama daļa mikroorganismu. Tomēr dažas patogēnās baktērijas un vīrusi iekļūst caur notekūdeņu attīrīšanas iekārtām un atrodas filtrētā ūdenī.

Lai izveidotu drošu barjeru iespējamai zarnu infekciju un citu tikpat bīstamu slimību pārnešanai caur ūdeni, tiek izmantota tā dezinfekcija, tas ir, patogēno mikroorganismu - baktēriju un vīrusu iznīcināšana.

Tieši ūdens mikrobioloģiskais piesārņojums rada maksimālu risku cilvēka veselībai. Ir pierādīts, ka slimību risks no ūdenī esošajiem patogēniem ir tūkstošiem reižu lielāks nekā no ūdens piesārņojuma. ķīmiskie savienojumi dažāda daba.

Pamatojoties uz iepriekš minēto, varam secināt, ka tieši dezinfekcija līdz robežām, kas atbilst noteiktajiem higiēnas standartiem, ir priekšnoteikums ūdens iegūšanai dzeramā vajadzībām.

1. Ūdens apgādes avoti, to piemērotība dezinfekcijai

Visi ūdens ņemšanas avoti ir sadalīti divās lielās klasēs - gruntsūdeņos un virszemes ūdeņos. Pazemē ietilpst: artēziskais, apakškanāls, avots. Virszemes ūdens ir upe, ezers, jūra un ūdens no rezervuāriem.

Saskaņā ar normatīvā dokumenta GOST 2761-84 prasībām ūdens apgādes avota izvēle tiek veikta, pamatojoties uz šādiem datiem:

ar pazemes ūdensapgādes avotu - ūdens kvalitātes analīzes, izmantotā ūdens nesējslāņa hidroģeoloģiskās īpašības, teritorijas sanitārās īpašības ūdens ņemšanas zonā, esošie un potenciālie augsnes un ūdens nesējslāņa piesārņojuma avoti;

ar virszemes ūdens apgādes avotu - ūdens kvalitātes analīzes, hidroloģiskie dati, minimālās un vidējās ūdens izplūdes, atbilstība paredzētajam ūdens ņemšanas apjomam, baseina sanitārās īpašības, rūpnieciskā attīstība, sadzīves, rūpniecisko avotu klātbūtne un rašanās iespējamība. un lauksaimniecības piesārņojums paredzētās ūdens ņemšanas vietas teritorijā. Virszemes avotu ūdens raksturīga iezīme ir lielas ūdens virsmas klātbūtne, kas atrodas tiešā saskarē ar atmosfēru un atrodas saules starojuma enerģijas ietekmē, kas rada labvēlīgus apstākļus ūdens floras un faunas attīstībai. , aktīva pašattīrīšanās procesu plūsma.

Taču atklāto ūdenskrātuvju ūdens ir pakļauts sezonālām sastāva svārstībām, satur dažādus piemaisījumus – minerālvielas un organiskās vielas, kā arī baktērijas un vīrusus, un tuvu lielajiem apmetnes un rūpniecības uzņēmumiem, pastāv liela tā piesārņojuma iespējamība ar dažādām ķīmiskām vielām un mikroorganismiem.

Priekš upes ūdens raksturīga augsta duļķainība un krāsa, liels organisko vielu un baktēriju daudzums, zems sāls saturs un cietība. Upes ūdens sanitārā kvalitāte ir zema tās piesārņojuma dēļ. kanalizācija no dzīvojamiem rajoniem un pilsētām.

Ezera ūdenim un ūdenskrātuvju ūdenim raksturīgs zems suspendēto daļiņu saturs, augsta krāsa un permanganātu oksidējamība, bieži novērojama ūdens ziedēšana aļģu attīstības dēļ. Ezera ūdenim ir atšķirīga mineralizācijas pakāpe. Šie ūdeņi epidemioloģiskā ziņā nav droši.

Virszemes ūdenstecēs ūdens pašattīrīšanās procesi notiek fizikālu, ķīmisku un bioloģisku reakciju rezultātā. Bioķīmisko procesu ietekmē, piedaloties vienkāršākajiem ūdens organismiem, mirst antagonistu mikrobi, bioloģiskas izcelsmes antibiotikas, patogēnās baktērijas un vīrusi.

Ūdens cikls globālajā dabiskajā ciklā: 1 - pasaules okeāns; 2 – augsne un gruntsūdeņi; 3 - zemes virszemes ūdeņi; 4 - sniegs un ledus; 5 - transpirācija; 6 - upes (virsmas) notece; 7 - ūdens atmosfērā tvaiku un atmosfēras mitruma veidā.

Pašattīrīšanās procesi parasti nenodrošina sadzīves un dzeršanas vajadzībām nepieciešamo ūdens kvalitāti, tāpēc visi virszemes ūdeņi tiek pakļauti attīrīšanas procesiem ar obligātu sekojošu dezinfekciju.

Ūdenim no pazemes ūdens ņemšanas avotiem ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar virszemes avotiem: aizsardzība pret ārējām ietekmēm un drošība epidemioloģiskā ziņā.

Jūras ūdens satur lielu daudzumu minerālsāļu. To izmanto rūpnieciskajā ūdens apgādē dzesēšanai un prombūtnē saldūdens- un sadzīves un dzeramā ūdens apgādei pēc atsāļošanas.

Ūdens izmantošanai no pazemes ūdens ņemšanas avotiem ūdens apgādei ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar virszemes avotiem. Svarīgākie no tiem ir aizsardzība pret ārējām ietekmēm un līdz ar to arī drošība epidemioloģiskā ziņā.

Gruntsūdeņu uzkrāšanās un kustība ir atkarīga no iežu struktūras, kuras attiecībā pret ūdeni iedala necaurlaidīgajos (necaurlaidīgajos) un caurlaidīgajos. Ūdensizturīgs ietver: granītu, mālu, kaļķakmeni; līdz caurlaidīgam - smiltīm, grants, oļiem un šķeltiem akmeņiem.

Atbilstoši rašanās apstākļiem gruntsūdeņi tiek iedalīti augsnes, grunts un starpstrāvu ūdeņos.

Augsnes ūdeņi atrodas vistuvāk virsmai, tos neaizsargā neviens ūdensizturīgs slānis. Rezultātā augsnes ūdens sastāvs piedzīvo spēcīgas sastāva svārstības gan īsos (lietus, sausuma u.c.), gan gadalaikos, piemēram, sniega kušanas laikā. Tā kā atmosfēras ūdens var viegli iekļūt augsnē, augsnes ūdens izmantošanai ūdens apgādei ir nepieciešama attīrīšanas un obligātās dezinfekcijas sistēma.

Gruntsūdeņi atrodas zem augsnes ūdeņiem, sastopamības dziļums ir no diviem līdz vairākiem desmitiem metru; tie uzkrājas uz pirmā ūdensnecaurlaidīgā slāņa, bet tiem nav augšējā ūdensnecaurlaidīgā slāņa. Ūdens apmaiņa var notikt starp gruntsūdeņiem un augsnes ūdeņiem, tāpēc augsnes ūdeņu kvalitāte ietekmē gruntsūdeņu stāvokli. Gruntsūdeņu sastāvs ir pakļauts nelielām svārstībām un praktiski nemainīgs. Filtrējot caur augsnes slāni, ūdens tiek attīrīts no minerālu piemaisījumiem un daļēji no baktērijām un mikroorganismiem. Gruntsūdeņi ir visizplatītākais ūdens apgādes avots lauku apvidos.

Zemūdens ūdens ir no akām iegūts ūdens, kura dziļums atbilst strauta, upes vai ezera dibena atzīmēm. Var notikt upes ūdens infiltrācija grunts slānī, šos ūdeņus sauc arī par zemteci. Zemūdens ūdeņu sastāvs ir pakļauts dažādām svārstībām, un tas nav īpaši uzticams sanitāro apstākļu ziņā; un šo ūdeņu izmantošana ūdensapgādes sistēmā prasa attīrīšanu un dezinfekciju.

Avots ir ūdens avots, kas pats plūst uz virsmu. Atsperes klātbūtne norāda uz ūdensizturīga slāņa klātbūtni dziļumā, kas atbalsta ar mitrumu piesātinātu ūdensizturīgu slāni. Avota ūdens kvalitāti un sastāvu nosaka gruntsūdeņi, kas to baro.

Starpstrāvu ūdeņi atrodas starp diviem necaurlaidīgiem akmeņiem. Augšējais ūdensnecaurlaidīgais slānis aizsargā šos ūdeņus no nokrišņu un gruntsūdeņu iekļūšanas. Dziļās sastopamības dēļ ūdens sastāva svārstības ir niecīgas, ūdeņi ir sanitārākie no veselības viedokļa.

Starpstrāvu ūdeņu piesārņojums notiek ārkārtīgi reti: tikai tad, ja tiek pārkāpta ūdensnecaurlaidīgo slāņu integritāte vai ja netiek uzraudzītas vecās akas, kuras jau ilgstoši darbojas.

Starpstrāvu ūdeņiem var būt dabiska izeja uz virsmu augšupejošu avotu vai avotu veidā – šie ūdeņi ir vispiemērotākie dzeramā ūdens apgādes sistēmai.

Jāatzīmē, ka nav viena ūdens sastāva, jo pat artēziskais ūdens, kas atrodas vienā dziļumā, nonāk mūsu mājā, ejot cauri dažādiem akmeņiem, mainot savu sastāvu.

2. Dezinfekcijas metožu klasifikācija

Ūdens attīrīšanas tehnoloģijā ir daudzas ūdens dezinfekcijas metodes, kuras nosacīti var iedalīt divās galvenajās klasēs - ķīmiskajā un fizikālajā, kā arī to kombinācijā.

Ķīmiskajās metodēs dezinfekciju panāk, ūdenī ievadot bioloģiski aktīvus savienojumus.

Ar fizikālām metodēm ūdens tiek apstrādāts ar dažādām fizikālām ietekmēm.

Ūdens dezinfekcijas ķīmiskās vai reaģentu metodes ietver spēcīgu oksidētāju ievadīšanu, ko izmanto kā hloru, hlora dioksīdu, ozonu, jodu, nātrija un kalcija hipohlorītu, ūdeņraža peroksīdu, kālija permanganātu. No iepriekšminētajiem oksidētājiem hlors, ozons, nātrija hipohlorīts, hlora dioksīds ir praktiski pielietojami ūdens dezinfekcijas sistēmās. Vēl viena ķīmiska metode - oligodinamija - cēlmetālu jonu ietekme uz ūdeni.

Dzeramā ūdens dezinfekcijas gadījumā ar ķīmisku metodi, lai panāktu stabilu dezinfekcijas efektu, nepieciešams pareizi noteikt ievadītā reaģenta devu un nodrošināt pietiekamu tā saskares ar ūdeni ilgumu. Šajā gadījumā tiek aprēķināta reaģenta deva vai tiek veikta modeļa šķīduma/objekta izmēģinājuma dezinfekcija.

Reaģenta devu aprēķina ar pārpalikumu (hlora atlikumu), kas garantē mikroorganismu iznīcināšanu, pat ja tie kādu laiku nonāk ūdenī pēc tā dezinfekcijas, kas nodrošina ilgstošu iedarbību.

Fiziskās dezinfekcijas metodes:

- ultravioletais starojums;

– termiskā ietekme;

- ultraskaņas ietekme;

- elektriskās izlādes iedarbība.

Izmantojot fizikālās ūdens dezinfekcijas metodes, ir nepieciešams sasniegt noteiktu enerģijas daudzumu līdz tā tilpuma vienībai, kas definēta kā iedarbības intensitātes (starojuma jaudas) un saskares laika reizinājums.

Ūdens dezinfekcijas efektivitāte ar ķīmiskām un fiziskās metodes lielā mērā ir atkarīgs no ūdens īpašībām, kā arī no mikroorganismu bioloģiskajām īpašībām, t.i., to izturības pret šīm ietekmēm.

Metodes izvēli, konkrētas ūdens dezinfekcijas metodes izmantošanas ekonomiskās iespējamības novērtējumu nosaka ūdens apgādes avots, ūdens sastāvs, ūdenssaimniecības uzstādīto iekārtu veids un atrašanās vieta (attālums no patērētājiem) , reaģentu un dezinfekcijas aprīkojuma izmaksas.

Ir svarīgi saprast, ka neviena no dezinfekcijas metodēm nav universāla un labākā. Katrai metodei ir savas priekšrocības un trūkumi.

3. Ūdens un sanitārās likumdošanas normatīvie un tehniskie dokumenti

Ūdens, ko patērē cilvēki, kas dzīvo dažādos apstākļos, nāk no daudziem avotiem. Tās var būt upes, ezeri, purvi, ūdenskrātuves, akas, artēziskās akas uc Attiecīgi ūdens, kas iegūts no dažādas izcelsmes avotiem, atšķiras pēc savām īpašībām un īpašībām.

Pastāv liela iespēja, ka pat ūdens no cieši izvietotiem avotiem ievērojami atšķirsies pēc kvalitātes.

Rūpniecības uzņēmumiem, sanatorijām, komercuzņēmumiem, slimnīcām un citām medicīnas iestādēm, lauku iedzīvotājiem un lielpilsētu iedzīvotājiem – visiem ir savas, īpašas, prasības ūdens kvalitātei.

Tāpēc ūdens attīrīšana un dezinfekcija ir nepieciešama, ja ūdens kvalitāte neatbilst patērētāju prasībām.

Prasības ūdens kvalitātei un drošībai ir noteiktas šādos galvenajos normatīvajos dokumentos, kas uzskaitīti tabulā. 1.

1. tabula

Ir arī tehnoloģiskie standarti un prasības, kas saistītas ar ūdens attīrīšanas sistēmu projektēšanu (2. tabula).

2. tabula

Ūdens drošību epidēmiskā nozīmē nosaka kopējais mikroorganismu skaits un Escherichia coli grupas baktēriju skaits. Saskaņā ar mikrobioloģiskajiem rādītājiem ūdenim jāatbilst tabulā norādītajām prasībām. 3.

3. tabula

*Indikatīvie ūdens kvalitātes parametri. Tikai uzraudzības nolūkos dalībvalstis var noteikt papildu parametrus savā teritorijā vai tās daļā, taču to ieviešana nedrīkst pasliktināt cilvēku veselību.

** Nepieciešamie parametri.

4. Ūdens apstrāde ar spēcīgiem oksidētājiem

Ūdens dezinfekcija ar reaģentu metodēm tiek veikta, pievienojot ūdenim dažādus ķīmiskos dezinfekcijas līdzekļus vai veicot īpašus pasākumus. Ķīmisko vielu izmantošana ūdens attīrīšanā parasti izraisa ķīmisku blakusproduktu veidošanos. Tomēr to ietekmes radītais risks veselībai ir niecīgs, salīdzinot ar risku, kas saistīts ar kaitīgiem mikroorganismiem, kas attīstās ūdenī tā dezinfekcijas trūkuma vai sliktās kvalitātes dēļ.

Veselības ministrija ir atļāvusi izmantot vairāk nekā 200 dezinfekcijas līdzekļus un ūdens sterilizatorus.

Šajā sadaļā mēs aplūkojam galvenos dezinfekcijas līdzekļus, ko izmanto Krievijas ūdensapgādes sistēmās.

4.1. Hlorēšana

Hloru 1774. gadā atklāja zviedru ķīmiķis Šēle. No šī gada sākas aktīvo hloru saturošu reaģentu izmantošanas vēsture (vairāk nekā divus gadsimtus). Gandrīz uzreiz tika atklāta tā balinošā iedarbība uz augu šķiedrām – linu un kokvilnu. Pēc šī atklājuma 1785. gadā franču ķīmiķis Klods Luiss Bertolē izmantoja hloru audumu un papīra balināšanai rūpnieciskā mērogā.

Bet tikai XIX gs. tika konstatēts, ka "hlora ūdenim" (kā tolaik sauca hlora mijiedarbības ar ūdeni rezultātu) ir arī dezinficējoša iedarbība. Var pieņemt, ka hloru kā dezinfekcijas līdzekli lieto kopš 1846. gada, kad vienā no Vīnes slimnīcām ārstiem ieviesa praksi skalot rokas ar “hlora ūdeni”.

1888. gadā Vīnē notikušajā Starptautiskajā higiēnas kongresā tika atzīts, ka ar dzeramo ūdeni var izplatīties daudzas lipīgas slimības, tostarp tik bīstama un tolaik plaši izplatīta kā holera. Patiesībā šis kongress kalpoja par stimulu meklējumiem visvairāk efektīvs veidsūdens dezinfekcija. Hlorēšanas tēmas izstrāde dzeramā ūdens dezinfekcijai ir saistīta ar ūdensvadu izbūvi g. lielajām pilsētām. Pirmo reizi šim nolūkam to izmantoja Ņujorkā 1895. gadā. Krievijā hloru dzeramā ūdens dezinfekcijai pirmo reizi izmantoja 20. gadsimta sākumā. Pēterburgā.

Pašlaik visizplatītākā ūdens dezinfekcijas metode ir hlora un tā savienojumu izmantošana. Vairāk nekā 90% ūdens (lielākā daļa) tiek hlorēts. Hlorēšanas procesa tehnoloģiskā vienkāršība un reaģentu pieejamība nodrošināja plašu hlorēšanas ieviešanu ūdensapgādes praksē.

Šīs dezinfekcijas metodes svarīgākā priekšrocība ir iespēja nodrošināt ūdens mikrobioloģisko drošību jebkurā sadales tīkla punktā, jebkurā laikā, tā transportēšanas laikā līdz lietotājam, tieši pēcefekta dēļ. Pēc hlorēšanas līdzekļa ievadīšanas ūdenī tas ļoti ilgu laiku saglabā savu aktivitāti pret mikrobiem, inhibē to enzīmu sistēmas visā ūdens ceļā pa ūdens apgādes tīkliem no ūdens attīrīšanas iekārtas (ūdens ņemšanas vietas) līdz katram patērētājam.

Pateicoties oksidējošajām īpašībām un pēcefektam, hlorēšana novērš aļģu augšanu, veicina dzelzs un mangāna izvadīšanu no ūdens, sērūdeņraža iznīcināšanu, ūdens krāsas maiņu, filtru mikrobioloģiskās tīrības saglabāšanu utt.

4.2. Hlorēšanas metode

Izvēloties hlorēšanas metodi (ūdens apstrāde ar hloru vai citiem hlora līdzekļiem), ir jāņem vērā paredzētais hlorēšanas procesa mērķis, ūdenī esošo piesārņotāju raksturs un sastāva svārstību īpatnības. ūdens atkarībā no sezonas. Īpaša uzmanība būtu jāattiecina uz ūdens attīrīšanas tehnoloģiskās shēmas un iekārtu, kas ir daļa no attīrīšanas iekārtām, īpatnībām.

Atbilstoši mērķiem visas metodes var iedalīt divās lielās klasēs: primārā (pirmshlorēšana, pirmshlorēšana) un beigu (galīgā) hlorēšana.

Primārā hlorēšana - hloru vai hloru saturošu reaģentu ievadīšana ūdenī tiek veikta pēc iespējas tuvāk ūdens ņemšanas avotam. Atbilstoši saviem mērķiem primārā hlorēšana kalpo ne tikai ūdens dezinfekcijai, bet arī ūdens attīrīšanas no piemaisījumiem intensificēšanai, piemēram, atdzelžošanai, koagulācijai. Šajā gadījumā tiek izmantotas lielas hlora devas, dehlorēšanas stadija, kā likums, nav, jo hlora pārpalikums tiek pilnībā noņemts citos ūdens attīrīšanas posmos.

Apdare jeb galīgā hlorēšana ir ūdens dezinfekcijas process, kas tiek veikts kā pēdējais tā sagatavošanas posms, t.i., visi piesārņotāji jau iepriekš ir noņemti un hlors tiek izmantots tikai dezinfekcijai.

Hlorēšana tiek veikta gan nelielās hlora devās - parastā hlorēšana, gan lielās devās - pārhlorēšana.

Parastā hlorēšana tiek izmantota, ja ūdens tiek ņemts no sanitārā ziņā uzticamiem avotiem. Hlora devām jānodrošina nepieciešamā baktericīda iedarbība, nepasliktinot ūdens kvalitātes organoleptiskos rādītājus. Pieļaujamais hlora atlikuma daudzums pēc 30 minūšu ūdens saskares ar hloru nav lielāks par 0,5 mg/l.

Rehlorēšana To lieto, ņemot ūdeni no avotiem, kam raksturīgas lielas sastāva svārstības, īpaši mikrobioloģisko rādītāju ziņā, un gadījumā, ja normāla hlorēšana nedod stabilu baktericīdu efektu. Tāpat rehlorēšana tiek izmantota fenolu klātbūtnē ūdenī, kad parastā hlorēšana tikai noved pie ūdens kvalitātes organoleptisko rādītāju pasliktināšanās. Rehlorēšana novērš daudzas nepatīkamas garšas un smakas, un dažos gadījumos to var izmantot ūdens attīrīšanai no toksiskām vielām. Hlora atlikuma devu rehlorēšanas laikā parasti nosaka 1–10 mg/l robežās. Pēc tam hlora pārpalikumu noņem, dehlorējot ūdeni; neliels pārpalikums - aerācija; lielāku daudzumu - pievienojot reducētāju - dehloru (tiosulfātu vai nātrija sulfītu, nātrija disulfītu, amonjaku, sēra dioksīdu, aktivēto ogli).

Kombinētās hlorēšanas metodes, i., ūdens apstrādi ar hloru kopā ar citiem baktericīdiem preparātiem izmanto, lai pastiprinātu hlora darbību vai ilgāku laiku fiksētu ūdenī. Kombinētās hlorēšanas metodes parasti izmanto, lai apstrādātu lielu ūdens daudzumu stacionārajās ūdensvados. Kombinētās metodes ietver: hlorēšanu ar manganāciju, sudraba hlorīda un vara hlorīda metodes, kā arī hlorēšanu ar amonjaku.

Neskatoties uz to, ka hlorēšana joprojām ir visizplatītākā dezinfekcijas metode, šai metodei ir arī daži ierobežojumi tās pielietošanā, piemēram:

- hlorēšanas rezultātā attīrītajā ūdenī var veidoties hlororganiskie savienojumi (OC);

- tradicionālās hlorēšanas metodes dažos gadījumos nav šķērslis vairāku baktēriju un vīrusu iekļūšanai ūdenī;

- plašā mērogā veiktā ūdens hlorēšana ir izraisījusi plašu pret hloru izturīgu mikroorganismu izplatību;

- hloru saturošu reaģentu šķīdumi ir kodīgi, kas dažkārt izraisa ātru iekārtu nodilumu;

Hlora iedarbības pastiprināšanai vai ilgstošai fiksācijai ūdenī izmanto kombinētās hlorēšanas metodes, ūdens attīrīšanu ar hloru kopā ar citiem baktericīdiem preparātiem.

Lai nodrošinātu sabiedrības veselību, daudzas valstis ir ieviesušas valsts noteikumus, kas ierobežo COS saturu dzeramajā ūdenī. Krievijā ir standartizēti 74 rādītāji, piemēram:

– hloroforms – 0,2 mg/l;

– dihlorbrommetāns – 0,03 mg/l;

- tetrahlorīds - 0,006 mg / l.

Šobrīd maksimāli pieļaujamās koncentrācijas vielām, kas ir hlorēšanas blakusprodukti, dažādās attīstītajās valstīs ir noteiktas robežās no 0,06 līdz 0,2 mg/l, kas atbilst mūsdienu zinātnes datiem par to bīstamības pakāpi veselībai.

COS veidošanās process ir diezgan sarežģīts, ilgst līdz pat vairākām stundām un ir atkarīgs no daudziem faktoriem: hlora devas, organisko vielu koncentrācijas ūdenī, saskares laika, temperatūras, ūdens pH vērtības, sārmainības u.c. Galvenais COS veidošanās iemesls ūdenī ir organisko humīnskābes un fulvoskābju, kā arī aļģu metabolītu klātbūtne. Lai novērstu šos piemaisījumus, pēc tam ir nepieciešama papildu ūdens attīrīšana ar oglekļa filtriem. Visintensīvākā COS veidošanās notiek sākotnējās hlorēšanas laikā, kad lielas hlora devas tiek ievadītas neattīrītā ūdenī, kas satur ievērojamu daudzumu organisko vielu. Pašlaik ir divas galvenās metodes COS veidošanās novēršanai: hlorēšanas shēmas korekcija un atteikšanās izmantot hloru kā galveno ūdens dezinfekcijas metodi.

Koriģējot hlorēšanas shēmu, hlora galvenās daļas ievadīšanas vieta tiek pārcelta uz ūdens attīrīšanas tehnoloģiskās shēmas beigām, kas ļaus atteikties no lielu hlora devu piegādes neattīrītam ūdenim. Izvēloties šo shēmu, svarīga prasība ir organisko savienojumu (COS veidošanās prekursoru) atdalīšana pirms hlora ievadīšanas. Izvairīšanās no iepriekšējas hlorēšanas un galvenās hlora devas pārvietošana uz attīrīšanas iekārtas beigām parasti ir pietiekama, lai atrisinātu problēmu, kas saistīta ar COS veidošanos. Taču tas noved pie būtiskas ūdens dezinfekcijas efektivitātes samazināšanās un attīrīšanas iekārtu kā barjeras vērtības samazināšanās.

Ūdens hlorēšana ir uzticams līdzeklis epidēmiju izplatības novēršanai, jo lielākā daļa patogēno baktēriju (tīfa, tuberkulozes un dizentērijas baciļi, holēras vibrio, poliomielīta un encefalīta vīrusi) hlorā ir ļoti nestabilas.

Par hlora izslēgšanu primārajā dezinfekcijā der runāt tikai tad, ja ūdenī ir organiski savienojumi, kas, mijiedarbojoties ar hloru (un hipohlorītu), veido trihalometānus, kas negatīvi ietekmē cilvēka organismu.

Ūdens hlorēšanai izmanto tādas vielas kā pats hlors (šķidrs vai gāzveida), nātrija hipohlorīts, hlora dioksīds un citas hloru saturošas vielas.

4.2.1. Hlors

Hlors ir visizplatītākā viela, ko izmanto dzeramā ūdens dezinfekcijai. Tas ir saistīts ar tā augsto efektivitāti, izmantoto tehnoloģisko iekārtu vienkāršību, izmantotā reaģenta – šķidrā vai gāzveida hlora – zemajām izmaksām un relatīvo apkopes vieglumu.

Hlors viegli šķīst ūdenī, pēc gāzveida hlora sajaukšanas ar ūdeni ūdens šķīdumā tiek izveidots līdzsvars:

HClO H + + OSl -

Hipohlorskābes klātbūtne hlora ūdens šķīdumos un anjonos, kas rodas tā disociācijas rezultātā OSl - piemīt spēcīgas baktericīdas īpašības. Hipohlorskābe ir gandrīz 300 reizes aktīvāka nekā hipohlorīta joni. ClO - . Tas izskaidrojams ar unikālo spēju HClO iekļūt baktērijās caur to membrānām. Hipohlorskābe ir jutīga pret sadalīšanos gaismā:

2HClO -> 2O + 2HCl -> O 2 + 2HCl

ar sālsskābes un atomu skābekļa veidošanos kā starpproduktu, kas ir arī spēcīgākais oksidētājs.

Ūdens apstrādi ar hloru veic, izmantojot tā sauktos hlorētājus, kuros gāzveida (iztvaicēto) hloru absorbē ūdens. Iegūtais hlorētais ūdens no hlorētāja tiek nekavējoties piegādāts tā patēriņa vietā. Neskatoties uz to, ka šī ūdens attīrīšanas metode ir visizplatītākā, tai ir arī vairāki trūkumi. Pirmkārt, liela apjoma ļoti toksiska šķidrā hlora kompleksa transportēšana un uzglabāšana. Ar šādu procesa organizāciju neizbēgami ir potenciāli bīstami posmi - pirmkārt, konteineru izkraušana ar šķidro hloru un tā iztvaicēšana, lai pārvērstu darba formā.

Hlora darba krājumu veidošanās noliktavās apdraud ne tikai rūpnīcas apkalpojošo personālu, bet arī tuvējo māju iedzīvotājus. Kā alternatīva hlorēšanai pēdējie gadi Arvien biežāk tiek izmantota ūdens attīrīšana ar nātrija hipohlorīta (NaClO) šķīdumu, šī metode tiek izmantota gan rūpnieciskajās ūdens attīrīšanas iekārtās, gan mazās iekārtās, tostarp privātmājās.

4.2.2. hlora dioksīds

Hlora dioksīdu izmanto ūdens dezinfekcijai Eiropā, ASV un Krievijā. 1944. gadā ASV tika nodota ekspluatācijā viena no pirmajām sistēmām dzeramā ūdens dezinficēšanai ar hlora dioksīdu – Niagāras ūdenskrituma sistēma. Hlora dioksīds Vācijā tiek izmantots kopš 1959. gada. Pasaules pieredze hlora dioksīda izmantošanā un daudzi pētījumi ir pierādījuši tā efektivitāti dzeramā, rūpnieciskā un notekūdeņu sagatavošanā un dezinfekcijā.

Galvenās hlora dioksīda iegūšanas metodes

Ir trīs galvenās hlora dioksīda iegūšanas metodes:

– nātrija hlorīta mijiedarbība ar sālsskābi:

5NaClO 2 + 4HCl = 4ClO 2 + 5NaCl + 2H 2 O;

- nātrija hlorīta mijiedarbība ar molekulāro hloru (nātrija hipohlorīts, hipohlorskābe). Reakciju veic, vakuumā ievadot hlora gāzi nātrija hlorīta šķīdumā:

2NaClO 2 + Cl 2 = 2ClO 2 + 2NaCl;

– nātrija hlorāta mijiedarbība ar sērskābi un ūdeņraža peroksīdu:

2NaClO 3 + H 2 SO 4 + 2H 2 O \u003d 2ClO 2 + 2O 2 + Na 2 SO 4

ClО 2 efektīvā darbība ir saistīta ne tikai ar augstu reakcijas laikā izdalītā hlora saturu, bet arī ar iegūto atomu skābekli.

Šobrīd ir iekārtas, kurās visas šīs metodes izmanto hlora dioksīda ražošanai, lai to turpmāk izmantotu dzeramā ūdens dezinfekcijas procesos. Galvenais faktors, kas kavē hlora dioksīda plašu izmantošanu, ir tā paaugstinātā sprādzienbīstamība, kas apgrūtina ražošanu, transportēšanu un uzglabāšanu. Mūsdienu tehnoloģijas novērš šo trūkumu, ražojot hlora dioksīdu tieši lietošanas vietā drošas koncentrācijas ūdens šķīduma veidā. Hlora dioksīda iegūšanas un ievadīšanas attīrītajā ūdenī procesi ir pilnībā automatizēti, un apkopes personāla klātbūtne nav nepieciešama. Šajā sakarā to ir iespējams izmantot instalācijās ar salīdzinoši mazu produktivitāti.

Hlora dioksīda izmantošanai ūdens dezinfekcijai ir vairākas priekšrocības:

- hlora dioksīds, mijiedarbojoties ar organiskām vielām, neveido trihalometānus, vienlaikus palīdzot samazināt dzelzs un mangāna koncentrāciju ūdenī;

– ir efektīvs oksidētājs un dezinfekcijas līdzeklis visu veidu mikroorganismiem, tai skaitā cistām (Giardia, Cryptosporidium), baktēriju un vīrusu sporu formām;

- dezinficējošā iedarbība praktiski nav atkarīga no ūdens pH, savukārt hlora efektivitāte samazinās līdz ar pH vērtības novirzi no pH=7,4;

- dezodorē ūdeni, iznīcina fenolus - nepatīkamas garšas un smakas avotus;

– neveido bromātus un bromorganiskos dezinfekcijas blakusproduktus bromīdu klātbūtnē.

Galvenais hlora dioksīda izmantošanas trūkums ir blakusproduktu - hlorātu un hlorītu veidošanās, kuru saturs dzeramajā ūdenī ir jākontrolē. Saskaņā ar SanPiN maksimāli pieļaujamā hlorītu koncentrācija ir 0,2 mg / dm 3 ar sanitāro un toksikoloģisko ierobežojošo indikatoru, kas atbilst trešajai bīstamības klasei. Šie standarti ierobežo maksimālo dioksīda devu ūdens dezinfekcijai.

4.2.3. Nātrija hipohlorīts

Kā alternatīva pēdējos gados arvien vairāk tiek izmantota ūdens attīrīšana ar nātrija hipohlorīta (NaClO) šķīdumu, un šo reaģentu izmanto gan lielās ūdens attīrīšanas iekārtās, gan mazās iekārtās, tostarp privātmājās.

Nātrija hipohlorīta ūdens šķīdumus iegūst ķīmiski:

Cl 2 + 2NaOH \u003d NaClO + NaCl + H 2 O

vai elektroķīmiskā metode atbilstoši reakcijai:

NaCl + H 2 O \u003d NaClO + H 2.

Viela nātrija hipohlorīts (NaClO) tīrā ķīmiskā veidā (t.i., bez ūdens) ir bezkrāsaina kristāliska viela, kas viegli sadalās nātrija hlorīdā (galda sālī) un skābeklī:

2NaClO \u003d 2NaCl + O 2.

Izšķīdinot ūdenī, nātrija hipohlorīts sadalās jonos:

Hipohlorīta jons OCl - tiek hidrolizēts ūdenī, veidojot hipohlorskābi HOCl:

ОCl - + H 2 O \u003d HOCl + OH -.

Tieši hipohlorskābes klātbūtne nātrija hipohlorīta ūdens šķīdumos izskaidro tās spēcīgās dezinfekcijas un balināšanas īpašības. Hipohlorīta augstākā baktericīdā spēja izpaužas neitrālā vidē, kad HClO un hipohlorīta anjonu ClO koncentrācija ir aptuveni vienāda.

Hipohlorīta sadalīšanās notiek kopā ar vairāku aktīvo daļiņu veidošanos, jo īpaši atomu skābekļa veidošanos, kam ir augsta biocīda iedarbība. Iegūtās daļiņas piedalās mikroorganismu iznīcināšanā, mijiedarbojoties ar biopolimēriem to struktūrā, kas spēj oksidēties. Pētījumi ir atklājuši, ka šis process ir līdzīgs tam, kas dabiski notiek visos augstākajos organismos. Dažas cilvēka šūnas (neitrofīli, hepatocīti utt.) sintezē hipohlorskābi un ar to saistītos ļoti aktīvos radikāļus, lai cīnītos pret mikroorganismiem un svešām vielām.

Ūdens dezinfekcija un piemaisījumu oksidēšana, izmantojot elektroķīmiski ražotu nātrija hipohlorītu, pirmo reizi tika izmantota Amerikas Savienotajās Valstīs pagājušā gadsimta trīsdesmito gadu beigās. XX gadsimts ... Nātrija hipohlorītam ir vairākas vērtīgas īpašības. Tās ūdens šķīdumos nav suspensiju, un tāpēc atšķirībā no balinātājiem tie nav jānostādina. Nātrija hipohlorīta izmantošana ūdens attīrīšanai nepalielina tā cietību, jo tas nesatur kalcija un magnija sāļus, piemēram, balinātāju vai kalcija hipohlorītu.

Elektrolīzes ceļā iegūtā NaClO šķīduma baktericīda iedarbība ir augstāka nekā citiem dezinfekcijas līdzekļiem, kuru aktīvā viela ir aktīvais hlors. Turklāt šķīdumam ir vēl lielāka oksidējošā iedarbība nekā šķīdumiem, kas pagatavoti ar ķīmisko metodi, jo tas satur vairāk hipohlorskābes (HClO).

Šīs metodes trūkums ir tāds, ka nātrija hipohlorīta ūdens šķīdumi ir nestabili un laika gaitā sadalās pat istabas temperatūrā.

Mūsu valsts rūpniecība ražo nātrija hipohlorītu dažādu koncentrāciju ūdens šķīdumu veidā.

Saskaņā ar GOST 11086-76 nātrija hipohlorīta šķīdumu, kas iegūts ar ķīmisko metodi, ražo trīs pakāpju veidā. Zemāk ir norādīti produktu sastāva rādītāji.

Nātrija hipohlorīts šķīduma formā (zīmoli A, B vai "Belizna") ir hipohlorīta (16-19% NaOCl) šķīdums ar hlorīda un nātrija hidroksīda (pH 12-14) piejaukumu. Abi risinājumi laika gaitā sadalās. Sadalīšanās ātrums ir atkarīgs no to uzglabāšanas apstākļiem.

Nātrija hipohlorīta reaģenta šķīdums ir viegli dozējams, kas ļauj automatizēt ūdens dezinfekcijas procesu.

4.2.4. Hloru saturoši reaģenti

Hloru saturošu reaģentu (balinātāju, nātrija un kalcija hipohlorītu) izmantošana ūdens dezinfekcijai ir mazāk bīstama apkopei nekā hlora izmantošana un neprasa sarežģītus tehnoloģiskus risinājumus. Tiesa, šajā gadījumā izmantotā reaģenta vadība ir apgrūtinošāka, kas ir saistīta ar nepieciešamību uzglabāt lielu daudzumu preparātu (3–5 reizes vairāk nekā lietojot hloru). Tikpat daudz palielinās satiksmes apjoms.

Uzglabāšanas laikā notiek daļēja reaģentu sadalīšanās, samazinoties hlora saturam. Šajā sakarā ir nepieciešams aprīkot ieplūdes un izplūdes ventilācijas sistēmu un ievērot apkalpojošā personāla drošības pasākumus. Hloru saturošu reaģentu šķīdumi ir kodīgi, un tiem ir nepieciešamas iekārtas un cauruļvadi, kas izgatavoti no nerūsējošiem materiāliem vai ar pretkorozijas pārklājumu, tos parasti neizmanto individuālai ūdens apgādei.

4.2.5. Hlorēšana individuālai ūdens apgādei

Iekārtas aktīvo hloru saturošu reaģentu ražošanai ar elektroķīmiskām metodēm kļūst arvien izplatītākas, īpaši mazās ūdens attīrīšanas iekārtās.

Krievijā vairāki uzņēmumi piedāvā tādas iekārtas kā "Saner", "Sanator", "Chlorel-200" nātrija hipohlorīta ražošanai ar vārāmā sāls diafragmas elektrolīzi.

Vienkāršākie un bieži vien ūdens hlorēšanas jautājumi individuālai ūdensapgādei tiek atrisināti, izmantojot nātrija hipohlorītu, kā reaģentu iespējams izmantot Whiteness šķīdumu.

Daudziem patērētājiem nepatīk, ka krāna ūdens var smaržot pēc hlora, taču šī problēma ir viegli atrisināma, uzstādot oglekļa filtru.

Ūdens apstrādes metodes ar hlorēšanu prasa precīzu reaģentu dozēšanu apstrādātajā ūdenī, jo reaģenti ir ļoti reaģējoši. Lai atrisinātu hlorēšanas problēmas, nepieciešams izmantot modernas digitālās tehnoloģijas, kas nodrošina precīzu reaģenta dozēšanu proporcionāli attīrītā ūdens plūsmas ātrumam vai tilpumam.

Tirgū ir pieejams plašs dozēšanas sūkņu klāsts ar dažādu jaudu.

4.3. Citi halogēni ūdens dezinfekcijai

4.3.1. jodēšana

jods - ķīmiskais elements no halogēnu grupas, kuru “radinieki” ir fluors, hlors un broms, ir apzīmēts ar simbolu I (no grieķu jodiem - violets; lat. Jodum), ir kārtas numurs 53, atomu - 126,90, cietvielu blīvums - 4,94 g / cm 3, kušanas temperatūra - 113,5 °C, viršanas temperatūra - 184,35 °C. Dabā jods galvenokārt ir koncentrēts jūras ūdenī (vidēji aptuveni 0,05 mg/l). Turklāt tas ir atrodams arī jūras nogulumos. Tas ļauj tai nokļūt gruntsūdeņos, kuros tā saturs var sasniegt vairāk nekā 100 mg/l. Tik augsts joda saturs ir raksturīgs arī naftas atradņu apgabaliem. Tajā pašā laikā tā saturs virszemes ūdeņos ir zems (koncentrācija svārstās no 1 līdz 0,01 µg/l).

Pētījumi liecina, ka jodēšanas metode ir efektīva pret baktērijām un vīrusiem un nav pietiekami efektīva, ja tiek pakļauta mikrobu toksīnu un fenola savienojumu iedarbībai. Vēl viens jodēšanas metodes izplatības ierobežojums ir īpašas smakas parādīšanās, kad jods tiek izšķīdināts ūdenī. Tāpēc ūdens jodēšana tā dezinfekcijas nolūkā nevar konkurēt ar tradicionālo hlorēšanu, neskatoties uz to, ka jodam atšķirībā no hlora ir tādas priekšrocības kā inertums attiecībā pret amonjaku un tā atvasinājumiem, kā arī izturība pret saules starojumu. Ūdens apstrāde ar jodu dezinfekcijas nolūkos nav atradusi plašu izplatību, lai gan vairākkārt ir mēģināts krāna ūdeni jodēt. Pašlaik ūdens attīrīšana ar jodu tiek izmantota tikai pie maziem plūsmas ātrumiem vai gadījumos, kad tiek izmantotas īpašas ūdens dezinfekcijas shēmas. Tātad dažos gadījumos jodu izmanto, lai dezinficētu ūdeni peldbaseinos.

Jods ir viens no mikroelementiem, kura funkcijas organismā ir ļoti dažādas. Tas ir iesaistīts vairogdziedzera hormonu sintēzē, ietekmē vielmaiņas un reģeneratīvos procesus. Nepietiekama joda klātbūtne organismā noved pie negatīvas sekas. Tomēr briesmas cilvēku veselībai ir ne tikai joda trūkums, bet arī tā pārpalikums. Tādējādi palielināts joda daudzums organismā izraisa izmaiņas vairogdziedzera, aknu un nieru strukturālajās un funkcionālajās īpašībām.

Ne tik sen tirgū parādījās jodēti dzērieni un ūdens pudelēs. Šāda pieeja neapšaubāmi ir pamatota, jo tikai patērētājs, vadoties pēc medicīniskām indikācijām, var izlemt, vai viņam vajadzētu dzert jodētu ūdeni.

IN mūsdienu prakse dzeramā ūdens dezinfekcijai ar jodēšanu tiek piedāvāts izmantot īpašus ar jodu piesātinātus jonu apmainītājus. Kad ūdens iet caur tiem, jods pakāpeniski tiek izskalots no jonu apmaiņas, laižot cauri ūdeni. Šis risinājums ir iespējams tikai nelielām atsevišķām instalācijām mājsaimniecības sistēmasŪdens attīrīšana. Šādās sistēmās ūdens jodēšana tiek veikta, jo vienā no attīrīšanas posmiem papildus tiek uzstādīts īpašs filtra elements. Būtiski trūkumi ir joda koncentrācijas izmaiņas darbības laikā, neiespējamība precīzi ievadīt tekošā ūdenī un tā koncentrācijas kontroles trūkums.

Krievijas tirgū ir instalācijas un kasetnes "Geizers" un "Pure Water".

4.3.2. Bromēšana

Pie ūdens dezinfekcijas ķīmiskajām metodēm pieder arī 20. gadsimta sākumā lietotās. dezinfekcija ar broma savienojumiem, kuriem ir izteiktākas baktericīdas īpašības nekā hloram, bet nepieciešama sarežģītāka uzklāšanas tehnoloģija.

Broms ir ķīmisks elements no halogēnu grupas, apzīmēts ar simbolu Br (no grieķu bromos — smaka; nosaukums saistīts ar nepatīkamo broma smaku; lat. Bromum) ir kārtas numurs 35, atomsvars — 79,90, šķidruma blīvums. - 3,11 g / cm 3, vārīšanās temperatūra - 59,2 ° С.

Broms iedarbojas uz mikroorganismiem, iznīcina vīrusus, baktērijas, sēnītes, palīdz izvadīt no ūdens organiskos piemaisījumus, efektīvi cīnās ar aļģēm. Savienojumi uz broma bāzes ir izturīgi pret saules starojumu.

Tomēr, neskatoties uz visām priekšrocībām, ūdens bromēšanas metode ir ļoti dārga, tāpēc tā netiek plaši izmantota dzeramā ūdens attīrīšanā un galvenokārt tiek izmantota ūdens dezinfekcijai mazos baseinos un spa.

4.4. Ozonēšana

4.4.1. Ozonēšanas vēsture

1840. gadā vācu zinātnieks Šeinbeins, pētot ūdens sadalīšanās procesus ūdeņradī un skābeklī, izmantojot elektrisko loku, ieguva jaunu gāzi ar asu specifisku smaku, ko nosauca par ozonu. Tad bija citu zinātnieku pētījumi, lai pētītu ozona īpašības un pielietojumu. Izgudrotājs N. Tesla 1896. gadā patentēja pirmo ozona ģeneratoru.

Pirmo reizi ozonēšanas procesi ūdens attīrīšanai tika īstenoti Francijā, kur jau 1907. gadā Bon Voyage (Francija) tika uzbūvēta pirmā ūdens ozonēšanas iekārta Nicas vajadzībām, bet 1916. gadā bija 26 ozonēšanas iekārtas (kopā Eiropā – 49).

IN padomju laiks ozonēšana veikta Vostočnaja ūdenssaimniecības objektos Maskavā, stacija aprīkota ar franču kompānijas Trailley Gas ozonatoriem.

4.4.2. Ozona iegūšana

Ozons (O 3) ir zilgana vai gaiši purpursarkana gāze, kas gaisā un ūdens šķīdumā spontāni sadalās, pārvēršoties parastā skābeklī (O 2). gadā strauji palielinās ozona sabrukšanas ātrums sārmaina vide un pieaugot temperatūrai. Ozona deva ir atkarīga no ozonētā ūdens mērķa. Ja mēs runājam par iepriekš filtrēta un dzidrināta ūdens dezinfekciju, ozona devu ņem vienādi ar 1-3 mg / l, pazemes ūdenim - 0,75-1 mg / l. Ieviešot ozonu piesārņotā ūdens atkrāsošanai un dezinfekcijai, tā nepieciešamais daudzums var sasniegt pat 5 g/l. Dezinficēta ūdens kontakta ilgums ar ozonu ir 8–12 minūtes.

Ozons veidojas daudzos procesos, ko pavada atomu skābekļa izdalīšanās, piemēram, sadaloties peroksīdiem, oksidējoties fosforam utt.

Ekonomiskākā rūpnieciskā metode ozona iegūšanai ir gaisa vai skābekļa iedarbība ar 5000–25 000 V elektrisko izlādi. Ozona ģenerators sastāv no diviem plākšņu vai cauruļveida (koncentriska izvietojuma) elektrodiem, kas uzstādīti nelielā attālumā viens no otra.

O 3 sašķidrinās vieglāk nekā O 2 un tāpēc ir viegli atdalāms. Ozonu ozona terapijai medicīnā iegūst tikai no tīra skābekļa. Apstarojot gaisu ar cieto ultravioleto starojumu, veidojas ozons. Tie paši procesi notiek atmosfēras augšējos slāņos, kur, iedarbojoties saules radiācija ozona slāņa veidošanās un uzturēšana.

Laboratorijā ozonu var iegūt, atdzesētu koncentrētu sērskābi reaģējot ar bārija peroksīdu:

3H 2 SO 4 + 3BaO 2 \u003d 3BaSO 4 + O 3 + 3H 2 O.

4.4.3. Ozona dezinficējošā iedarbība

Ar paaugstinātu ūdens avota bakteriālo piesārņojumu vai patogēnu mikroorganismu, enterovīrusu un lamblijas cistu klātbūtnē, kas ir izturīgas pret tradicionālās hlorēšanas iedarbību, ozons ir īpaši efektīvs. Ozona iedarbības mehānisms uz baktērijām vēl nav pilnībā noskaidrots, taču tas neliedz to plaši izmantot.

Ozons ir daudz spēcīgāks oksidētājs nekā hlors (abu reaģentu pielietotajās devās).

Ātruma ziņā ozons ir efektīvāks par hloru: dezinfekcija notiek 15–20 reizes ātrāk. Ozonam ir destruktīva ietekme uz baktēriju sporu formām, kas ir 300–600 reizes spēcīgākas par hloru. To apstiprina to oksidēšanas potenciālu salīdzinājums: hloram Cl 2 - 1,35 V, ozonam O 3 - 1,95 V.

Ķīmisko vielu trūkums ūdenī, kas ātri reaģē ar ozonu, ļauj efektīvi iznīcināt E. coli izšķīdušā ozona koncentrācijā 0,01–0,04 mg/l.

Poliomielīta baktēriju (Le un Mv celmu) iznīcināšanai nepieciešams 1,5–3 stundas pakļaut ūdeni hlora iedarbībai ar oksidanta devu 0,5–1 mg/l. Tajā pašā laikā ozons šīs baktērijas iznīcina 2 minūtēs 0,05–0,45 mg/l koncentrācijā ūdenī.

Jāatzīmē tik svarīga ozona īpašība kā pretvīrusu iedarbība. Enterovīrusi, jo īpaši tie, kas izdalās no cilvēka ķermeņa, nonāk notekūdeņos un tāpēc bieži vien var nonākt virszemes ūdeņos, ko izmanto dzeramā ūdens apgādei.

Daudzu pētījumu rezultātā ir noskaidrots, ka ozona atlikuma daudzums 0,4-1,0 mg/l, uzglabājot 4-6 minūtes, nodrošina patogēno vīrusu iznīcināšanu, un vairumā gadījumu ar šādu efektu pilnīgi pietiek, lai. novērst visu mikrobu piesārņojumu.

Salīdzinot ar hlora izmantošanu, kas palielina attīrītā ūdens toksicitāti, ko nosaka ūdens organismi, ozona izmantošana palīdz samazināt toksicitāti.

4.4.4. aparatūras dizains

Tā kā ozons ir ļoti toksiska gāze (MPC zonas gaisā ir 0,0001 g/m 3), ūdens ozonēšanas procesu shēmas paredz tā pilnvērtīgu izmantošanu un iznīcināšanu. Ozona iekārtas parasti ietver īpašu ozona degazētāju (iznīcinātāju). Visas ozonēšanas iekārtas ir montētas no korozijizturīgiem materiāliem, aprīkotas ar slēg- un signalizācijas furnitūru, aprīkotas ar automātiskām palaišanas sistēmām (taimeri, spiediena slēdži, solenoīda vārsti u.c.) un aizsardzību.

Ūdens ozonēšanas metode ir tehniski sarežģīta un visdārgākā starp citām dzeramā ūdens dezinfekcijas metodēm. Tehnoloģiskais process ietver secīgus gaisa attīrīšanas posmus, tā dzesēšanu un žāvēšanu, ozona sintēzi, ozona-gaisa maisījuma sajaukšanu ar attīrītu ūdeni, atlikušā ozona-gaisa maisījuma izņemšanu un iznīcināšanu un tā izvadīšanu atmosfērā. Tas viss ierobežo šīs metodes izmantošanu ikdienas dzīvē.

Krievijas tirgū mājsaimniecības ozonatorus pārstāv modeļi: AquaMama, Ecotronics, Ozone Lux (RUIQI, sastāv no ozonatora un oglekļa filtra) utt.

Ozonatoru blokus attēlo aprīkojums: ūdens ozonēšanas stacijas no CD-OWSG sērijas, SOV-M sērijas, PVO-TOG un PVO-ZF sērijas, Ozon-PV uc Iekārtas atšķiras pēc konstrukcijas un veiktspējas.

4.4.5. Ozonēšanas iezīmes

No higiēnas viedokļa ozonēšana ir viens no labākajiem veidiem, kā dezinficēt dzeramo ūdeni. Pateicoties augstajai dezinfekcijas pakāpei, tas nodrošina vislabākās organoleptiskās īpašības un to, ka attīrītā ūdenī nav ļoti toksisku un kancerogēnu produktu.

Ozons iznīcina zināmos mikroorganismus 300-3000 reižu ātrāk nekā jebkurš cits dezinfekcijas līdzeklis. Ozonēšana nemaina ūdens skābumu un neizņem no tā cilvēkam nepieciešamās vielas. Atlikušais ozons ātri pārvēršas par skābekli (O 2) un bagātina ar to ūdeni.

Ozonēšanas laikā kaitīgiem reakcijas blakusproduktiem nav laika parādīties, vismaz ievērojamos daudzumos.

Ūdens ozonēšanas galvenā tehnoloģiskā shēma: 1 – avota ūdenskrātuve; 2 - sūknis; 3 - masas pārneses aparāti; 4 – attīrīta ūdens tvertne; 5 - ozona ģeneratori; 6 - gaisa sagatavošanas un žāvēšanas iekārta; 7 – ozona destruktors (degazētājs).

Ozonēšanas izmantošanai ir daži trūkumi, kas nosaka atbilstošus ierobežojumus tās lietošanai:

1. Ozonēšanas metode ir tehniski sarežģīta, prasa lielu elektroenerģijas daudzumu un sarežģītu iekārtu izmantošanu, kam nepieciešama augsti kvalificēta apkope.

2. Ozona ilgstošā iedarbība ir daudz mazāka nekā hlora, pateicoties tā ātrai iznīcināšanai, tāpēc ūdens atkārtota piesārņošana ozonēšanas laikā ir lielāka nekā hlorēšanas laikā.

3. Ozonēšana var izraisīt (īpaši augstas krāsas ūdeņos un ūdeņos ar lielu "organisko vielu" daudzumu) papildu nokrišņu veidošanos, tāpēc pēc ozonēšanas nepieciešams nodrošināt ūdens filtrēšanu caur aktīvo ogli. Ozonēšanas rezultātā veidojas blakusprodukti, tai skaitā: aldehīdi, ketoni, organiskās skābes, bromāti (bromīdu klātbūtnē), peroksīdi un citi savienojumi.

Kad tiek pakļauts humīnskābes, kur ir aromātiskie savienojumi fenola tips, var parādīties arī fenols.

Ozonu var ražot tikai patēriņa vietā, jo tā uzglabāšana un transportēšana nav iespējama. Ozona ražošanai ir nepieciešama brīva skābekļa gāze.

5. Oligodinamija

Oligodinamija ir cēlmetālu jonu ietekme uz mikrobioloģiskiem objektiem. Runājot par oligodinamiju, parasti tiek uzskatīti trīs metāli - zelts, varš un sudrabs. Visizplatītākā metode praktiskiem nolūkiem ir sudraba izmantošana, dažreiz tiek izmantoti baktericīdi šķīdumi uz vara bāzes. Zelts praktiski netiek izmantots, jo šis metāls ir ļoti dārgs.

5.1. Sudrabs

Sudrabs ir ķīmisks elements, pieder pie cēlmetāliem, ko apzīmē ar simbolu Ag (no latīņu Sudraba — gaišs, balts, angļu Argentum, franču Argent, vācu Silber). Tam ir sērijas numurs 47, atomsvars - 107,8, valence - I. II, blīvums - 10,5 g / cm 3, kušanas temperatūra - 960,5 ° С, viršanas temperatūra - 2210 ° С.

Neskatoties uz to, ka sudraba rūdas ir izkaisītas visā pasaulē (Austrālijā, Peru, Japānā, Kanādā), galvenais sudraba piegādātājs ir Meksika. Sudrabs ir labs siltumenerģijas vadītājs.

5.1.1. Stāsts

Sudrabs cilvēcei ir zināms kopš seniem laikiem, savulaik tas tika iegūts tīrradņu veidā, tas ir, tas nebija jākausē no rūdām, un daudzas tautas to uzskatīja par svētu metālu, piemēram, Asīrijā un Babilona. Eiropā karaļu stāvokli vērtēja pēc sudraba daudzuma. Viduslaikos sudrabs un tā savienojumi bija ļoti populāri alķīmiķu vidū. Vēlāk no sudraba tiek izgatavoti trauki, kaltas monētas, izgatavotas rotaslietas, tagad tas tiek izmantots elektrisko kontaktu un iespiedshēmu, barošanas bloku ražošanā.

Sudraba baktericīda iedarbība ir zināma arī kopš seniem laikiem. Senajos hinduistu traktātos ir aprakstīts rituāls, kad karstu sudrabu īslaicīgi iegremdē ūdens traukā.

Zinātniskā pētījuma par sudraba iedarbības mehānismu uz mikrobu šūnu pamatlicējs ir Šveices zinātnieks Karls Negels, kurš 80. gs. 19. gadsimts atklāja, ka sudraba jonu (nevis paša metāla) mijiedarbība ar mikroorganismu šūnām izraisa to nāvi. Viņš šo parādību sauca par oligodinamiju (no grieķu "oligos" - mazs, pēdas un "dinamos" - darbība, tas ir, pēdu darbība). Vācu zinātnieks Vincents, salīdzinot dažu metālu aktivitāti, atklāja, ka sudrabam ir spēcīgākā baktericīda iedarbība, vara un zelta – mazāk. Tātad difterijas bacilis nomira uz sudraba plāksnes pēc trim dienām, uz vara - pēc sešām dienām, uz zelta - pēc astoņām dienām.

5.1.2. Metodes apraksts

Lielu ieguldījumu "sudraba" ūdens pretmikrobu īpašību izpētē, tā izmantošanu dzeramā ūdens un pārtikas produktu dezinfekcijai sniedza akadēmiķis L. A. Kuļskis. Viņa eksperimenti un vēlāk arī citu pētnieku darbi pierādīja, ka tieši metālu joni un to disociētie savienojumi (vielas, kas ūdenī var sadalīties jonos) izraisa mikroorganismu nāvi. Ir pierādīts, ka jo augstāka ir sudraba jonu koncentrācija, jo lielāka ir tā aktivitāte un baktericīda iedarbība.

Ir zinātniski pierādīts, ka sudrabam jonu formā piemīt baktericīda, pretvīrusu, izteikta pretsēnīšu un antiseptiska iedarbība un tas kalpo kā ļoti efektīvs dezinfekcijas līdzeklis pret patogēniem mikroorganismiem, kas izraisa akūtas infekcijas. Baktēriju iznīcināšanas efekts ar sudraba preparātiem ir ļoti augsts. Tas ir 1750 reizes spēcīgāks par koncentrētu karbolskābi un 3,5 reizes spēcīgāks par sublimātu. Pēc Ukrainas PSR Zinātņu akadēmijas akadēmiķa L. A. Kuļska domām, "sudraba" ūdens iedarbība (vienādās koncentrācijās) ir nozīmīgāka nekā hlora, balinātāja, nātrija hipohlorīta un citu spēcīgu oksidētāju iedarbība. Saskaņā ar zinātniskiem datiem, tikai 1 mg / l. sudrabs 30 minūšu laikā izraisīja pilnīgu A, B, Mitre un Sendai gripas vīrusu inaktivāciju. Jau 0,1 mg/l koncentrācijā sudrabam ir izteikta fungicīda iedarbība.

"Sudraba" ūdenim piemīt baktericīdas īpašības pie pietiekami augstām sudraba koncentrācijām, bet zemās koncentrācijās sudrabam ir tikai bakteriostatiska iedarbība.

Tomēr, izvēloties sudrabu kā dezinfekcijas līdzekli, noteikti atcerieties, ka sudrabs ir smags metāls. Tāpat kā citi smagie metāli, arī sudrabs var uzkrāties organismā un izraisīt slimības (argirozi – saindēšanos ar sudrabu). Saskaņā ar SanPiN 2.1.4.1074-01 “Dzeramais ūdens. Higiēnas prasības centralizēto dzeramā ūdens apgādes sistēmu ūdens kvalitātei. Kvalitātes kontrole”, sudraba saturs ūdenī nav lielāks par 0,05 mg/l un SanPin 2.1.4.1116 – 02 “Dzeramais ūdens. Higiēnas prasības tvertnēs iepakotā ūdens kvalitātei. Kvalitātes kontrole” – ne vairāk kā 0,025 mg/l.

Daudzi patērētāji vecmodīgā veidā pieprasa ūdeni dienām ilgi pašmāju sudraba ūdens filtros, traukos ar monētām, karotēm un rotaslietām, un patiešām "sudraba" ūdeni var uzglabāt gadiem ilgi. Bet kas slēpjas aiz šīs ūdens attīrīšanas no mikroorganismiem metodes?

"Sudraba" ūdenim piemīt baktericīdas īpašības, pie pietiekami augstām sudraba koncentrācijām, aptuveni 0,015 mg/l. Zemās koncentrācijās (10 -4 ... 10 -6 mg / l.) sudrabam ir tikai bakteriostatiska iedarbība, tas ir, tas aptur baktēriju vairošanos, bet tās nenogalina. Sporas veidojošās mikroorganismu šķirnes ir praktiski nejutīgas pret sudrabu. Tāpēc vecmodīga ūdens uzlēšana pašmāju sudraba ūdens filtros, traukos ar monētām, karotēm un rotaslietām nav garantēts veids, kā to dezinficēt.

Tāpēc iepriekš minētie fakti zināmā mērā ierobežo sudraba izmantošanu. Tas var būt piemērots tikai sākotnēji tīra ūdens saglabāšanai ilgstošai uzglabāšanai (piemēram, iekšā kosmosa kuģi, pārgājieni vai dzeramā ūdens pildīšana pudelēs). Sadzīves filtros tiek izmantota kasetņu sudraba pārklājums uz aktīvās ogles bāzes. Tas tiek darīts, lai novērstu filtru mikrobu piesārņošanu, jo filtrētā organiskā viela ir laba uzturvielu barotne daudzām baktērijām.

5.1.3. Ietekmes mehānisms

Mūsdienās ir daudz teoriju, kas izskaidro sudraba darbības mehānismu uz mikroorganismiem. Visizplatītākā ir adsorbcijas teorija, saskaņā ar kuru šūna zaudē savu dzīvotspēju elektrostatisko spēku mijiedarbības rezultātā, kas rodas starp baktēriju šūnām, kurām ir negatīvs lādiņš, un pozitīvi lādētiem sudraba joniem, kad baktēriju šūna to adsorbē. .

Vorazs un Toferns (1957) skaidroja sudraba pretmikrobu iedarbību ar SH un COOH grupu saturošu enzīmu nespēju, bet K. Tonlijs, H. Vilsons – ar osmotiskā līdzsvara pārkāpumu.

Saskaņā ar citām teorijām notiek kompleksu veidošanās nukleīnskābes ar smagajiem metāliem, kā rezultātā tiek traucēta DNS stabilitāte un attiecīgi arī baktēriju dzīvotspēja.

Pastāv pretējs viedoklis, ka sudrabam nav tiešas ietekmes uz šūnu DNS, bet gan netieši, palielinot intracelulāro brīvo radikāļu daudzumu, kas samazina intracelulāro aktīvo skābekļa savienojumu koncentrāciju. Tiek arī pieņemts, ka viens no sudraba jonu plašās pretmikrobu iedarbības iemesliem ir Na + un Ca ++ transmembrānas transporta kavēšana.

Pamatojoties uz datiem, sudraba iedarbības mehānisms uz mikrobu šūnu ir šāds: sudraba jonus sorbē šūnas membrāna, kas veic aizsargfunkciju. Šūna joprojām ir dzīvotspējīga, taču tiek pārkāptas dažas tās funkcijas, piemēram, dalīšanās (bakteriostatiska iedarbība). Tiklīdz sudrabs ir adsorbēts uz mikrobu šūnas virsmas, tas iekļūst tajā, inhibē elpošanas ķēdes enzīmus, kā arī atvieno oksidācijas procesus mikrobu šūnās, izraisot šūnu nāvi.

Koloidālais sudrabs ir produkts, kas sastāv no mikroskopiskām sudraba daļiņām, kas suspendētas demineralizētā un dejonizētā ūdenī. Koloidālais sudrabs, ko iegūst ar elektrolītisku metodi, ir dabiska antibiotika, ko ASV Federālā pārtikas un zāļu komisija apstiprinājusi 1920. gadā. Koloidālā sudraba baktericīdās iedarbības efektivitāte ir saistīta ar tā spēju inhibēt. fermenta darbu, kas nodrošina svešu vienšūņu skābekļa apmaiņu, tāpēc tie iet bojā dzīvībai nepieciešamā skābekļa piegādes traucējumu dēļ.

5.1.4. aparatūras dizains

Ir iespējams pagatavot “sudraba” ūdeni mājās, taču tas nav efektīvs. Var ieliet ūdeni sudraba traukā, iegremdēt traukā ar ūdeni sudraba priekšmetus, rotaslietas u.c.... Šobrīd "sudraba" ūdens tiek ražots g. elektroierīces- jonatori. Sudraba jonizatora darbības princips ir balstīts uz elektrolītisko metodi. Strukturāli ierīce sastāv no elektrolītiskās šūnas ar sudraba elektrodiem (sudrabs Ср 99,99) un barošanas bloka, kas savienots ar līdzstrāvas tīklu. Izlaižot līdzstrāvu caur ūdenī iegremdētiem sudraba (vai sudraba-vara) elektrodiem, sudraba elektrods (anods), izšķīdinot, piesātina ūdeni ar sudraba joniem. Iegūtā šķīduma koncentrācija pie noteiktā strāvas stipruma ir atkarīga no strāvas avota darbības laika un attīrītā ūdens tilpuma. Ja pareizi izvēlaties jonizatoru, tad ūdenī izšķīdinātā sudraba atlikuma saturs nepārsniegs robeždevu 10 -4 ... bakteriostatiskā ūdens attīrīšana. Tabulā. 4 parādīti nosacījumi “sudraba” ūdens iegūšanai, izmantojot LK-41 jonatora piemēru (jonatora barošanas avots ir maiņstrāvas avots ar spriegumu 220 V, slodzes strāva, mA 0 ± 20%, pārnestā sudraba masa jonators uz ūdens šķīdums 1 minūti, mg 0,4±20%, apstrādātā ūdens temperatūra ir no 1 līdz 40 °C).

4. tabula

Gatavie sudraba šķīdumi jāuzglabā tumšā vietā vai necaurspīdīgā noslēgtā traukā, jo gaismā sudraba joni tiek pārveidoti par metālu, šķīdums kļūst tumšāks un sudrabs nogulsnējas.

Jonatoru ražošanas sākums Krievijā aizsākās tālajā 1939. gadā, kad sākās stacionāro jonatoru, portatīvo un ceļu LC sēriju masveida ražošana. Ražošana turpinās līdz šai dienai.

Tagad Krievijas tirgū ir dažādu ražotāju un dizainu jonatori, ar elektroniskā vadība un vienkāršākās autonomās kabatas: Nevoton IS, Penguin, Silva, Dolphin, LK, Akvatai utt.

Jonizatora darbības laikā uz sudraba plāksnēm izdalās atomizēts melnais sudrabs, kas neietekmē sagatavotā šķīduma kvalitāti. Sudraba šķīdumā pēc jonizatora izslēgšanas baktēriju iznīcināšanas process nenotiek uzreiz, bet gan turēšanas laika kolonnā norādītajā laikā.

5.1.5. Aktīvo ogļu un ar sudrabu piesātināto katjonu apmaiņas līdzekļu izmantošana

Šobrīd aktīvā ogle tiek izmantota daudzos ūdens attīrīšanas procesos, pārtikas rūpniecībā un ķīmisko tehnoloģiju procesos. Ogļu galvenais mērķis ir organisko savienojumu adsorbcija. Tieši filtrētā organiskā viela ir ideāla augsne baktērijām vairoties, kad ūdens kustība apstājas. Sudraba uzklāšana uz aktīvās ogles kavē baktēriju augšanu filtra iekšpusē, pateicoties šī metāla baktericīdajām īpašībām. Sudraba uzklāšanas tehnoloģija uz ogļu virsmas ir unikāla ar to, ka filtrācijas procesā sudrabs netiek nomazgāts no ogļu virsmas. Atkarībā no ražotāja, izejvielas veida, ogļu kategorijas, uz virsmas tiek uzklāts 0,06–0,12 % sudraba.

Krievijas tirgū ir aktīvās ogles, kas pārklātas ar sudrabu no ražotājiem: C-100 Ag vai C-150 Ag no Purolite; AGC ražo uz aktīvās ogles 207C bāzes, uzņēmums Chemviron Carbon; Krievijas ražotāji piedāvā UAI-1, kas izgatavots no BAU-A kokogles; ogles KAUSORB-213 Ag un KAUSORB-222 Ag iegūst no aktīvās ogles markas KAUSORB-212 un KAUSORB-221 u.c.

Neskatoties uz diezgan augsto oligodinamijas efektivitāti kopumā, nevar runāt par šīs metodes absolūto universālumu. Fakts ir tāds visa rinda kaitīgie mikroorganismi atrodas ārpus tās darbības zonas - daudzas sēnītes, baktērijas (saprofītiskas, sporas veidojošas). Tomēr, izlaižot caur šādu filtru, ūdens parasti ilgstoši saglabā savas baktericīdas īpašības un tīrību.

5.2. Varš

Varš ir ķīmisks elements, ko apzīmē ar simbolu Cu. Elementa nosaukums cēlies no Kipras salas nosaukuma (lat. Cuprum), kur sākotnēji tika iegūts varš. Tam ir sērijas numurs 29, atomsvars - 63,546, valence - I, II, blīvums - 8,92 g / cm 3, kušanas temperatūra - 1083,4 ° C, viršanas temperatūra - 2567 ° C.

Varš ir mīksts, kaļams sarkans metāls, tam ir augsta siltumvadītspēja un elektriskā vadītspēja (ierindojas otrajā vietā aiz sudraba pēc elektrovadītspējas).

Varš dabā ir sastopams gan dažādos savienojumos, gan dabiskā veidā. Ir dažādi vara sakausējumi, slavenākie no tiem ir misiņš - sakausējums ar cinku, bronza - sakausējums ar alvu, vara niķelis - sakausējums ar niķeli u.c., kā piedeva varš ir babbītos.

Varš tiek plaši izmantots elektrotehnikā (tā zemās pretestības dēļ), lai izgatavotu strāvas kabeļus, vadus vai citus vadītājus, piemēram, drukātajos vados. To plaši izmanto dažādos siltummaiņos, kas ietver dzesēšanas, gaisa kondicionēšanas un apkures radiatorus, pateicoties ļoti svarīgai vara īpašībai - augstai siltumvadītspējai.

Daži vara savienojumi var būt toksiski, ja tiek pārsniegta maksimālā pieļaujamā koncentrācija pārtikā un ūdenī. Vara saturu dzeramajā ūdenī regulē arī SanPiN 2.1.4.1074-01, un tas nedrīkst pārsniegt 2 mg/l. Vielas, kurai ir noteikts standarts, kaitīguma ierobežojošā pazīme ir sanitāri toksikoloģiskā.

Vara līmenis dzeramajā ūdenī parasti ir diezgan zems — daži mikrogrami litrā. Vara joni piešķir ūdenim izteiktu "metāla garšu". Vara organoleptiskās noteikšanas jutīguma slieksnis ūdenī ir aptuveni 2–10 mg/l.

5.2.1. Stāsts

Vara antibakteriālās īpašības ir zināmas ļoti ilgu laiku. IN senā krievija medicīniskiem nolūkiem tika izmantots tā sauktais "zvaniņu" ūdens. Viņi to saņēma zvanu liešanas laikā, kad karstais lējums vēl tika atdzesēts ar ūdeni piepildītos traukos. Zvani tika lieti no bronzas - vara un alvas sakausējuma, un, lai uzlabotu to skaņu, šim sakausējumam tika pievienots sudrabs. Dzesēšanas laikā ūdens tika bagātināts ar vara, alvas un sudraba joniem.

Vara un sudraba jonu kopējā darbība pārsniedz "sudraba" ūdens stiprumu, pat ja sudraba jonu koncentrācija pēdējā ir vairākas reizes lielāka. Ir svarīgi saprast, ka pat "zvaniņu" ūdens, ja to lieto nekontrolējami, var nodarīt lielu kaitējumu organismam.

Varš un tā sakausējumi dažkārt tiek izmantoti lokālai ūdens dezinfekcijai, biežāk dezinfekcijai sadzīves un āra apstākļos, bagātinot ūdeni ar vara joniem.

Tāpat jau no seniem laikiem novērots, ka vara traukos uzglabātais vai transportēts ūdens bija vairāk Augstas kvalitātes un ilgu laiku nepasliktinājās, atšķirībā no ūdens, kas atrodas vai tiek transportēts no citiem materiāliem izgatavotos traukos (šādā ūdenī nenotika redzama gļotu veidošanās).

Ir milzīga summa pētnieciskais darbs apstiprina vara baktericīdās īpašības.

5.2.2. Ietekmes mehānisms

Senatnē tika veikti pētījumi, lai noskaidrotu vara antibakteriālās iedarbības mehānismu. Piemēram, 1973. gadā zinātnieki no Columbus Battell Laboratory veica visaptverošu zinātnisku un patentu meklēšanu, kas apkopoja visu pētījumu vēsturi par vara un vara sakausējumu virsmu bakteriostatiskajām un dezinfekcijas īpašībām laika posmā no 1892. līdz 1973. gadam.

Atklājums tika veikts, un vēlāk apstiprināja, ka vara sakausējumu virsmām ir īpašs īpašums– iznīcināt plašu mikroorganismu klāstu.

Pēdējo 10 gadu laikā ir veikti intensīvi pētījumi par vara ietekmi uz nozokomiālo infekciju patogēniem: E. coli, pret meticilīnu rezistentu Staphylococcus aureus (MRSA), A gripas vīrusu, adenovīrusu, patogēnām sēnītēm u.c. Amerika ir pierādījusi, ka vara sakausējuma virsma (atkarībā no sakausējuma markas) spēj nogalināt E. coli pēc 1-4 stundu kontakta, savukārt E. coli populācijas mirst par 99,9%, savukārt, piemēram, uz nerūsējošā tērauda virsma, mikrobi var izdzīvot nedēļu.

Misiņam, ko bieži izmanto durvju rokturiem un spiediena plāksnēm, ir arī baktericīda iedarbība, taču tas prasa vairāk ilgu laiku nekā tīram vara.

2008. gadā pēc ilgstošas ​​izpētes Federālā aizsardzības aģentūra vidi Amerikas Savienotās Valstis (ASV EPA) vara un vairākiem tā sakausējumiem oficiāli piešķīra materiāla ar baktericīdu virsmu statusu.

5.2.3. aparatūras dizains

Varš un tā sakausējumi dažkārt tiek izmantoti lokālai ūdens dezinfekcijai (ja nav citu, piemērotāku metožu un reaģentu, kas nodrošina garantētu dezinfekcijas efektu). Biežāk to izmanto ūdens dezinfekcijai sadzīves un lauka apstākļos, bagātinot ūdeni ar vara joniem.

Tirgū ir pieejami vairāki jonatoru veidi - ierīces, kas izmanto galvaniskā pāra un elektroforēzes principu. Zelts tiek izmantots kā otrais elektrods, kas nodrošina potenciālu starpību. Tajā pašā laikā zelts tiek uzklāts plānā kārtā uz īpaša elektroda substrāta, nav jēgas izgatavot elektrodu tikai no zelta, tāpēc elektroda iekšējā daļa ir izgatavota no vara un sudraba sakausējuma noteiktā veidā. attiecība, kā likums, sakausējums 17/1. Strukturāli tā var būt vienkārša vara-sudraba sakausējuma plāksne (17/1), kas mijas ar zeltu, vai sarežģītāka plūsmas tipa ierīce ar mikrokontrollera vadības ierīci.

6. Ultravioletā dezinfekcija

6.1. Metodes apraksts

Elektromagnētisko starojumu viļņu garumu diapazonā no 10 līdz 400 nm sauc par ultravioleto.

Dabisko un notekūdeņu dezinfekcijai tiek izmantots bioloģiski aktīvs UV starojuma spektra apgabals ar viļņa garumu no 205 līdz 315 nm, ko sauc par baktericīdo starojumu. Vislielākā baktericīda iedarbība (maksimālā virucīdā iedarbība) ir elektromagnētiskajam starojumam pie viļņa garuma 200–315 nm un maksimālā izpausme 260 ± 10 nm apgabalā. Mūsdienu UV ierīces izmanto starojumu ar viļņa garumu 253,7 nm.

a – ultravioletās baktericīdās iedarbības līkne b – ultravioletās baktericīdās iedarbības līkne un DNS un olbaltumvielu absorbcijas spektri

UV dezinfekcijas metode ir zināma kopš 1910. gada, kad tika uzbūvētas pirmās artēziskā ūdens attīrīšanas stacijas Francijā un Vācijā. Ultravioleto staru baktericīda iedarbība ir izskaidrojama ar fotoķīmiskām reakcijām, kas to ietekmē notiek DNS un RNS molekulu struktūrā, kas veido dzīvo organismu reproducējamības mehānisma universālo informatīvo bāzi.

Šo reakciju rezultāts ir neatgriezenisks DNS un RNS bojājums. Turklāt UV starojuma iedarbība izraisa traucējumus mikroorganismu membrānu un šūnu sieniņu struktūrā. Tas viss galu galā noved pie viņu nāves.

Dezinfekcijas mehānisms ar UV starojumu ir balstīts uz vīrusu DNS un RNS molekulu bojājumiem. Fotoķīmiskā iedarbība ietver plīsumu vai izmaiņas ķīmiskās saites organiskā molekula fotonu enerģijas absorbcijas rezultātā. Ir arī sekundāri procesi, kuru pamatā ir brīvo radikāļu veidošanās ūdenī UV starojuma ietekmē, kas pastiprina virucīdo efektu.

Inaktivācijas pakāpe jeb UV starojuma rezultātā nogalināto mikroorganismu procentuālais daudzums ir proporcionāls starojuma intensitātei un iedarbības laikam.

Radiācijas intensitātes un laika reizinājumu sauc par starojuma devu (mJ / cm 2), un tas ir virucīdās enerģijas mērs. Mikroorganismu atšķirīgās rezistences dēļ UV deva, kas nepieciešama, lai tos inaktivētu par 99,9%, ļoti atšķiras no zemām devām baktērijām līdz ļoti lielām devām sporām un vienšūņiem.

Ūdens UV dezinfekcijas uzstādīšanas shēma

6.2. Radiācijas deva

Galvenie faktori, kas ietekmē dabiskās un notekūdeņu dezinfekcijas ar UV starojumu efektivitāti, ir:

- dažādu vīrusu jutība pret UV starojuma iedarbību;

- lampas jauda;

- UV starojuma absorbcijas pakāpe ūdens vidē;

- suspendēto vielu līmenis dezinficētajā ūdenī.

Dažādi vīrusu veidi vienādos apstarošanas apstākļos atšķiras pēc jutības pret UV starojumu. Inaktivācijai nepieciešamās starojuma devas noteikti veidi Tabulā ir doti vīrusi par 99,0–99,9%. 5.

5. tabula

(Informācija sniegta saskaņā ar MUK 43.2030-05 "Dzeramo un notekūdeņu dezinfekcijas ar UV starojumu efektivitātes sanitārā un virusoloģiskā kontrole").

Izejot cauri ūdenim, UV starojums tiek novājināts absorbcijas un izkliedes efekta dēļ. Absorbcijas pakāpi nosaka attīrītā ūdens fizikāli ķīmiskās īpašības, kā arī tā slāņa biezums. Lai ņemtu vērā šo vājināšanos, tiek ieviests ūdens absorbcijas koeficients

Ko nozīmē dzeramā ūdens dezinfekcija? Ar to saprot vairākus pasākumus, kuru mērķis ir pilnībā vai daļēji likvidēt vīrusus un baktērijas ūdenī, kas var izraisīt daudzas infekcijas slimības.

Bet tajā pašā laikā jāsaprot, ka pilnīga ūdens attīrīšana no visām baktērijām padarīs to nepiemērotu lietošanai pārtikā. Tāpēc jābūt ļoti uzmanīgiem gan izvēloties konkrētu dezinfekcijas metodi, gan veicot ūdens parauga ķīmisko un bioloģisko analīzi. Ir vairākas metodes, kā ietekmēt kaitīgos mikroorganismus:

• Ķīmiskā viela vai reaģents;
• Fizisks vai bez reaģentiem;
• Kombinēts.

Mikroorganismi

Katra no šīm metodēm ļauj noteiktā veidā atbrīvoties no jebkādiem kaitīgiem mikroorganismiem. Piemēram, ķīmiskās metodes darbojas ar īpašu koagulantu reaģentu palīdzību, kas tiek pievienoti ūdenim speciāli dezinfekcijas nolūkos. Tā ir hlorēšana, ozonēšana, nātrija hipohlorīta, sudraba, silīcija un daudzu citu vielu izmantošana, kas palīdz vai nu atbrīvoties no "kaitēkļiem", vai vismaz palēnināt to vairošanos. Bezreaģentu metodes - ūdens dezinfekcija, izmantojot fizisku nereaģenta iedarbību uz šķidrumu. Tās ir UV starojums, elektroimpulsu dezinfekcija un citas līdzīgas metodes.

Tiek izmantotas kombinētās metodes, pārmaiņus izmantojot gan fizikālo, gan ķīmisko iedarbību. Šī dezinfekcijas pieeja ir visefektīvākā un, kā likums, ļauj sasniegt ne tikai pilnīgu šķidruma dezinfekciju, bet arī novērst baktēriju un vīrusu sekundāro vairošanos ūdenī. Turklāt vairāku metožu izmantošana ļauj arī attīrīt to no citiem piesārņotājiem.

Ūdens ķīmiskā dezinfekcija

Tie ietver šķidruma apstrādi ar oksidējošiem koagulantiem: ozonu, nātrija hipohlorītu, hloru un citiem. Tie ietver smago metālu jonus. Lai panāktu visstabilāko dezinfekcijas efektu ar šo metodi, jums ir jāspēj pēc iespējas precīzāk noteikt ievadāmā reaģenta devu un pēc tam nodrošināt nepieciešamo laika periodu, lai ūdens nonāktu saskarē ar viela.

Devu nosaka ar aprēķinu metodēm, kā arī izmēģinājuma dezinfekciju. Jāatzīmē, ka ir ļoti svarīgi precīzi aprēķināt devu. Tā kā neliela deva var ne tikai nedarboties, bet arī nodrošināt strauju baktēriju skaita pieaugumu šķīdumā. Šādas iedarbības piemērs ir ozons, kas nelielos daudzumos iznīcina dažas baktērijas, veidojot īpašus savienojumus, kas pamodina iepriekš snaudušās baktērijas un rada ideālus apstākļus vairošanai.

Lai nodrošinātu ilgstošu iedarbību, reaģenta deva parasti tiek aprēķināta pārmērīgi, kas garantēti iznīcinās ūdenī esošos mikroorganismus un periodā pēc ūdens dezinfekcijas neļaus tiem vairoties.

Bet pārpalikumam jābūt tieši tādam, lai notiktu dezinfekcija, bet tajā pašā laikā cilvēki, kas patērē ūdeni kā dzērienu, nav saindēti, jo lielākā daļa reaģentu ir diezgan toksiski un var veidot noturīgus mutagēnus un kancerogēnus savienojumus.

• Hlorēšana

Neskatoties uz daudzu mūsdienu ūdens attīrīšanas un dezinfekcijas metožu klātbūtni, mūsu valstī ūdensapgādes praksē joprojām tiek izmantota hlorēšana. Tas izskaidrojams ar lietošanas vienkāršību, apkopi, kā arī augstu efektivitāti un, protams, reaģenta zemajām izmaksām. Svarīga priekšrocība šīs metodes pielietošanā, pirmkārt, ir tās sekas. Pat ar nelielu hlora pārpalikumu (piemēram, ūdens satur apmēram 0,5 mg/l hlora atlikuma) mikroorganismu vairošanās nenotiek atkārtoti.

Bet šai metodei ir arī daži trūkumi. Hloram, oksidējot, ir ļoti augsta pakāpe mutagenitāte, toksicitāte, kancerogenitāte. Pat sekojošā ūdens attīrīšana ar aktivēto ogli pilnībā nenoņem hlorēšanas procesā radušos savienojumus. Viņiem ir diezgan augsta pretestība un tie nopietni piesārņo dzeramo ūdeni. Tad rezultātā notece ved uz upēm, un pēc tam toksiskās vielas nonāk lejup pa straumi. Tāpēc joprojām tiek meklēti reaģenti, kuriem būs laba spēja dezinficēt dzeramo ūdeni, vienlaikus radot mazāk “blakusparādību” lietošanas procesā.

Pagaidām visvairāk pozitīvas atsauksmes gadā tika izmantots hlora dioksīds, kura spēja iedarboties uz vīrusiem un baktērijām ir daudz augstāka nekā vienkāršajam hloram. Tas pats reaģents un ūdens piesārņojuma pakāpe ir par kārtu mazāka. Tiesa, hlora dioksīds ir diezgan dārgs, un tas ir jāražo uzreiz lietošanas vietā. Turklāt tās izredzes nesniedzas tālāk par mazām iekārtām ar zemu produktivitāti.

Izmanto hlorēšanā ar hloru, balinātāju un citiem elementa atvasinājumiem. Neatkarīgi no galvenā funkcija(ar to domāta dezinfekcija), hlors palīdz arī kontrolēt smaku, garšu, novērš aļģu augšanu, uztur tīrus filtrus, atdala mangānu, dzelzi, iznīcina sērūdeņradi, maina krāsu utt.

Hlora lietošanas risks vairāk saistīts ar trihalometānu veidošanos. Metāna atvasinājumiem jebkurā formā ir spēcīga kancerogēna iedarbība uz cilvēka ķermeni, tādējādi veicinot vēža šūnu augšanu. Zīmīgi, ka verdošs hlorēts ūdens, ko daudzi uzskata par izeju no šīs situācijas, situāciju tikai pasliktina, jo augstas temperatūras ietekmē hlorētā ūdenī veidojas ļoti spēcīga inde, ko sauc par dioksīnu.

Pētījumi liecina, ka hlors un citi tā atvasinājumi izraisa kuņģa-zarnu trakta, aknu, sirds un asinsvadu sistēmas slimības, kā arī hipertensiju, aterosklerozi, dažāda veida alerģijas, ietekmē ādu un matus. Hlors sadala olbaltumvielas organismā.

Daudzi uzskata, ka, lai pēc hlorēšanas veidotos pēc iespējas mazāk kaitīgo savienojumu, ūdens vispirms ir jāattīra no dažādiem piemaisījumiem, jo ​​savienojumi veidojas hlora mijiedarbības rezultātā ar šķidrumā izšķīdinātām organiskām vielām.

• Ozonēšana

Šķidrā ozonēšana ļauj sadalīt ozona daļiņas šķīdumā, tādējādi veidojot atomu skābekli. Tas ļauj iznīcināt mikrobu šūnas enzīmu sistēmu un oksidēt dažus savienojumus, kas var dot ūdenim diezgan uzmācīgi nepatīkamu smaku. Šī metode prasa precīzus aprēķinus, jo ar ozona pārpalikumu ūdenī var parādīties nepatīkama smaka. Turklāt pārāk daudz ozona var paātrināt metāla korozijas procesu. Tas atspoguļojas ne tikai santehnikas sistēmā, bet arī sadzīves tehnikā un traukos, kas nonāk saskarē ar šo ūdeni.

No higiēnas viedokļa šī ir labākā ķīmiskā metode, kas spēj nodrošināt visātrāko un, galvenais, cilvēkiem un videi drošāko ūdens dezinfekciju, neveidojot pēc tam kancerogēnu, ļoti toksisku savienojumu. Bet šī metode prasa iespaidīgu elektroenerģijas patēriņu, sarežģītu iekārtu darbību un augsti kvalificētu servisu. Tāpēc šī metode visefektīvāk darbojas galvenokārt centralizētās ūdensapgādes sistēmās. Ir vērts pieminēt, ka tā lietošana ir diezgan dārga.

Pati gāze ir diezgan bīstama ražošanas procesā, toksiska un pat sprādzienbīstama. Daudzas firmas piedāvā stacionāras instalācijas kotedžām, taču jāsaprot, ka bez kvalificētām apkopes un kontroles sistēmām šādas ierīces var saindēt gaisu un ūdeni, kā rezultātā arī saimniekus. Šādā instalācijā vienmēr pastāv arī sprādzienbīstamas situācijas risks.

Saskaņā ar dažiem ziņojumiem pēc ozonēšanas var rasties sekundāra baktēriju skaita palielināšanās. Tas ir saistīts ar faktu, ka pēc šādas ūdens attīrīšanas sākas humusvielu fenola grupu sadalīšanās. Un tie veicina citu mikroorganismu aktivizēšanu, kas pirms apstrādes bija “aktīvā” stāvoklī. Tāpēc 100% augstas kvalitātes tīrīšana no ozona nav gaidāma. Bet atšķirībā no hlora ozons bīstamības ziņā pieder pie pirmās kategorijas. Tāpat ozona ietekmes uz metāliem (korozija) dēļ pirms attīrītā ūdens izlaišanas pa caurulēm ir jāsagaida ozona sabrukšanas periods. Izņēmums var būt svaigi apstrādāta ūdens transportēšana no noteikta veida plastmasas, betona, azbestcementa un citiem līdzīgiem materiāliem.

• Polimēru reaģenti/antiseptiķi

Atsevišķa reaģenta ūdens attīrīšanas metode ir dezinfekcija ar polimēru reaģentiem, kas pieder pie polimēru antiseptisku līdzekļu klases. visvairāk slavens pārstāvis no šīs klases ir Biopag. Salīdzinot ar hloru un ozonu, šīs zāles nekaitē veselībai, tai nav lokālas kairinošas iedarbības uz gļotādām un ādu, kā arī neizraisa alerģiskas reakcijas. Arī starp priekšrocībām: ūdens smaržas, krāsas, garšas trūkums attīrīšanas procesa beigās, metālu korozijas trūkums un peldkostīmu kaitējums. Šādu antiseptisku līdzekļu lietošana ir ārkārtīgi vienkārša, taču, neskatoties uz to, tiem ir ilgstoša dezinfekcijas iedarbība. Šo ūdens dezinfekcijas veidu visbiežāk izmanto publiskajos baseinos.

• Citi reaģenti

Tāpat reaģentu metodēs tiek izmantoti dažādi smago metālu savienojumi, jods, broms u.c. Bet tiem ir vajadzīgas noteiktas zināšanas aprēķinu lietošanā un precizitāte. Savukārt dzeramā ūdens dezinfekcija ar to palīdzību tiek veikta daudz efektīvāk un labāk. Dezinfekcija, izmantojot smago metālu jonus, bieži tiek izdalīta kā atsevišķa metode - oligodinamiskā ūdens dezinfekcija. Visbiežāk tiek izmantoti cēlmetālu joni. Lielisks piemērs ir sudrabs. Bet jums ir jāsaprot, ka tas neizņem no ūdens, bet tikai kavē baktēriju augšanu darbības laikā. Turklāt šī metode prasa noteiktu daudzumu norādītās vielas. Sudrabs ātri uzkrājas organismā, bet izdalās ļoti smagi un lēni.

Citi reaģenti, kas netiek plaši izmantoti, ietver spēcīgus oksidētājus, piemēram, nātrija hipohlorītu. Šo konkrēto reaģentu izmanto gadījumos, kad ūdens indikatori ir diezgan nestabili un bieži mainās. Lietošanas indikācija var būt planktona klātbūtne šķidrumā, organiskās vielas, kas ietekmē ūdens krāsas pakāpi. Nātrija hipohlorīta izmantošana, ko iegūst, elektrolīzējot 2-4% nātrija hlorīda šķīdumus (tas ir parastais galda sāls) vai mineralizētu ūdeni, tiek uzskatīts par vienu no daudzsološākajiem un drošākajiem cilvēkiem un videi ūdens attīrīšanas metodēm. Pēc ķīmiski baktericīdās iedarbības nātrija hidrohlorīds ir identisks izšķīdinātam hloram, bet tajā pašā laikā tam ir ilgstoša iedarbība un tas ir drošāks veselībai. Tas ir arī drošāks videi.

Starp trūkumiem jāatzīmē: palielināts reaģenta patēriņš tā zemās konversijas pakāpes dēļ. Pārējais paliek ūdenī kā “balasts”, palielinot sāļumu šķīdumā. Sāls daudzuma samazināšana pēc dekontaminācijas bieži prasa daudz vairāk enerģijas un anoda materiāla patēriņa. Un tas jau ir daudz dārgāks nekā hlorēšana.

Fiziskā ūdens dezinfekcija

Fizikālās metodes ietver tās metodes, kas ietekmē šķidrumu ar UV stariem, ultraskaņu un citiem procesiem. Pirmkārt, tiek veikta iepriekšēja attīrīšana: ūdens tiek filtrēts un koagulēts. Tas palīdz noņemt suspendētās daļiņas, iespaidīgu mikroorganismu daļu šķidrumā, helmintu olas.

Ultravioletā starojuma pielietošanas laikā pieejamajam ūdens tilpumam jāpavada noteikts enerģijas daudzums. Aprēķiniet tā daudzumu šādi: starojuma jauda, ​​kas tiek reizināta ar kontakta laiku. Šajā gadījumā ir nepieciešams noteikt ūdens piesārņojumu ar bioorganismiem. Šajā gadījumā aprēķina mikroorganismu skaitu uz 1 ml šķidruma. Noteikt arī indikatorbaktēriju klātbūtni ūdenī, kas pieder Escherichia coli grupai (saīsinājumā BGKP). E. coly - tās galvenais pārstāvis - tiek noteikts pavisam vienkārši.

Kopumā jāapzinās, ka CGB atrodas ūdenī, kas ir piesārņots ar fekālijām. Šiem organismiem ir visaugstākā izturība pret dezinfekcijas procesiem. E.coly ir visnekaitīgākais no grupas un palīdz identificēt ūdens bakteriālo piesārņojumu. Saskaņā ar SanPiN 2.1.4.1074-01, kopējais skaits baktēriju skaits nedrīkst pārsniegt 50 uz 100 ml kolipomas baktēriju.

Bet šo normu ne vienmēr var saistīt ar ūdens dezinfekciju no vīrusiem. Tā, piemēram, ultravioletais starojums un hlors nodrošina atsevišķi dažādi līmeņiūdens attīrīšana un dezinfekcija atbilstoši coli indeksam. Tādējādi UV stariem ir labāka ietekme uz bioorganismiem nekā hlors. Bet ozons pēc tīrīšanas rezultātiem būs aptuveni vienāds ar UV stariem.

• Ūdens apstrāde ar UV stariem

UV stari var ietekmēt šūnu vielmaiņu, baktēriju šūnu enzīmu sistēmas. Tie iznīcina veģetatīvās un, kas ir svarīgi, sporu baktērijas, kuras ir diezgan grūti iznīcināt. Ūdens organoleptiskās īpašības nemainās. Šāda veida ārstēšana nevar ietekmēt toksisko vielu veidošanos, un tāpēc nav arī augšējās devas sliekšņa. Attiecīgi, palielinot UV starojuma devu, varēsiet sasniegt vislabākos rezultātus ūdens attīrīšanā un dezinfekcijā. Bet šai metodei ir arī trūkums - pilnīga pēcefekta neesamība. Šādi procesi arī prasa klientam veikt kapitālieguldījumus laukā: daudz lielākus nekā ar hlorēšanu, bet ievērojami mazāk nekā ar ozonēšanu. Tāpēc individuālai lietošanai šādas instalācijas būs visvairāk labākais variants, jo mazākas ierīces izmaksās aptuveni hlorēšanas līmenī, tikai ar visām no tā izrietošajām šāda veida ūdens dezinfekcijas priekšrocībām.

Visbiežāk šādas iekārtas efektivitāti var samazināt viens faktors: kvarca lampu piesārņojums ar minerālu sāļu nogulsnēm, kuru pamatā ir minerāli-organiskais sastāvs. Šis jautājums tiek atrisināts vienkārši - vai nu ūdenim tiek pievienotas pārtikas skābes (etiķis lieliski tiek galā ar līdzīgu problēmu), cirkulējot caur instalāciju, vai arī tiek mehāniski notīrīta lampu virsma.

Dezinfekcija ar UV starojumu tiek veikta tikai pēc iepriekšējas ūdens attīrīšanas, jo ūdenī esošie piesārņotāji var vienkārši atcelt visu procesu, pārbaudot UV starus. Optimālais viļņa garums ir 200-295 nm. Visefektīvākais ir "zelta vidusceļš" - 260 nm. Šis starojuma līmenis aktīvi iznīcina šūnu citoplazmu, ietekmējot olbaltumvielu koloīdus.

Ultravioletais starojums, bez pārspīlējuma, mūsdienās ir visvairāk efektīva metodeūdens dezinfekcija. Šis rīks pieder pie spektra neredzamās īsviļņu daļas. UV lampas kalpošanas laiks ir vidēji vairāki tūkstoši stundu.

• Ultraskaņas dezinfekcija

Ūdens dezinfekcija, izmantojot ultraskaņas iekārtas, balstās uz noteiktu skaņas frekvenču spēju izraisīt kavitāciju, t.i. veido tukšumus, kas rada lielas spiediena atšķirības. Šāda disonanse izraisa šūnu membrānu plīsumu un sekojošu baktēriju šūnas nāvi. Baktericīdās iedarbības līmenis ir atkarīgs no skaņas vibrāciju intensitātes. Taču šīm instalācijām ir nepieciešams noteikts aprīkojums, kvalificēta apkope, turklāt tās ir diezgan dārgas.

Ultraskaņu ražo ģenerators - magnetostriktīvs vai pjezoelektrisks. Lai dezinfekcija tiktu veikta pēc iespējas efektīvāk, tiek radīta skaņas frekvence 48 tūkstoši Hz. Runājot par ultraskaņas efektivitāti, ir vērts pieminēt šādu faktu: 20 tūkstošu Hz frekvence ļauj griezt metālus un pat apstrādāt dimantus. Bet zemā frekvencē ultraskaņa var izraisīt baktēriju skaita palielināšanos ūdenī. Tāpēc šādas instalācijas lietotājam ir jābūt zināšanām par notiekošajiem procesiem un dārgu iekārtu apkopi.

• Vāra

Bet tautas vidū populārākais un izplatītākais fiziskā veidā verdošs ūdens saglabāsies ļoti ilgu laiku, kas dod visaugstākos iespējamos rezultātus: tiek iznīcinātas gandrīz visas kaitīgās baktērijas, bakteriofāgi, vīrusi, antibiotikas un daudzi citi bioloģiskie objekti. Tiek izvadītas arī šķidrumā izšķīdušās gāzes, un ūdens pH (cietība) ir ievērojami samazināts. Ūdens garšas īpašības krasi nemainās.

Karikatūra ūdens attīrīšanas metodes

Daudzos gadījumos visefektīvākās būs kompleksās pieejas ūdens dezinfekcijai. Tas attiecas uz nereaģentu un reaģentu metožu izmantošanu. Piemērs varētu būt UV dezinfekcija un sekojoša hlorēšana. Tādējādi tiks likvidēti ne tikai kaitīgie mikroorganismi, bet tiks garantēta arī sekundārā biopiesārņojuma neesamība. Jāatzīmē, ka šāda kombinēta pieeja ne tikai iznīcinās mikroorganismus ūdenī, bet arī samazinās reaģentu saturu. Tas ne tikai ietaupīs naudu par reaģentiem, bet arī kopumā uzlabos paša ūdens stāvokli.

Bieži tiek izmantota arī ozonēšana, kam seko hlorēšana. Šī iemesla dēļ sekundārai biopiesārņojumam principā nevajadzētu notikt. Pēc procedūras krasi samazinās arī toksisko hloru saturošu savienojumu veidošanās ūdenī.

Ir vērts pieminēt tādu ūdens dezinfekcijas un attīrīšanas metodi kā filtrēšana. Bet šajā gadījumā pilnīga tīrīšana būs iespējama tikai tad, ja filtra elementiem būs mazākas šūnas nekā filtrējamo mikroorganismu izmērs, kas ir aptuveni 1 mikrons. Bet arī šajā gadījumā no ūdens šādā veidā var izņemt tikai baktērijas. Ir zināms, ka vīrusi ir daudz mazāki. Šādos gadījumos tiek izmantoti filtri ar porām 0,1-0,2 mikroni.

Tagad pakāpeniski iegūst popularitāti jauna sistēma filtrēšana, ko sauc par "attīrītāju". Pēc ražotāju domām, šāda ūdens attīrīšana ir diezgan efektīva, jo ierīcē tiek izmantotas vairākas ūdens dezinfekcijas sistēmas. Visizplatītākie attīrītāji ir tie, kuros tiek izmantota visefektīvākā filtrēšanas sistēma.

Šī iekārta ir attīrītājs un ūdens sildītājs ar sekojošu piegādi. Daži modeļi var ne tikai uzsildīt ūdeni līdz 95 grādiem, bet arī atdzesēt to līdz 4 grādiem. Iekārta ir savienota ar caurulēm ar aukstā ūdens padevi, izmantojot speciālu plastmasas cauruli, kas tiek ielikta zem piekārtiem griestiem, grīdlīstes vai kabeļa kanāla.

Šī iekārta ir paredzēta lietošanai birojā vai mājās. Ražotājs arī apgalvo, ka šādā veidā iegūtais ūdens būs daudz lētāks nekā pudelēs pildīts ūdens. Šis fakts to ir grūti apstiprināt vai atspēkot, jo pieteikšanās statistika vēl nav paziņota vietējās atklātajās vietās.

Jauni ūdens dezinfekcijas veidi

Pēdējā laikā ir parādījušās vairāk “jaunas” ūdens attīrīšanas un dezinfekcijas metodes: elektroimpulss un elektroķīmiskā. Spilgtākie šīs tehnikas vietējie pārstāvji ir "Safīrs", "Smaragds", "Akvamarīns". Tie darbojas, izmantojot diafragmas elektroķīmisko reaktoru, caur kuru tiek izvadīts ūdens. Reaktors ir atdalīts ar keramikas-metāla membrānu ar iespēju veikt ultrafiltrāciju anoda un katoda apgabalos. Kad katoda un anoda kamerām tiek piegādāta strāva, tajās sāk veidoties skābi un sārmaini šķīdumi un pēc tam elektrolītisks veidojums (ko sauc arī par aktīvo hloru). Šādā vidē diezgan ātri iet bojā gandrīz visi kaitīgie mikroorganismi, tiek iznīcināti arī daži ūdenī izšķīdinātie savienojumi.

Šādas iekārtas veiktspēja parasti ir atkarīga no plūsmas elementa konstrukcijas un noteikta elementu skaita. Anolītus un katolītus var izmantot arī atsevišķās vienībās. Tos visbiežāk izmanto medicīnas jomā. Bet jāsaprot, ka ūdens tiek tikai dezinficēts un attīrīts. Ražotāju apgalvojumi, ka iegūtais šķīdums kļūst brīnumains un ārstniecisks struktūras maiņas dēļ, ir tikai reklāmas triks. Šo metodi sauc par ECA tehnoloģiju.

Elektroimpulsa darbība ietver elektrisko lādiņu ūdenī, kas izraisa zināmu ultraaugsta spiediena triecienvilni, pēc tam gaismas starojumu un rezultātā ozona veidošanos, kas, kā mēs jau uzzinājām, ir ārkārtīgi iznīcinošs mikroorganismiem un bioloģiskie objekti ūdenī kopumā. Šī šķidruma dezinfekcijas metode ar pareizu ierīces apkopi un visām procedūrām palīdzēs padarīt ūdeni pēc iespējas tīrāku, un, pateicoties izveidotajam ozonam, daži piesārņojošie elementi tiks izvadīti no dezinficētā šķidruma.

Bet iepriekš uzskaitītās jaunās mikroorganismu ietekmēšanas metodes sadzīves vidē nevar izmantot notiekošo procesu sarežģītības un nepieciešamo zināšanu dēļ, kas būs jāpielieto praksē. Turklāt šādam aprīkojumam būs nepieciešami ievērojami kapitālieguldījumi.

Ir vērts pieminēt, ka sākotnēji sanitārie standarti nenozīmē visu ūdenī esošo kaitīgo mikroorganismu pilnīgu iznīcināšanu. Dezinfekcijas mērķis patiesībā bija cilvēka veselībai bīstamāko baktēriju, vīrusu un citu bioloģisko elementu noņemšana vai inaktivācija, jo pilnīgi sterils ūdens var kaitēt cilvēka veselībai.

Ņemot vērā ūdens attīrīšanas nepieciešamību galvenokārt cilvēku veselībai, ir vērts izvēlēties optimālākās dezinfekcijas iespējas. Bet pirms noteiktu lēmumu pieņemšanas ir jānosaka ūdens piesārņojuma līmenis ne tikai ar bioloģiskajiem un minerālajiem savienojumiem, bet arī ar mikroorganismiem. Pareiza iemeslu noteikšana palīdzēs izvēlēties vispareizāko variantu.