Очистка и обеззараживание воды разными методами

Вода – фактор, который напрямую влияет на качество жизни людей. Настроение человека утром после умывания лица зависит от его цвета и запаха, а от его состава зависит самочувствие и здоровье организма.

Вода, являющаяся основой жизни, легко переносит инфекционные заболевания. Для предотвращения передачи возбудителей через питьевую воду применяют обеззараживание и обеззараживание жидкости. Эти процессы устраняют грибки, бактерии, неприятный вкус и цвет, обеспечивая безопасную питьевую воду.

Очистка и обеззараживание питьевой воды для подачи в жилые дома осуществляется на станциях водоподготовки централизованного водоснабжения. Существуют также методы и установки для местного применения – в виде небольших водоочистных установок из колодца или способов, позволяющих очищать воду, собранную в бутыль.

Классификация методов обеззараживания воды

Для того, чтобы правильно выбрать метод обеззараживания, проводится анализ загрязненной воды. Исследуются количество и вид микроорганизмов, степень побочной контаминации. Также определяется количество воды, подлежащей очистке, и экономический фактор.

Вода, прошедшая очистку, прозрачна и бесцветна, не имеет запаха, вкуса и послевкусия. Для достижения такого эффекта используются следующие группы методов:

• физический;
• химический;
• комбинированный.

Каждая группа имеет свои характерные особенности, но все методы так или иначе позволяют удалить из воды патогенные микроорганизмы.

Химический метод работает с добавлением реагентов в воду. Физическая дезинфекция проводится с использованием температуры или различных излучений. Комбинированные методы объединяют работу этих двух групп.

Наиболее эффективные способы

Контагиозная безопасность воды является важной и актуальной проблемой, поэтому изобретено множество методов избавления воды от микроорганизмов. Методы дезинфекции продолжают совершенствоваться. Они становятся более эффективными и доступными. На сегодняшний день лучшими считаются следующие методы:

• термообработка с использованием высоких температур;
• озонирование;
• ультразвуковое лечение;
• реагентные методы;
• ультрафиолетовое облучение жидкости;
• мощные электрические разряды.

Физические методы обеззараживания воды

Прежде чем это сделать, воду необходимо очистить от взвешенных веществ и примесей. Для этого применяют коагуляцию, сорбцию, флотацию и фильтрацию.

Этот тип метода включает в себя использование:

• уЗИ;
• ультрафиолет;
• высокие температуры;
• электричество.

Обеззараживание ультрафиолетом

Дезинфицирующее действие ультрафиолета известно очень давно. Его работа аналогична работе солнечного света, который успешно уничтожает неадаптированные микроорганизмы за пределами озонового слоя Земли. Ультрафиолетовое излучение воздействует на клетки и создает поперечные связи в ДНК, в результате чего клетка теряет способность делиться и погибает (рис. 2).

Инсталляция состоит из ламп, помещенных в кварцевые короба. Лампы производят исследования, мгновенно уничтожающие микроорганизмы, а чехлы не позволяют лампам остывать. Качество дезинфекции этим методом зависит от прозрачности воды: чем чище поступающая жидкость, тем дальше распространяется свет и тем меньше загрязняется лампа. Для этого перед дезинфекцией вода проходит другие стадии очистки, в том числе механические фильтры.Резервуар, через который течет вода, обычно оснащается мешалкой. Смешивание слоев жидкости означает, что процесс дезинфекции может протекать более гладко.

Проект установки УФ обеззараживания

Важно знать, что светильники и плафоны требуют регулярного ухода: конструкцию необходимо разбирать и чистить не реже одного раза в квартал.

Тогда эффективность процесса не ухудшится из-за появления накипи и других загрязнений. Сами лампы необходимо менять раз в год.

Установки ультразвукового обеззараживания

Работа таких установок основана на кавитации. Из-за интенсивных вибраций, которым подвергается вода из-за высокочастотного звука, в жидкости образуется множество пустот, как будто она «кипит». Немедленное падение давления приводит к разрыву клеточных мембран и гибели микроорганизмов.

Ультразвуковое оборудование для очистки воды эффективно, но требует больших затрат и правильной эксплуатации. Важно, чтобы персонал умел обращаться с устройством – его эффективность зависит от качества настройки оборудования.

Термическое обеззараживание

Этот метод чрезвычайно распространен среди населения и активно используется в быту. С помощью высокой температуры, то есть кипячения, вода очищается практически от всех возможных болезнетворных организмов. Помимо этого снижается жесткость воды и снижается содержание растворенных газов. Вкус воды остается прежним. Однако у кипячения есть недостаток: вода считается безопасной около суток, после чего в ней снова могут поселиться бактерии и вирусы.

Кипячение воды – надежный и простой метод дезинфекции

Электроимпульсное обеззараживание

Технология заключается в следующем: попадая в воду электрические разряды создают ударную волну, микроорганизмы попадают под гидроудар и погибают. Этот метод не требует предварительной очистки и эффективен даже при повышенной мутности. Гибнут не только вегетативные, но и спорообразующие бактерии. Преимущество – длительное сохранение эффекта (до 4 месяцев), недостаток – значительная стоимость и большие энергозатраты.

Химические методы обеззараживания воды

Они основаны на химических реакциях, которые происходят между загрязнителем или микроорганизмом и реагентом, добавленным в жидкость.

При использовании химической дезинфекции важно контролировать дозу реагента.

Это должно быть точно. Отсутствие содержания не сможет достичь своей цели. Кроме того, небольшое количество реагента приведет к повышению активности вирусов и бактерий.

Для улучшения характеристик химиката его добавляют в избытке. В этом случае вредные микроорганизмы погибают, а эффект сохраняется надолго. Избыток рассчитывается отдельно: если добавить слишком много, реагент попадет к потребителю и он отравится.

Хлорирование

Хлор широко распространен и используется при очистке воды во многих странах мира. Он успешно справляется с любыми объемами микробиологических загрязнений. Хлорирование убивает большинство болезнетворных организмов, оно дешево и доступно. Кроме того, использование хлора и его соединений позволяет извлекать из воды металлы и сероводород. Хлорирование используется в муниципальных системах питьевой воды. Его также используют в бассейнах, где собирается большое количество людей.

Однако этот метод имеет ряд недостатков. Хлор чрезвычайно опасен, вызывает рак и клеточные мутации, а также токсичен. Если избыток хлора не исчезнет в трубопроводе, а попадет к населению, это может вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Особенно велика опасность в переходные периоды (осень и весна), когда доза реагента при водоподготовке увеличивается из-за повышенного загрязнения поверхностных вод. Кипячение такой воды не поможет избежать негативных последствий, а наоборот, хлор превратится в диоксин, который является мощным ядом. Чтобы избыток хлора испарился, водопроводную воду собирают в большие емкости и оставляют на сутки в хорошо проветриваемом помещении.

Озонирование

Озон оказывает сильное окислительное действие. Он проникает в клетку и разрушает стенки, вызывая гибель бактерии. Это вещество является не только сильным антисептиком, но также обесцвечивает и дезодорирует воду, окисляет металлы. Озон действует быстро и избавляет от практически всех микроорганизмов в воде, превосходя в этой способности хлор.

Озонирование считается самым безопасным и эффективным методом, но у него есть и ряд недостатков. Избыток озона приводит к коррозии металлических частей оборудования и трубопроводов, оборудование изнашивается и выходит из строя быстрее обычного. Кроме того, новейшие исследования отмечают, что озонирование вызывает «пробуждение» микроорганизмов, находившихся в условном покое.

Схема процесса озонирования

Способ характеризуется высокими затратами на установку и большими энергозатратами. Для работы с озонирующим оборудованием необходим высококвалифицированный персонал, поскольку газ токсичен и взрывоопасен. Чтобы спустить воду населению, необходимо переждать период разрушения озона, иначе могут пострадать люди.

Обеззараживание полимерными соединениями

Отсутствие вреда для здоровья, разрушение запаха, вкуса и цвета, длительная продолжительность действия – перечисленные преимущества распространяются и на дезинфекцию с использованием полимерных реагентов. Этот тип веществ еще называют полимерными антисептиками. Они не вызывают коррозии и не повреждают ткань, не вызывают аллергии и эффективны.

Олигодинамия

Он основан на способности драгоценных металлов (таких как золото, серебро и медь) дезинфицировать воду.

О том, что эти металлы обладают антисептическим действием, известно давно. Медь и ее сплавы часто применяют в полевых условиях, когда необходимо индивидуально обеззаразить небольшой объем жидкости.

Для более широкого воздействия металлов на микроорганизмы применяют ионизаторы. Это проточные устройства, работающие на основе гальванической пары и электрофореза.

Обеззараживание серебром

Этот металл считается одним из старейших методов обеззараживания воды. В древности считалось, что серебро способно вылечить любую болезнь. Сейчас известно, что оно оказывает негативное воздействие на многие микроорганизмы, однако неизвестно, уничтожает ли серебро простейшие бактерии.

Этот продукт обеспечивает видимый эффект в очистке воды. Однако он негативно влияет на организм человека, когда накапливается в нем. Недаром серебро имеет высокий класс опасности. Обеззараживание воды ионами серебра не считается безопасным методом и поэтому практически не применяется в промышленности. Ионизаторы серебра используются в единичных случаях в быту для очистки небольших объемов воды.

Компактный бытовой ионизатор воды (серебряный индикатор

Иодирование и бромирование

Йод широко известен и применяется в медицине с древних времен. Ученые неоднократно пытались использовать его обеззараживающий эффект при очистке воды, но его применение приводит к появлению неприятного запаха. Бром хорошо справляется практически со всеми известными патогенными микроорганизмами. Но у него есть существенный недостаток – высокая стоимость. Из-за своих недостатков эти два вещества не используются для очистки сточных и питьевых вод.

Комбинированные методы обеззараживания воды

Интегрированные методы основаны на сочетании физических и химических методов для повышения производительности. Примером может служить сочетание ультрафиолетового излучения и хлорирования (иногда хлорирование заменяют озонированием). УФ-лампы уничтожают микроорганизмы, а хлор или озон препятствуют их регенерации. Кроме того, окисление и обработка тяжелыми металлами хорошо работают вместе. Окисляющий реагент дезинфицирует, а металлы продлевают бактерицидное действие.

Сочетание УФ-дезинфекции и воздействия ультразвука

Как обеззаразить воду в быту

Существует пять способов быстро обеззаразить небольшой объем воды:

• кипячение;
• добавление марганцовки;
• использование дезинфицирующих таблеток;
• использование трав и цветов;
• настой с кремнием.

В воду добавляют марганцовку в количестве 1-2 г на ведро воды, после чего загрязнения осаждаются.

Для нейтрализации воды из колодца, скважины или источника используются специальные таблетки для уничтожения микроорганизмов. Это самый современный метод, доступный, доступный и эффективный. Многие таблетки, например, марки Aquatabs, можно использовать для очистки больших объемов жидкости.

Если в поездке необходимо обеззаразить воду, можно использовать специальные травы: зверобой, бруснику, ромашку или тысячелистник.

Также можно использовать кремний: его помещают в воду и выдерживают сутки.

Нормативная документация в области безопасности питьевой воды

Государство строго контролирует качество воды посредством постановлений, правил и ограничений. Основой законодательства в области охраны водных ресурсов и контроля качества используемой воды являются два документа: федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» и Водный кодекс.

Первый Закон содержит требования к качеству источников водоснабжения, из которых вода подается в жилые дома и для сельскохозяйственных нужд. Во втором документе описаны стандарты использования водных источников и инструкции по обеспечению их безопасности, а также определены штрафные санкции.

ГОСТы

ГОСТы описывают правила контроля качества сточных вод и питьевой воды. Они содержат методы проведения анализов в полевых условиях, а также позволяют разделить воду на группы. Наиболее важные ГОСТы представлены в таблице.

СНиПы

Строительные нормы и правила определяют требования к строительству водоочистных сооружений и к монтажу различных типов трубопроводов и сооружений водоснабжения. Информацию можно найти в СНиПах под номерами: СНиП 2.04.01-85, СНиП 3.05.01-85, СНиП 3.05.04-85.

СанПиНы

Санитарно-эпидемиологические правила и нормы содержат гигиенические требования к качеству воды различных групп, составу, конструкциям водозаборов и расположению водозаборов: СанПиН 2.1.4.559-96, СанПиН 4630-88, СанПиН 2.1.4.544-96, СанПиН 92.1/ 2.1.1.984-00.

Эффективность обеззараживания водопроводной воды контролируется с установленной регулярностью и в соответствии со многими правилами и нормами. А большое количество различных методов обеззараживания пресной воды позволяет подобрать оптимальный вариант для всех условий. Что делает правильно очищенную и обработанную воду безопасной для употребления.