Методы обеззараживания воды

Содержание

Все способы очистки и обеззараживания воды до питьевой

Методы обеззараживания воды

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.

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.

Источник: https://kvanta.ru/ochistka-vody/i-obezzarazhivanie-raznymi-metodami

Методы обеззараживания питьевой воды: нормативные документы и эффективные способы

Методы обеззараживания 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.

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.

Недостатки метода:

  • 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.

Источник: https://strojdvor.ru/vodosnabzhenie/obezzarazivanie-vody/

Как обеззараживать питьевую воду

Методы обеззараживания воды

При помощи различных способов фильтрации из воды удаляются механические взвеси и растворенные вещества. Ее умягчают, освобождают од органических и неорганических соединений.

Однако после фильтрации в воде могут оставаться загрязнения биологического характера. С бактериями и вирусами, многие из которых вызывают заболевания человека, может справиться далеко не каждый фильтр.

Чтобы устранить биологическое загрязнение, выполняют обеззараживание питьевой воды.

Для обеззараживания применяют целый ряд методов. Все они делятся на три основные группы: физические, химические и комбинированные.

Химические методы обеззараживания

К этой группе относятся методы, в которых применяются химические реагенты. Жидкость обрабатывают хлорсодержащими веществами или хлором, озоном и некоторыми другими составами воздействующими на биологические объекты.

При использовании химических средств важно точно определить количество реагента и время воздействия. Вещества в малых дозах не всегда могут убить всех бактерий, некоторые остаются и быстро восстанавливают численность.

Увеличивать дозу больше необходимого тоже нельзя. Многие вещества токсичные и при употреблении человеком могут вызвать отравление. Кроме того, они образуют мутагенные и канцерогенные соединения.

Хлорирование

Распространенным способом обработки воды является хлорирование. Это старый метод, который остается популярным до настоящего времени. Популярность объясняется дешевизной компонентов, эффективностью, длительным последействием, благодаря которому не происходит повторного роста микроорганизмов.

Однако хлор обладает высокой токсичностью, он создает мутагенные и канцерогенные соединения. Далеко не всегда они удерживаются фильтрами. Только очень тонкая очистка позволяет освободить воду от таких компонентов.

Рис. 1 Очистка и обеззараживание воды хлором

Наибольший вред человеку наносят соединения тригалометаны, обладающие высокой канцерогенностью. Хлор и производные способны вызывать заболевания пищеварительной системы, сердца и сосудов, а также некоторые другие.

Для обеззараживания воды используют хлорную известь, непосредственно сам хлор и другие соединения.

Озонирование

При внесении озона в воду происходит его распадение на атомарный кислород, который обладает сильной окислительной активностью. Он разрушает системы микробных клеток, устраняет ряд запахов. Но при излишнем внесении озон сам создает неприятный запах и усиливает коррозионные процессы, что разрушает металлические трубы.

Данный метод является одним из наиболее безопасных для здоровья человека. Его малое распространение объясняется высокими затратами и сложностью. Для использования озонирования требуется специальное сложное оборудование и специалисты, которые могут с ним работать. При таком методе обеззараживания увеличивается расход электроэнергии.

Рис. 2 Метод очистки и обеззараживания воды озоном

Сам озон токсичен и в некоторых случаях взрывоопасен. Для частного домовладения такой метод обеззараживания окажется весьма затратным. Потребуется не только дорогостоящая установка, но и регулярное посещение специалиста для обслуживания системы.

Другие реагенты

Группа других реагентов весьма обширная. В нее входят полимерные антисептики, которые эффективны и не вредят организму человека. Сюда же можно отнести соединения тяжелых металлов, бром и йод. Они используются не часто, поскольку требуют точных расчетов и определенных знаний, но их применение позволяет эффективно очистить воду от бактериального загрязнения.

Рис. 3 Домашний способ обеззараживания

Обеззараживают воду и сильные окислители. К ним относят гипохлорит натрия, перманганат калия, перекись водорода и некоторые другие. При их использовании надо правильно рассчитать дозу, а в случае перманганата калия еще и удалить соединения марганца.

Физические способы обеззараживания

Физические методы основаны на применении ультрафиолетовых лучей, ультразвука и других методов, которые убивают микроорганизмов. Предварительно воду очищают от взвеси, поскольку мутность снижает эффективность воздействия.

Обеззараживание ультрафиолетом

Ультрафиолетовые лучи оказывают действие на обмен веществ в бактериальной клетке и на ее ферментные системы. Уничтожаются и споры бактерий. При этом вкус, цвет и запах воды не изменяются. Токсические вещества при воздействии не образуются, поэтому можно увеличивать дозу облучения.

Рис. 4 Чтобы обеззаразить воду ультрафиолетом нужна установка

Для выполнения ультрафиолетового обеззараживания потребуется специальная установка. Стоимость ее будет выше, чем стоимость хлорирования, но дешевле озонирования.

Используют ультрафиолет только после очистки воды от механических взвесей. Замутненность препятствует проникновению лучей.

Эффективность работы установки снижается при отложении на поверхности лампы минеральных солей. Очищают их механическим способом или создавая кислую среду проходящей жидкости.

Ультразвуковая обработка

Использование ультразвука для обеззараживания воды является относительно новой методикой. Звуковые волны, имеющие определенную частоту, создают в воде пустоты с большой разницей в давлении. Это давление разрывает оболочки бактериальных клеток.

Характер бактерицидного воздействия и эффективность обеззараживания зависит от особенностей звуковых колебаний. Особенную роль играет их интенсивность.

Такая обработка безопасна для человека. Она не изменяет характеристики воды, но требует дорогостоящего оборудования. Оборудование нужно периодически обслуживать, а услуги специалистов также не дешевы.

Создается ультразвук специальным генератором. Он может быть пьезоэлектрическим или магнитострикционным.

Применяя ультразвук для уничтожения микроорганизмов, следует помнить, что низкая частота звука усиливает рост бактерий. Очень важно правильно настроить прибор.

Кипячение

Самым простым вариантом физического обеззараживания является кипячение. С его помощью уничтожаются все виды микроорганизмов. Помимо них при кипячении из воды выводятся антибиотики, растворенные газы и снижается жесткость.

Рис. 5 Очищение кипячением

Широкое промышленное применение такого метода обеззараживания невозможно из-за его высокой энергозатратности.

Комбинированные способы обеззараживания

Чтобы увеличить эффективность обеззараживания воды, методы применяют в комплексе. Сочетают обычно безреагентные способы с реагентными.

Примером такого воздействия становится сочетание ультрафиолетовой обработки с последующим хлорированием. Ультрафиолет убивает все возможные бактерии, вирусы и их споры, а хлорирование предотвращает повторное заражение.

В результате не только вода длительное время оказывается не зараженной микроорганизмами, но и значительно сокращается количество используемых реагентов.

С уменьшением концентрации хлора снижается и негативное воздействие на организм человека.

Существуют и другие варианты комбинированного обеззараживания. Так вода подвергается воздействию сразу двух физических методов: ультразвука и ультрафиолета. На выходе получают полностью обеззараженный объем жидкости. Существуют приборы, в которых объединены эти два способа.

Какой бы вариант ни был выбран, обязательно требуется предварительный анализ биологической загрязненности. На основании этого подбирается дозировка реагентов, длительность воздействия и необходимость доочистки. В домашних условиях оптимальными будут ультрафиолетовые установки.

Советуем почитать: Очистка сточных вод

Возможно вам также будет интересно почитать: Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

Источник: http://oburenie.ru/ochistka/obezzarazhivanie-vody.html

Современные эффективные способы обеззараживания воды

Методы обеззараживания воды
Приспособления для обеззараживания воды продаются в специализированных магазинах

Неотъемлемой частью жизненного цикла человека является вода. Каждый день люди употребляют жидкость в пищу, пьют ее в неограниченном количестве.

Однако вода может иметь в своем составе химические соединения, вредные тяжелые металлы, а также опасные болезнетворные бактерии, которые способны нанести вред организму человека, вызвав негативные последствия. Поэтому сегодня большое внимание уделяется гигиене питьевой воды, где ее очистка и обеззараживание стоят на первом месте.

Современные методы обладают высокой эффективностью, качественная обработка способна уничтожить ряд опасных вирусов, бактерий и грибков.

Показатели, влияющие на выбор метода очистки

Обеззаразить питьевую воду можно разными методами, выбор которых зависит от ряда характерных признаков: уровня загрязнения, содержания всевозможных микроорганизмов в ней. Дезинфекция, как правило, оказывает разрушительное действие на опасные болезнетворные бактерии, которые, в свою очередь, негативно влияют на здоровье человека.

Покупать техническое приспособление для обеззараживание воды следует в магазинах, предоставляющих сертификат качества на товар

Вода является абсолютно безопасной и очищенной только тогда, когда она прозрачна, не имеет неприятного запаха, а также постороннего привкуса. Существует три основных способа ее очистки: химический, физический и комбинированный.

Чтобы обеззараживающая очистка воды была более эффективной, необходимо подобрать правильный способ ее обработки. Для этого нужно провести несколько анализов, где будут выявлены показатели, которые помогут узнать содержащийся в воде состав химических элементов (нитраты, сульфиты, хлориды, фториды).

Основные группы показателей:

  • Органолептические показатели. Анализ химического характера позволяет выявить вкус, цвет и запах воды.
  • Интегральные показатели. Указывают на жесткость, кислотность и плотность жидкости.
  • Неорганические — показывают содержание различных металлов.
  • Органические — определяют содержание веществ, которые способны изменяться при окислении.

Проводится и еще один анализ, который определит источник загрязнения воды и укажет на правильный метод обеззараживания. Это бактериологические показатели, они способны выявить всевозможные микроорганизмы, которые содержатся в воде (грибок, вирусы, бактерии).

Химическое обеззараживание

Химический метод допускает очистку воды путем добавления в нее разных реагентов-окислителей, которые уничтожают вредоносные микроорганизмы и бактерии. В данном случае могут использоваться разные химические препараты, а также вещества: хлор, йод, серебро, марганец, озон.

Чтобы вода имела высокий уровень очистки, необходимо сделать правильные расчеты нужной дозы химического вещества. Реагент должен добавляться в воду в избытке, только тогда он эффективно уничтожит все вредные микроорганизмы и попавшие бактерии.

Для осуществления такой очистки необходима специальная установка или специфическое оборудование, которые при помощи реагентов и производят обеззараживание питьевой воды.

Обеззараживанием воды в большом объеме должны заниматься профессионалы

Распространенные способы химической очистки:

  • Самый популярный и традиционный — хлорирование. Поскольку оно обладает высокой эффективностью и низкой стоимостью, его используют для очистки не только питьевой воды, но и бассейнов, а также это отличное дезинфицирующее средство в помещениях.
  • Озонирование. Этот метод отлично справляется не только с обеззараживанием воды, но и с ее дезодорированием, а также обесцвечиванием. Озон считается сильным окислителем, он быстрее всех реагентов способен разрушить практически любые микроорганизмы.
  • Олигодинамия. Здесь применяется обеззараживатель в виде благородных металлов, таких как серебро, золото или медь.
  • Полимерные реагенты. Этот способ более современный и отличается своей абсолютной безопасностью. Широко применяется для очистки воды в бассейнах.
  • Широко используемое в медицине йодирование. Йод — отличное дезинфицирующее средство, однако из-за своего специфического запаха популярности не достиг.
  • Бромирование. Этот метод не пользуется популярностью, так как бром — слишком дорогой реагент, но все же довольно эффективный.

Существует и ряд таблеток, которые эффективно борются с обеззараживанием воды. Все они имеют в своем составе активный хлор. Кремний также считается активным реагентом, оказывающим бактерицидное действие.

Ультрафиолетовое излучение

Очистка воды ультразвуком, ультрафиолетом, а также ее термическая обработка и воздействие электрическими импульсами — все эти методы считаются физическими способами обеззараживания жидкости.

Термическая обработка воды (кипячение) может применяться в домашних условиях, а вот в промышленных масштабах она непригодна из-за больших затрат и низкой эффективности. Электроимпульсный способ дорогой и электроемкий.

Среди физических методов высокой популярностью пользуется система обеззараживания воды с ультрафиолетовым излучением. УФ-излучатель производит лучи длиной в 200-295 нм, которые способны уничтожить патогенные микроорганизмы, нуклеиновые кислоты, а также различные бактерии.

Преимущества ультрафиолетового обеззараживания:

  • Химический состав воды не меняется;
  • Не образуется побочных соединений;
  • Абсолютно безопасен;
  • Высокая скорость реакции;
  • Невозможна передозировка.

Перед выбором метода обеззараживания воды следует посмотреть обучающие видео

Система, работающая на ультрафиолетовом излучении, состоит из нескольких надежных составляющих элементов. Вода, проходя через такой механизм, постоянно находится под воздействием УФ-излучения, поэтому полностью обеззараживается.

Плюсы и минусы очистки воды ультразвуком

Новейшая технология для обеззараживания воды, которая способна разрушить вредные микроорганизмы, бактерии и вирусы при помощи эффекта кавитации, — это ультразвук. Очистка воды ультразвуковыми волнами является эффективным методом за счет перепада давления, что способствует разрушению вредных веществ.

Однако такой инновационный метод еще недостаточно популярен, поэтому применяется в довольно узких сферах. К ним относятся чистка плавательных бассейнов, отопительных систем или колодцев.

Данный способ обычно комбинируют с более востребованными методами или приборами, такими как ультрафиолетовое излучение, угольные фильтры. Все же ультразвуковое обеззараживание воды имеет и ряд достоинств.

Для обеззараживания воды могут потребоваться большие финансовые вложения

Преимущества обработки воды ультразвуком:

  • Высокое качество воды;
  • Ликвидация помутнения и бактериального налета;
  • Предотвращает появление накипи;
  • Удаление водорослей;
  • Перемешивает водный слой;
  • Уничтожает вредоносные бактерии и болезнетворные вирусы.

Имеет данный метод и свои недостатки: применяется для очистки только малых объемов воды, сложность в установке оборудования, а также его дороговизна.

Обеззараживать питьевую воду обязательно нужно, но только не до состояния стерильности. Полностью очищенная жидкость способна оказать на организм человека негативное влияние, как и зараженная вирусами вода. Поэтому дезинфекция должна устранять из состава воды только опасные и вредные бактерии и микроорганизмы.

Источник: https://kanaliza.ru/chistka/sovremennye-jeffektivnye-sposoby-obezzarazhivanija-vody

Эффективные способы обеззараживания воды

Методы обеззараживания воды

Дезинфекция и обеззараживание воды – это один и тот же процесс. Он направлен на полное или частичное уничтожение содержащихся в жидкости вирусов, бактерий, очищение ее от пыли, мусора и проч.

Цель мероприятия – защитить человека от вирусных и инфекционных заболеваний, пищевых отравлений, глистной инвазии.

В статье мы познакомим вас с несколькими способами обеззараживания воды – традиционными и инновационными, промышленными и пригодными для применения в полевых условиях.

Методы очистки

Прежде всего, отметим факт, что полное очищение от всех содержащихся в ней элементов (в том числе и бактерий) сделает жидкость полностью непригодной для питья и приготовления пищи. Оттого нужно с толком выбирать способ обеззараживания воды, быть уверенными в его качественном воплощении.

Дезинфекции всегда должно предшествовать химико-биологическое исследование жидкости. Уже на основе его результатов выбирают один из методов обеззараживания:

  • Химический, реагентный.
  • Комбинированный.
  • Безреагентный, физический.

Каждый из них – это способ обеззараживания воды, но по собственной определенной методике. Например, химический – это воздействие с помощью реагентов-коагулянтов, физические методы – безреагентное воздействие. Выделяются еще и инновационные, которые мы обязательно разберем на протяжении материала.

Интересно применение комбинированных методов – это применение и физического, и химического очищения попеременно. Считается на сегодня самым эффективным в дезинфекции – не только позволяет избавиться от бактерий, но и помогает не допустить их повторного визита. Применение нескольких способов обеззараживания воды – это и гарантия ее очистки от максимального количества загрязнителей.

В частности, это обработка жидкости различными веществами – химическими коагулянтами. Наиболее распространены:

  • хлор;
  • озон;
  • гипохлорит натрия;
  • ионы металлов и проч.

Эффективность этих способов обеззараживания питьевой воды зависит от максимально точно определенной дозы воздействующего реагента, от должного времени его контакта с очищаемой жидкостью.

Подходящую дозировку определяют как системой расчетов, так и пробной дезинфекцией, после которой воду берут на анализ.

Важно не просчитаться и в том плане, что малая доза химических реагентов не только бессильна против вирусов и инфекций, но и может поспособствовать повышению их активности.

Например, тот же озон в небольших количествах убивает лишь часть бактерий, выделяя особые соединения, что пробуждают спящие микроорганизмы, стимулируя их на ускоренное размножение.

Отсюда дозу всегда рассчитывают с избытком. Но одно дело – способы обеззараживания сточных вод, а другое дело – питьевых. Избыток должен в последнем случае быть таким, чтобы не вызвать у употребляющих жидкость людей отравление дезинфицирующими веществами.

Предлагаем вам подробнее ознакомиться с химической методикой.

Если попросить обывателей: “Укажите самый простой способ обеззараживания воды”, многие сразу же отметят хлорирование. И неспроста – как метод дезинфекции оно очень распространено в России. Объясняется это несомненными плюсами хлорирования:

  • Простота в использовании и обслуживании.
  • Низкая цена действующего вещества.
  • Высокая эффективность.
  • Последующий после применения эффект – вторичный рост микроорганизмов не происходит даже при минимальном избытке дозы хлора.
  • Контроль за запахом, вкусовыми качествами воды.
  • Поддержка чистоты фильтров.
  • Препятствие образованию водорослей.
  • Разрушение сероводорода, удаление железа и марганца.

Однако у средства есть и свои минусы:

  • При окислении обладает высокой степенью токсичности, мутагенности, канцерогенности.
  • Последующая после хлора очистка жидкости активированным углем не спасает ее полностью от образованных хлорированием соединений. Высокостойкие, они могут сделать питьевую воду непригодной для питья, засорять реки и иные природные водоемы по течению стоков.
  • Образование тригалометанов, оказывающих канцерогенное воздействие на человеческий организм. Именно они способствуют росту раковых клеток. А кипячение, самый простой способ обеззараживания воды, усугубляет ситуацию. В хлорированной жидкости после него образуется диоксин – опасное ядовитое вещество.
  • Исследования показывают, что хлорированная вода способствует также развитию заболеваний сосудов, ЖКТ, печени, сердца, гипертонии, атеросклероза. Негативно сказывается на состоянии кожи, волос и ногтей. Разрушает в организме белок.

На сегодня современной заменой является диоксид хлора, более эффективный в обеззараживании. Но существенный минус – его нужно применять сразу на месте производства.

Озонирование

Многие считают самым надежным способом обеззараживания воды именно озонирование. Газ озон способен разрушать ферментную систему микробной, вирусной клетки, окислять некоторые соединения, придающие жидкости неприятный запах.

Достоинства метода следующие:

  • Быстрая дезинфекция.
  • Максимально безопасное для человека и окружающей среды обеззараживание.

При этом у озонирования есть и ряд недостатков:

  • При неправильной дозировке у воды отмечается неприятный запах.
  • Избыток озона способствует усиленной коррозии металла. Это касается и водопроводных труб, и бытовой техники, посуды. Нужно выждать период распада газа, прежде чем пускать воду по трубам.
  • Довольно дорогой в применении метод – необходимы большие растраты электроэнергии, сложное оборудование, высококвалифицированный обслуживающий персонал.
  • Газ в процессе производства токсичен и взрывоопасен. Относится к первому классу опасности.
  • После проведения озонирования возможно повторное размножение бактерий. Нет гарантии 100 % очистки воды.

Полимерные антисептики

Еще один популярный химический способ – использование полимерных реагентов. Самым известным на сегодня является “Биопаг”. Чаще всего его применяют в общественных бассейнах, аквапарках.

Достоинства этого способа очистки и обеззараживания воды:

  • Не наносит вреда здоровью человека и животных.
  • Не придает воде определенный запах, вкус или цвет.
  • Довольно прост в использовании.
  • Не оказывает коррозионного влияния на металл.
  • Не вызывает аллергических реакций.

Недостатки – может раздражать кожу, слизистую оболочку.

Прочие химические способы

Какие способы обеззараживания воды можно назвать в данном случае? Это несколько вариантов:

  • Дезинфекция при помощи ионов тяжелых металлов, йода, брома.
  • Обеззараживание при помощи ионов благородных металлов. Чаще всего используется серебро.
  • Использование сильных окислителей. Частым примером тут будет гипохлорит натрия.

Физические способы

Сюда будут относиться нехимические способы воздействия на микроорганизмы в жидкости. Их применению чаще всего предшествует фильтрация и коагуляция воды. Это удаляет взвешенные частицы, яйца глистов, внушительную часть находящихся в жидкости микробов.

Самые распространенные способы:

  • Воздействие ультрафиолетового излучения.
  • Воздействие ультразвука.
  • Кипячение. Эффективный способ обеззараживания воды в природных условиях.

Давайте разберем каждый из них более подробно.

Важно рассчитать необходимую долю воздействующей энергии на определенный объем воды. Для этого перемножают мощность излучения и время контакта с жидкостью. Важно предварительно определить концентрацию микроорганизмов в 1 мл воды, число индикаторных бактерий (в частности, кишечной палочки).

Отметим, что УФ-лучи будут пагубно воздействовать на микроорганизмы лучше хлора. Озон же по результатам очистки будет равен по эффективности облучению. УФ-лучи воздействуют и на ферментный обмен, и на клеточные структуры бактерий и вирусов. Что важно, уничтожают вегетативные,споровые формы.

Достоинства метода такие:

  • Нет верхнего порога дозы, так как подобное облучение не образует в воде токсических соединений. Увеличивая ее, можно постепенно добиться самых лучших результатов.
  • Отлично подходит для индивидуального пользования.
  • Большой срок службы УФ-лампы – несколько тысяч часов.

Но есть и недостатки:

  • Нет последствия мероприятия – чтобы воспрепятствовать возвращению микроорганизмов, воду следует обеззараживать периодически и систематически, не выключая установку.
  • Кварцевые лампы порой загрязняются отложениями минеральных солей. Однако этому легко воспрепятствовать с помощью обычной пищевой кислоты.
  • Обязательна предварительная очистка воды от взвешенных в ней частиц – экранизируя лучи, они сводят “на нет” весь процесс.

Способ обеззараживания воды в полевых условиях с помощью УФ-излучения продемонстрирован на картинке.

Ультразвук

Действие тут основано на кавитации. Так называется способность ряда звуковых частот образовать пустоты, создающие большую разницу в давлении.Этот диссонанс приводит к разрыву клеточных оболочек вирусов, бактерий, что ведет к гибели микроорганизмов. Эффективность зависит от интенсивности колебаний звука.

Такой метод мало распространен в первую очередь из-за своей дороговизны. Необходимо определенное оборудование, специально подготовленный персонал. Важно помнить о том, что опасен ультразвук для бактерий только на определенных частотах. Низкие волны, напротив, способны вызвать ускорение роста числа микроорганизмов в воде.

Кипячение

Самый простой и распространенный способ обеззараживания воды в полевых условиях – это, конечно, кипячение. Его популярность и общепризнанность основывается на многих факторах:

  • Уничтожение в жидкости практически всех вредоносных микроорганизмов – вирусов, бактерий и бактериофагов, антибиотиков и проч.
  • Доступность – нужен источник тепла, способный разогреть воду до 100 градусов по Цельсию, и жаропрочная емкость.
  • Не влияет на вкусовые качества жидкости, ее цвет и запах.
  • Устраняет растворенные в воде газы.
  • Отлично борется с жесткостью жидкости, смягчает ее.

Комплексные способы очистки

От простых способов обеззараживания воды перейдем к комплексным, что являются самыми эффективными в ряде случаев. Например, это сочетание УФ-облучения и хлорирования, озонирования и хлорирования (препятствие вторичному заражению), безреагентные и реагентные методы.

В эту же категорию часто относят и фильтрование. Но с той особенностью, что каждая ячейка фильтра по размерам должна быть меньше, чем отсеиваемые микроорганизмы. А это значит, что ее диаметр не должен превышать 1 микрон. Но таким образом можно бороться только с бактериями. Против вирусов применяют более микроскопические поры – с диаметром менее 0,1-0,2 мкм.

На современном рынке популярна система фильтрации под названием “Пурифайер”. Устройство отличается тем, что использует несколько систем фильтрации воды, ее обеззараживания. Некоторые модели дополнительно могут охлаждать воду до 4 градусов и нагревать до 95 градусов.

Установка применима и в промышленных, и в офисных, домашних масштабах. К водопроводной трубе ее достаточно просто подсоединить пластиковым переходником. Производители уверяют, что приобретение, подключение и работа “Пурифайера” будет обходиться владельцу дешевле, нежели доставка бутилированной воды.

Инновационные методы обеззараживания

Самыми новыми на сегодня способами обеззараживания воды будут электрохимический и электроимпульсный. На отечественном рынке они используются в таких устройствах, как “Изумруд”, “Сапфир”, “Аквамарин”.

Их функционирование основано на работе специального электрохимического диафрагменного реактора, через который и пропускается вода. Он, в свою очередь, разделен металлокерамической мембраной, что способна производить ультрафильтрацию на катодные и анодные зоны.

В момент, когда в анодные и катодные камеры подают ток, в них начинают образовываться растворы – щелочной и кислотный. Затем – электролитическое образование (другое его название – активный хлор). Вся эта среда отличительна тем, что в ней активно гибнет подавляющее число видов вредных микроорганизмов. Также она способна разрушать некоторые соединения, растворенные в жидкости.

Производительность представленных аппаратов главным образом зависит от двух факторов: количества рабочих элементов и их конструкции. В каких-то агрегатах используются католиты и анолиты (в основном в медицинской сфере). Подобное обеззараживание называется ЭХА-технологией.

С ней, кстати, связаны многие заблуждения. Некоторые производители устройств заявляют, что обработанная в их агрегате вода становится целебной и даже чудодейственной. Однако на деле она всего лишь очищается и обеззараживается.

Электроимпульсная же очистка – это пропускание через толщу воды электроразряда. Ударная волна сверхвысокого давления, световое излучение, образование озона – следствие воздействия. Это все вместе губительно для микроорганизмов, взвешенных в жидкости.

Мы познакомились с разными методами обеззараживания воды – простыми и комплексными, традиционными и инновационными, эффективными и безопасными для человека. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Однако ведущий фактор – безвредность для организма человека, окружающей среды.

Источник: http://fb.ru/article/386996/effektivnyie-sposobyi-obezzarajivaniya-vodyi

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.