Обеззараживание и дезинфекция воды – операции, которые должны предшествовать как ее отправке потребителю, для использования в пищевых, производственных, хозяйственных целях, так и сбросу в поверхностные водоемы, грунт. Делается это для уничтожения патогенных микроорганизмов, бактерий, представляющих опасность для здоровья и окружающей среды.
В каждой ситуации действуют определенные требования и санитарно-гигиенические нормы. Например, перед сбросом стоков в водоемы или их повторном применении обеззараживание проводится в соответствии с СанПиН 2.1.3685. Подбор технологии обеззараживания основывается после проведения лабораторного анализа стоков, с учетом их объемов, содержащихся патогенных микроорганизмов и их концентраций. В промышленных системах используются различные методики, главные из которых – облучение ультрафиолетом, хлорирование и озонирование. Все они заслуживают более подробного рассмотрения.
Хлорирование
Распространенная технология, используемая на крупных городских водозаборах и других объектах, осуществляющих водоподготовку или очистку. Основывается она на внесении хлористого реагента, хлорной извести или гипохлорита натрия, реагирующего с водой, формирующего кислотную среду, в которой большинство бактерий не выживает. Преимущества такой методики выглядят следующим образом:
- Легкость реализации.
- Эффективность, устранение большинства патогенов даже при высоких их концентрациях.
- Устранение неприятных привкусов и запахов воды.
- Сохранение ресурса фильтрующих систем и устройств за счет блокировки развития микрофлоры.
- Невысокая стоимость, в сравнении с другими технологиями.
Для хлорирования, впрочем, характерны и некоторые минусы. В первую очередь, оно способно справиться не со всеми микроорганизмами, например, хлор уничтожает вирусы только в очень высоких концентрациях, опасных для человека и окружающей среды. Второй негативный момент – значительная зависимость эффективности от кислотности воды и ее температуры, необходимо обеспечить соответствующие условия для достижения результата.
Озонирование
Суть данной технологии заключается в пропуске через воду воздуха, насыщенного озоном. Генерирует его специальное высоковольтное устройство. При взаимодействии с водой активируется распад молекул озона, формируется кислая среда, в которой патогенные микроорганизмы не выживают.
Преимущества этой современной технологии, получающей все большее распространение, таковы:
- Абсолютная экологическая безопасность. Отработанный газ превращается в кислород, не представляющий угрозы для окружающей среды.
- Отсутствие посторонних привкусов и запахов. В естественных условиях воздух часто насыщается озоном перед грозой, его можно почувствовать по характерному запаху. Для обеззараживания воды это, однако, не актуально, вода не приобретает посторонних привкусов.
- Выраженная окислительная способность. Озон позволяет эффективно справиться с бактериями, вирусами, спорами плесени и другими патогенами. Необходимый эффект достигается даже при малых концентрациях.
- Отсутствие необходимости в транспортировке, организации мест хранения реагентов. Обеззараживание хлором предполагает, что на предприятии всегда должны иметься достаточные его запасы. Для озона это не актуально, он вырабатывается генератором непосредственно в процессе дезинфекции.
Основной минус технологии – ее дороговизна, стоимость установок-озонаторов очень велика. Вдобавок, проводиться она должна под контролем квалифицированных специалистов, умеющих обращаться с высоковольтным оборудованием, имеющих соответствующие допуски.
Обработка ультрафиолетом
Технология базируется на воздействии ультрафиолетового излучения с длиной волны от 200 до 300 нанометров. В результате такой обработки происходит повреждение цепочек ДНК микроорганизмов, разрушение клеточных оболочек и мембран с последующей гибелью. Мощность излучения подбирается индивидуально, однако, она не может быть меньше 30 мегаджоулей на сантиметр квадратный. Для успешной дезинфекции особо загрязненной воды требуется ее увеличение до 40 мегаджоулей.
Сильные стороны методики таковы:
- Возможность эффективно справиться с большинством патогенных микроорганизмов и вирусов.
- При обработке не образуются побочные продукты распада, соответственно, не требуется их дальнейшая фильтрация и устранения.
- Оборудование стоит не слишком дорого, в особенности, в сравнении с установками-озонаторами.
- Экологическая безопасность.
- Компактность оборудования, что позволяет использовать его на небольших станциях водоподготовки и очистки.
Негативный момент – невозможность работы с мутной водой. Механические взвеси, посторонние частицы, нарушающие прозрачность жидкости, блокируют доступ ультрафиолетовых лучей, они не могут “пробить” резервуары на всю глубину. Для исправления ситуации требуется предварительная очистка, пропуск через механические фильтры или выдержка в отстойниках.
Альтернативные технологии
Помимо перечисленных выше методик, при обеззараживании может применяться, например, обратный осмос. Он базируется на пропускании жидкости сквозь мембрану с частичной проницаемостью под воздействием давления, превышающее осмотическое. Ячейки мембраны не препятствуют прохождению воды, однако, их размеры слишком малы для микроорганизмов, молекул загрязняющих веществ. Способ дает возможность справиться со всеми типами бактерий, вирусов и других патогенов.
На промышленных, энергетических объектах, работа которых сопряжена с выработкой больших объемов тепловой энергии, допустимо использование термической санации, проще говоря – кипячения. Температурное воздействие в 100 и более градусов позволяет справиться со всеми видами бактерий и вирусов, однако, оно должно быть достаточно продолжительным, например, споры сибирской язвы погибнут только после 10-минутного кипячения, вирусы столбняка – 60-минутного.
Подведение итогов
Подбор технологии обеззараживания всегда индивидуален, при выборе нужно руководствоваться не только данными лабораторного анализа, но и сторонними факторами, экономическими, техническими. Важно учитывать, что допустимо использование не только одной конкретной технологии, но и их комбинаций. Характерный пример – сочетание ультрафиолетового облучения и хлорирования, что позволяет свести к минимуму объемы реагентов, требующиеся для устранения патогенных микроорганизмов.
