Природная вода, как правило, не соответствует гигиеническим требованиям, предъявляемым к питьевой воде, поэтому перед подачей населению практически всегда необходима ее очистка и обеззараживание.

Потребляемая человеком для питья, как и используемая на различных производствах, природная вода должна быть безопасной в санитарно-эпидемиологическом отношении, безвредной по своему химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

Известно, что ни один из современных методов обработки воды не обеспечивает ее 100 %-ной очистки от микроорганизмов. Но даже если бы система водоподготовки и могла способствовать абсолютному удалению из воды всех микроорганизмов, то всегда остается большая вероятность вторичного загрязнения очищенной воды при ее транспортировке по трубам, хранении в емкостях, контакте с атмосферным воздухом и т. д.

Санитарные правила и нормы (СанПиН) не ставят целью доведение воды по микробиологическим показателям до идеального, а следовательно, стерильного качества, при котором в ней будут отсутствовать все микроорганизмы. Задача состоит в том, чтобы удалить наиболее опасные из них для здоровья человека.

В настоящее время известно много методов обеззараживания воды и множество приборов, использующихся их для реализации. Выбор способа обеззараживания зависит от множества факторов: источника водоснабжения, биологических особенностей микроорганизмов, экономической целесообразности и т. д.

Очистка воды, в том числе её обесцвечивание и осветление, является первым этапом в подготовке питьевой воды, на котором из нее удаляются взвешенные вещества, яйца гельминтов и значительная часть микроорганизмов.

Однако некоторые патогенные бактерии и вирусы проникают через очистные сооружения и содержутся в фильтрованной воде. Для того чтобы создать надёжный барьер на пути возможной передачи через воду кишечных инфекций и других, не менее опасных болезней, и применяется её обеззараживание, т. е. уничтожение патогенных микроорганизмов - бактерий и вирусов.

Именно микробиологические загрязнения воды приводят к максимальному риску для здоровья человека. Доказано, что опасность заболеваний от присутствующих в воде болезнетворных микроорганизмов в тысячи раз выше, чем при загрязнении воды химическими соединениями различной природы.

В технологии водоподготовки существует много методов обеззараживания воды, которые условно можно разделить на два основных класса - химические и физические (или безреагентные), а также их комбинирование.

К химическим или реагентным методам обеззараживания воды относится введение сильных окислителей, в качестве которых используют хлор, диоксид хлора, озон, иод, гипохлорит натрия и кальция, перекись водорода, марганцевокислый калий.

Из вышеперечисленных окислителей практическое применение в системах обеззараживания воды находят: хлор, озон, гипохлорит натрия, диоксид хлора.

Другой химический метод - олигодинамия - воздействие на воду ионами благородных металлов.

Физические методы обеззараживания:

Ультрафиолетовое облучение;

Термическое воздействие;

Ультразвуковое воздействие;

Воздействие электрическим разрядом.

Эффективность обеззараживания воды химическими и физическими методами во многом зависит от свойств воды, а также от биологических особенностей микроорганизмов, т. е. их устойчивости к этим воздействиям.

Выбор метода, оценка экономической целесообразности применения того или иного метода обеззараживания воды определяется источником водоснабжения, составом воды, типом установленного оборудования водопроводной станции и ее местоположением (удаленностью от потребителей), стоимостью реагентов и оборудования дезинфекции.

Хлорирование

Самое главное преимущество этого способа обеззараживания - способность обеспечить микробиологическую безопасность воды в любой точке распределительной сети, в любой момент времени, при ее транспортировании пользователю - именно благодаря эффекту последействия. После введения хлорирующего агента в воду он очень долго сохраняет свою активность по отношению к микробам, угнетает их ферментные системы на всем пути следования воды по водопроводным сетям от объекта водоподготовки (водозабора) до каждого потребителя. Благодаря окислительным свойствам и эффекту последействия, хлорирование предотвращает рост водорослей, способствует удалению из воды железа и марганца, разрушению сероводорода, обесцвечиванию воды, поддержанию микробиологической чистоты фильтров и т. п.

Несмотря на то, что хлорирование до сих пор являлось самым распространенным методом обеззараживания, данному методу присущи и некоторые ограничения в применении, например:

В результате хлорирования в обрабатываемой воде могут образоваться хлорорганические соединения (ХОС);

Традиционные способы хлорирования в некоторых случаях не являются барьером на пути проникновения ряда бактерий и вирусов в воду;

Хлорирование воды, проводимое в больших масштабах, вызвало широкое распространение резистивных к хлору микроорганизмов;

Растворы хлорсодержащих реагентов коррозионно активны, что порой является причиной быстрого износа оборудования;

Диоксид хлора

Применение диоксида хлора для обеззараживания воды обладает рядом преимуществ:

Диоксид хлора не образует тригалометанов при взаимодействии с органическими веществами, при этом способствует снижению концентраций железа и марганца в воде;

Является эффективным окислителем и дезинфектантом для всех видов микроорганизмов, включая цисты (Giardia, Cryptosporidium), споровые формы бактерий и вирусы;

Дезинфицирующее действие практически не зависит от pH воды, в то время как эффективность хлора снижается с отклонением значения pH от pH=7,4; - дезодорирует воду, разрушает фенолы - источники неприятного вкуса и запаха;

Не образует броматов и броморганических побочных продуктов дезинфекции в присутствии бромидов.

Основным недостатком применения диоксида хлора является образование побочных продуктов - хлоратов и хлоритов, содержание которых в питьевой воде необходимо контролировать.

Гипохлорит натрия

Гипохлорит натрия обладает рядом ценных свойств. Его водные растворы не имеют взвесей и поэтому не нуждаются в отстаивании в противоположность хлорной извести.

Применение гипохлорита натрия для обработки воды не вызывает увеличения ее жесткости, поскольку не содержит солей кальция и магния как хлорная известь или гипохлорит кальция.

Бактерицидный эффект раствора NaClO, полученного электролизом, выше, чем у других дезинфектантов, действующее начало которых - активный хлор.

Кроме того, раствор обладает еще большим окислительным действием, чем растворы, приготовленные химическим методом, поскольку содержит больше хлорноватистой кислоты (HClO).

Недостатком данного метода является то, что водные растворы гипохлорита натрия неустойчивы и со временем разлагаются даже при комнатной температуре.

Использование для обеззараживания воды хлорсодержащих реагентов (хлорной извести, гипохлоритов натрия и кальция) менее опасно в обслуживании, чем применение хлора и не требует сложных технологических решений.

Правда, применяемое 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. В связи с этим необходимо обустраивать систему притяжно-вытяжной вентиляции и соблюдать меры безопасности для обслуживающего персонала.

Растворы хлорсодержаших реагентов коррозионно-активны и требуют оборудования и трубопроводов из нержавеющих материалов или с антикоррозийным покрытием, при индивидуальном водоснабжении обычно не используются.

Аналит

Традиционные средства водоподготовки путем хлорирования ее молекулярным хлором относительно малоэффективны, недостаточно безопасны, в экологическом и токсикологическом отношениях, вызывают появление характерного раздражающего запаха воды, аллергические и зудящие раздражения кожи людей, ухудшают органолептические свойства воды. Однако всевозрастающий дефицит хлорсодержащих препаратов, резкое повышение цен на них, повышение требования в экологическом отношении, влияние общеевропейских норм водоподготовки привели к необходимости поиска новых методов обеззараживания. Кроме того, при длительном применении одного и того же средства микроорганизмы адаптируются к его действию и создают опасность заражения.

Качественно новым дезинфецирующим средством для обеззараживания воды служит Анолит, синтезируемый в результате электрохимического процесса смеси оксидантов.

Анолит - это в первую очередь эффективный дезинфектант. Аналит способен уничтожить вирусы, бактерии, грибы и другие микроорганизмы. Причем вне зависимости частоты и продолжительности его применения, бактерии не вырабатывают привыкания к нему и Анолит отвечает требованиям, предъявляемым к дезинфицирующим препаратам. Дезинфектант обладает хорошими бактерицидными и противо-грибковыми свойствами, низкой стоимостью. Этот раствор для дезинфекции можно и нужно применять в местах нахождения (скопления) людей и животных, так как малая токсичность дает возможность проведения дезинфекции в присутствии людей и животных, что выгодно отличает его от остальных растворов применяемых для дезинфекции. Нейтральный анолит АНК абсолютно безопасен, экологически чист и полностью биоразлагаем.

Анолит также обладает свойствами моющего средства, отмывая и обеззараживая любые предметы в помещении. Высокая степень спорицидности дезинфектанта позволяет использовать его как средство для стерилизации в центрах инфекционных заболеваний.

Анолит производиться на месте эксплуатации в необходимом количестве.

Раствор Анолита применяется:

В медицине для дезинфекции помещений в больницах, в клиниках, в поликлиниках, в стоматологических клиниках, в медицинских центрах (в том числе и в инфекционных палатах в момент пребывания людей);

В общественных местах (спорт залы, транспорт, общественные места скопления людей, общественные туалеты)

В быту (обеззараживания любых объектов в быту, а также фруктов, овощей, мяса и др. пищевых продуктов с целью увеличения сроков хранения)

В МЧС (обеззараживание воздуха (путем распыления),обеззараживание транспорта, обеззараживание опасных в эпидемиологическом плане захоронений)

В сельском хозяйстве и агропромышленном комплексе (дезинфекция животноводческих помещений и других сельскохозяйственных объектов, обработка растений в теплицах для борьбы с вирусными и бактериальными заболеваниями, обработка поливной воды и водоподготовка, обеззараживание семян и рассады перед посевом и высадкой, обработка готовой сельскохозяйственной продукции для увеличения сроков ее хранения, силосование зеленых кормов)

В пищевой промышленности (обработка сырья на пищевых перерабатывающих заводах, например, с целью обеззараживания и увеличения сроков хранения; обеззараживание туш скота и птиц в убойных цехах и на мясоперерабатывающих заводах; обеззараживание рыбы и морепродуктов)

Основные преимущества Анолита:

• Экологически чистый раствор
• безопасен в отношении всех теплокровных организмов (как при внешнем контакте, так и при попадании внутрь)
• обладает бальзамирующим эффектом, что приостанавливает старение кожи и на время контакта с раствором и длительное время после этого
• не вызывает раздражающих и аллергических реакций
• эффективно удаляет биологическую пленку в системах циркуляции воды и на стенках бассейна
• не образует вредных побочных (токсичных) продуктов хлорирования
• эффективен против всех известных вирусов, бактерий, водорослей, грибковых организмов и спор
• безопасен для людей и окружающей среды
• экономически эффективен, благодаря запатентованной принципиально новой технологии и наилучшим эксплуатационно-потребительскими показателями

Основной недостаток использования - требует высоких начальных затрат на оборудование и низкая производительность.

Йодирование

Как показывают исследования, метод йодирования эффективен в отношении бактерий и вирусов и недостаточно эффективен при воздействии на микробные токсины и фенольные соединения.

Еще одно ограничение на распространение метода йодирования накладывает появление специфического запаха при растворении йода в воде.

Поэтому йодирование воды в целях её обеззараживания не выдерживает конкуренции с традиционным хлорированием, несмотря на то, что йод, в отличие от хлора, имеет такие преимущества, как инертность по отношению к аммиаку и его производным, а также устойчивость к солнечной радиации.

Обработка воды йодом для целей обеззараживания не нашла широкого распространения, хотя попытки йодирования водопроводной воды предпринимались неоднократно.

В настоящее время обработка воды йодом применяется лишь при малых величинах расхода или в тех случаях, когда используются специальные схемы дезинфекции воды. Так, в ряде случаев йодом дезинфицируют воду в плавательных бассейнах.

В современной практике для обеззараживания питьевой воды йодированием предлагается использовать специальные иониты, насыщенные йодом.

При прохождении через них воды йод постепенно вымывается из ионита, переходя воду. Такое решение возможно только для малогабаритных индивидуальных установок в бытовых системах доочистки воды.

В таких системах йодирование воды проводится за счет дополнительной установки в одну из ступеней очистки специального фильтрующего элемента.

Существенными недостатками являются изменение концентрации йода в процессе работы, невозможность точного дозирования в проточную воду и отсутствие контроля его концентрации.

Бромирование

Бром воздействует на микроорганизмы, убивает вирусы, бактерии, грибки, способствует удалению из воды органических примесей, эффективен в борьбе с водорослями.

Соединения, основой которых является бром, устойчивы к солнечной радиации.

Однако несмотря на все свои преимущества, метод бромирования воды является очень дорогостоящим, поэтому он не получил широкого распространения при очистке питьевой воды и применяется в основном для обеззараживания воды в небольших бассейнах и СПА.

Озонирование

При повышенном бактериальном загрязнении водоисточника или при наличии в нем патогенных микроорганизмов, энтеровирусов и цист лямблий, устойчивых к действию традиционного хлорирования, озон особенно эффективен.

Механизм действия озона на бактерии полностью пока еще не выяснен, однако это не мешает его широкому использованию.

Озон гораздо более сильный окислитель, чем хлор (при применяемых дозах того и другого реагента).

По быстродействию озон эффективнее хлора: обеззараживание происходит быстрее в 15-20 раз. На споровые формы бактерий озон действует разрушающе, в 300-600 раз сильнее хлора.

Следует отметить такое важное свойство озона, как противовирусное воздействие. Энтеровирусы, в частности, выводящиеся из организма человека, поступают в сточные воды и, следовательно, часто могут попадать в воды поверхностных источников, используемых для питьевого водоснабжения.

Метод озонирования воды технически сложен и наиболее дорогостоящ среди других методов обеззараживания питьевой воды.

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 ограничивает использование данного метода в повседневной жизни.

С гигиенической точки зрения, озонирование - один из лучших способов обеззараживания питьевой воды.

При высокой степени обеззараживания оно обеспечивает ее наилучшие органолептические показатели и отсутствие высокотоксичных и канцерогенных продуктов в очищенной воде.

Озон уничтожает известные микроорганизмы в 300-3000 раз быстрее, чем любые другие дезинфекторы.

Озонирование не изменяет кислотность воды и не удаляет из неё необходимые человеку вещества. Остаточный озон быстро превращается в кислород (O2) и обогащает им воду.

При озонировании не успевают возникнуть побочные вредные продукты реакции, по крайней мере, в заметных количествах.

Существуют некоторые недостатки применения озонирования, накладывающие соответствующие ограничения на его применение:

1. Метод озонирования технически сложен, требует больших расходов электроэнергии и использования сложной аппаратуры, для которой необходимо высококвалифицированное обслуживание.

2. Пролонгированное действие озона значительно меньше чем у хлора, благодаря его быстрому разрушению, поэтому повторное заражение воды при озонировании более вероятно, чем при хлорировании.

3. Озонирование может вызвать (особенно у высокоцветных вод и вод с большим количеством «органики») образование дополнительных осадков, поэтому нужно предусматривать после озонирования фильтрование воды через активный уголь.

В результате озонирования образуются побочные продукты, включающие: альдегиды, кетоны, органические кислоты, броматы (в присутствии бромидов), пероксиды и другие соединения.

При воздействии на гуминовые кислоты, где есть ароматические соединения фенольного типа, может появиться и фенол.

Олигодинамия

Олигодинамия - это воздействие ионов благородных металлов на микробиологические объекты.

Говоря о олигодинамии, как правило, рассматривают три металла - золото, медь и серебро.

Наиболее распространенным методом для практических целей является применение серебра, иногда используются бактерицидные растворы на основе меди.

Научно доказано, что серебро в ионном виде обладает бактерицидным, противовирусным, выраженным противогрибковым и антисептическим действием и служит высокоэффективным обеззараживающим средством в отношении патогенных микроорганизмов, вызывающих острые инфекции. Эффект уничтожения бактерий препаратами серебра очень велик.

Однако, выбирая серебро в качестве обеззараживающего вещества, обязательно нужно помнить, что серебро - тяжелый металл. Как и другие тяжелые металлы, серебро способно накапливаться в организме.

«Серебряная» вода обладает бактерицидными свойствами, при достаточно высоких концентрациях серебра, около 0,015 мг/л. При низких концентрациях (10-4… 10-6 мг/л.), серебро оказывает только бактериостатическое действия, т. е. останавливает рост бактерий, но не убивает их. Спорообразующие разновидности микроорганизмов к серебру практически нечувствительны.

Серебрение картриджей на основе активированного угля используют в бытовых фильтрах. Это делается с целью предотвращения обрастания фильтров микроорганизмами, так как отфильтрованные органические вещества являются хорошей питательной средой для многих бактерий.

Применение активных углей и катионитов, насыщенных серебром

В настоящее время активированный уголь используется во многих процессах очистки воды, пищевой промышленности, в процессах химических технологий. Основное назначение угля - это адсорбции органических соединений.

Именно отфильтрованные органические вещества являются идеальной питательной средой для размножения бактерий при остановке движения воды.

Нанесение серебра на активированный уголь препятствует росту бактерий внутри фильтра благодаря бактерицидным свойствам этого металла.

Технология нанесения серебра на поверхность угля уникальна тем, что серебро не смывается с поверхности угля в процессе фильтрования.

Несмотря на достаточно высокую эффективность олигодинамии в целом, нельзя говорить об абсолютной универсальности этого способа.

Дело в том, что целый ряд вредных микроорганизмов оказывается вне зоны его действия - многие грибы, бактерии (сапрофитные, спорообразующие).

Тем не менее пропущенная через такой фильтр, вода обычно долго сохраняет свои бактерицидные свойства и чистоту.

Ультрафиолетовое обеззараживание

Электромагнитное излучение в пределах длин волн от 10 до 400 нм называется ультрафиолетовым.

Для обеззараживания природных и сточных вод используют биологически активную область спектра УФ-облучения с длиной волны от 205 до 315 нм, называемую бактерицидным излучением.

Наибольшим бактерицидным действием (максимум вирулицидного действия) обладает электромагнитное излучение на длине волны 200-315 нм и максимальным проявлением в области 260±10 нм.

В современных УФ-устройствах применяют излучение с длиной волны 253,7 нм.

При прохождении через воду УФ-излучение ослабевает вследствие эффектов поглощения и рассеивания.

Степень поглощения определяется физико-химическими свойствами обрабатываемой воды, а также толщиной её слоя.

Для учёта этого ослабления вводится коэффициент поглощения водой α, значение которого зависит от качества воды, особенно от содержания в ней железа, марганца, фенола, а также от мутности воды.

Как правило, чтобы обеззараживание воды проходило эффективно, она должна удовлетворять следующим требованиям:

прозрачность - не ниже 85 %;

количество взвешенных частиц - не более 1 мг/л;

жесткость - менее 7 ммоль/л;

марганца - не более 0,1 мг/л;

твердых взвешенных частиц - менее 10 мг/л;

мутность - не более 2 мг/л по каолину;

цветность - не более 35 градусов;

число бактерий группы кишечной палочки не более 10 000 в 1 л.

Поэтому во всех случаях, когда качество воды отличается от стандарта на питьевую воду, выбор УФ-оборудования должен производиться специалистами.

При УФ-облучении воды не существует проблемы передозировки. Повышение дозы не приводит к гигиенически значимым неблагоприятным изменениям свойств воды и образованию побочных продуктов.

Достоинствами метода:

Наименее «искусственный» - ультрафиолетовые лучи;

Универсальность и эффективность поражения различных микроорганизмов - ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и спорообразующие бактерии, которые при хлорировании обычными нормативными дозами хлора сохраняют свою жизнеспособность;

Физико-химический состав обрабатываемой воды сохраняется неизмененным;

Отсутствие ограничения по верхнему пределу дозы;

Не требуется организовывать специальную систему безопасности как при хлорировании и озонировании;

Отсутствуют вторичные продукты;

Не нужно создавать реагентное хозяйство;

Оборудование работает без специального обслуживающего персонала.

Недостатки метода:

Падение эффективности при обработке плохоочищенной воды (мутная, цветная вода плохо «просвечивается»);

Периодическая отмывка ламп от налетов и осадков, требующаяся при обработке мутной и жесткой воды;

Отсутствует «последействие», т. е. не исключается возможность вторичного (после обработки излучением) заражения воды.

Нужно понимать, что не существует одного самого универсального или самого правильного метода обеззараживания воды. Каждый из методов может обеспечить обеззараживание только при правильно подобранных условиях, так как каждый из методов имеет свои ограничения по применению.

Ниже приведено сравнение трех основных методов обеззараживания воды хлорирование, озонирование и УФ обеззараживание:

Каждая из трех технологий, если она применяется в соответствии с нормами, может обеспечить необходимую степень инактивации бактерий, в частности, по индикаторным бактериям группы кишечной палочки и общему микробному числу.

По отношению к цистам патогенных простейших высокую степень очистки не обеспечивает ни один из методов. Для удаления этих микроорганизмов рекомендуется сочетать процессы обеззараживания с процессами уменьшения мутности.

Озон и ультрафиолет имеют достаточно высокий вируцидный эффект при реальных для практики дозах. Метод хлорирования менее эффективен в отношении вирусов.

Технологическая простота процесса хлорирования и недефицитность хлора обусловливают широкое распространение именно этого метода обеззараживания.

Метод озонирования является наиболее технически сложным и дорогостоящим по сравнению с хлорированием и УФ-обеззараживанием.

УФ-излучение не меняет химический состав воды даже при дозах, намного превышающих практически необходимые. Хлорирование может привести к образованию нежелательных хлорорганических соединений, обладающих высокой токсичностью и канцерогенностью. При озонировании также возможно образование побочных продуктов, классифицируемых нормативами как токсичные - альдегиды, кетоны и другие алифатические и ароматические соединения.

Ультрафиолетовое излучение убивает микроорганизмы, но образующиеся «осколки» клеточные стенки бактерий, грибков, фрагменты вирусов) остаются в воде, поэтому рекомендуется ее последующая фильтрация.

Только хлорирование обеспечивает консервацию воды в дозах 0,3-0,5 мг/л, т. е. обладает необходимым длительным действием.

Ультразвуковое воздействие

Обеззараживание воды ультразвуком основано на использовании явления кавитации.

Бактерицидное действие ультразвука сильно зависит от интенсивности колебаний. Для полного уничтожения патогенной микрофлоры, включая ряд спор и грибков, необходимы достаточно большие дозы поглощенной энергии, обеспечить которые при широком практическом применении метода затруднительно.

Поэтому ультразвуковое воздействие целесообразно применять в комбинации с каким-либо другим видом обработки воды, например УФ-облучением.

На качество обеззараживание воды ультразвуком не влияют такие параметры, как высокая мутность и цветность воды, характер и количество микроорганизмов, а также наличие в воде растворенных веществ. Степень обеззараживания воды зависит только от интенсивности ультразвуковых колебаний.

Электрохимический метод обеззараживания

При реализации электрохимических способов подготовки воды обеспечивается обеззараживание жидкости, так как электролиз водных растворов практически всегда сопровождается образованием в объеме электролита сильных дезинфектантов.

Наложение электрического поля на обрабатываемую жидкость может вызвать необратимое агрегатирование микроорганизмов, что позволяет их отделять на фильтре для грубодисперсных примесей.

В качестве средства для дезинфекции воды наибольшее распространение и популярность получили хлор и его кислородные соединения.

Электрохимическое производство хлора из хлоридных растворов с последующим его растворением в объеме электролита приводит к образованию мощных бактерицидных агентов HClO и СlO- - хлорноватистой кислоты и гипохлорит иона, соответственно.

В последние годы наибольшее применение находят электролизные установки, позволяющие получить реагенты для обеззараживания воды непосредственно на месте потребления.

Для подбора метода обеззараживания в Вашем случае обращайтесь к нашим специалистам, отправивь вводные данные по электронной почте: [email protected] или по телефону +7 495 665 22 60.

В сутки человек потребляет около 2-3 литров воды – и это только для питья, не считая бытовых нужд. И само собой, что столь важная для нашего организма жидкость обязательно должна быть безопасной и безвредной – то есть в ней не должно быть вирусов и бактерий, способных навредить человеку.

Причем средства для обеззараживания воды актуальны не только для туристов, которым они необходимы в походных условиях – применять подобные методы следует и для своего дома. Ведь вода, поступающая из источника (скважины или колодца), вряд ли является идеально чистой, а значит – требует очистки.

1 Список примесей, которые могут содержаться в воде

Даже кристально чистая и прозрачная вода может содержать огромное количество микроорганизмов и примесей, невидимых человеческому взгляду . Конечно, не все они вредят нашему организму. В частности он не переносит:

1. Большого содержания марганца.
2. Большого содержания железа (от 2-3 мг/л, однако неприятный вкус появляется уже при концентрации в 0.3 мг/л).
3. Наличия тяжелых металлов – мышьяка, меди, свинца, ртути и так далее. Причем даже в небольшом количестве они вредны – поскольку аккумулируются в организме.
4. Наличия азотных соединений (продукты жизнедеятельности животных или человека, гниющие растения или трупы животных).
5. Наличия натрия в больших количествах. Повышенное содержание натрия существенно портит вкус воды.
6. Бактерии, относящиеся к группе кишечных палочек.

Помимо вышеупомянутых примесей в воде может содержаться кальций и магний. Для организма они не несут серьезной опасности, однако при большой концентрации их наличие приводит к появлению накипи – а значит, вредит оборудованию .

2 Походные способы обеззараживания

Очень часто способы обеззараживания воды интересуют туристов и любителей долгих походов. В таких случаях путешественники обычно берут с собой небольшой запас питьевой воды, и пополняют его из естественных водоемов.

Это, конечно, интересно и увлекательно, однако пить воду из озера или реки, предварительно не побеспокоившись об ее очистке – не слишком хорошая затея.

В первую очередь – по той причине, что в ней могут содержаться вышеупомянутые азотные соединения (гниющие растения, трупы или продукты жизнедеятельности животных), которые весьма и весьма опасны для организма, и могут привести к серьезному отравлению.

3 Очистка с помощью ультрафиолета

Методы для очистки воды в стационарных условиях куда более многообразны. Одно из таких средств – это . В этом случае нейтрализация микробиологических примесей происходит посредством излучения.

Такое средство для обеззараживания воды применяется как в коттеджах, так и в лабораториях, больницах, гостиницах, в промышленности – лампа может использоваться практически везде.

Преимущество такого способа заключается в том, что лампа с высокой вероятностью нейтрализует множество наиболее опасных для организма человека бактерий:

• кишечные палочки;
• гепатиты;
• грипп;
• сальмонелла;
• дизентерия;
• холера.

Вышеупомянутые бациллы не переносят излучения с дозировкой менее 10 мДж/см². При этом лампа может обеспечивать куда больший предел – от 30 мДж/см².

Установка водоподготовки, основой которой является лампа, работает следующим образом: вода попадает в реакционную камеру через нижний отсек корпуса. Проходя возле источника излучения (собственно – сама лампа) и устремляется вверх – к выходному отверстию.

Все – больше никаких других действий не требуется, то есть все предельно просто и быстро. Такой аппарат для обеззараживания воды хорош тем, что не создает вреда организму человека и не создает резкого запаха или привкуса (в отличие от того же хлора).

Да и стоит лампа также не слишком дорого – компактная установка такого типа может стоять даже на даче.

Лампа обладает еще одним преимуществом – установка такого типа можно без проблем монтировать и самостоятельно, не прибегая к услугам специалистов.

Что касается срока службы – в среднем лампа рассчитана на 3-4 тысячи часов работы.

4 Очистка с помощью ультразвука

Бактерицидная установка, нейтрализующая вредоносные микроорганизмы ультразвуком – скорее промышленный, а не бытовой способ. Принцип его основывается на создании ультразвуковых волн (создаваемых специальным генератором), которые приводят к разрыву оболочки клетки – а значит, и ее гибели. Для максимальной эффективности такого способа частота звука должна быть около 48 тысяч Гц.

Одним из примеров устройств, очищающих жидкость ультразвуком, является аппарат для обеззараживания воды «Лазурь». Это – современная бактерицидная установка, которая используется в промышленности и для крупномасштабной водоподготовки. Она способна обеспечить практически полную нейтрализацию любых бактерий, переводя их в нейтральные соединения.

Совместно с ультразвуком (создаваемым генератором), установка «Лазурь» производит еще и ультрафиолетовую очистку – компонуя методы и повышая эффективность результата. Процедура производится одновременно – внутри корпуса работает и лампа, и ультразвуковая установка.

5 Химические способы очистки

– самый распространенный вариант очистки любого количества воды. Он, к примеру, применяется для бассейнов, для обработки воды горводоканалами, станциями водоподготовки.

Сам способ предельно прост: в воду просто дозируется действующий реагент, который нейтрализует микробы и бактерии. В качестве активного вещества используются следующие вариации:

1. Бактерицидная очистка хлором.
2. Очистка гипохлоритом натрия.
3. Применение хлорной извести.

Как вариант – могут применяться и другие соединения хлора. Наиболее популярным из вариантов является очистка гипохлоритом натрия – «жидким хлором».

Дозировка гипохлорита натрия в воду является дешевым, но не самым удачным решением:

• низкая эффективность;
• большое остаточное содержание гипохлорита натрия в воде – что вредно для организма.

Получается замкнутый круг: слишком большое количество гипохлорита натрия – невозможно, поскольку воду попросту нельзя будет пить. А слишком малое – снижает эффективность водоподготовки.

Проблема обычно решается комплексным методом – помимо гипохлорита натрия, вода очищается дополнительно любым из других способов. Это может быть как любой из упоминаемых выше, так и другой вариант – очистка воды от самого хлора.

Так можно использовать гипохлорит натрия в больших концентрациях – излишки затем фильтруются, сводя содержание вещества до безопасной отметки.

5.1 Походные способы обеззараживания воды (видео)

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).

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 вод ы 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

Реагентные (химические) методы обеззараживания питьевой воды:

• 1. Хлорирование
• 2. Озонирование
• 3. Применение тяжелых металлов

Физические методы обеззараживания питьевой воды:

• 1. Кипячение
• 2. Ультрафиолетовое излучение
• 3. Обеззараживание ультразвуком
• 4. Радиационное обеззараживание
• 5. Обеззараживание с помощью ионообменных смол

Хлорирование. Часто встречающийся и проверенный метод дезинфекции воды - первичное хлорирование. Именно этим методом на сегодняшний день обеззараживается 98,6 % воды. Первопричина успеха данного метода объясняется повышенной эффективностью обеззараживания воды и экономичности научно-технического процесса по сравнению с иными методами. Метод хлорирования не только очищает воду от ненужных органических и биологических примесей, но и благополучно удаляет соли железа и марганца, также преимущество этого метода заключается в том, что данный метод сохраняет способность обеспечить микробиологическую защищенность воды при ее транспортировании за счет эффекта последействия.?Имеются и недостатки данного метода. Например после хлорирования в воде наблюдается наличие свободного хлора. Данный процесс занимает по времени до нескольких десятков часов.Для уничтожения примесей потребуется доочистка воды на угольных фильтрах. ?Для хлорирования воды применяются препараты: как непосредственно хлор (водянистый либо газообразный), диоксид хлора и прочие хлорсодержащие препараты.

Озонирование. Превосходство озона (О3) перед иными дезинфектантами содержится в свойственных ему дезинфицирующих и окислительных свойствах, обусловленных выделением при контакте с органическими объектами энергичного атомарного воздуха, рушащего ферментные системы микробных клеток и окисляющего какие-либо соединения, которые дают воде досадный аромат. Помимо неповторимой возможности ликвидирования микробов, озон владеет высочайшей отдачей в ликвидировании спор, цист и множества иных патогенных бактерий. Численность озона, важное для обеззараживания питьевой воды, находится в зависимости от ступени засорения воды и составляет 1-6 мг/литр. при контакте в 8-15 мин; остаточного озона должно быть менее 0,3-0,5 мг/литр. С гигиенической стороны метод озонирование воды - лучший из методов обеззараживания питьевой воды.

Причинами медленного распространения технологии озонирования считаются большая цена оборудования, большой расход электричества, высокие производственные затраты, а также потребность высококвалифицированного оборудования. Также, в ходе эксплуатации установлено, что в разных температурных режимах, например, если температура обрабатываемой естественной воды выше 22 °С) процесс озонирования не может достичь необходимых микробиологических показателей из-за недоступности результата дезинфицирующего действия?Способ озонирования воды технически трудоемок и наиболее дорогой, в отличии от иных способов обеззараживания питьевой воды. Это все ограничивает внедрение этого способа в ежедневной жизни.?Иным значимым изъяном озонирования явялется токсичность озона.

Применение тяжелых металлов . Использование тяжелых металлов (медь, серебро и др.) для обеззараживания питьевой воды базируется на применении их «олигодинамического» качества -возможности оказывать антибактериальное действие в небольших концентрациях. Данные сплавы могут вводиться в виде растворов солей или способом химического растворения. У обоих способов вероятен косвенный контроль их содержания в воде. Также к методам обеззараживания питьевой воды относится обширно применявшийся способ в начале прошлого века -- обеззараживание соединениями брома и йода, кстати этот способ более эффективен в отличие от хлора и обладает лучшими антибактериальными качествами, чем хлор, хотя технология более трудоемкая. В современной практике для обеззараживания питьевой воды йодированием обычно применяется специализированные иониты, обогащенные йодом. При пропускании воды через иониты, йод понемногу вымывается из ионита, обеспечивая требуемую дозу в воде. Это решение приемлемо для компактных персональных установок. Минусом данного метода считается перемена сосредоточения йода в период работы и отсутствия полного контролирования его сосредоточения.?

Кипячение . Из физических методов обеззараживания воды самым популярным и верным считается кипячение .?При кипячении уничтожаются большинство бактерий, микробов, бактериофагов, вирусов, антибиотиков и остальные биологические объекты, которые находятся в открытых водоисточниках и как следствие в системах центрального водоснабжения. Также, при кипячении воды удаляются растворенные газы и вода становится более мягкой. Вкусовые свойства воды при кипячении изменяются мало. Для хорошей дезинфекции рекомендуется прокипятить воду на протяжении 15 -- 20 мин., так как при недолгом кипячении мельчайшие организмы все-таки имеют шансы сохранить жизнеспособность. Но использование кипячения в промышленных масштабах, не осуществимо ввиду высокой стоимости процесса.

Ультрафиолетовое излучение . УФ-излучение- многообещающий промышленный метод дезинфекции воды. Дезинфицирующие свойства данного света обусловлены особым воздействием на клеточный обмен, а также на ферментные системы бактериальной клетки. В итоге антибактериальный свет истребляет вегетативные и споровые формы микробов. Сами установки представлят собой камеры сделанные из нержавеющей стали с размещенными внутри Ультрафиолетовыми-лампами, защищенными от контакта с водой прозрачными кварцевыми чехлами. Вода, проходя через камеру обеззараживания, постоянно подвергается ультрафиолетовому облучению, который убивает все оказавшиеся в ней мельчайшие организмы.

При УФ-облучении не образуются вторичные токсины, и потому верхнего порога дозы ультрафиолетового облучения не существует. Повышением дозы УФ-облучения практически всегда можно достичь желаемого уровня обеззараживания.

Также УФ-облучение не ухудшает органолептические качества воды , в следствии этого данный метод может быть отнесен к экологически чистым способам обработки воды.?Но даже у этого метода имеются недостатки. УФ-обработка не обеспечивает пролонгированного действия в отличие от метода озонирования.

Для персонального водоснабжения УФ-установки считаются более перспективными.?Также при УФ-излучении, возможна реактивация микроорганизмов и даже выработка новых штаммов, стойких к лучевому поражению. Организация процесса УФ обеззараживания требует больших инвестиций, чем у метода хлорирования, но меньших, чем у озонирования. Невысокие эксплуатационные затраты делают УФ-обеззараживание и хлорирование сравнимо недорогими способами очистки воды. Расход электричества незначителен, а цена ежегодной замены ламп составляют максимум 10% от стоимости установки.

Обеззараживание ультразвуком . В данном способе обеззараживания воды употребляется ультразвук. Механизм действия ультразвука до конца пока еще не изучен. Есть некие предположения: ультразвук вызывает образование пустот, это и приводит к разрыву клеточных стенок бактерий;? ультразвук вызывает выделение растворенного в воде газа, а пузырьки от газа, оказавшиеся в бактериальной клетке, вызывают разрыв клетки.?Превосходством применения ультразвука перед остальными методами обеззараживания сточных вод является его нечувствительность к таким моментам, как высокая мутность и цветность воды, количество микроорганизмов и присутствие в воде растворенных веществ.?Единственный момент, который оказывает большое влияние на обеззараживание сточных вод ультразвуком является - интенсивность ультразвуковых колебаний. Бактерицидное влияние ультразвука различной частоты очень существенно и зависит от интенсивности звуковых колебаний.

Обеззараживание и очищение воды ультразвуком считается одним из самых современных способов дезинфекции. Ультразвуковое воздействие не часто используется в фильтрах обеззараживания питьевой воды, однако эффективность данного метода говорит о перспективности метода обеззараживания воды ультразвуком, даже несмотря на его дороговизну.

Радиационное излучение . Есть предложения применения для обеззараживания воды гамма-излучений.?Гамма-установки действуют следующим способом: при поступлении воды в полость сетчатого цилиндра приёмно-разделительного агрегата, твёрдые включения переходят вверх шнеком, далее отжимаются в диффузоре и следуют в бункер - сборник. Потом вода разбавляется чистой водой до определённой концентрации и подается в агрегат гамма-установки, в нем под действием гамма излучения изотопа Со60 и начинает происходить сам процесс обеззараживания. Гамма-излучение угнетающе действует на активность микробных ферментов. При больших порциях гамма-излучения гибнет большинство возбудителей таких опасных болезней как полиомиелит, тиф и прочее.

С помощью ионнообменных сил . Еще один физико-химический метод обеззараживания воды при помощи внедрения ионообменных смол. G.Gillissen (1960) продемонстрировал способность анионообменных смол освобождать жидкость от микробов категории соli. Вероятна регенерация смолы. Е.В.Штанников (1965) установил вероятность очистки воды от микробов ионообменными полимерами. Учитывая мнение творца данный результат связан с сорбцией вируса и с его денатурацией с помощью кислотной либо особо щелочной реакции. Еще одна работа Штанникова описывает метод обеззараживания воды ионактивными полимерами, где располагаться токсин ботулизма. Обеззараживание случается с помощью окисления токсина и его сорбции.?Кроме этих факторов изучалась возможность обеззараживания воды токами высокой частоты и магнитной обработкой. обеззараживание вода дезинфекция озонирование

" статьёй . Где в продолжении прошлой статьи, где затрагивалось реагентное обеззараживание воды , более подробно остановимся на методах физических.

Физические методы обеззараживания воды очень и разнообразны. И начнём мы с, наверное, самого известного и самого доступного метода обеззараживания воды — кипячения. Кипячение использовали десятки тысяч лет, и даже сейчас он также не потерял своей актуальности. Так, если вы в походе на реке, и у вас с собой нет воды, вы просто можете прокипятить воду из реки некоторое время, и большинству бактерий придёт конец.

У этого метода есть недостаток: сложно определить, когда пора заканчивать кипятить воду. То есть, когда уже всё — умерли все бактерии. Так, большинство бактерий погибает при температуре выше 50 градусов цельсия. Из-за того, что сворачиваются белки, из которых они устроены. С другой стороны, существуют стойкие к кипячению бактерии.

Плюс, что немаловажно, при кипячении не гибнут споры бактерий .

Споры бактерий — это бактерии, которые решили переждать очень неблагоприятные условия. Для этого они создали себе очень толстую и очень прочную оболочку для защиты. Питаться они, естественно, через неё не могут, так что в таком состоянии бактерии в спячке. Однако, стоит бактерии попасть в благоприятную среду, как она сбрасывает защитную оболочку и снова начинает развиваться.

Толстые защитные оболочки спор бактерий легко выдерживают длительное кипячение, воздействие большинства антибактериальных реагентов и даже космический холод. Так, в таком "спористом" состоянии на землю вместе со звёздной пылью регулярно попадают внеземные формы жизни — те самые бактерии в форме спор. Существует гипотеза, что именно таким образом на Земле появилась жизнь.

Другой физический метод обеззараживания воды — ультрафиолетовое излучение . Ультрафиолетовое излучение является компонентом солнечного излучения. Поэтому в Древней Индии люди обеззараживали воду, выставляя её в плоских широких чанах на солнце. Бактерии под воздействием ультрафиолетового излучения погибали.

Приборы для ультрафиолетового обеззараживания воды — специальные ультрафиолетовые лампы . Они представляют собой цилиндры, внутри которых протекает вода, и где расположена ультрафиолетовая лампа. В зависимости от скорости потока подбирается соответствующая лампа.

Ультрафиолетовая лампа — это сменный элемент; она меняется через определённое количество часов. Время её работы показывает специальный блок, который должен идти в комплекте с ультрафиолетовой лампой. Для наиболее эффективной работы ультрафиолетового стерилизатора необходимо выполнение ряда условий, которые касаются состава воды.

Так, вода должна быть полностью прозрачна . Если этого не происходит, то эффективность обеззараживания снижается, так как бактерии прячутся от излучения в тени, которая отбрасывается посторонними частицами. И, соответственно, не гибнут. То есть, должна быть установлена минимум грубая механическая очистка воды. А лучше тонкая фильтрация не менее 5 микрометров.

Для ультрафиолетовой лампы критична жёсткая вода . Если жёсткость превышает определённое значение, то ультрафиолетовое излучение будет вызывать активное образование накипи на лампе, что приведёт к снижению эффективности обеззараживания. Потому что лампа покрывается налётом, и излучение не проходит. Значит, необходимо предварительное .

Также в воде не должно быть железа и марганца (так что часто наряду с умягчением необходимы обезжелезивание и деманганация воды). Причины те же, что и для солей жёсткости — железо и марганец образуют помехи для жёсткого ультрафиолетового излучения, делая его более мягким и менее эффективным.

Таким образом, кипячение — это менее надёжный, но более универсальный способ физического обеззараживания воды, не требовательный к различным условиям. Тогда как ультрафиолетовое излучение — это более надёжный физический метод дезинфекции, тогда как он менее универсален и требует дополнительной подготовки воды.

Итак, физические методы обеззараживания воды имеют определённые ограничения, хотя и менее опасны, чем реагентная дезинфекция.

По материалам Выбор фильтров для воды : http://voda.blox.ua/2008/06/Kak-vybrat-filtr-dlya-vody-18.html