Специальные методы обработки воды. Физические методы обеззараживания воды

Специальные методы обработки воды. 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.

Специальный метод обработки воды на водопроводной станции. Классические методы обработки

Схема водоподготовки включает в себя ряд последовательный действий, направленных на улучшение питьевых свойств воды. Для каждого вида обработки и очистки (водоподготовки) выстраивается свой индивидуальный алгоритм. Подходящие виды мероприятий определяют путем сопоставления исходного качества воды в природном источнике и качества воды, уместного для потребителей. Традиционные комплексы обработки включают в себя:

• осветление – устранение мутности за счет снижения содержания различных примесей. Норма мутности составляет для воды хозяйственно-питьевого назначения 1500 мг/л. Для осветления воды используют водоочистные сооружения в виде фильтров, осветителей и отстойников. Очистка воды от взвешенных смесей производится методом коагулирования. После фильтрации вода готова для поступления в резервуары.
• обесцвечивание – устранение цвета, достигается за счет применения различных окислителей (озон, хлор, перманганат калия) и сорбентов (искусственных смол и угля).
• обеззараживание – наличие болезнетворных бацилл требует дезинфекции, которая включает пять способов: термический, химический, физический, воздействие ионами благородных металлов(олигодинамия), сорбацию на активном угле.

Химическое обеззараживание

Самым распространенным методом водоподготовки остается химический, предусматривающий обработку сильными окислителями. Один из них – хлорирование – добавление в воду хлора. Способ надежный, но имеет существенный недостаток, так как вода, содержащая хлорные соединения, приобретает канцерогенные свойства. Кипячение хлорированной воды способствует образованию диоксина – сильного яда. Количество хлора в питьевой воде достигает 300 мкг/л. Его можно понизить или заменить способом сорбирования углем. Хлорирование придает прозрачность воде, но вредные свойства химического элемента остаются, поэтому можно обеззараживать воду другими способами.

• Использование гидрохлорида натрия отличается малым содержанием соединений хлора и пролонгированными антибактериальными свойствами.
• Применение диоксида хлора чревато взрывоопасностью, хотя он прекрасно уничтожает посторонние запахи и вкус.
• Кислород служит для окисления катионов тяжелых металлов. Это естественный окислитель, содержащийся в воздухе.
• Пероксид водорода обладает высокой токсичностью, поэтому применяется в очень малых дозах.
• Обработка перманганатом кальция – дорогостоящий способ обеззараживания, не имеет побочных эффектов, отличается отсутствием запаха. К недостаткам относятся дороговизна и возможность передозировки. Применяется при обезжелезивании.

Озонирование

Использование озона – один из самых эффективных и популярных способов обеззараживания. Озонирование происходит на месте посредством озоногенераторов. Плюс ко всему, это один из самых экологичных способов водоподготовки.

Это безопасно для организма, но имеет свои недостатки, так как озон очень быстро разрушается и теряет свойства. Нужно учитывать факт, что он легко вступает в реакцию с бромом, образуя ядовитые соединения бромидов, что также чревато негативным воздействием на здоровье. При прохождении через старый трубопровод также есть вероятность вступления в реакцию с присутствующими элементами от старых труб. При взаимодействии с фенолом образует токсичные соединения.

Вот почему его нецелесообразно использовать в городской системе водоснабжения. Озонирование оправдывает себя в открытых водоемах, бассейнах.

Обеззараживание бактерицидными лучами

Обработка воды бактерицидными лучами – эффективный способ обработки при поступлении уже очищенной воды или воды из подземных источников. Бактерицидное действие лучей действует гораздо быстрее, чем хлор. Обработанную воду допускается сразу предоставлять потребителям.

Но он эффективен в том случае, когда определенные показатели не превышают предельный уровень: мутность – 2 мг/л, железо – 0,32 мг/л. При обработке бактерицидными лучами полностью сохраняются вкусовые свойства воды. Недостаток способа – это малая вероятность санитарной надежности и экономическая нерентабельность.

Обезжелезивание

Содержащееся в воде железо придает ей неприятный привкус. Использование ее в технических целях на производстве неоправданно, так как чревато появлением ржавых пятен.

Обезжелезивание производится с помощью фильтрации через реагенты. В качестве коагулянтов применяются оксихлорид алюминия и сульфат алюминия. Для наполнения фильтров применяют антрацит, песок, пиролюзит, керамзит, сульфоуголь. Для выбора метода обезжелезивания проводят пробную процедуру.

Воздействие ультрафиолетом

Известное свойство ультрафиолетового излучения обезвреживать бактерии широко используется при обеззараживании воды. Воздействие происходит на клеточном уровне. Бактериальные клетки полностью уничтожаются под воздействием ультрафиолетовых лучей. При этом полностью сохраняются вкусовые качества воды.