Хлорирование озонирование воды производится с целью. Очистка и обеззараживание воды

Хлорирование питьевой воды: способы и методы очистки, норма хлора в системе водоснабжения и станциях водоподготовки

В ХХ веке наука открыла способ обеззараживания питьевой воды путем хлорирования. Это был прорыв, позволивший значительно снизить опасность заболеваний, которые имеют бактериальную этиологию. Ведь для патогенов влага является идеальной средой для жизни и размножения, поэтому через водопровод без предварительной очистки к нам могут попадать бактерии. А хлор и его соединения воздействуют на патогенную микрофлору, угнетая их жизнедеятельность. Но с течением времени изменились и усовершенствовались и подходы к фильтрации ресурса, поэтому будет резонно задать вопрос – какая польза и вред от данного метода, а также, в чем он заключается.

Что такое хлорирование

Это одна из стадий водоподготовки. Метод позволяет обеззараживать водную среду от всех микробов, кроме хлоррезистентных, то есть устойчивых к веществу. В ходе процесса в резервуар добавляется химический элемент в различном виде (жидкость, газ), происходит реакция. В результате качества жидкости сохраняются, а болезнетворные микроорганизмы погибают.

Гигиена питьевой воды – зачем проводить дезинфекцию хлорным раствором

Живущие в водопроводе бактерии могут быть возбудителями достаточно опасных эпидемий. Поэтому в 1900 году было разработано решение, которое на данный момент остается актуальным – обеззараживание с помощью хлора. Интересный факт, что именно этот новый метод позволил предотвратить начавшуюся вспышку эпидемии холеры в 1908 году.

Это не единственная альтернатива, можно также кипятить жидкость, облучать, окислять или озонировать. Кипячение и облучение экономически невыгодно и недостаточно эффективно, окисление может привести к изменению химического состава (ресурс становится непригодным для питья), а озонирование, самый современный, прогрессивный метод, хоть и дает отличные плоды и перспективы, не подходит для массового внедрения, поскольку озон не сохраняется длительное время, а период водоотведения по трубопроводу от точки водоподготовки до пользователей может быть достаточно долгим. Поэтому до настоящего времени хлорирование воды в системе холодного водоснабжения используется практически во всех населенных пунктах России.

Норма хлора

Деятельность водяных станций обуславливается нормативным документом. ГОСТ 18190-72 был выпущен еще в 1927 г., с этого периода были проведены дополнительные исследования, сделаны выводы, но это не повлияло на конечный текст норматива. Есть установленные пределы по добавлению вещества. Считается, что эта норма определена так, чтобы:

  • полностью обеззаразить среду;

  • не нанести вред здоровью людей и животных, употребляющих воду;

  • не изменить таких качеств, как прозрачность, цвет, запах.

В данном документе представлены методы, как необходимо брать пробы, а также какие процедуры проводить, чтобы выявить концентрацию остаточного активного вещества в образце.

Таким образом, доза, которая будет являться рекомендуемой, устанавливается в каждом конкретном случае на основании анализа жидкости и только после него. Но есть СанПиН 2.1.4.1074-01, в котором все же указана норма хлора в питьевой воде в двух состояниях:

  • остаточное содержание уже в водопроводе и из-под крана – не более 0,3-0,5 мг/л (если больше, вы можете начать жаловаться на компанию, которая является поставщиком ресурса);

  • доза для дезинфекции уже после фильтрования – от 0,7 до 3 мг/л в зависимости от качества вод – подземный источник или поверхностные.

Хлорирование как метод обеззараживания

Мы определили, что важна точная дозировка, но почему? При недостаточной концентрации вещества возможно появление бактериальной активности. Но российские государственные службы и центры водоподготовки скорее добавят больше нужного, чем меньше. В таком случае это может привести к:

  • повышению вероятности отравления потребителей;

  • изменению питьевых свойств ресурса – вода становится невкусной, имеет ярко выраженный запах.

И если нормативом считается до 0,5 мг/л, то при плохой санитарно-эпидемиологической обстановке целесообразно удвоение концентрации активного вещества на период вспышки эпидемии.

Реагент должен хорошо раствориться в жидкости, а также находиться в таком состоянии не менее, чем полчаса до употребления. Сейчас в качестве химической добавки используют гипохлорит вместо хлора. Он более безопасен и безвреден для организма, не токсичен, не взрывоопасен, но при этом обеспечивает отличную защиту от патогенной микрофлоры.

Преимущества очистки воды хлором

  • Эффективность при устранении болезнетворных микроорганизмов. Только очень малая доля бактерий имеет устойчивость к веществу. Это способствует предотвращению развития эпидемий.

  • После водоочистки ресурс может быть длительное время «законсервирован» с помощью реагента. Простота хранения – это немаловажный плюс.

  • Меняются параметры ресурса – убирается оттенок, посторонний запах или привкус.

  • Расход коагулянтов очень небольшой. Это экономичная система.

  • Из-за концентрации вещества, очистные сооружения на водяных башнях также поддерживаются в отличном санитарном состоянии.

  • Большой опыт, известные технологии и проверенные годами и даже столетием технологические решения.

  • Окислитель прост в транспортировке.

Недостатки метода

  • Хранить химикат даже не очень продолжительное время нельзя, он теряет свою активность.

  • Цисты – это те бактерии, которые устойчивы к данному веществу.

  • В состоянии газа хлор способен выделять токсичные испарения.

  • Если концентрация будет значительно превышена, в организме начинают накапливаться хлораты, происходит постепенное химическое отравление.

  • Требуется дополнительная очистка, то есть метод водоподготовки имеет больше ступеней, чем некоторые другие.

  • Экологи бьют тревогу, что из-за неправильной транспортировки, а также по причине слива токсичных отходов в окружающую среду экологическая чистота и баланс нарушаются.

  • Хлор приводит к повышению коррозионной активности, что негативно сказывается на металлических резервуарах, трубах и различных комплектующих для трубопровода.

Таким образом, можно сделать вывод, что действительно опасно для организма только гиперхлорирование воды, возможное из-за ошибочной дозировки или халатного выполнения сотрудниками станций водоподготовки своих должностных обязанностей. Но давайте разберемся, какой именно вред оказывает реагент.

Чем опасен метод для человека, какие заболевания вызывает хлор

Ученые давно установили, что накопление вещества приводит к образованию канцерогенных соединений. При этом хлористый раствор опасен вне зависимости от того, каким путем он поступает – через пищевод и внутренние органы, слизистые оболочки или кожу.

Несмотря на то, что нет уверенности и полностью доказанных фактов, говорящих о прямой связи накопления хлора и болезней, специалисты выдвигают гипотезы о том, что такое состояние может вызвать:

  • образование раковой опухоли;

  • патологические процессы в мочеполовой системе, ЖКТ и печени;

  • нарушения сердечно-сосудистой системы.

Одни из исследований, подтверждающих гипотезы онкологов, были проведены в Америке. Эпидемиологи сравнили две карты – одну с количеством заболевших раком людей, вторую с показателями концентрации хлорки в воде. Эпицентры с высокими цифрами на обоих картах совпали.

Одно из последствий без научных опытов замечает большинство женщин. При купании, умывании, мытье головы хлорированной жидкостью кожа становится стянутой, может образоваться шелушение.

Есть еще одна возможность – аллергическая реакция. Она обычно проявляется как кашель, чихание, покраснение глаз и опухоль слизистых оболочек носа.

Любой негативный эффект, оказываемый водопроводной водой, а также местами с гиперхлорированием, например, бассейнами, имеет накопительный эффект. Последствия, вероятнее всего, проявятся после многих лет проживания в городской среде, ведь по некоторым данным в сельской местности концентрация реагента в водопроводе обычно ниже или вовсе отсутствует.

Другие негативные эффекты

Заметить в бытовых условиях, что имеет место избыточное хлорирование, несложно. Для этого обратите внимание на состояние ваших волос. При высоком содержании хлора они:

  • становятся ломкими, безжизненными, сухими – естественная жировая оболочка просто не может пробиться через образованный хлором налет;

  • хуже укладываются феном;

  • не держат стойкость цвета при окрашивании, выцветают;

  • секутся – концы раздваиваются и истончаются;

  • выпадают и теряют свою былую густоту.

И все тело будет страдать после умывания и купания. Может:

  • образоваться перхоть;

  • появиться сухость, шелушение;

  • зуд, покраснение на коже;

  • ускоренный процесс старения, выражающийся в пигментных пятнах и морщинках.

Симптомы и стадии отравления

Из-за высокой токсичности говорят о трех возможных фазах интоксикации.

  • Первая, она же легкая, характеризуется покраснением слизистых оболочек и кожных покровов. Также пациент начинает слышать незначительный запах хлора даже при отсутствии прямого контакта с ним. Может появиться назойливый аллергический кашель, который сопровождается слезливостью.

  • Вторая, или средняя, стадия может проходить с удушающими приступами кашля и трудностями при дыхании. Этому часто сопутствуют боли в грудной клетке. Не обратившись к врачу, вы рискуете получить легочный отек.

  • Третья фаза – тяжелая. Она характеризуется потерей сознания, судорогами и затруднением дыхания вплоть до его прекращения, асфиксии.

У обычных потребителей водопроводного ресурса редко наблюдаются такие ярко выраженные симптомы, наиболее часто – первая стадия, облегченное протекание.

Чем вреден хлор при кипячении

Бытует мнение, что прокипятив воду, получишь обеззараженный напиток без опасных примесей. И с одной стороны, это кажется объективным, ведь газ, которым и является Cl, испаряется при нагреве до определенного градуса. Но есть один нюанс. При кипячении реагент начинает активно вступать в химические реакции и образовывать соединения и токсины, например, трихлорметан, который очень вреден для организма. И чем длительнее нагрев, тем больше таких последствий.

Как влияют полученные диоксины:

  • снижают способность иммунной системы к защите;

  • негативно воздействуют на почки и печень.

В связи с этим мы настоятельно рекомендуем употреблять в пищу только воду, прошедшую фильтрацию или дехлорирование. Обратитесь в компанию «Вода Отечества» за оказанием качественных услуг по монтажу фильтрационных систем.

Технологии и виды хлорирования

Разновидности различаются в зависимости от того, каким веществом будет проводиться процесс. Наиболее распространенный – с помощью хлорной извести. Сам по себе реагент является ядовитым. Чтобы его получить, смешивают известковый порошок с газом Cl. Есть много материалов, которые разрушаются под воздействием этой смеси, поэтому хранение и транспортировка затруднительны. Расход достаточно высокий, токсичность тоже, поэтому часто применяют второй метод – использование диоксида кремния, он имеет преимущества:

  • хорошее дезинфицирующее качество;

  • лучше воспринимается человеком, в том числе обонянием и вкусовыми рецепторами;

  • в продуктах отработки нет хлорной органики – это более экологично.

Но, к сожалению, вещество является отчасти взрывоопасным, а также дорогостоящим.

Методы хлорирования

Есть два основных вида, которые различаются в зависимости от качества исходной воды. Очень сильно на это влияет сезонность, характеристики отличаются, поэтому следует осуществлять несколько проверок за год.

  • Предхлорирование – используется как вспомогательное средство при таких процессах как коагулирование или обезжелезивание.

  • Постхлорирование, или финишное. С ним мы сталкиваемся чаще всего при водоподготовке.

В зависимости от дозы реагентов, процедура может быть нормальной (до 0,5 мг на литр) или перехлорированием – удвоение норм.

Есть также комбинированный вариант, когда вместе с Cl добавляются еще некоторые бактерицидные компоненты. Это может быть добавление магния, серебра, меди или аммиака.

Дехлорирование воды

Если есть излишки хлора в уже подготовленной жидкости, то их нужно вывести. Есть несколько промышленных вариантов:

  • аэронирование – это принудительное насыщение кислородом, азотом или иными газами;

  • дозирование других реагентов, которые могут связать остаточный хлор;

  • использование фильтров с активированным углем.

Последний вариант – один из самых лучших, поскольку вместе с указанным реагентом выводятся и другие опасные примеси.

Методы очищения в домашних условиях

Угольная насадка может быть приобретена в специальном магазине, она прикручивается непосредственно на кран и достаточно скромная по цене. Но очень важно промывать конструкцию очень горячей водой, так как это позволит убить бактерии – им удобно распространяться в такой среде.

Есть еще варианты:

  • ультрафиолетовое излучение – такой вариант обеззараживания дополнительно убивает патогены;

  • ионообменные смолы – ионизация приводит к реакции, в ходе которой появляется осадок из солей с ионами натрия;

  • обратный осмос – наиболее эффективный фильтр из мембранного материала, есть минус, он заключается в полном устранении из жидкости микроэлементов.

Аналитический контроль процесса

Есть множество нормативных документов, которые регламентируют нормативы и проверки. Одни из них имеют международный формат, такие как ISO, а также методологические указания МУК, которые являются инструкциями для действий. И, конечно, есть ГОСТ, о котором мы говорили выше. В основном для всего требуется специальный химический анализ.

Автоматические анализаторы

Иногда времени на лабораторное тестирование нет и нужно получить результаты в режиме реального времени. Тогда подойдут 4 способа:

  • оптические измерения;

  • йодометрия;

  • хемилюминесценция;

  • электрохимический метод.

Специальное оборудование находится на станциях водоподготовки.

Электрохимические анализаторы

В одну ячейку с каплей исследуемой среды подается напряжение на двух электродах. Образуемый ток приводит к тому, что катоды притягиваются в одну из сторон. Стоимость прибора невысокая, точность эффективная.

Процесс в системе ХВС – видео

Посмотрим, как проходит процесс в водопроводе:

Хлорирование воды на станциях водоподготовки

В статье мы рассказали про добавление хлора в целях обеззараживания. Этот метод используют повсеместно на крупных и небольших промышленных объектах. Но для домашнего использования, например, для дезинфекции собственной скважины, мы рекомендуем установку фильтра. Обратитесь для этого в компанию «Вода Отечества». Квалифицированные специалисты проконсультируют вас по всем вопросам и помогут выбрать оптимальное оборудование для ваших целей.

Хлорирование – это наиболее распространенный способ обеззараживания воды.

Он отличается эффективностью, простотой и экономичностью. На водопроводных станциях и в плавательных бассейнах обеззараживание воды осуществляют газообразным хлором. Для этого применяют специальные приборы – хлораторы, обеспечивающие необходимую дозировку и непрерывную подачу хлора в резервуары с чистой профильтрованной водой или непосредственно в водопроводную сеть. Попадая в воду, хлор образует хлорноватистую кислоту, быстро разлагающуюся на свободный хлор и кислород, которые оказывают губительное действие на микробы, причем считается, что хлор здесь играет главную роль.

При хлорировании воды лишь небольшое его количество затрачивается на уничтожение микробов. Большая же часть связывается со взвешенными частицами, вступает в реакцию с органическими веществами, идет на окисление неорганических. Все это определяет хлорпоглощаемость воды. Чем больше в воде примесей, тем выше ее хлорпоглощаемость.

При введении в воду количества хлора, превышающего ее хлорпоглощаемость, образуется избыток хлора, который называется остаточным хлором. Количество хлора, необходимое для обеззараживания воды, называется хлорпотребностью воды.

Доза хлора считается достаточной, если после обеззараживания воды в ней осталось 0,3–0,5 мг/л так называемого остаточного хлора. В таких количествах остаточный хлор не влияет на органолептические свойства воды и безвреден для организма.

В зависимости от величины применяемой дозы различают обычное хлорирование с учетом величины хлорпоглощения воды и перехлорирование, когда вода обрабатывается большими дозами хлора.

Последний метод используется при хлорировании воды, подозрительной в санитарном отношении. Избыток остаточного хлора в этом случае связывают гипосульфитом. Озонирование – технология очистки, основанная на использовании газа озона – сильного окислителя. Озонатор вырабатывает озон из кислорода, содержащегося в атмосферном воздухе. При производстве озона необходимо удалять влагу из воздуха, иначе в озонаторе будет образовываться азотная кислота.

При взаимодействии с окисляющимися химическими веществами и микроорганизмами (все они с химической точки зрения – хорошо окисляющиеся соединения углерода) озон превращается в обычный кислород. Вещества, подвергшиеся окислению, могут перейти в газообразную фазу, выпасть в осадок или не представлять такой опасности, как исходные вещества [1].

Преимущества метода озонирования воды: ‒ разлагаясь, озон обогащает воду кислородом, что улучшает ее вкус; ‒ при окислении озоном органических соединений не образуется каких-либо опасных для здоровья вторичных продуктов; ‒ озон не меняет рН воды и не удаляет из нее необходимые организму ионы Ca, Mg, K, Na и т. п.; ‒ озон губителен для любых микроорганизмов, которые могут встретиться в воде, в том числе и устойчивых к другим дезинфицирующим средствам; ‒ озон действует в течение секунд и уничтожает микроорганизмы в сотни раз быстрее, чем любые другие дезинфекторы; ‒ озон вырабатывается на месте, не требуя хранения и перевозки.

Недостатки метода озонирования воды: – метод является дорогостоящим; – озон – токсичный газ, поэтому любое его использование требует тщательного контроля техники безопасности; – из-за насыщения воды озоно-воздушной смесью она приобретает высокую окислительную способность и становится коррозионно- активной, что требует использования оборудования и материалов, стойких к озону (трубы из ПВХ или нержавеющей стали, реакторы и емкости для хранения озонированной воды из ПВХ или бетона) и т. п.; – при неправильном подборе режима озонирования воды и дозы озона возможно образование побочных продуктов окисления, которые плохо удаляются в процессе очистки и могут быть более токсичны, чем исходные загрязнения.

В некоторых случаях озонирование воды может вызвать ухудшение процессов коагуляции и, более того, привнести в обрабатываемую воду химические загрязнения в повышенных концентрациях, например, фенолов; – непродолжительность воздействия. Это связано с тем, что озон быстро разлагается в воде и не обладает пролонгирующим бактерицидным действием; – при озонировании воды многие органические загрязнения подвергаются деструкции, в результате увеличивается количество биоразлагаемых соединений, в воде повышается концентрация так называемого «ассимилируемого органического углерода», который легко усваивается микроорганизмами, способствуя их жизнедеятельности.

Это создает благоприятные условия для повторного бактериального загрязнения очищенной воды [2].

Таким образом, для повышения надежности и безопасности качества воды в санитарно-гигиеническом отношении по существующим в Российской Федерации стандартам озонирование следует применять в комплексе с другими способами обеззараживания, которые обеспечивают необходимое дезинфицирующее последействие – ионный обмен, хлорирование и т. д.

При использовании озонирования воды одновременно с хлорированием, можно значительно снизить количество применяемых вспомогательных реагентов. С большей частью окислительных процессов озон справляется самостоятельно, а хлор будет служить для дезинфекции.

Читайте также:  Настройка компаса андроид. Как правильно откалибровать компас на Android-устройстве

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here