Методы обеззараживания воды. Современные методы обеззараживания воды

По способу воздействия на микробов методы обеззараживания воды раделяют на химические, физические и комбинированные. В химическом методе должный эффект достигается путем внесения в воду биологически активных соединений. Физические методы обеззараживания подразумевают собой обработку воды различными физическими воздействиями,ну а в комбинированных применяется одновременно химическое и физическое воздействие.

Головными сооружениями водопровода, питающегося водой из открытого водоема, являются: сооружения для забора и улучшения качества воды, резервуар для чистой воды, насосное хозяйство и водонапорная башня. От нее отходит водовод и разводящая сеть трубопроводов, изготовленных из стали или имеющих антикоррозийные покрытия.

Итак, первый этап очистки воды открытого водоисточника -- это осветление и обесцвечивание. В природе это достигается путем длительного отстаивания. Но естественный отстой протекает медленно и эффективность обесцвечивания при этом невелика. Поэтому на водопроводных станциях часто применяют химическую обработку коагулянтами, ускоряющую осаждение взвешенных частиц. Процесс осветления и обесцвечивания, как правило, завершают фильтрованием воды через слой зернистого материала (например, песок или измельченный антрацит). Применяют два вида фильтрования -- медленное и скорое.

Медленное фильтрование воды проводят через специальные фильтры, представляющие собой кирпичный или бетонный резервуар, на дне которого устраивают дренаж из железобетонных плиток или дренажных труб с отверстиями. Через дренаж профильтрованная воды отводится из фильтра. Поверх дренажа загружают поддерживающий слой щебня, гальки и гравия по крупности, постепенно уменьшающейся кверху, что не дает возможности мелким частицам просыпаться в отверстия дренажа. Толщина поддерживающего слоя -- 0,7 м. На поддерживающий слой загружаютфильтрующий слой (1 м) с диаметром зерен 0,25-0,5 мм. Медленный фильтр хорошо очищает воду только после созревания, которое состоит в следующем: в верхнем слое песка происходят биологические процессы -- размножение микроорганизмов, гидробионтов, жгутиковых, затем их гибель, минерализация органических веществ и образование биологической пленки с очень мелкими порами, способными задерживать даже самые мелкие частицы, яйца гельминтов и до 99% бактерий. Скорость фильтрации составляет 0,1-0,3 м/ч.

Медленнодействующие фильтры применяют на малых водопроводах для водоснабжения сел и поселков городского типа. Раз в 30-60 дней поверхностный слой загрязненного песка снимают вместе с биологической пленкой.

Стремление ускорить осаждение взвешенных частиц, устранить цветность воды и ускорить процесс фильтрования привело к проведению предварительного коагулирования воды. Для этого к воде добавляют коагулянты, т. е. вещества, образующие гидроокиси с быстро оседающими хлопьями. В качестве коагулянтов применяют сернокислый алюминий -- Al2(SO4)3 ; хлорное железо -- FeSl^ сернокислое железо -- FeSO4 и др. Хлопья коагулянта обладают огромной активной поверхностью и положительным электрическим зарядом, что позволяет им адсорбировать даже мельчайшую отрицательно заряженную взвесь микроорганизмов и коллоидных гуминовых веществ, которые увлекаются на дно отстойника оседающими хлопьями. Условия эффективности коагуляции -- наличие бикарбонатов. На 1 г коагулянта добавляют 0,35 г Са(ОН)2. Размеры отстойников (горизонтальных или вертикальных) рассчитаны на 2-3-часовое отстаивание воды.

После коагуляции и отстаивания вода подается на скорые фильтры с толщиной фильтрующего слоя песка 0,8 м и диаметром песчинок 0,5-1 мм. Скорость фильтрации воды составляет 5-12 м/час. Эффективность очистки воды: от микроорганизмов -- на 70-98% и от яиц гельминтов -- на 100%. Вода становится прозрачной и бесцветной.

Благодаря тому, что в процессе осветления происходит устранение мутности воды из-за снижения содержания в ней примесей, находящихся во взвешенном состоянии, такой процесс как обеззараживание воды , следующий за ним, значительно упрощается. Это и неудивительно, ведь вместе с песком и яйцами гельминтов в процессе осветления исчезает и значительная часть микроорганизмов.

Очистку фильтра проводят путем подачи воды в обратном направлении со скоростью, в 5-6 раз превышающей скорость фильтрования в течение 10-15 мин.

С целью интенсификации работы описанных сооружений используют процесс коагуляции в зернистой загрузке скорых фильтров (контактная коагуляция). Такие сооружения называют контактными осветелителями. Их применение не требует строительства камер хлопьеобразования и отстойников, что позволяет уменьшить объем сооружений в 4-5 раз. Контактный фильтр имеет трехслойную загрузку. Верхний слой -- керамзит, полимерная крошка и др. (размер частиц --- 2,3-3,3 мм).

Средний слой -- антрацит, керамзит (размер частиц -- 1,25-2,3 мм).

Нижний слой -- кварцевый песок (размер частиц -- 0,8-1,2 мм). Над поверхностью загрузки укрепляют систему перфорированных труб для введения раствора коагулянта. Скорость фильтрации до 20 м/час.

При любой схеме заключительным этапом обработки воды наводопроводе из поверхностного источника должно быть обеззараживание.

Итак, как обеззараживать воду , спросите вы? Достаточно просто, ведь сегодня существует множество методов, которые помогают полностью очистить воду, сделав ее абсолютно безопасной. Разумеется, пытаться обеззаразить воду самостоятельно не стоит, ведь сегодня создано множество специализированных установок, которые выполнят данную процедуру быстрее, и главное качественнее, чем вы сами.

При организации централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения небольших населенных пунктов и отдельных объектов (дома отдыха, пансионаты, пионерские лагеря) в случае использования в качестве источника водоснабжения поверхностных водоемов необходимы сооружения небольшой производительности. Этим требованиям отвечают компактные установки заводского изготовления "Струя" производительностью от 25 до 800 м3/сутки.

В установке используют трубчатый отстойник и фильтр с зернистой загрузкой. Напорная конструкция всех элементов установки обеспечивает подачу исходной воды насосами первого подъема через отстойник и фильтр непосредственно в водонапорную башню, а затем потребителю. Основное количество загрязнений оседает в трубчатом отстойнике. Песчаный фильтр обеспечивает окончательное извлечение из воды взвешенных и коллоидных примесей.

Хлор для обеззараживания может вводиться либо перед отстойником, либо сразу в фильтрованную воду. Промывку установки проводят 1-2 раза в сутки в течение 5-10 мин обратным потоком воды. Продолжительность обработки воды не превышает 40-60 мин, тогда как на водопроводной станции этот процесс составляет от 3 до 6 ч.

Эффективность очистки и обеззараживания воды на установке "Струя" достигает 99,9%.

Обеззараживание воды может быть проведено химическими и физическими (безреагентными) методами.

Остановимся немного поподробнее на каждом из этих методов, чтобы выяснить чем обеззараживают воду в каждом из них. Немного ниже приведены принципы обеззараживания воды в каждом из этих методов и описаны их преимущества и недостатки. И если вы именно сейчас выбираете как очистить воду, то внимательно ознакомьтесь с данной весьма полезной информацией.

К химическим методам обеззараживания воды относят хлорирование и озонирование. Задача обеззараживания -- уничтожение патогенных микроорганизмов, т. е. обеспечение эпидемической безопасности воды.

Россия была одной из первых стран, в которой хлорирование воды стало применяться на водопроводах. Произошло это в 1910 г. Однако на первом этапе хлорирование воды проводили только при вспышках водных эпидемий.

В настоящее время хлорирование воды является одним из наиболее широко распространенных профилактических мероприятий, сыгравших огромную роль в предупреждении водных эпидемий. Этому способствует доступность метода, его дешевизна и надежность обеззараживания, а также многовариантность, т. е. возможность обеззараживать воду на водопроводных станциях, передвижных установках, в колодце (при его загрязнении и ненадежности), на полевом стане, в бочке, ведре и во фляге. Принцип хлорирования основан на обработке воды хлором или химическими соединениями, содержащими хлор в активной форме, обладающей окислительным и бактерицидным действием.

Химизм происходящих процессов состоит в том, что при добавлении хлора к воде происходит его гидролиз:

т. е. образуются соляная и хлорноватистая кислота. Во всех гипотезах, объясняющих механизм бактерицидного действия хлора, хлорноватистой кислоте отводят центральное место. Небольшие размеры молекулы и электрическая нейтральность позволяют хлорноватистой кислоте быстро пройти через оболочку бактериальной клетки и воздействовать на клеточные ферменты (SH-группы;), важные для обмена веществ и процессов размножения клетки. Это подтверждено при электронной микроскопии: выявлено повреждение оболочки клетки, нарушение ее проницаемости и уменьшение объема клетки.

На крупных водопроводах для хлорирования применяют газообразный хлор, поступающий в стальных баллонах или цистернах в сжиженном виде. Используют, как правило, метод нормального хлорирования, т. е. метод хлорирования по хлорпотребности.

Имеет важное значение выбор дозы, обеспечивающий надежное обеззараживание. При обеззараживании воды хлор не только способствует гибели микроорганизмов, но и взаимодействует с органическими веществами воды и некоторыми солями. Все эти формы связывания хлора объединяются в понятие "хлорпоглощаемость воды".

В соответствии с СанПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода..." доза хлора должна быть такой, чтобы после обеззараживания в воде содержалось 0,3-0,5 мг/л свободного остаточного хлора. Этот метод, не ухудшая вкуса воды и не являясь вредным для здоровья, свидетельствует о надежности обеззараживания. Количество активного хлора в миллиграммах, необходимое для обеззараживания 1 л воды, называют хлорпотребностью.

Кроме правильного выбора дозы хлора, необходимым условием эффективного обеззараживания является хорошее перемешивание воды и достаточное время контакта воды с хлором: летом не менее 30 минут, зимой не менее 1 часа.

Модификации хлорирования: двойное хлорирование, хлорирование с аммонизацией, перехлорирование и др.

Двойное хлорирование предусматривает подачу хлора на водопроводные станции дважды: первый раз перед отстойниками, а второй -- как обычно, после фильтров. Это улучшает коагуляцию и обесцвечивание воды, подавляет рост микрофлоры в очистных сооружениях, увеличивает надежность обеззараживания.

Хлорирование с аммонизацией предусматривает введение в обеззараживаемую воду раствора аммиака, а через 0,5-2 минуты -- хлора. При этом в воде образуются хлорамины -- монохлорамины (NH2Cl) и дихлорамины (NHCl2), которые также обладают бактерицидным действием. Этот метод применяется для обеззараживания воды, содержащей фенолы, с целью предупреждения образования хлорфенолов. Даже в ничтожных концентрациях хлорфенолы придают воде аптечный запах и привкус. Хлорамины же, обладая более слабым окислительным потенциалом, не образуют с фенолами хлорфенолов. Скорость обеззараживания воды хлораминами меньше, чем при использовании хлора, поэтому продолжительность дезинфекций воды должна быть не меньше 2 ч, а остаточный хлор равен 0,8-1,2 мг/л.

Перехлорирование предусматривает добавление к воде заведомо больших доз хлора (10-20 мг/л и более). Это позволяет сократить время контакта воды с хлором до 15-20 мин и получить надежное обеззараживание от всех видов микроорганизмов: бактерий, вирусов, риккетсий Бернета, цист, дизентерийной амебы, туберкулеза и даже спор сибирской язвы. По завершении процесса обеззараживания в воде остается большой избыток хлора и возникает необходимость дехлорирования. С этой целью в воду добавляют гипосульфит натрия или фильтруют воду через слой активированного угля.

Перехлорирование применяется преимущественно в экспедициях и военных условиях.

К недостаткам метода хлорирования следует отнести:

сложность транспортировки и хранения жидкого хлора и его токсичность;

продолжительное время контакта воды с хлором и сложность подбора дозы при хлорировании нормальными дозами;

образование в воде хлорорганических соединений и диоксинов, небезразличных для организма;

изменение органолептических свойств воды.

И тем не менее высокая эффективность делает метод хлорирования самым распространенным в практике обеззараживания воды.

Оно и понятно, ведь обеззараживание воды хлором это самый дешевый, и вместе с этим, действенный способ. К тому же, благодаря современной технологии обеззараживания воды гипохлоритом натрия сегодня можно значительно уменьшить вредность воздействия данного метода на окружающую среду. Само собой, по сравнению с традиционным жидким хлором этот метод более дорогой, но зато куда более безопасный.

В поисках безреагентных методов или реагентов, не изменяющих химического состава воды, обратили внимание на озон. Впервые эксперименты с определением бактерицидных свойств озона были проведены во Франции в 1886 г. Первая в мире производственная озонаторная установка была построена в 1911 г. в Петербурге.

В настоящее время метод озонирования воды является одним из самых перспективных и уже находит применение во многих странах мира -- Франции, США т. д. У нас озонируют воду в Москве, Ярославле, Челябинске, на Украине (Киев, Днепропетровск, Запорожье и др.).

Озон (О3) -- газ бледно-фиолетового цвета с характерным запахом. Молекула озона легко отщепляет атом кислорода. При разложении озона в воде в качестве промежуточных продуктов образуются короткоживущие свободные радикалы НО2 и ОН. Атомарный кислород и свободные радикалы, являясь сильными окислителями, обусловливают бактерицидные свойства озона.

Наряду с бактерицидным действием озона в процессе обработки воды происходит обесцвечивание и устранение привкусов и запахов.Озон получают непосредственно на водопроводных станциях путем тихого электрического разряда в воздухе. Установка для озонирования воды объединяет блоки кондиционирования воздуха, получения озона и смешения его с обеззараживаемой водой. Косвенным показателем эффективности озонирования является остаточный озон на уровне 0,1-0,3 мг/л после камеры смешения.

Преимущества озона перед хлором при обеззараживании воды состоит в том, что озон не образует в воде токсических соединений (хлорорганических соединений, диоксинов, хлорфенолов и др.), улучшает органолептические показатели воды и обеспечивает бактерицидный эффект при меньшем времени контакта (до 10 мин). Он более эффективен по отношению к патогенным простейшим -- дизентерийной амебе, лямблиям и др.

Широкое внедрение озонирования в практику обеззараживания воды сдерживается высокой энергоемкостью процесса получения озона и несовершенством аппаратуры.

Олигодинамическое действие серебра в течение длительного времени рассматривалось как средство для обеззараживания преимущественно индивидуальных запасов воды. Серебро обладает выраженным бактериостатическим действием. Даже при введении в воду незначительного количества ионов микроорганизмы прекращают размножение, хотя остаются живыми и даже способными вызвать заболевание. Концентрации серебра, способные вызвать гибель большинства микроорганизмов, при длительном употреблении воды токсичны для человека. Поэтому серебро в основном применяется для консервирования воды при длительном хранении ее в плавании, космонавтике и т. д.

Для обеззараживания индивидуальных запасов воды применяются таблетированные формы, содержащие хлор.

Подобные таблетки для обеззараживания питьевой воды идеально подходят для максимально эффективного очищения воды, полученной из природных водных источников. Однако, данные препараты бывают разные, с совершенно различным содержанием хлора, поэтому необходимо внимательно следить за дозировкой. Кроме того, нужно внимательно следить и за сроком годности таких таблеток, иначе вы рискуете не получить нужного результата.

Аквасепт -- таблетки, содержащие 4 мг активного хлора мононатриевой соли дихлори-зоциануровой кислоты. Растворяется в воде в течение 2-3 мин, подкисляет воду и тем самым улучшает процесс обеззараживания.Пантоцид -- препарат из группы органических хлораминов, растворимость -- 15-30 мин., выделяет 3 мг активного хлора.

К физическим методам относятся кипячение, облучение ультрафиолетовыми лучами, воздействие ультразвуковыми волнами, токами высокой частоты, гамма-лучами и др.

Преимущество физических методов обеззараживания перед химическими состоит в том, что они не изменяют химического состава воды, не ухудшают ее органолептических свойств. Но из-за их высокой стоимости и необходимости тщательной предварительной подготовки воды в водопроводных конструкциях применяется только ультрафиолетовое облучение, а приместном водоснабжении -- кипячение.

Ультрафиолетовые лучи обладают бактерицидным действием. Это было установлено еще в конце прошлого века А. Н. Маклановым. Максимально эффективен участок УФ-части оптического спектра в диапазоне волн от 200 до 275 нм. Максимум бактерицидного действия приходится на лучи с длиной волны 260 нм. Механизм бактерицидного действия УФ-облучения в настоящее время объясняют разрывом связей в энзимных системах бактериальной клетки, вызывающим нарушение микроструктуры и метаболизма клетки, приводящим к ее гибели. Динамика отмирания микрофлоры зависит от дозы и исходного содержания микроорганизмов. На эффективность обеззараживания оказывают влияние степень мутности, цветности воды и ее солевой состав. Необходимой предпосылкой для надежного обеззараживания воды УФ-лучами является ее предварительное осветление и обесцвечивание.

Преимущества ультрафиолетового облучения в том, что УФ-лучи не изменяют органолептических свойств воды и обладают более широким спектром антимикробного действия: уничтожают вирусы, споры бацилл и яйца гельминтов.

Ультразвук применяют для обеззараживания бытовых сточных вод, т. к. он эффективен в отношении всех видов микроорганизмов, в том числе и спор бацилл. Его эффективность не зависит от мутности и его применение неприводит к пенообразованию, которое часто имеет место при обеззараживании бытовых стоков.

Гамма-излучение очень эффективный метод. Эффект мгновенный. Уничтожение всех видов микроорганизмов, однако в практике водопроводов пока не находит применения.

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

Методы: Хлорирование Хлор Диоксид хлора Гипохлорит натрия Хлорсодержащие препараты Озонирование Другие реагентные способы дезинфекции воды Кипячение Ультрафиолетовое излучение Электроимпульсный способ Обеззараживание ультразвуком Радиационное обеззараживание

3 слайд

Описание слайда:

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

4 слайд

Описание слайда:

Хлор Хлор является наиболее распространённым из всех веществ, используемых для обеззараживания питьевой воды. Это объясняется высокой эффективностью, простотой используемого технологического оборудования, дешевизной применяемого реагента – жидкого или газообразного хлора – и относительной простотой обслуживания. Очень важным и ценным качеством использования хлора является его последействие. Если количество хлора взято с некоторым расчетным избытком, так чтобы после прохождения очистных сооружений в воде содержалось 0,3–0,5 мг/л остаточного хлора, то не происходит вторичного роста микроорганизмов в воде. Присутствие в воде побочных соединений – один из недостатков использования в качестве дезинфектанта газообразного, а равно и жидкого хлора (Cl2).

5 слайд

Описание слайда:

Диоксид хлора В настоящее время для обеззараживания питьевой воды также предлагается применение диоксида хлора (ClO2), который обладает рядом преимуществ, таких как: более высокое бактерицидное и дезодорирующее действие, отсутствие в продуктах обработки хлорорганических соединений, улучшение органолептических качеств воды, отсутствие необходимости перевозки жидкого хлора. Однако диоксид хлора дорог и должен производиться на месте по достаточно сложной технологии. Его применение имеет перспективу для установок относительно небольшой производительности.

6 слайд

Описание слайда:

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

7 слайд

Описание слайда:

Хлорсодержащие препараты Применение для обеззараживания воды хлорсодержащих реагентов (хлорной извести, гипохлоритов натрия и кальция) менее опасно в обслуживании и не требует сложных технологических решений. Правда, используемое при этом реагентное хозяйство более громоздко, что связано с необходимостью хранения больших количеств препаратов (в 3–5 раз больше, чем при использовании хлора). Во столько же раз увеличивается объем перевозок. При хранении происходит частичное разложение реагентов с уменьшением содержания хлора. Остается необходимость устройства системы притяжно-вытяжной вентиляции и соблюдения мер безопасности для обслуживающего персонала. Растворы хлорсодержаших реагентов коррозионно-активны и требуют оборудования и трубопроводов из нержавеющих материалов или с антикоррозийным покрытием.

8 слайд

Описание слайда:

Озонирование Преимущество озона (О3) перед другими дезинфектантами заключается в присущих ему дезинфицирующих и окислительных свойствах, обусловленных выделением при контакте с органическими объектами активного атомарного кислорода, разрушающего ферментные системы микробных клеток и окисляющего некоторые соединения, которые придают воде неприятный запах (например, гуминовые основания). Кроме уникальной способности уничтожения бактерий, озон обладает высокой эффективностью в уничтожении спор, цист и многих других патогенных микробов. Исторически применение озона началось еще в 1898 г. во Франции, где впервые были созданы опытно-промышленные установки по подготовке питьевой воды. С гигиенической точки зрения озонирование воды – один из лучших способов обеззараживания питьевой воды. При высокой степени обеззараживания воды оно обеспечивает ее наилучшие органолептические показатели и отсутствие высокотоксичных и канцерогенных продуктов в очищенной воде. Метод озонирования воды технически сложен и наиболее дорогостоящ среди других методов обеззараживания питьевой воды.. Технологический процесс включает последовательные стадии очистки воздуха, его охлаждения и осушки, синтеза озона, смешения озоновоздушной смеси с обрабатываемой водой, отвода и деструкции остаточной озоновоздушной смеси, вывода ее в атмосферу. Все это ограничивает использование данного метода в повседневной жизни.

9 слайд

Описание слайда:

Другие реагентные способы дезинфекции воды Применение тяжелых металлов (медь, серебро и др.) для обеззараживания питьевой воды основано на использовании их «олигодинамического» свойства – способности оказывать бактерицидное действие в малых концентрациях. Эти металлы могут вводиться в виде растворов солей либо методом электрохимического растворения. В обоих этих случаях возможен косвенный контроль их содержания в воде. Следует заметить, что ПДК ионов серебра и меди в питьевой воде достаточно жесткие, а требования к воде, сбрасываемой в рыбохозяйственные водоемы, еще выше. К химическим способам обеззараживания питьевой воды относится также широко применявшееся в начале 20 в. обеззараживание соединениями брома и йода, обладающими более выраженными бактерицидными свойствами, чем хлор, но требующими и более сложной технологии. В современной практике для обеззараживания питьевой воды йодированием предлагается использовать специальные иониты, насыщенные йодом. При пропускании через них воды йод постепенно вымывается из ионита, обеспечивая необходимую дозу в воде. Такое решение приемлемо для малогабаритных индивидуальных установок. Существенным недостатком является изменение концентрации йода во время работы и отсутствие постоянного контроля его концентрации.

10 слайд

Описание слайда:

Применение активных углей и катионитов, насыщенных серебром, например, С-100 Ag или С-150 Ag фирмы « Purolite », преследует цели не «серебрения» воды, а предотвращения развития микроорганизмов при прекращении движения воды. При остановках создаются идеальные условиях для их размножения – большое количество органики, задержанное на поверхности частиц, их огромная площадь и повышенная температура. Наличие серебра в структуре этих частиц резко уменьшает вероятность обсеменения слоя загрузки. Серебросодержащие катиониты разработки ОАО НИИПМ – КУ-23СМ и КУ-23СП – содержат в себе значительно большее количество серебра и предназначены для обеззараживания воды в установках небольшой производительности.

11 слайд

Описание слайда:

Кипячение Из физических способов обеззараживания воды наиболее распространенным и надежным (в частности, в домашних условиях) является кипячение. При кипячении происходит уничтожение большинства бактерий, вирусов, бактериофагов, антибиотиков и других биологических объектов, которые часто содержатся в открытых водоисточниках, а как следствие и в системах центрального водоснабжения. Кроме того, при кипячении воды удаляются растворенные в ней газы и уменьшается жесткость. Вкусовые качества воды при кипячении меняются мало. Правда для надежной дезинфекции рекомендуется кипятить воду в течение 15 - 20 минут, т.к. при кратковременном кипячении некоторые микроорганизмы, их споры, яйца гельминтов могут сохранить жизнеспособность (особенно если микроорганизмы адсорбированы на твердых частицах). Однако применение кипячения в промышленных масштабах, конечно же, не представляется возможным ввиду высокой стоимости метода.

12 слайд

Описание слайда:

Ультрафиолетовое излучение Обработка УФ-излучением – перспективный промышленный способ дезинфекции воды. При этом применяется свет с длиной волны 254 нм (или близкой к ней), который называют бактерицидным. Дезинфицирующие свойства такого света обусловлены их действием на клеточный обмен и особенно на ферментные системы бактериальной клетки. При этом бактерицидный свет уничтожает не только вегетативные, но и споровые формы бактерий. Этот способ приемлем как в качестве альтернативы, так и дополнения к традиционным средствам дезинфекции, поскольку абсолютно безопасен и эффективен.

13 слайд

Описание слайда:

Электроимпульсный способ Достаточно новым способом обеззараживания воды является электроимпульсный способ - использование импульсивных электрических разрядов (ИЭР). Технологический процесс состоит из шести ступеней:1) подача жидкости в рабочий объём при равномерном профиле распределения скорости (причём рабочий объём заполняют с воздушным промежутком, а равномерный профиль распределения жидкости помогает уменьшить энергоёмкость процесса)2) зарядку накопителя электроэнергии в режиме постоянной мощности3) инициирование одного или серии электрических разрядов в жидкости при скорости нарастания переднего фронта напряжения не менее 1010 В/с (энергию дозируют путём отсчёта зарядов)4) усиление эффекта разрушения микроорганизмов за счет формирования волн растяжения при отражении волн сжатия, образованных электрическим разрядом от свободной поверхности жидкости5) подавление или гашение ударных волн в подводящих и отводящих жидкость магистралях для исключения их разрушения6) отведение обеззараженной жидкости из рабочего объёма.

14 слайд

Описание слайда:

Обеззараживание ультразвуком Преимуществом использования ультразвука перед многими другими средствамиобеззараживания сточных водслужит его нечувствительность к таким факторам, как высокая мутность и цветность воды, характер и количество микроорганизмов, а также наличие в воде растворенных веществ. Единственный фактор, который влияет на эффективностьобеззараживания сточных вод ультразвуком - это интенсивность ультразвуковых колебаний. Ультразвук - это звуковые колебание, частота которых находится значительно выше уровня слышимости. Частота ультразвука от 20000 до 1000000 Гц, следствием чего и является его способность губительным образом сказываться на состоянии микроорганизмов. Бактерицидное действие ультразвука разной частоты весьма значительно и зависит от интенсивности звуковых колебаний. Обеззараживание и очистка водыультразвуком считается одним из новейших методов дезинфекции. Ультразвуковое воздействие на потенциально опасные микроорганизмы не часто применяется в фильтрахобеззараживания питьевой воды, однако его высокая эффективность позволяет говорить о перспективности этого метода обеззараживания воды, не смотря на его дороговизну.

15 слайд

Описание слайда:

Радиационное обеззараживание Имеются предложения использования для обеззараживания воды гамма-излучения. Гамма-установки типа РХУНД работают по следующей схеме: вода поступает в полость сетчатого цилиндра приёмно-разделительного аппарата, где твёрдые включения увлекаются вверх шнеком, отжимаются в диффузоре и направляются в бункер – сборник. Затем вода разбавляется условно чистой водой до определённой концентрации и подаётся в аппарат гамма-установки, в котором под действием гамма излучения изотопа Со60 происходит процесс обеззараживания. Гамма-излучение оказывает угнетающее действие на активность микробных дегидраз (ферментов). При больших дозах гамма-излучения погибает большинство возбудителей таких опасных заболеваний как тиф, полиомиелит и др.

16 слайд

Описание слайда:

Заключение Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рациональное использование для нужд народного хозяйства – одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения. Предприятия, осуществляющие забор воды из водоисточников, ее очистку, по уровню решаемых задач и обороту денежных средств занимают одно из ведущих мест в регионе. А стало быть эффективность использования материальных ресурсов в данной отрасли так или иначе сказывается на общем уровне благосостояния и здоровья людей, проживающих на данной территории. Рациональное, т.е. организованное с соблюдением санитарных правил и нормативов, питьевое водоснабжение помогает избегать различных эпидемий, кишечных инфекций. Химический состав питьевой воды также немаловажен для здоровья человека.

17 слайд

Описание слайда:

18 слайд

Описание слайда:

Обеззараживание воды необходимо для обеспечения ее приемлемого химического состава, органолептических свойств и соответствия санитарно-эпидемиологическим стандартам с целью последующего употребления или применения в производственных или бытовых целях.

Лучшие методы

На сегодняшний день науке известны многие способы и методы обеззараживания воды, которые отличаются не только технологией, применяемыми средствами и их эффективностью, но и возможностью проведения таких мероприятий как в лабораторных, так и в обычных полевых условиях. Современные методы обеззараживания воды предусматривают использование высокотехнологичных установок, различных химических веществ для уничтожения вредных микроорганизмов и бактерий.

Среди наиболее лучших и популярных методов обеззараживания воды следует выделить нижеперечисленные:

• Термическая обработка воды (кипячение). Это наиболее простой и доступный метод обеспечения пригодности воды к употреблению и ее обеззараживанию;
• Обработка воды ультразвуком. Довольно устаревший способ обеззараживания жидкости, но довольно эффективный;
• Ультрафиолетовое обеззараживание воды (использование специальных ламп). В этом случае применяются установки и лампы, которые являются источниками УФ-лучей. Уровень эффективности такого метода довольно высокий, а очистка воды происходит в короткие сроки благодаря пагубному для бактерий действию ультрафиолетового излучения;
• Обработка воды электрическими разрядами высокой мощности. Этот метод обеззараживания воды и уничтожения микроорганизмов, а также бактерий в ее составе, несет в себе большой уровень риска для человека, а проведение его в полевых условиях практически невозможно. Несмотря на это, данный способ считается одним из наиболее эффективных для получения питьевой воды, наряду с использованием ультрафиолета и гипохлорита натрия;
• Обработка воды озоном, или так называемое озонирование. Это один из наиболее дорогих способов получения питьевой воды, но и один из самых эффективных. Для его проведения необходимо специальное оборудование, установки и надлежащие условия;
• Обеззараживание воды при помощи специальных химических веществ, препаратов и добавок. Этот метод используется для обработки сточных вод и предусматривает использование гипохлорита натрия, йода, марганцовки, серебра, хлора, перекиси водорода и т. д. Эти вещества или соединения могут выпускаться в виде таблеток или брикетов, которые подвержены быстрому растворению в воде.

Современные методы обеззараживания сточных вод и питьевой воды стали гораздо эффективнее, а сама процедура получения питьевой воды стала проще и доступнее для рядовых граждан.

Обеззараживание серебром

Обеззараживание воды серебром считается одним из наиболее древних методов очищения воды, нейтрализации вредных микроорганизмов и бактерий. Ранее считалось, что серебро является лучшим средством от многих болезней. Очистка воды таким способом может быть осуществлена и в полевых условиях, для чего необходимо иметь серебро в чистом виде. Научно доказано, что серебро эффективно борется со многими болезнетворными микроорганизмами, однако, остается открытым вопрос о влиянии серебра на некоторые виды простейших бактерий.

Помимо этого, накопление серебра в организме человека может нанести определенный ущерб для него. Речь идет именно о продолжительном использовании серебра в качестве средства для очистки воды.

Постоянное поступление серебра в организм человека может стать причиной возникновения ряда заболеваний, поэтому перед тем, как обеззаразить воду при помощи серебра необходимо обратиться к врачу за консультацией о возможности использования такого метода очистки питьевой воды.

Более того, в соответствии с утвержденными санитарными нормами, серебро относится ко второму классу опасности, и это лишний раз подтверждает тот факт, что данное средство для обеззараживания воды не является самым оптимальным и безопасным.

Обеззараживание серебром дает видимые результаты при обработке проточной воды, однако, использование этого метода для обеззараживания сточных вод крайне неэффективно.

Химические способы

Химические способы обеззараживания воды предполагают использование химических препаратов и веществ, а также специальных установок для очистки воды. Целью этого метода является уменьшение риска заражения человеческого организма кишечной палочкой или другими болезнетворными микроорганизмами и бактериями, которые попадают вместе с водой. В этих целях могут использоваться такие химические вещества, как хлор, серебро, йод, озон, марганцовка, перекись водорода и т. д.

Одним из наиболее распространенных способов химической очистки воды является использование хлора. С хлорированием знакомы почти все жители городов и других населенных пунктов, которые подключены к централизованной системе водоснабжения. Насыщение воды хлором происходит благодаря работе специальных обогатительных установок.

Озон также успешно используется для очистки воды, однако, его использование нерационально для бытовых нужд из-за дороговизны этого метода.

Марганцовка, благодаря своим высоким бактерицидным свойствам, может применяться для индивидуальной очистки и обеззараживания воды, а ее эффективность давно доказана специалистами в этой области. Марганцовка поступает в продажу в виде обычных таблеток.

Перекись водорода используется для обеззараживания воды довольно давно, однако, в настоящее время лабораторные исследования не дали окончательного ответа относительно уровня эффективности использования перекиси водорода, и основания говорить, что это средство на данный момент лучшее, отсутствуют.

Обеззараживание гипохлоритом натрия

Одним из лучших и эффективных способов обеззараживания воды на станциях водоподготовки, а также сточных вод, является использование гипохлорита натрия. Это вещество отличается невысокой стоимостью, а весь метод – экологичностью и безопасностью для окружающей среды.

Основой этого способа обеззараживания сточных вод и питьевой воды является электролиз при растворении поваренной соли в проточном режиме. Промышленные выбросы при этом методе очистки электролизом минимальны и абсолютно безопасны.

Гипохлорит натрия имеет выраженный бактерицидный эффект, при котором уничтожаются вредоносные бактерии, вирусы и микроорганизмы в процессе электролиза.

Обеззараживание воды описываемым способом электролиза гипохлорита натрия осуществляется при помощи специальной установки. При этом дозирование и уровень подачи гипохлорита натрия осуществляется при помощи многофункциональных насосов.

Гипохлорит натрия, помимо обеззараживания питьевой воды в центральных сетях водоснабжения, может также применяться для очистки воды в бассейнах, водонапорных башнях, использоваться в медицинских целях, на предприятиях общественного питания и в промышленности.

Установка обеззараживания воды, использующая принцип электролиза гипохлорита натрия, применима как для очистки сточных вод, так и для обеззараживания питьевой воды различных объемов.

Средство для обеззараживания питьевой воды

Для обеззараживания питьевой воды используются различные химические и органические вещества, изготовленные в виде рассыпного материала или таблеток. Они могут использоваться в различных местах водоочистки, довольно мобильны и имеют небольшую стоимость. Таблетки для обеззараживания воды могут быть использованы как в локальных емкостях, так и динамичных источниках питьевой воды, например, ручьях, проточных колодцах, родниках и т. п.

Зачастую таблетки для обеззараживания воды имеют в своем составе такие компоненты, как сульфат натрия, соль, натриевая кислота, йод, хлор и кальций. Использование современных таблеток для очистки воды от бактерий и микроорганизмов не предполагает наличия специального оборудования или установки, что является неоспоримым преимуществом такой формы выпуска. Таблетка легко умещается в кармане или рюкзаке, она имеет небольшой вес и не причинит какие-либо неудобства при путешествии или походе.

В среднем действие таблетки при обеззараживании воды имеет продолжительность около 20-30 минут. По истечении этого времени таблетка полностью растворяется, а вода становится пригодной к употреблению и гарантировано очищена от бактерий и микроорганизмов. Таблетки для обеззараживания воды пользуются популярностью у владельцев бассейнов. С их помощью вода проходит эффективную очистку за короткий промежуток времени, а такой способ очистки не трудоемок.

Наиболее популярными и востребованными являются такие таблетки, как пантоцид, акватабс, аквабриз, аква-хлор и многие другие.

Обеззараживание воды в полевых условиях

Обеззараживание воды в полевых условиях актуально во время походов, путешествий или непредвиденных ситуациях. Существует множество способов очистки воды в критических условиях без наличия специального оборудования.

Конечно же, наиболее простым и эффективным методом является термическая обработка воды или кипячение. Для этого необходимо наличие посуды и огня. Тщательно прокипяченная вода в большинстве случаев не содержит вредных для здоровья человека бактерий или микроорганизмов.

Однако, разведение костра и кипячение воды не всегда возможны в полевых условиях ввиду всевозможных факторов. Кроме этого, даже кипячение не может на сто процентов гарантировать уничтожение всех вредных бактерий.

Для этого, при отсутствии таблеток, используются альтернативные методы очистки и обеззараживания воды. Наиболее популярным способом придания воде питьевых качеств является использование такого популярного средства для обеззараживания воды, как йод. При приготовлении раствора и определении соотношения долей следует помнить, что при очистке 1 литра воды необходимо приблизительно 10-12 мг йода.

Очень важно не превысить его долю, поскольку попадание большего количества йода в организм человека может привести к ухудшению самочувствия и другим негативным явлениям. Раствор должен настаиваться не менее 30 минут. Для того чтобы извлечь из раствора оставшийся йод, можно воспользоваться обычными хвойными иголками, которые его успешно поглотят.

Как обеззаразить воду с помощью таблеток

Обеззараживание воды с помощью таблеток считается одним из самых современных методов очистки. Таблетки имеют ряд преимуществ, по сравнению с иными способами обеззараживания питьевой воды, которые выражаются в доступности, эффективности и дешевизне. Использование таблеток позволяет уничтожить все вредоносные микроорганизмы и бактерии в достаточно большом объеме воды.

Для обеззараживания жидкости достаточно поместить в нее одну или несколько таблеток на определенное время, которое указывается на упаковке. Обычно оно составляет от 30 минут до 1 часа. Во многом подобные показатели разнятся в зависимости от производителей и состава. Средний промежуток времени между помещением таблетки в воду и пригодности ее к употреблению составляет 30 минут. За это время погибает большинство известных бактерий, а процесс очистки считается завершенным.

Для очистки питьевой воды применяются таблетки небольших размеров, а для обслуживания бассейнов, колодцев и больших резервуаров используются таблетки больших диаметров. Зачастую они помещаются в специальные контейнеры. Таблетки имеют слабый запах хлора.

Следует подчеркнуть, что таблетки могут использоваться только для обеззараживания прозрачной воды, для очистки сточных вод такой способ неприемлем. Средний срок хранения большинства таблеток составляет от 3 до 5 лет, поэтому запасаться ими впрок не рекомендуется.

Многие производители современных таблеток для обеззараживания воды рекомендуют использовать, при возможности, теплую воду. Это обеспечит быстрое растворение таблетки и возможность употребления питьевой воды. Обеззараживающие таблетки для воды продаются в специализированных магазинах.

Установка обеззараживания воды

Современные установки обеззараживания воды предусматривают использование ультрафиолета. Этот способ считается одним из наиболее простых, доступных и эффективных очистки как питьевой воды, так и сточных вод. Обеззараживание ультрафиолетовым излучением не требует дополнительного нагрева или наличия реагентов.

УФ-лучи обладают наибольшими бактерицидными свойствами при длине волны 240 – 280 нм. Ультрафиолет способен уничтожить вредоносные бактерии за короткий промежуток времени, при этом вода без дополнительной обработки может подаваться к непосредственным источникам потребления.

Для отдельной области применения используются специальные установки генерирования УФ-лучей с индивидуальными техническими характеристиками в зависимости от объема обрабатываемой воды. Обеззараживание сточных вод и питьевой воды при помощи ультрафиолета было признано во многих странах как один из наиболее эффективных и рациональных способов очистки.

Многие установки ультрафиолетового обеззараживания воды оснащены современными средствами контроля и управления. Это позволяет качественно работать без постоянного контроля со стороны оператора, осуществлять удаленное управление устройством.

По своей производительности обеззараживание сточных вод зависит от мощности установки и сферы ее применения. Так, наиболее востребованными в быту являются установки с производительностью от 0,25 куб. м. за час работы до 10 куб. м. Модели этого оборудования для промышленных целей могут иметь производительность до 400 куб.м. питьевой воды и 200 куб. м. сточных вод.

1. Обеззараживание воды в конкретной ситуации требует тщательного изучения условий проведения такого мероприятия, наличия или отсутствия внешних факторов, которые могут повлиять на процесс очистки воды от бактерий или вредоносных микроорганизмов.
2. Лучшие специалисты в этой области не смогут дать конкретный совет или консультацию без предварительного изучения всех обстоятельств, места забора воды, расположения источника и т. п. Обеззараживание носит комплексный характер и требует участия профильного специалиста. Исключением в данном случае может быть только использование универсальных таблеток для обеззараживания воды.
3. Для того чтобы узнать, как можно обеззараживать воду, предназначенную для питья, а также ознакомиться с наиболее эффективными средствами, достаточно обратиться к материалам по этому вопросу на страницы тематических сайтов. Многие источники предоставляют подробное описание средств и методов обеззараживания, фото и видео пособия, консультации экспертов и научных сотрудников.
4. Например, при использовании химических средств для очистки воды, важно обращать внимание на четкое соблюдение пропорций и не допустить передозировку. Такие средства, как йод, марганцовка, серебро и особенно хлор, могут негативно повлиять на здоровье человека. Перекись водорода безвредна, однако, для получения качественного результата необходимо избегать дефицита этого вещества в обрабатываемой воде.
5. Использование гипохлорита натрия при электролизе больше подходит для промышленных целей, поэтому такой способ обеззараживания воды требует участие и контроль со стороны квалифицированных специалистов.
6. Для обеззараживания воды в небольших количествах для употребления или приготовления пищи в домашних или полевых условиях рационально использовать простые подручные средства и способы. К ним можно отнести перекись водорода, серебро, марганцовку, йод. Обслуживание домашних бассейнов можно обеспечить при помощи специальных таблеток. Удобны в использовании дома лампы с ультрафиолетовым излучением, с помощью которых ультрафиолетовое обеззараживание воды не уступает по качеству другим способам.
7. Безусловно, когда речь идет об очистке воды в домашних условиях подразумевается, прежде всего, питьевая вода. Обеззараживание сточных вод в быту бессмысленно и практикуется только в промышленных масштабах. Следует помнить, что воздействие УФ-лучей нежелательно для человека, поэтому на время осуществления процедуры желательно покинуть помещение.

При выполнении очистки воды необходимо использовать методы обеззараживания, которые позволяют устранить опасность от оставшихся в ней болезнетворных бактерий после фильтрации и коагулирования. Основными из них являются: хлорирование, озонирование, применение солей тяжёлых металлов и физические методы воздействия (ультразвук и ультрафиолет). На крупных очистительных сооружениях используют хлорирование и очистку хлорсодержащими веществами. Однако, настолько ли эффективен данный метод и безопасен?

Использование хлора и содержащих его веществ

Суть этого метода обеззараживания воды заключается в создании условий для протекания химических реакций окислительно-восстановительного типа. Под действием хлора на органические соединения происходит нарушение обмена веществ клеток бактерий, что приводит к их гибели.

Эффективность реагента зависит от наличий свободного или связанного хлора в его составе, а также от его концентрации. Оптимальным вариантом считается совпадение количества реагента с концентрацией бактерий, что приведёт к полному окислению всех примесей различного происхождения. В случае перерасхода хлора возникают в воде хлопья и комочки, образованные путём адсорбции взвешенных веществ. В результате оказывается, что внутри них бактерии и микробы остались в защищённом нетронутом состоянии, что неприемлемо.

Во время процесса обеззараживания воды происходит разрушение, разложение или минерализация примесей. При наличии в составе стоков растворимых и нерастворимых элементов в ходе реакции могут возникать неприятные запахи из-за распада хлорсодержащих продуктов, а также органических веществ и организмов. Наиболее неприятными считаются фенолы и ароматические соединения, так как вкус воды изменяется при их наличии всего в одной десятимиллионной части. Ситуация может ухудшится еще больше при повышении температуры в виде образования устойчивого запаха.

Выполнять фильтрацию и осветление стоков также помогают и хлорсодержащие компоненты:

1. Хлорноватистая кислота является слабой и поэтому её действие должно быть обеспечено активностью окружающей среды и подходящим типом химической реакции.
2. Двуокись хлора представляет наибольший интерес при обеззараживании, так как после обработки не образуются фенолы, а соответственно и гарантировано отсутствие неприятного запаха.

Для избежания появления запаха и привкуса воды выполняют хлорирование с аммонизацией. В процессе гидролиза хлораминов за счёт медленной скорости протекания реакции и проявляется антибактериальное свойство.

Однако, несмотря на все преимущества хлорирования, у данного метода есть серьёзный недостаток, который заключается в отсутствии полной стерильности воды. В воде остаются в единичных количествах спорообразующие бактерии и некоторые виды опасных вирусов. Для их уничтожения требуется значительно повышать концентрацию хлора и время контакта.

Озонирование воды

Способ озонирования заключается в высокой диффузии озона сквозь оболочки микроорганизмов, растворённых в воде, с последующим их окислением и гибелью. Обладая высоким антибактериальным действием, озон способен разрушать болезнетворные бактерии в несколько раз быстрее хлора при прочих одинаковых условиях. Максимальная эффективность достигается при уничтожении вегетативных бактерий. Спорообразующие микроорганизмы проявляют высокую стойкость и уничтожаются гораздо хуже.

Важным моментом в данном методе является подбор концентраций озона в воде, так как от этого напрямую зависит какие бактерии будут уничтожены, а какие нет. Например, для уничтожения моллюсков дрейссены потребуется доза в 3 мг/л, что является полностью безопасным для дальнейшего существования водяных клещей и хиромонид. Поэтому необходимо проведение химического состава воды и определение типов микроорганизмов, которые в ней находятся, то есть степень загрязнённости воды. Обычно доза находится в пределах 0,5-4,0 мг/л.

Степень обеззараживания воды и осветления озоном существенно ухудшается при повышенной мутности. Однако степень очистки практически не зависит от температуры воды.

Среди преимуществ метода можно выделить такие:

1. Улучшение вкуса воды и полное отсутствие дополнительных химически активных веществ или их соединений.
2. Отсутствие необходимости проведения дополнительных действий при превышении концентрации озона, как, например, в случае хлорирования.
3. Возможность создания озона за счёт химической реакции прямо в водном растворе или при помощи озонаторов.

Судя из вышесказанного, метод является безопасным и эффективным, но его распространённому применению при очистке стала необходимость использования большого количества электричества, а также сложность технической реализации.

Использование ионов серебра

Обеззараживание воды с применением ионов серебра основано на возникающих химических процессах, которые до конца не изучены. Однако были выдвинуты следующие гипотезы:

1. Ионы нарушают обмен веществ бактерий с внешней средой, что приводит к их гибели.
2. Ионы за счёт адсорбции на поверхности микроорганизмов выполняют каталитическую роль и окисляют плазму в присутствии кислорода.
3. Ионы проникают внутрь вредоносной клетки и надёжно соединяются с протоплазмой, нарушая её функциональность и, таким образом, разрушая её.

Скорость химической реакции увеличивается при повышении концентрации реагирующих веществ и увеличении температуры среды. При нагревании на 10 0 скорость реакции возрастает в несколько раз по истечении некоторого промежутка времени. Поэтому полное обеззараживание при оптимальной скорости и в минимальные сроки достигается при нагреве до определённого температурного уровня, который зависит от степени загрязнений.

Также для очистки воды применяют металлическое серебро, поскольку в ней имеются ионы серебра с незначительной концентрацией, которые и выполняют роль очистки. Их накопление стимулируется наличием увеличенной площади контакта с металлическим серебром. Поэтому при использовании такого метода добиваются увеличения поверхности контакта за счёт осаждения на материал с развитой площадью, через который и пропускают воду.

Технически такой способ реализуется путём создания электролитических процессов, когда в роли материала анода выступает серебро. При помощи регулирования электрических параметров удаётся добиться нужной концентрации ионов и с высокой точностью регулировать протекание процесса обеззараживания воды. Чтобы точно дозировать ионы серебра применяют ионаторы. Концентрацию регулируют при помощи оценки содержания солей, которые являются причиной изменения потенциала между электродами. Поэтому «серебряную воду» приготавливают отдельно.

При сравнении метода ионизирования серебром с хлорированием, учёные выделяют первый, поскольку он способен убивать бактерии и микроорганизмы более эффективно. Однако и ему достаточно сложно справляться некоторыми типами бактерий, например, коли (кишечная палочка). Она является самой устойчивой и поэтому по её наличию в растворе можно качественно судить о степени очистки воды. Также как и при озонировании на скорость очистки влияет мутность раствора и количество взвешенных частиц.

Обеззараживание воды ультразвуковыми волнами

Обеззараживание ультразвуковым способом основано на создании упругих волн, частота которых превышает 20 кГц и обладает определённой интенсивностью. Они меняют свойства жидкости и разрушают органические вещества путём повышения окружающего их давления в 10 5 атмосфер (эффект кавитации). То есть гибель бактерий наступает не из-за протекающей химической реакции, а вследствие механического разрушения, вызывающего распад белковой составляющей протоплазмы. Наиболее уязвимы одноклеточные микроорганизмы, моногенетические сосальщики а также и более крупные организмы, загрязняющие воду.

Существует несколько способов создания излучения:

1. Пъезоэлектрический эффект. При создании электрического поля кристаллы кварца способны деформироваться и излучать при этом ультразвуковые волны. Применяют кварцевые пластины одинаковой толщины и определённой формы, отшлифованные и плотно приложенные с двух сторон толстой стальной плиты. Во время подачи тока на массивную плиту в электрическом поле она излучает ультразвук.
2. Магнитострикционный эффект. Основан на намагничивании ферромагнитных предметов под действием магнитного поля, меняющего их геометрические размеры и объём с последующим сдвигом осевой линии. Эффекта зависит от угла приложения поля относительно оси кристалла, если речь идёт о монокристалле. По измерениям уровня ультразвука данный способ является эффективнее первого.

В ходе лабораторных исследований было установлено, что ультразвук способен уничтожать за время до двух минут более 95% кишечных палочек. Однако при этом стоит понимать, что одновременно с вредоносными бактериями происходит уничтожение и полезных. В частности было установлено нарушение флоры и фауны морского планктона. То есть можно сделать вывод о том, что метод весьма эффективен, но вода при его воздействии теряет свои полезные свойства, что является его основным недостатком.

Термическая обработка

Метод основан на кипячении воды путём повышения температуры выше 100 0 С. Достаточно эффективный метод обеззараживания воды, но медленный, по сравнению с другими способами, и требующий значительных затрат энергии на нагрев. Поэтому его применяют только в тех случаях, когда объёмы воды минимальны. Он простой и не требующий особых навыков и знаний, поэтому получил распространение для получения небольших количеств питьевой воды в столовых, больницах и т. д. Из-за громоздкости и экономической нецелесообразности в промышленных или малых масштабах его не применяют.

Из недостатков можно выделить тот факт, что термообработка воды не способна удалить болезнетворные споры. Поэтому этот метод нельзя использовать при обеззараживании водных растворов с неизвестным химическим составом.

Ультрафиолетовые лампы

Обеззараживание ультрафиолетом достигается за счёт применения лучей с длиной волны в интервале 2000-2950 А, которые изменяют формы бактерий, полностью уничтожая их. Эффект зависит от сообщённой излучением энергии, содержания взвеси в растворе, количестве микроорганизмов, мутности и поглощающей способности водной среды. Поэтому принято различать такие степени влияния воздействия облучения:

1. Безопасная доза облучения, которая не вызывает гибель бактерий.
2. Минимальная доза, которая вызывает гибель части бактерий конкретного вида. Однако бактерии, которые находились в состоянии покоя, начинают активно расти и размножаться в специально стимулируемой среде. При длительном воздействии происходит их вымирание.
3. Полная доза, которая приводит к обеззараживанию воды.

Кишечные палочки являются наиболее устойчивыми к УФ излучению. Поэтому по их количеству можно качественно определять степень дезинфекции воды в условиях отсутствия спорообразующих бактерий. При их наличии критерием чистоты воды служит возникновение сопротивляемости излучению бактерий, образующих споры.

Источниками УФ излучения являются ртутные, аргонно-ртутные или ртутно-кварцевые лампы. Эффективность и целесообразность их применения напрямую зависит от коэффициента поглощения. Лампы с низким давлением обладают максимальным бактериальным действием, но имеют мощность до 30 Вт, а с большим - меньшим эффектом, но повышенной мощностью.

Преимуществами метода являются:

1. Отсутствие необходимости использования физических или химических свойств воды или применения реагентов.
2. Отсутствие осадков и примесей.
3. Неизменность цвета и вкуса воды, а также отсутствие посторонних запахов.
4. Простота реализации.

То есть УФ метод является наиболее безопасным и эффективным при выполнении процесса обеззараживания воды и полностью лишён недостатков всех вышеописанных способов. Однако перед его использованием необходимо выполнить предварительную очистку, чтобы снизить содержание примесей.

При необходимости очистки воды с выполнением обеззараживания стоит обращаться к профессионалам, которые смогут оценить состав и грамотно подобрать наиболее эффективные методы. Компания ЭГА сможет выполнить поставленные задачи в кратчайшие сроки благодаря слаженным действиям команды опытных специалистов. В результате воду можно будет безопасно использовать в качестве питьевой.

Видео

Самый надежный способ продезинфицировать воду - кипячение как минимум 8 - 10 мин. Если жидкость взята из подозрительного или сильно загрязненного источника (что допускается лишь в крайних случаях), кипеть на медленном огне она должна полчаса.

Для большего обеззараживающего эффекта (в зависимости от местности) в воду при кипячении можно добавить:

• Молодых веток ели, сосны, пихты, кедра, можжевельника - 100-200 г на ведро. Осевший на дне бурый, нерастворимый осадок пить нельзя.
• Кору ивы, вербы, дуба, бука, молодую бересту - 100 -150 г на ведро воды и кипятить 20-40 мин или настаивать в теплой воде 6 часов.
• 2-3 горсти хорошо промытого ягеля.
• Лишайник (каменный мох), кору лесного или грецкого ореха - 50 г на 10 л воды.
• Траву арники или календулы - 150-200 г на ведро, кипятить 10-20 мин или настаивать не менее 6 часов.
• Траву ковыля, перекати-поля, тысячелистника или полевой фиалки из расчета 200 -300 г на ведро воды.
• Верблюжью колючку или саксаул.
• Устранить неприятный запах воды можно добавив в нее при кипячении древесного угля из костра и последующего отстаивания.

Химический

Надежней всего использовать выпускаемые промышленностью специальные таблетки для обеззараживания воды, такие как пантоцид, аквасепт, акватабс, клорсепт, гидрохлоназон и другие. Одна таблетка такого препарата обычно обеззараживает 0,5-0,75 л воды через 15 - 20 мин после растворения.

Если вода сильно загрязнена, дозу надо удвоить. При этом муть оседает на дно, вода светлеет. Оценить качество таблеток для обеззараживания воды можно следующим образом - если таблет-ка содержит 3-4 мг активного хлора, то качество отличное, 2-3 мг - хорошее, 1-2 мг - удовлетворительное, меньше 1 мг - плохое, использовать бессмыс¬ленно.

В какой-то степени их могут заменить:

• Марганцовокислый калий, но надо знать сколько его добавлять в воду, иначе можно убить всю микрофлору кишечника. Хватит примерно 1 - 2 г на ведро воды, или на литр воды несколько кристалликов чуть меньше спичечной головки, при этом цвет раствора должен быть слабо-розовым. Этого количества вполне достаточно чтобы убить постороннюю микрофлора (особенно кишечную и дезинтерийную палочку и серебристый стафиллококк).
• Йод из расчета 3-4 капли 5% настойки на 1 л воды, хорошо перемешать и дать отстояться в течение часа. Также существуют ряд препаратов (йодные таблетки), используемые для индивидуальной дезинфекции воды. По оценкам специалистов марганцовка и йод это наиболее эффективные средства для обеззараживания малых объемов воды в полевых условиях.
• Алюминиевые квасцы - щепотку на ведро воды.
• В крайнем случае поможет даже обыкновенная поваренная соль - одна столовая ложка на 1,5 - 2 л воды.

Во всех случаях воде надо дать отстояться в течение 15-30 мин.

Хорошим средством для дезинфекции воды являются различного рода фильтры промышленного изготовления: "Барьер", "Брита" и пр. Удобнее всего иметь карманный вариант фильтра типа "Родник", имеющего вид пластиковой трубочки, один конец которой опускается в водоем, а через другой вода всасывается ртом. Обеззараживание воды в таком фильтре производится с помощью мощных йодосодержащих реагентов.

Также хорошо пригодны для полевых условий портативные фильтры Katadyn, которые позволяют пить воду из любого источника, не опасаясь за свое здоровье. Как говорят производители, в процессе фильтрации уничтожаются бактерии, микробы и вирусы, а некоторые модели еще и улучшают вкус воды.

"Природный"

В полевых условиях можно использовать листья ромашки, чистотетела, брусники, малины или зверобоя, и других лекарственных растений-антисептиков, бактерицидные свойства которых признанны медициной. Чистотел - лидер среди лекарственных растений антибактерицидного действия, убивает почти все известные науке патогенные микроорганизмы, так как это растение синтезирует йодсодержащие соединения, его едкий сок - яркого жёлто-оранжевого цвета. Кроме то можно использовать бактерицидные свойства грибов, например дождевика, белого гриба, чага и др.

Минерал кремний - мощный активатор воды и обладает значительными бактерицидными свойствами. Вода не портится, долго сохраняется, очищается. Кремниевая вода готовится очень просто, нужно опустить кремний в емкость с сырой или кипяченой водой и всё время хранить его там. Количество кремния из расчета 1-3 г на 1 л. Дать отстоятся сутки.

Неплохим дезинфицирующим средством считается серебро. Поэтому все серебряные украшения, оказавшиеся на людях потерпевших аварию, следует изъять и пустить по прямому назначению. Для увеличения площади украшения можно расплющить, разбив между камнями. Но не следует забывать что серебро - тяжелый металл, имеющий высокую степень опасности для здоровья (в одном ряду со свинцом, кобальтом, мышьяком и другими веществами).

Как и другие тяжелые металлы, серебро способно накапливаться в организме и вызывать заболевания (аргироз - отравление серебром). Кроме того, для бактерицидного действия серебра на бактерии требуются достаточно большие концентрации, а в допустимых количествах (около 50 мкг/л) оно способно оказывать лишь бактериостатическое действие, т.е. останавливать рост бактерий, не убивая их. А некоторые виды бактерий вообще практически не чувствительны к серебру. Все эти свойства несколько ограничивают применение серебра. Оно может быть уместно только в целях сохранения исходно чистой воды для длительного хранения.

Создание запасов воды и водопотребление.

Создание запасов воды целесообразно если во время переходов источники воды расположены на большом расстоянии друг от друга. В жарком тропическом климате вода при хранении быстро изменяет свои вкусовые качества, зацветает, и поэтому перед употреблением ее желательно кипятить. Для хранения и транспортировки воды используются различного вида емкости-канистры, изготовленные из металла, не поддающегося окислению, или из пластиков. Перед заправкой, чтобы обеспечить сохранность воды в течение длительного времени, емкость дезинфицируют, а затем, тщательно промыв, заливают кипяченой водой.

Для длительного хранения воды иногда пользуются металлическим серебром. Антимикробный эффект серебра в 1750 раз сильнее действия карболовой кислоты, в 3,5 раза - сулемы. Полагают, что антимикробное действие серебра даже выше, чем у многих антибиотиков, не говоря уже о том, что серебро легко справляется с антибиотикоустойчивыми штаммами бактерий.

В жару, после долгого перехода, не следует пить холодную воду сразу и много. Надо в течение нескольких минут остыть, затем прополоскать рот прохладной водой и лишь потом пить. Если этим правилом пренебречь, то можно легко и очень сильно простудиться. Не рекомендуется также набрасываться на воду, стараясь выпить возможно больше залпом. Иногда бывает достаточно выждать 10 - 15 мин, чтобы по их истечении напиться гораздо меньшим количеством воды.

Пить следует мелкими глотками, не спеша, делая 3 -5-минутные перерывы. Особенно важно придерживаться данного правила, когда воду приходится переносить на себе. Если какое-то время вы обходились без воды, то найдя ее, не набрасывайтесь на нее с жадностью. Сначала потягивайте воду маленькими глотками, так как большое количество воды, попадая в обезвоженный организм, вызывает рвоту, что ведет к еще большей потере драгоценной влаги.

Основные меры по водообеспечению и водопотреблению в экстремальных условиях:

1. Поиск воды, особенно в условиях пустыни, должен быть одним из самых первоочередных мероприятий;
2. При наличии водоисточника пить воду без ограничений, а в жарком климате несколько больше, чем требуется для удовлетворения жажды;
3. При ограниченных запасах воды установить, исходя из обстоятельств, жесткую суточную норму воды, уменьшить по возможности количество потребляемой пищи, особенно вызывающей жажду;
4. Очистка и обеззараживание воды, добываемой из стоячих и слабопроточных водоемов;
5. Устройство укрытий от прямой солнечной радиации и определение такого режима деятельности, который обеспечивал бы минимальные тепловые нагрузки.

Чтобы свести потерю влаги организмом к минимуму, следует предпринять следующие меры:

• Всегда пить воду маленькими глотками, по долгу задерживая ее во рту.
• Не перенапрягатся, больше отдыхать, не курить.
• Не лежать на теплой земле и горячих камнях.
• Не пить спиртных напитков, алкоголь забирает жидкость от жизненно важных органов и связывает ее с другими веществами.
• Не разговаривать