Методы обеззараживания питьевой воды: нормативные документы и эффективные способы

Обзор современных способов обеззараживания питьевой воды

Применение современных методов обеззараживания питьевой воды позволяет избавиться от вирусов и бактерий, которые представляют опасность для человека. Уничтожение болезнетворных агентов может происходить частично или полностью, в зависимости от первоначального качества жидкости и поставленных задач.

1. Необходимость обеззараживания
2. Нормативные документы водно-санитарного законодательства
3. Эффективные способы обеззараживания
4. Хлорирование
5. Озонирование
6. Другие химические методики
7. Ультрафиолет
8. Ультразвук
9. Электроимпульсный способ обеззараживания
10. Тепловое воздействие
11. Подручные методы обеззараживания
12. Выбор метода

Необходимость обеззараживания

Обеззараживание воды необходимо для удаления болезнетворных бактерий и химических соединений

Стремительное развитие технологий и промышленности привели к загрязнению окружающей среды. Источники пресной воды (поверхностные или подземные) заражены болезнетворными микроорганизмами, химическими соединениями или имеют неприятный осадок. В естественном виде они не подходят для питья и могут навредить здоровью человека.

Применение средств для обеззараживания воды позволяет избавиться от вредных микроорганизмов. Большинство методов используется для очистки бытовых и промышленных стоков. Существуют современные способы обеззараживания, позволяющие применять подготовленную воду для домашних потребностей из централизованного водоснабжения.

Нормативные документы водно-санитарного законодательства

Свойства питьевой воды контролируются и устанавливаются нормами закона. Основным документом, который используется для оценки ее качества, называют Водный кодекс. Для контроля характеристик жидкости применяются и другие государственные нормативы:

• ГОСТы. Содержат нормы, по которым осуществляется контроль качества сточных и питьевых вод.
• СанПиНы. Содержат гигиенические требования к качеству водных ресурсов.
• СНиПы. Строительные нормы, определяющие правила возведения очистных сооружений, систем водоснабжения.

В процессе контроля характеристик воды обязательно используется Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».

Эффективные способы обеззараживания

Существует огромное количество методов, при помощи которых удастся избавиться от болезнетворных агентов в составе жидкости. Их условно разделяют на химические, физические и комбинированные.

Хлорирование

Считается самым надежным и простым способом обеззараживания. Хлорирование очень популярно в России, что также объясняется следующими его преимуществами:

• Средства, применяемые для обеззараживания, стоят относительно недорого.
• Высокая эффективность метода. После хлорирования не происходит вторичный рост микроорганизмов, предупреждается появление водорослей.
• Кроме выраженного бактерицидного эффекта после использования метода вода очищается от железа, марганца, серо водорода.

Хлорирование имеет ряд недостатков. При окислении средства, используемые для очистки, приобретают высокую степень мутагенности, канцерогенности. Применяя соединения хлора, не удается полностью избавиться от них, что иногда делает воду непригодной для питья, приводит к загрязнению природных источников. Регулярно употребляя очищенную таким способом жидкость, человек подвергает себя риску развития онкологии, болезней ЖКТ, сердечно-сосудистой системы.

Для обеззараживания все чаще используют диоксид хлора. Вещество более эффективное и безопасное. Единственный минус – его нужно использовать непосредственно на производстве.

Озонирование

Принцип действия способа обеззараживания заключается во влиянии газа озона на патогенные микроорганизмы. Он разрушает вирусы и бактерии, окисляет некоторые соединения, придающие воде неприятный запах и вкус. Плюсами озонирования называют его быстрое дезинфицирующее действие, высокую степень безопасности для человека и окружающей среды.

• неправильно выбранная дозировка озона приводит к появлению у обработанной жидкости неприятного запаха;
• переизбыток озона провоцирует коррозию металла в водопроводных трубах, бытовой технике;
• применяемый для очистки газ относится к первому классу опасности.

Озонирование – дорогой метод обеззараживания. Больших расходов требует обслуживание применяемых установок.

Другие химические методики

При выборе способа обеззараживания следует обратить внимание на такие варианты:

• Применение ионов тяжелых металлов, брома, йода.
• Обеззараживание при помощи сильных окислителей – гипохлорит натрия.
• Дезинфекция с использованием ионов благородных металлов – серебра.

Биопаг – популярнейший препарат, применяемый для уничтожения болезнетворных микроорганизмов, находящихся в жидкой среде. Чаще всего используется для бассейнов, аквапарков, аквариумов. Данный метод очистки выбирают из-за его безопасности, простоты в использовании. После его применения вода не приобретает неприятного запаха или вкуса. Недостатком способа называют то, что после очистки жидкость может вызывать раздражение кожи или слизистых оболочек.

Ультрафиолет

Перед воздействием УФ-лучей жидкость подвергают предварительной фильтрации и выполняют коагуляцию. Это помогает избавиться от крупных частиц и яиц гельминтов. В последующем переходят к физическому обеззараживанию с использованием ультрафиолета. Важно правильно рассчитать количество энергии, которое нужно применить для обработки определенного объема воды. Длительность воздействия УФ-излучения зависит и от числа патогенных микроорганизмов в каждом миллиграмме жидкости.

Установка обеззараживания воды состоит из специальных ламп, помещенных в кварцевые чехлы. Эффективность работы оборудования зависит от качества жидкости. Чем она прозрачнее, тем дальше распространяется излучение. Подобные установки требуют регулярного обслуживания (раз в три месяца).

Плюсом метода называют возможность его индивидуального использования. Лампы, продуцирующие ультрафиолетовые лучи, имеют большой срок службы (тысячи часов). Также данный метод обеззараживания идеально подойдет для походных условий. Чтобы выполнить очистку природным методом, достаточно поставить емкость с жидкостью под прямые солнечные лучи на 6 часов.

Ультразвук

Действие метода основано на эффекте кавитации. Определенные звуковые частоты способны создавать пустоты, которые формируют большую разницу в давлении. Это приводит к разрыву клеточных оболочек болезнетворных вирусов, бактерий и к их гибели.

Значение ультразвукового метода очистки для промышленности незначительное. Метод дорогостоящий и сложен в использовании.

Электроимпульсный способ обеззараживания

Очистка воды осуществляется при помощи электролиза. На жидкость воздействуют электрическим разрядом, который формирует ударную волну. Патогенные микроорганизмы, попадающие под ее влияние, погибают.

Преимуществом метода называют его эффективность при воздействии на мутную воду. Перед обеззараживанием жидкость не требует предварительной очистки. После электролиза погибают даже очень живучие бактерии, а положительный эффект от процедуры сохраняется до 4 месяцев. Недостатком метода называют его высокую стоимость.

Тепловое воздействие

Кипячение является подручным табельным методом обеззараживания. Тепловое воздействие позволяет улучшить свойства жидкости из колодца, скважины, водопровода. При помощи кипячения удается избавиться практически от всех вредоносных микроорганизмов. После теплового воздействия существенно уменьшается жесткость воды при сохранении ее вкусовых качеств.

Подручные методы обеззараживания

Чтобы очистить воду от патогенных микроорганизмов в полевых условиях, можно использовать обычную перекись водорода. Ее добавляют в количестве 1 столовой ложки на 1 л. Потом жидкость отстаивают на протяжении часа. Чтобы ускорить распад перекиси, в воду добавляют 1-2 таблетки активированного угля.

Выбор метода

Перед использованием определенного способа обеззараживания учитывают исходное качество воды. Принимают во внимание характеристики жидкости, которые нужно получить в результате очистки. Эти требования изложены в нормативной документации для воды, используемой для питьевых или хозяйственных потребностей, для бассейнов.

При выборе методов также учитывают допустимые капитальные и эксплуатационные затраты. Многие способы обеззараживания (при помощи ультрафиолета, ультразвука) требуют привлечения дорогостоящего оборудования, специально обученных кадров.

Очистка и обеззараживание воды разными методами

Вода – это фактор, который напрямую влияет на качество жизни человека. От ее цвета и запаха зависит настроение человека утром после умывания, а от состава – самочувствие и здоровье организма.

Вода, являясь основой жизни, легко распространяет инфекционные заболевания. Чтобы предотвратить передачу болезнетворных микроорганизмов через питьевую воду, применяют обеззараживание и дезинфекцию жидкости. Эти процессы позволяют уничтожить грибки, бактерии, неприятный привкус и цвет, что обеспечивает безопасность питьевой воды.

Очистка и обеззараживание питьевой воды для подачи в жилые дома проводится на станциях водоподготовки централизованного водоснабжения. Также существуют методы и установки для локального использования – в виде небольших систем очистки воды из скважины или способов, позволяющих очищать воду, набранную в бутылку.

1. Классификация методов обеззараживания воды
2. Наиболее эффективные способы
3. Физические методы обеззараживания воды
4. Обеззараживание ультрафиолетом
5. Установки ультразвукового обеззараживания
6. Термическое обеззараживание
7. Электроимпульсное обеззараживание
8. Химические методы обеззараживания воды
9. Хлорирование
10. Озонирование
11. Обеззараживание полимерными соединениями
12. Олигодинамия
13. Обеззараживание серебром
14. Иодирование и бромирование
15. Комбинированные методы обеззараживания воды
16. Как обеззаразить воду в быту
17. Нормативная документация в области безопасности питьевой воды
18. ГОСТы
19. СНиПы
20. СанПиНы

Классификация методов обеззараживания воды

Чтобы правильно выбрать способ обеззараживания, проводят анализ загрязненной воды. Исследуется количество и вид микроорганизмов, степень побочной загрязненности. Также определяется объем воды, которая будет проходить очистку, и экономический фактор.

Вода, прошедшая очистку, прозрачна и бесцветна, не пахнет и не имеет вкуса и привкуса. Чтобы добиться такого эффекта, применяют следующие группы методов:

• физические;
• химические;
• комбинированные.

Каждой группе присущи свои отличительные признаки, но все методы так или иначе позволяют удалить патогенные микроорганизмы из воды. Получить подробную информацию по оборудованию для очистки и обеззараживания воды можно в компании «КВАНТА+» в г. Тюмень.

Химический метод – это работа с реагентами, добавляемыми в воду. Физическое обеззараживание выполняется за счет температуры или различных излучений. Комбинированные методы сочетают работу этих двух групп.

Наиболее эффективные способы

Инфекционная безопасность воды – это важная и актуальная проблема, из-за чего изобретено множество методик для избавления воды от микроорганизмов. Способы дезинфекции не прекращают улучшаться. Они становятся более результативными и доступными. В наше время самыми лучшими считаются следующие методы:

• термообработка с помощью высоких температур;
• озонирование;
• ультразвуковая обработка;
• реагентные методы;
• ультрафиолетовое облучение жидкости;
• высокомощные электрических разрядов.

Физические методы обеззараживания воды

Перед ними вода обязательно должна проходить очистку от взвесей и примесей. Для этого применяется коагуляция, сорбция, флотация и фильтрация.

К данному виду методов относится применение:

• ультразвука;
• ультрафиолета;
• высоких температур;
• электричества.

Обеззараживание ультрафиолетом

Дезинфицирующее действие ультрафиолетового излучения известно очень давно. Его работа сходна с солнечным светом, успешно уничтожающим неприспособленные микроорганизмы за пределами озонового слоя Земли. Ультрафиолет воздействует на клетки, создавая поперечные сшивки в ДНК, вследствие чего клетка теряет возможность делиться и погибает (Рис. 2).

Установка состоит из ламп, помещенных в кварцевые чехлы. Лампы производят изучение, мгновенно уничтожающее микроорганизмы, а чехлы не позволяют лампам остывать. Качество обеззараживания при использовании этого метода зависит от прозрачности воды: чем чище поступающая жидкость, тем дальше распространяется свет и тем меньше загрязняется лампа. Для этого перед обеззараживанием вода проходит другие стадии очистки, в том числе механические фильтры.Резервуар, через который протекает вода, обычно оборудован мешалкой. Перемешивание слоев жидкости позволяет процессу дезинфекции проходить более равномерно.

Конструкция установки УФ-обеззараживания

Важно знать, что лампы и чехлы требуют регулярного ухода: конструкцию необходимо разбирать и очищать не менее одного раза в квартал.

Тогда результативность процесса не будет ухудшаться из-за появления накипи и других загрязнений. Сами лампы подлежат замене раз в год.

Установки ультразвукового обеззараживания

Работа таких установок основана на кавитации. Из-за интенсивных колебаний, которым подвергается вода благодаря высокочастотному звуку, в жидкости образуются многочисленные пустоты, она будто «вскипает». Мгновенный перепад давлений приводит к разрыву клеточных оболочек и гибели микроорганизмов.

Оборудование для ультразвуковой обработки воды эффективно, но требует больших затрат и грамотной эксплуатации. Важно, чтобы персонал умел обращаться с устройством – от качества настройки оборудования зависит его результативность.

Термическое обеззараживание

Этот метод крайне распространен среди населения и активно применяется в быту. С помощью высокой температуры, то есть кипячения, вода очищается практически от всех возможных патогенных организмов. В дополнение к этому снижается жесткость воды и уменьшается содержание растворенных газов. Вкусовые качества воды остаются прежними. Однако, у кипячения есть один недостаток: вода считается безопасной около суток, после чего бактерии и вирусы вновь могут в ней обосноваться.

Кипячение воды – надежный и простой метод обеззараживания

Электроимпульсное обеззараживание

Методика заключается в следующем: электрические разряды, поступающие в воду, создают ударную волну, микроорганизмы попадают под гидравлический удар и погибают. Этот способ не требует предварительной очистки и эффективен даже при повышенной мутности. Гибнут не только вегетативные, но и спорообразующие бактерии. Преимуществом является длительное сохранение эффекта (вплоть до 4-х месяцев), а недостатком – немалая стоимость и большое энергопотребление.

Химические методы обеззараживания воды

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

При химическом обеззараживании важно контролировать дозу реагента.

Она должна быть точной. Недостаток вещества не сможет исполнить свою цель. К тому же, небольшое количество реагента приведет к повышенной активности вирусов и бактерий.

Чтобы улучшить работу химиката, его добавляют с избытком. В таком случае вредоносные микроорганизмы погибают, а эффект сохраняется продолжительное время. Избыток рассчитывается отдельно: если добавить слишком много, реагент дойдет до потребителя, и он отравится.

Хлорирование

Хлор широко распространен и применяется в водоочистке многих стран мира. Он успешно справляется с любыми объемами микробиологических загрязнений. Хлорирование приводит к гибели большей части патогенных организмов и отличается дешевизной и доступностью. К тому же, использование хлора и его соединений позволяет извлекать из воды металлы и сероводород. Хлорирование применяется в городских системах подачи питьевой воды. Оно также используется в бассейнах, где скапливается большое число людей.

Однако, у этого способа есть ряд недостатков. Хлор крайне опасен, вызывает рак и клеточные мутации, токсичен. Если избыток хлора не исчезнет в трубопроводе, а дойдет до населения, это может привести к серьезным проблемам со здоровьем. Особенно сильна опасность в переходные периоды (осень и весну), когда из-за увеличения загрязненности поверхностных вод повышают дозу реагента при водоподготовке. Кипячение такой воды не поможет избежать негативных последствий, а наоборот – хлор превратится в диоксин, являющийся сильнейшим ядом. Для того, чтобы дать излишку хлора испариться, воду из-под крана набирают в большие емкости и оставляют на сутки в хорошо проветриваемом помещении.

Озонирование

Озон обладает сильным окисляющим воздействием. Он проникает внутрь клетки и разрушает ее стенки, приводя к гибели бактерии. Это вещество не только является сильным антисептиком, но также обесцвечивает и дезодорирует воду, окисляет металлы. Озон работает быстро и избавляется практически от всех микроорганизмов, находящихся в воде, обгоняя по этой характеристике хлор.

Озонирование считается наиболее безопасным и эффективным методом, но и оно имеет несколько минусов. Избыток озона приводит к коррозии металлических частей оборудования и трубопроводов, аппараты изнашиваются и разрушаются быстрее обычного. Кроме того, новейшие исследования отмечают, что озонирование вызывает «пробуждение» микроорганизмов, находившихся в условной спячке.

Схема процесса озонирования

Способ отличается дороговизной установки и большим энергопотреблением. Для работы с озонирующим оборудованием требуется персонал высокой квалификации, ведь газ токсичен и взрывоопасен. Чтобы пустить воду населению, необходимо переждать период распада озона, иначе могут пострадать люди.

Обеззараживание полимерными соединениями

Отсутствие вреда здоровью, уничтожение запахов, вкусов и цветности, большая длительность действия – перечисленные достоинства относятся к обеззараживанию с помощью полимерных реагентов. Такой вид веществ также называют полимерными антисептиками. Они не вызывают коррозию и не портят ткань, не вызывают аллергии и отличаются результативностью.

Олигодинамия

Она основана на способности благородных металлов (таких как золото, серебро и медь) обеззараживать воду.

То, что эти металлы имеют антисептический эффект, известно давно. Медь и её сплавы часто применяют в полевых условиях, когда нужно в индивидуальном порядке обеззаразить небольшой объем жидкости.

Для более обширного воздействия металлов на микроорганизмы используются ионаторы. Это проточные аппараты, работающие на основе гальванической пары и электрофореза.

Обеззараживание серебром

Этот металл принято считать одним из самых древних способов обеззараживания воды. В древности было распространено мнение, что серебро лечит от любых болезней. Сейчас известно, что оно негативно влияет на множество микроорганизмов, однако неизвестно, уничтожает ли серебро простейшие бактерии.

Данное средство дает видимый эффект при очистке воды. Однако оно негативно влияет на организм человека при накоплении в нем. Не зря серебро имеет высокий класс опасности. Обеззараживание воды ионами серебра не считается безопасным методом, а потому практически не используется в промышленности. Серебряные ионаторы используются в единичных случаях в быту для обработки небольших объемов воды.

Компактный бытовой ионатор (осеребритель) воды

Иодирование и бромирование

Йод широко известен и используется в медицине с давних времен. Ученые многократно пытались использовать его обеззараживающее воздействие в водоочистке, однако его применение приводит к возникновению неприятного запаха. Бром отлично справляется практически со всеми известными патогенными микроорганизмами. Но имеет существенный недостаток – высокую стоимость. Из-за своих минусов эти два вещества для обработки сточных и питьевых вод не используются.

Комбинированные методы обеззараживания воды

Комплексные методы основываются на сочетании физических и химических методов для улучшения результативности. Примером является комбинация из ультрафиолетового излучения и хлорирования (иногда хлорирование заменяется на озонирование). УФ-лампы уничтожают микроорганизмы, а хлор или озон предотвращают их повторное возникновение. Кроме того, хорошо сочетаются окисление и обработка тяжелыми металлами. Реагент-окислитель дезинфицирует, а металлы продлевают бактерицидное действие.

Сочетание УФ-обеззараживания и действия ультразвука

Как обеззаразить воду в быту

Существует пять способов быстро продезинфицировать небольшой объем воды:

• кипячение;
• добавление перманганата калия;
• использование обеззараживающих таблеток;
• использование трав и цветов;
• настаивание с кремнием.

Перманганат калия прибавляется воду в количестве 1-2 г. на одно ведро воды, после чего загрязнения выпадают в осадок.

Специальные таблетки для уничтожения микроорганизмов применяются при обезвреживании воды из скважины, колодца или родника. Они являются наиболее современным способом, доступным, недорогим и результативным. Многие таблетки, например, марки «Акватабс», могут использоваться для очистки больших объемов жидкости.

Если воду необходимо обеззаразить в походе, можно воспользоваться специальными травами: зверобоем, брусникой, ромашкой или чистотелом.

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

Нормативная документация в области безопасности питьевой воды

Со стороны государства качество воды строго контролируется с помощью нормативных документов, правил и ограничений. Основой законодательных актов 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 поступает в жилые дома и на нужды сельского хозяйства. Второй документ описывает нормы использования водных источников и указания по обеспечению их безопасности, а также определяет меры наказания.

ГОСТы

ГОСТы описывают правила, по которым должен проходить контроль качества сточных и питьевых вод. В них содержатся методики проведения анализов в полевых условиях, а также позволяют разделить воды на группы. Самые важные из ГОСТов представлены в таблице.

СНиПы

Строительные нормы и правила определяют требования к возведению сооружений очистки вод, к монтажу различных видов трубопроводов и систем водоснабжения. Информация содержится в СНиПах под следующими 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 различных групп вод, к составу, к водозаборным сооружениям и месторасположению водозаборов: СанПиН 2.1.4.559-96, СанПиН 4630-88, СанПиН 2.1.4.544-96, СанПиН 2.2.1/2.1.1.984-00.

Таким образом, эффективность обеззараживания водопроводной воды контролируется с установленной регулярностью и в соответствии со множеством правил и нормативов. А большое число различных методов дезинфекции свежей воды позволяют для любых условий подобрать оптимальный вариант. Что делает грамотно очищенную и обработанную воду безопасной для употребления людьми.

Методы обеззараживания питьевой воды: нормативные документы и эффективные способы

ГОСТ Р 56998-2016

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Химические дезинфицирующие средства и антисептики

СРЕДСТВА ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ НЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Показатели токсичности и опасности

Chemical disinfectants and antiseptics. Means for disinfection of drinking water of non-centralized water-supply systems. Toxicity and danger indicators

Дата введения 2017-01-01

1 РАЗРАБОТАН Федеральным бюджетным учреждением науки “Научно-исследовательский институт дезинфектологии” Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН “НИИ дезинфектологии” Роспотребнадзора)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 339 “Безопасность сырья, материалов и веществ”

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе “Национальные стандарты”, а официальный текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного указателя “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Применение воды, обработанной средствами для ее обеззараживания, рассчитано на непродолжительный период времени, связанный с использованием дезинфицирующих средств, главным образом, по эпидемиологическим показаниям, в зонах чрезвычайных ситуаций, т.е. когда необходимо использовать воду для питьевых целей из поверхностных источников водоснабжения.

Для таких средств приоритетным является обеспечение эпидемической безопасности обработанной ими воды по сравнению с их химической безопасностью.

В связи с этим используемые для этих целей средства рассчитаны на высокое микробное и органическое загрязнения природной воды и содержат заведомо высокие концентрации действующих веществ.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на дезинфицирующие средства, предназначенные для обеззараживания воды нецентрализованных систем питьевого водоснабжения, устанавливает методы испытания средств, классификацию средств по степени токсичности, режимы применения, а также меры безопасности.

Настоящий стандарт применяют при разработке технических регламентов, технических условий средств, постановке их на производственный выпуск и подтверждении соответствия [1], [2].

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующий стандарт:

ГОСТ 12.1.007-76 Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 среднесмертельная доза , мг/кг: Доза, вызывающая гибель 50% подопытных животных при введении веществ в желудок, нанесении на кожу при последующем сроке наблюдения две недели; выражена в миллиграммах вещества на 1 кг массы животного.

3.2 насыщающая концентрация , мг/м : Концентрация паров вещества, которая образуется в герметической емкости (эксикатор, камера), где создаются условия свободного испарения вещества в течение суток.

3.3 сенсибилизирующее действие: Повышенная чувствительность организма на воздействие чужеродного вещества (антигена), вызывающее аллергическую реакцию.

3.4 порог подострого токсического действия , мг/кг: Минимальное количество средства, которое вызывает изменение биологических показателей на уровне целостного организма белых крыс при условии естественного поступления в организм с обработанной водой (в 1, 3 или 10 нормах расхода) в течение 0,5-3 мес.

3.5 зона подострого биоцидного эффекта : Отношение порога подострого токсического действия () к норме расхода средства (N).

3.6 действующее вещество ДВ: Химические и/или биологические вещества, входящие в состав дезинфицирующих средств, обеспечивающих целевую эффективность.

3.7 предельно допустимая концентрация в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования , мг/л: Максимальная концентрация вещества химических веществ в воде, которая при поступлении в организм человека в течение всей жизни не оказывает прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья настоящего и последующих поколений, а также не ухудшает гигиенические условия водопользования [3].

4 Общие требования к дезинфицирующим средствам

Дезинфицирующие средства для обеззараживания воды должны обеспечить гибель патогенных микроорганизмов, в том числе бактерий, вирусов, споровых форм бактерий, снижение титра кишечной палочки и общей микробной обсемененности до значений, установленных нормативными правовыми актами.

В состав средств не должны входить действующие вещества, обладающие отдаленными последствиями (мутагенным, канцерогенным, эмбриотропным, гонадотропным, тератогенным и влиянием на функцию воспроизводства).

В инструкцию по применению дезинфекционного средства для обеспечения его безопасного использования необходимо включать область и режимы применения, меры предосторожности при работе с дезинфицирующим средством, меры по защите окружающей среды; мероприятия, проводимые при возникновении аварийных ситуаций при использовании дезинфекционного средства; требования к упаковке, условиям хранения и транспортировки.

5 Требования к показателям токсичности и опасности

5.1 при введении в желудок – не менее 151 мг/кг (3-4 класс опасности по ГОСТ 12.1.007).

5.2 при нанесении на кожу – не менее 501 мг/кг (3-4 класс опасности по ГОСТ 12.1.007).

5.3 не должна вызывать гибели лабораторных животных (белые мыши, крысы).

5.4 Сенсибилизирующее действие – допускается слабо выраженное.

5.5 Раздражающее действие рабочих растворов средства на кожу в максимальной концентрации (15 аппликаций) – допускается не более 4 баллов.

5.6 Раздражающее действие на слизистые оболочки глаз рабочих растворов средства в максимальной концентрации (однократно) – допускается не более 6 баллов.

5.7 Определение пороговой дозы средства при введении в желудок в подостром эксперименте (., мг/кг).

Методы определения указанных показателей проводят в соответствии с [4].

6 Критерии оценки

Критерием оценки опасности средств является . Данная величина характеризует степень опасности средства при обеззараживании воды. В зависимости от этой величины установлены следующие условия использования средства:

более 1 – рекомендуется для обеззараживания воды;

равная 1 – допустимо для обеззараживания воды по эпидемиологическим показаниям;

менее 1 – недопустимо для обеззараживания воды.

7 Показатели качества воды

7.1 Органолептические свойства обеззараженной воды в режиме применения (запах, привкус) – допускается не более 3 баллов [5].

7.2 Концентрация ДВ в обеззараженной воде не должна превышать .

7.3 Концентрация продуктов трансформации ДВ и продуктов трансформации, образующихся под влиянием ДВ, в воде не должна превышать их .

7.4 Концентрация в воде других компонентов, входящих в состав средства, не должна превышать их .

8 Рекомендации по длительности использования обеззараженной воды

8.1 Основанием для рекомендаций по длительности использования обезвреженной воды человеком является экспериментально установленное время (дни) появления пороговых изменений (.) у лабораторных животных при потреблении обработанной воды или время наступления снижения ее потребления.

8.2 Применение обеззараженной воды допустимо в течение месяца при установлении через 90 и более дней.

8.3 Применение обеззараженной воды допустимо в течение 10-15 дней при установлении в диапазоне от 30 до 60 дней.

8.4 Применение обеззараженной воды допустимо в течение семи дней при установлении в диапазоне от 15 до 20 дней.

8.5 Применение обеззараженной воды недопустимо при установлении через три дня.

9 Показания к проведению практических испытаний

Использование в составах дезинфицирующих средств новых действующих веществ или других компонентов.

Способы обеззараживания воды: необходимость, нормы, описание методов

Обеззараживание воды относится к обязательным требованиям к ее очистке и подготовке. Это прописано в СанПиНе, ГОСТе, других нормативных документах. Дезинфицируют химическими, физическими или комбинированными методами.

Необходимость обеззараживания воды

Очистка (осветление) хозяйственной и питьевой воды через фильтры помогает убрать из нее взвешенные частицы солей, осадка, других примесей. Но в жидкости останутся болезнетворные микроорганизмы. Ее нужно дезинфицировать.

Цель дезинфекции — уничтожение паразитов, возбудителей холеры, тифа, туберкулеза, других патогенов разной этиологии. Обеззараживание препятствует вспышкам заразных инфекций среди населения.

Смотрите передачу Галилео:

Способы очистки воды

На станциях централизованного водоснабжения используют фильтрование через механические или химические системы тонкой очистки. Обязательно обеззараживание реагентами или физическими методами.

Родники и подземные источники проходят самоочищение, протекая через песок, известковые пласты, другие природные фильтры.

В походных условиях при взятии воды из открытых водоемов используют 3 этапа очистки:

• фильтрация через песок;
• очистка реагентами;
• очистка от реагентов активированным углем.

Дома воду очищают через бытовые угольные либо другие фильтры, станциями обратного осмоса. Обеззараживание проводят кипячением с последующим отстаиванием.

Сточные воды очищают фильтрами, биологическими очистительными системами (УФ, озонирование, другое), дезинфицируют, обрабатывают осадок. В частном секторе или на дачах воду берут из колодца и скважины. Самый простой способ — откачка жидкости с осадком, очистка от глины, иных отложений.

Смотрите видео про способы обеззараживания:

Химические методы обеззараживания воды

К химическому способу относят обеззараживание дезсредством с веществами для уничтожения вирусов, микробов, спор, грибков. Нередко бактерицидное действие препаратов дополняют обработкой ультрафиолетом или иным безреагентным методом.

После обеззараживания надо удалять остатки патогенов, токсины от их жизнедеятельности, химические соединения. Повторно применяют фильтрующие материалы для тонкой очистки воды.

Они могут задерживать частицы 1–5 микрон, включая химикаты и бактерии холеры, кишечной палочки. Чтобы остановить также возбудителей брюшного тифа, пользуются фильтрами супертонкой очистки.

Хлорирование

Дешевый и эффективный метод. Хлором обеззараживают питьевую воду в очагах эпидемии или чрезвычайной ситуации, водопроводе, отстойниках, других местах.

Хлорсодержащие средства токсичны, вызывают коррозию железных поверхностей. Важно соблюдать дозировку вещества. По нормам СанПиНа остаточное количество реагента через 30 минут не должно превышать 0,5 мг/л. Определение изначальной дозы хлора для обеззараживания воды подбирают экспериментально.

Дезсредства по обеззараживанию воды для питья, хознужд или в бассейнах:

• гипохлорит натрия;
• диоксид хлора;
• растворы хлорной извести;
• гипохлорит кальция.

Метод подходит для очистки воды в бассейне своими руками. В домашних надувных и каркасных емкостях обеззараживают зеленкой в пропорции 200 мл на 500 л. Для аквапарков покупают «Хлориклар», другие хлорсодержащие растворы, таблетки, гранулы для бассейна для дезинфекции воды.

Иодирование и бромирование

Для обеззараживания используют йод либо бром. У них высокая противомикробная активность. Не рекомендовано для дезинфекции питьевой воды: вещества противопоказаны при болезнях щитовидной железы и ряда других патологий.

Озонирование

Один из современных методов дезинфекции. Обеззараживание делают оборудованием, образующим озон. Газ разлагается с выделением кислорода и разрушает клетки микробов, вирусов, грибков.

Бактерицидный эффект наступает при остаточной дозе озона 0,5 мг/1 дм3. При большей концентрации газа вода начинает неприятно пахнуть.

Бактерицидное действие озона длится до 20 минут. После возможно повторное инфицирование.

Озонирование активно против вирусов, бактерий, паразитов, грибков. Не образует канцерогенов, вредных соединений. Подходит для коттеджа, централизованного и индивидуального водоснабжения. Есть бытовые установки для жилья с простым монтажом.

Олигодинамия

Название метода произошло от комбинации слов dynamis + oligos (сила в малых дозах). Олигодинамическое действие заключено в токсическом влиянии на патогены ионами серебра, свинца, меди, золота, других металлов.

Олигодинамия выполняется ионаторами воды. Обеззараживание уничтожает:

• водоросли;
• споры;
• плесень и другие грибки;
• сложные вирусы;
• опасные бактерии;
• паразитов;
• другие инфекции.

Обеззараживание питьевой воды ионами металла редко применяют из-за опасности их накопления и отравления. Нельзя использовать большие дозы, а малые — не уничтожают патогены.

Полимерные реагенты

Второй современный способ обеззараживания. По противомикробной активности превышает действие озонирования, УФ-лучей или УЗ-волн, безопаснее хлорирования.

Часто используемые полимерные реагенты:

• «Неотабс»;
• «Аквадез»;
• «Биопаг»;
• другие средства с полигексаметиленгуанидина гидрохлоридом.

Обеззараживание полимерными реагентами не портит вкус, цвет или запах воды для питья, в бассейне. Способ редко используют для очистки в водопроводе.

Физические методы обеззараживания воды

Один из методов очистки — обеззараживание заморозкой на протяжении 10 часов при температуре -7 ºC. Это трехступенчатый способ. Применяют в домашних условиях для питья или в промышленности для опреснения морской воды.

Алгоритм действий при замораживании дома:

1. Неочищенную воду из водопровода, колодца, другого источника пропускают через фильтр любого типа для удаления органических загрязнений.
2. Водопроводную воду отстаивают или кипятят «белым ключом» для снижения концентрации хлора.
3. Подготовленную жидкость переливают в банку на 2/3 объема, накрывают крышкой.
4. На полку морозилки кладут картонный лист, сверху ставят банку.
5. Замораживают, пока не образуется на поверхности и по стенкам корочка льда.
6. Незамерзшую жидкость сливают в другую банку. Замораживают, пока 2/3 не станет льдом.
7. Незамерзшую жидкость сливают в раковину, лед вытаивают и пьют.

Также обеззараживание проводят УФ-лампами, ультразвуком, кипячением, электроимпульсными токами или комплексными способами. Эти физические методы применяют в быту, промышленности, медицине и в экстренных ситуациях.

УФ-излучение

Обеззараживают УФ-системой со встроенными UF-лампами, запаянными внутри кварцевых трубок. Вода протекает вдоль источника ультрафиолета и дезинфицируется UF-лучами с длинной волны 253–315 нанометров. Обеззараживатели, стерилизаторы и установки стоят по 2,5–140 тысяч рублей.

• эффективно уничтожает до 99 % вирусов, простейших, бактерий;
• не ухудшает качество или вкус;
• не образует опасных соединений.

Бактерицидный эффект снижается при мутности жидкости больше 2 мг/л или концентрации железа более 1 мг/л. После обеззараживания источниками ультрафиолета также нужна тонкая фильтрация для очищения от остатков патогенов.

Ультразвуковое обеззараживание

Применяют для дезинфекции в бассейнах, колодцах, открытых источниках. Обеззараживают аппаратами или установками, образующими ультразвуковые волны высокой интенсивности.

• налет;
• фрагменты органических загрязнений;
• споры;
• оболочки кишечных палочек, других болезнетворных бактерий;
• водоросли, простейшие.

Ультразвуковые аппараты не уничтожают вирусы, яды, токсины. Мутность или концентрация примесей не влияют на бактерицидный эффект. УЗ-оборудование для очистки жидкостей стоит от 10000 рублей.

К просмотру сюжет:

Термическая обработка воды

Кипячение — самый дешевый способ. Прибегают в быту или полевых условиях.

Особенности термического метода обеззараживания:

• беспрерывно кипятят на медленном огне под крышкой минимум 5 минут (в регионах с эпидемией — до часа);
• после кипячения отстаивают 3–4 часа;
• после отстаивания отделяют и используют верхний (прозрачный) слой жидкости.

Обеззараживание кипячением делает воду мягче, но ухудшает ее вкус. Есть риск сохранения дееспособности спор, сибирской язвы или иной опасной инфекции. Метод не уничтожает яды, пестициды, токсины от продуктов жизнедеятельности микробов.

Электроимпульсный способ

Метод подходит для дезинфекции мутной воды, экологически безопасен, но дорогостоящий. Используют аппараты, образующие серию электрических зарядов.

Их направляют в жидкость, где возникают электрогидравлические ударные и ультразвуковые волны. Импульсы разрушают все виды вирусов, бактерий, грубые частицы органических загрязнений.

Комбинированные способы

При комбинированном методе сочетают обеззараживание химическими средствами и физическими способами, только дезпрепаратами либо безреагентными видами очистки. Это самая надежная дезинфекция воды.

Распространенные комбинации для обеззараживания:

• хлорирование + обработка ультрафиолетом;
• озонирование + ультрафиолетовое облучение;
• хлорирование + озонирование;
• химреагент + ультразвук;
• озон + ионы серебра;
• химреактивы + электролиз.

Обеззараживание комбинированными методами применяют для очистки воды в колодцах, сооружениях по водоснабжению, бассейнах.

Обеззараживание питьевой воды в походных условиях

Кипячение — самый простой способ очищения воды в полевых условиях. При температуре выше +85 ºC в течение 5–30 минут погибают все болезнетворные микробы и паразиты. Емкость накрывают крышкой и убавляют огонь на минимум (жидкость меньше испарится).

Кипячение можно заменить, поместив в посуду с водой раскаленные камни. Их оставляют до полного остывания.

Марганцовка (порошок калия перманганата) — самый надежный способ обеззараживания. Она уничтожает бактерии и продукты их жизнедеятельности.

Бросают несколько кристаллов на 4 л воды. Раствор делают еле розовый, концентрация препарата должна быть 0,01–0,1 %. Жидкость отстаивают 0,5–1 час, используют верхние 2/3 части для питья. Остаток выливают.

В полевых условиях обеззараживание также проводят «аварийными» методами:

• йодом — 15 капель/1 л;
• перекисью водорода — 1–2 ст. л/1 л.

Воду с йодом, марганцовкой либо перекисью отстаивают от 30 минут. Затем пропускают через самодельный фильтр с активированным углем. Это улучшит вкус.

Нормативные документы водно-санитарного законодательства

Нормы, правила и другие требования к качеству прописаны в нормативных документах. Это:

Группа	Подгруппа	Документ	Номер
Для питьевой воды	Для систем питьевого водоснабжения, колодцев, других источников	СанПиН (санитарно-эпидемиологические правила и нормы)	2.1.4.1074-01
		ГОСТ (межгосударственные стандарты)	2874-82
		РД (руководящий документ)	24.032.01-91
		СНиП (строительные нормы и правила)	2.04.01-85* (переиздание)
			2.04.02-84*
	Для безалкогольной и водочной продукции	Технологические инструкции (ТИ)	10-5031536-73-10

Также разработаны требования по безопасности оборудования и реагентов, задействованных в поставке, очистке, обеззараживании. Правила описаны в СанПиН 2.1.4.2652-10.

Воду обеззараживают для профилактики эпидемий кишечных инфекций. Методы дезинфекции и дозы отличаются для источников питьевого и бытового назначения.

А вы каким пользуетесь способом обеззараживания воды? В чем его преимущества? Комментируйте статью и делайте репост в соцсети. Всего доброго.

Методы очистки и обеззараживания воды. Справка

В практике водоснабжения населенных пунктов водой питьевого качества наиболее распространенными процессами водоочистки являются осветление и обеззараживание.

Помимо этого существуют специальные способы улучшения качества воды:
– умягчение воды (устранение катионов жесткости воды);
– обессоливание воды (снижение общей минерализации воды);
– обезжелезивание воды (снижение концентрации солей железа в воде);
– дегазация воды (удаление растворенных в воде газов);
– обезвреживание воды (удаление ядовитых веществ из воды);
– дезактивация воды (водоочистка от радиоактивных загрязнений).

Осветление – это этап водоочистки, в процессе которого происходит устранение мутности воды путем снижения содержания в ней взвешенных примесей. Одним из наиболее широко применяемых на практике способов снижения в воде содержания тонкодисперсных примесей является их коагулирование – осаждение в виде специальных комплексов – коагулянтов с последующим фильтрованием. При фильтровании из воды удаляются взвешенные вещества, яйца гельминтов (червей-паразитов) и значительная часть микроорганизмов. После осветления вода поступает в резервуары чистой воды.

Обеззараживание – завершающий этап процесса водоочистки. Цель – подавление жизнедеятельности содержащихся в воде болезнетворных микробов.

По способу воздействия на микроорганизмы методы обеззараживания воды подразделяются на химические, или реагентные; физические, или безреагентные, и комбинированные. В первом случае должный эффект достигается внесением в воду биологически активных химических соединений; безреагентные методы обеззараживания подразумевают обработку воды физическими воздействиями, а в комбинированных используются одновременно химическое и физическое воздействия.

К химическим способам обеззараживания питьевой воды относят ее обработку окислителями: хлором, озоном и т. п., а также ионами тяжелых металлов. К физическим – обеззараживание ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком и т. д.

Наиболее распространенным химическим методом обеззараживания воды является хлорирование. Это объясняется высокой эффективностью, простотой используемого технологического оборудования, дешевизной применяемого реагента и относительной простотой обслуживания.

При хлорировании используют хлорную известь, хлор и его производные, под действием которых бактерии и вирусы, находящиеся в воде, погибают в результате окисления веществ.

Кроме главной функции – дезинфекции, благодаря окислительным свойствам и консервирующему эффекту последействия, хлор служит и другим целям – контролю за вкусовыми качествами и запахом, предотвращению роста водорослей, поддержанию в чистоте фильтров, удалению железа и марганца, разрушению сероводорода, обесцвечиванию и т.п.

По мнению экспертов, применение газообразного хлора приводит к потенциальному риску здоровью человека. Это связанно прежде всего с возможностью образования тригалометанов: хлороформа, дихлорбромметана, дибромхлорметана и бромоформа. Образование тригалометанов обусловлено взаимодействием соединений активного хлора с органическими веществами природного происхождения. Эти производные метана обладают выраженным канцерогенным эффектом, что способствуют образованию раковых клеток. При кипячении хлорированной воды в ней образуется сильнейший яд – диоксин.

Исследования подтверждают взаимосвязь хлора и его побочных продуктов с возникновением таких болезней, как рак органов пищеварительного тракта, печени, сердечные расстройства, атеросклероз, гипертония, различные виды аллергии. Хлор воздействует на кожу и волосы, а также разрушает белок в организме.

Одним из наиболее перспективных способов обеззараживания природной воды является использование гипохлорита натрия (NaClO), получаемого на месте потребления путем электролиза 2–4%-ных растворов хлорида натрия (поваренной соли) или природных минерализованных вод, содержащих не менее 50 мг/л хлорид-ионов.

Окислительное и бактерицидное действие гипохлорита натрия идентично растворенному хлору, кроме того, он обладает пролонгированным бактерицидным действием.

Основными достоинствами технологии обеззараживания воды гипохлоритом натрия является безопасность ее применения и значительное уменьшение воздействия на окружающую среду по сравнению с жидким хлором.

Наряду с достоинствами у обеззараживания воды гипохлоритом натрия, производимым на месте потребления, имеется и ряд недостатков, прежде всего – повышенный расход поваренной соли, обусловленный низкой степенью ее конверсии (до 10–20%). При этом остальные 80–90% соли в виде балласта вводятся с раствором гипохлорита в обрабатываемую воду, повышая ее солесодержание. Снижение же концентрации соли в растворе, предпринимаемое ради экономии, увеличивает затраты электроэнергии и расход анодных материалов.
Некоторые эксперты считают, что замена газообразного хлора гипохлоритом натрия или кальция для дезинфекции воды вместо молекулярного хлора не снижает, а значительно увеличивает вероятность образования тригалометанов. Ухудшение качества воды при применении гипохлорита, по их мнению, связано с тем, что процесс образования тригалометанов растянут во времени до нескольких часов, а их количество при прочих равных условиях тем больше, чем больше pH (величина, характеризующая концентрацию ионов водорода). Поэтому наиболее рациональным методом уменьшения побочных продуктов хлорирования является снижение концентрации органических веществ на стадиях очистки воды до хлорирования.

Альтернативные методы обеззараживания воды, связанные с использованием серебра, являются слишком дорогостоящими. Был предложен альтернативный хлорированию метод обеззараживания воды с помощью озона, но оказалось, что озон тоже вступает в реакцию со многими веществами в воде – с фенолом, и образовавшиеся в результате продукты еще токсичнее хлорфенольных. Кроме того, озон очень нестоек и быстро разрушается, поэтому его бактерицидное действие непродолжительно.

Из физических способов обеззараживания питьевой воды наибольшее распространение получило обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами, бактерицидные свойства которых обусловлены действием на клеточный обмен и, особенно, на ферментные системы бактериальной клетки. Ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и споровые формы бактерий, и не изменяют органолептических свойств воды. Основным недостатком метода является полное отсутствие последействия. Кроме того, этот метод требует больших капитальных вложений, чем хлорирование.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Методы обеззараживания питьевой воды: нормативные документы и эффективные способы

Факультет экологии и химической технологии
Специальность: Экология химических производств

Методы обеззараживания воды

Введение

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp В настоящее время проблема обеззараживания воды является очень актуальной, поэтому в качестве индивидульного задания была выбрана именно эта тема. Также на выбор темы индивидуального задания повлияло ее непосредственное отношение к теме моей магистерской работы.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОбеззараживание воды – мероприятия, в ходе которых происходит уничтожение микроорганизмов и вирусов, вызывающих инфекционные заболевания.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspПо способу воздействия на микроорганизмы методы обеззараживания воды подразделяются на термические (кипячение); олигодинамические (обработка ионами благородных металлов); физические (обеззараживание ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком и т. д.); химические (обработка окислителями: хлором и его соединениями, озоном, перманганатом калия и т. п.) [1, 2].

Термический метод

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspКипячение является исключительно бытовым методом обеззараживания, однако он не дает полной гарантии гибели бактерий или их спор. Кроме того, при кипячении происходит удаление из воды растворенных в ней газов (кислорода, углекислого газа), что снижает ее вкусовые свойства.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspПри кипячении происходит частичное смягчение воды из-за того, что в осадок выпадает часть солей кальция и магния, которые из растворимых гидрокарбонатных солей переходят в нерастворимые карбонатные [1].

Обеззараживание воды серебром

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОбработка воды, в которой содержится 0,05 – 0,2 мг / дм 3 серебра, втечение 30 – 60 мин дaет возможность достичь санитарных норм. Для растворения серебра в воде используют методы контактирования воды с развитой поверхностью металла, растворением солей серебра или электролитическим растворением металлического серебра. Наибольшее распространение получил последний метод, основанный на анодном растворении серебра.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОднако серебро, как и другие тяжелые металлы, 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.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspВсе эти свойства ограничивают применение серебра. Оно может быть уместно только в целях сохранения исходно чистой воды для длительного хранения [2, 3].

Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspДанный метод основан на способности ультрафиолетового излучения с определенной длиной волны губительно действовать на ферментные системы бактерий. Ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и споровые формы бактерий, и не изменяют органолептических свойств воды. Важно отметить, что поскольку при УФ-облучении не образуются токсичные продукты, то не существует верхнего порога дозы. Увеличением дозы УФ-излучения почти всегда можно добиться желаемого уровня обеззараживания. В качестве источника излучения используются ртутные лампы, изготовленные из кварцевого песка.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspМетод не требует сложного оборудования и легко может применяться в бытовых комплексах водоподготовки в частных домах.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspФактором, снижающим эффективность работы установок УФ-обез¬зараживания при длительной эксплуатации, является загрязнение кварцевых чехлов ламп отложениями органического и минерального состава. Крупные установки снабжаются автоматической системой очистки, осуществляющей промывку путем циркуляции через установку воды с добавлением пищевых кислот. В остальных случаях применяется механическая очистка.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОсновным недостатком метода является полное отсутствие последействия [4].

Ультразвуковая обработка воды

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОбеззараживание воды ультразвуком основано на способности его вызывать так называемую кавитацию – образование пустот, создающих большую разность давления, что ведет к разрыву клеточной оболочки и гибели бактериальной клетки. Бактерицидное действие ультразвука разной частоты весьма значительно и зависит от интенсивности звуковых колебаний.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspВ настоящее время этот способ еще не нашел достаточного применения в системах очистки воды, хотя в медицине он широко используется для дезинфекции инструментария и т.п. в так называемых ультразвуковых мойках [2].

Озонирование

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОзонирование воды основано на свойстве озона разлагаться в воде с образованием атомарного кислорода, разрушающего ферментные системы микробных клеток и окисляющего некоторые соединения, которые придают воде неприятный запах (например, гуминовые основания). Количество озона, необходимое для обеззараживания воды, зависит от степени загрязнения воды и составляет 1–6 мг/дм 3 при контакте в 8–15 мин; количество остаточного озона должно составлять не более 0,3–0,5 мг/дм 3 , т. к. более высокая доза придает воде специфический запах и вызывает коррозию водопроводных труб. Однако молекула озона неустойчива, поэтому его остаточные количества быстро разлагаются в воде. 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.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОднако в связи с большим расходом электроэнергии, использованием сложной аппаратуры и необходимостью высококвалифицированного обслуживания, озонирование нашло применение для обеззараживания питьевой воды только при централизованном водоснабжении.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspМетод озонирования воды технически сложен и наиболее дорогостоящ. 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 требует также дополнительного вспомогательного оборудования (озонаторы, компрессоры, установки осушки воздуха, холодильные агрегаты и т. д.), объемных строительно-монтажных работ.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОзон токсичен. Предельно допустимое содержание этого газа в воздухе производственных помещений 0,1 г/м3. К тому же существует опасность взрыва озоновоздушной смеси [1, 2].

Хлорирование

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspНаиболее распространенным методом обеззараживания воды был и остается метод хлорирования. Это объясняется высокой эффективностью, простотой используемого технологического оборудования, дешевизной применяемого реагента – жидкого или газообразного хлора – и относительной простотой обслуживания.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspОчень важным и ценным качеством метода хлорирования 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.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspХлор является сильнодействующим токсическим веществом, требующим соблюдения специальных мер по обеспечению безопасности при его транспортировке, хранении и использовании; мер по предупреждению катастрофических последствий в чрезвычайных аварийных ситуациях. Поэтому ведется постоянный поиск реагентов, сочетающих положительные качества хлора и не имеющих его недостатков.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspПредлагается применение диоксида хлора, 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, должен производиться на месте по достаточно сложной технологии. Его применение имеет перспективу для установок относительно небольшой производительности.

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbspПрименение для обеззараживания воды хлорсодержащих реагентов (хлорной извести, гипохлоритов натрия и кальция) менее опасно в обслуживании и не требует сложных технологических решений. Однако 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 хлорсодержащих реагентов коррозионно-активны и требуют оборудования и трубопроводов из нержавеющих материалов или с антикоррозийным покрытием [5].

Современные методы очистки питьевой воды

Водопроводная вода, хоть и проходит стадию подготовки на очистных сооружениях прежде, чем попасть к потребителю, требует дополнительной очистки до питьевой. Процесс удаления нежелательных веществ нужен не только для особо требовательных физико-химических процессов на производственных предприятиях, но и для бытового потребления в квартирах, частных домах, для полива растений и содержания животных. Для осуществления этого процесса используются один из 4 методов очистки воды до питьевой, либо применяется комбинированный способ.

Как связано качество питьевой воды и методы очистки воды

Технология очистки воды до питьевой – это процесс подготовки природной воды, включающий различные методы удаления нежелательный частиц, минералов, биологических веществ и газов, результатом которого является получение пригодной питьевой воды.

Прежде чем выбрать способы очистки воды питьевой воды, необходимо разобраться, от чего чистить воду. К основным загрязнениям пресной воды (водопроводной, колодезной, родниковой, скважинной) относят:

• механические примеси – песок, ил, глина, ржавчина;
• микроорганизмы, бактерии, вирусы и органические соединения;
• железо, марганец и тяжелые металлы;
• гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, соединения азота и свободных лор;
• легкорастворимые соли и газы.

Реализуемые современные методы очистки воды до питьевой различны и подбираются в зависимости от качества исходной воды, которое проверяют путем лабораторного исследования.

Основные методы для очистки питьевой воды

В зависимости от принципа действия активных компонентов очистительных устройств выделяют 4 группы способов очистки воды питьевой:

1. физические;
2. химические;
3. биологические;
4. физико-механические.

Физические методы и средства очистки питьевой воды

Физические методы питьевой водоподготовки применяются для очистки воды от твердых, нерастворенных, взвешенных и чаще всех крупнофракционных частиц. На особую эффективность данных методов водоподготовки питьевой воды не рассчитывают, поэтому применяют только для первичной очистки. Самые известные среди них:

• отстаивание;
• процеживание;
• кипячение;
• заморозка;
• очистка питьевой воды методами фильтрации;
• обработка ультрафиолетом.

Химические технологии очистки питьевой воды

Современные химические методы для очистки питьевой воды имеют высокую производительность и эффективность. Очистка происходит за счет взаимодействия специальных химических компонентов, которые угнетают действия примесей. Основные реакции:

• нейтрализация (выравнивание щелочного баланса среды);
• окисление (обезвреживание токсичных компонентов и хлора);
• восстановление (удаление ряда переходных элементов, простых металлов и соединений).

В силу применения активных химических веществ некоторые технологии водоподготовки питьевой воды являются опасными для здоровья человека.

Биологические методы и способы очистки питьевой воды

Как следует из названия в основе метода подготовки питьевой воды лежит принцип использования живых микроорганизмов: аэробных либо анаэробных бактериальных культур. Данный современный метод подготовки питьевой воды перспективный, но применяется лишь для очистки сточных вод.

Физико-химические методы очистки и обеззараживания питьевой воды

Самый популярный метод, используемый для очистки питьевой воды, – физико-химический. Основные современные способы очистки (обезжелезивание, ионный обмен, обратный осмос) включены в данную группу.

Применяемые методы для очистки питьевой воды, входящие в эту группу весьма разнообразны, и способы справиться со всеми самыми распространенными типами загрязнения воды. Они отличаются высокой производительностью и эффективностью, и, что самое важное, абсолютно безопасны для человека, растений и животных.

Технологии подготовки питьевых вод с помощью обезжелезивания и аэрации

Результатом обезжелезивания является полное извлечение из воды железа и марганца. В зависимости от валентности присутствующего металла применяют разные схемы очистки питьевой воды от железа. Два наиболее популярных: реагентный с помощью введения окислителей, безреагентный с использованием катализаторов окисления и метод аэрации.

Аэрация позволяет избавиться от самого распространенного вида железа – двухвалентного. Сущность данной схемы водоподготовки питьевой воды – насыщение воды кислородом, под действием которого железо из растворенной формы переходит в твердую, впоследствии отделяемую механической очисткой.

Данные современный способы очистки питьевой воды безопасны, улучшают вкус воды и сравнительно не дороги. К минусам системы можно отнести узконаправленность метода, необходимость соблюдения определенного PH воды, необходимость регулярной смены фильтра.

Ионообменные методы подготовки воды для хозяйственно питьевого потребления

Принцип работы ионообменных фильтров заключен в действии специальной смолы. Когда вода проходит через фильтр умягчения, происходит реакция ионного обмена, так смоле удается удерживать ионы кальция, магния, насыщая воду полезным натрием или нейтральным водородом. Получаемые соли являются безвредными, не выпадают в осадок и не вызывают накипи. Также смолы улавливают вредные тяжелые металлы. Применяются системы совместно с фильтром грубой чистки и, когда минерализация воды находится на уровне более 100 мг на 1 л. Среди недостатков таких методов подготовки питьевой воды выделяют:

• необходимость частой регенерации смолы;
• невысокая скорость очистки.

Данный способ относится к наиболее эффективным методам очистки питьевой воды и сточных вод.

Обратный осмос – современный метод очистки питьевой воды

Системы очистки воды, в основе которых лежит процесс обратного осмоса, считаются универсальным способом. Эффективность данного метода очистки питьевой воды до 99%. Процесс строится на действии физических сил, под влиянием которых чистая вода проходит сквозь полупроницаемую мембрану, а примеси (механические, растворенные соли, металлы) остаются в исходном растворе и в последствии выводятся в сток. Самая важная составляющая для осуществления процесса – достаточный напор воды.

Выделяют два основных недостатка обратноосмотического способа подготовки питьевой воды: неспособность улавливать летучие компоненты, такие как хлор и летучая органика, и полная деминерализация воды. Поэтому в установках обратного осмоса используют фильтры пред и послеобработки.

Обеззараживание – основной метод очистки питьевой воды от микробиологического загрязнения

Методы обеззараживания служат для уничтожения вредных микроорганизмов, вирусов и бактерий. Существует несколько методов очистки питьевой воды:

• хлорирование;
• озонирование;
• йодирование;
• термическая обработка;
• применение ультразвуковых установок;
• использование серебра.

Каждый метод очистки питьевой воды от бактерий имеет свои плюсы и минусы, оказывая или нет влияние на здоровье человека. Наибольшую эффективность имеют комбинированные бактерицидные установки, предназначенные для обеззараживания воды небольших объемов и применения в бытовых целях.

Подготовка питьевой воды с помощью сорбции

Данный метод очистки питьевой воды с помощью угольных фильтров в России используется для того, чтобы проводить эффективную очистку воды в больших объемах. Он подходит для глубокой очистки воды любого назначения, а также в качестве этапа водоподготовки и заключительного этапа очистки.

Действующее вещество – сорбент, который способен удерживать на своей поверхности вредные вещества за счет пористой структуры. Обычно используются активированные угли, силикагели, алюмогели, цеолиты. Данный способ очистки питьевой воды позволяет избавиться от нитратов, гербицидов и пестицидов, фенолов, ПАВ и т.д.

Флотация – новый метод очистки питьевой воды

Принцип работы систем на основе процесса флотации сводится к насыщению воды пузырьками воздуха, которые способны улавливать взвешенные частицы загрязняющих компонентов, выводя их на поверхность и образуя пену, которая в свою очередь удаляется механическим способом. Часто вместо обычного воздуха используют химические компоненты. Метод подготовки воды питьевого качества применяется в основном для очистки от нефтепродуктов, масел и других компонентов, которые не поддаются удалению другими методами. Это достаточно эффективный, но узконаправленный метод, который применяется в основном в промышленной водоподготовке.

Электродиализ и электродеионизация – специальные методы очистки питьевой воды

Метод электродиализа и электродеионизации сочетает в себе наличие ионообменной мембраны и подключенных к постоянному току электродов. Таким способом происходит обессоливание и удаление вредных ионов. Так, под действием тока ионы веществ движутся к электродам и «встречаются» с заряженными мембранами, которые и осуществляют процесс фильтрации. В результате получаются два раствора: чистая вода и концентрат. Данный метод очистки и обеззараживания питьевой воды применяется на химических предприятиях, и служит отличным способом для вторичной переработки концентрата.

Мы знаем все о качестве питьевой воды и методах ее подготовки

Все методы подготовки питьевой воды имеют свои достоинства и недостатки, поэтому выбирая подходящий вариант, нужно основываться на пригодности способа в каждом конкретном случае. Например, провести анализ воды и установить качественный и количественный состав примесей, а также понять, какой уровень очистки воды на выходе требуется, ведь к питьевой воде, воде для бытовых нужд и технической воде предъявляются разные требования. Наилучший вариант – приобрести комплексную установку, позволяющую провести очистку и насыщение воды полезными минералами.