1. Хлорирование
Наиболее распространенным методом обеззараживания воды является метод хлорирования. Это объясняется высокой эффективностью, простотой используемого технологического оборудования, дешевизной применяемого реагента – жидкого или газообразного хлора – и относительной простотой обслуживания.
Очень 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.
Хлор 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.
Предлагается 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.
Применение 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.
Действие хлора приводит к изменению внутриклеточного вещества, распаду структуры клетки и прекращению жизнедеятельности бактерий[5].
2. Йодирование
Это метод обеззараживания воды, при котором используются соединения йода. Как бактерицидное вещество йод применяется с давних пор и повсеместно используется в медицине. Проблемы состоят в невысокой растворимости йода в воде, и по этой причине обычно используются его соединения.
Йодирование нередко применяется для обеззараживания воды в спортивных бассейнах. Существует ряд средств (так называемые йодные таблетки), применяемые для персонального обеззараживания воды в дорожных условиях. По результатам исследований это самый эффективный метод дезинфекции небольшого объема воды в походных условиях.
Йод гидролизуется значительно медленьше хлора и зависит от pHсреды. Он действует на вегетативные и спорообразующие формы бактерий, обладает более широким спектром гермицидной способности и быстротой обеззараживания (экспозиция 5-10 мин) по сравнению с хлором.
Доза для обеззараживания 0,6-1 мг/л[2].
3. Бромирование
Бромирование – альтернатива хлорированию воды. Бром – это галоген и сильный окислитель, убивающий бактерии, вирусы и грибки, способствующий удалению из воды органических примесей. Благодаря устойчивости к высоким уровням pH бром обеспечивает оптимальный уровень надежности дезинфекции воды. Например, при уровне pH = 8,0 эффективность дезинфицирующего действия брома составляет 87%, а у хлора – 33%. Соединения на основе брома устойчивы к действию солнечных лучей, не имеют характерного запаха и не образуют в воде токсичных веществ, щадят кожу и глаза и эффективны в борьбе с водорослями[2].
4. Коагуляция и флокуляция
Учитывая, что по величине бактерии соответствуют коллоидным частицам и что они входят в состав более крупных образований сорбируясь на частицах и агрегатах для их удаления приемлемы процессы коагуляции и флокуляции.
Коагуляция - слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе теплового движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате коагуляции. образуются агрегаты - более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления более мелких (первичных). Первичные частицы в таких скоплениях соединены силами межмолекулярного взаимодействия непосредственно или через прослойку окружающей (дисперсионной) среды. Коагуляция сопровождается прогрессирующим укрупнением частиц
(увеличением размера и массы агрегатов) и уменьшением их числа в объёме дисперсионной среды - жидкости или газа.
Флокуляция - вид коагуляции, при которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в жидкой или газовой среде, образуют рыхлые хлопьевидные скопления (флокулы). Флокуляция в жидких дисперсных системах (золях, суспензиях, эмульсиях, латексах) происходит под влиянием специально добавляемых веществ - флокулянтов, а также при тепловых, механических, электрических и прочих воздействиях. Эффективные флокулянты это растворимые полимеры, особенно полиэлектролиты. Действие полимерных флокулянтов обычно объясняют адсорбцией нитевидных макромолекул одновременно на различных частицах. Возникающие при этом агрегаты образуют хлопья, которые могут быть легко удалены отстаиванием или фильтрованием. Флокулянты (поликремниевая кислота, полиакриламид и др.) широко используются при подготовке воды для технических и бытовых нужд, обогащении полезных ископаемых, в бумажном производстве, в сельском хозяйстве (для улучшения структуры почв), в процессах выделения ценных продуктов из производственных отходов, обезвреживания промышленных сточных вод. При водоочистке полимерные флокулянты применяют обычно в концентрации 0,1=5 мг/л.
Отделение частиц коагулянта и взвесей от воды обеспечивает значительно большую бактериальную безопасность, чем хлорирование, озонирование или применение УФ-облучения, которое эффективно при условии бесцветной и абсолютно прозрачной воды[2].
36. Способы хлорирования воды
Виды хлорирования.
Существует несколько видов (способов) хлорирования.