Современные методы обеззараживания воды


Обеззараживание воды – процесс уничтожения микроорганизмов различной природы: бактерий, спор, грибов, вирусов.

Обеззараживание (дезинфекция) питьевой воды осуществляется с целью обеспечения эпидемиологической безопасности и предотвращения передачи через воду возбудителей инфекционных заболеваний.

В системах сточных вод, оборотного водоснабжения промышленных предприятий и в области энергетики образование биопленок на трубопроводах и теплообменном оборудовании ведет к снижению теплоотдачи, ускорению коррозии, снижению пропускной способности трубопроводов.

Современные методы обеззараживания воды должны отвечать следующим требованиям: эффективность, безопасность, экономичность.

Для обеззараживания в промышленных объёмах применяются реагентные (химические) и безреагентные (физические) методы.

  • Реагентные методы основаны на использовании сильных окислителей (хлора, хлорсодержащих веществ, озона).
  • К безреагентным методам относятся: ультрафиолетовое облучение, воздействие ультразвука.

Иные реагенты и способы обеззараживания не нашли промышленного применения в силу различных причины: техническая сложность, экономическая нецелесообразность, побочные эффекты.

Обеззараживание электролизным гипохлоритом натрия

Получают на месте потребления. Сырье – поваренная соль. Электролиз раствора поваренной соли позволяет получить раствор гипохлорита натрия с концентрацией около 8 г/л (0,8 %), данная концентрация гипохлорита натрия безопасна для человека и стабильна в течение длительного времени.

По обеззараживающему действию не уступает хлору, при этом стоимость 1 кг активного хлора в электролизном гипохлорите составляет от 35 до 45 рублей, что в разы ниже, чем в химическом гипохлорите. Получение обеззараживающего агента на месте потребления обеспечивает высокие экономические показатели, снижая себестоимость обеззараживания, технология производства гораздо проще и безопаснее, чем в случае с диоксидом хлора, т.к. в технологическом процессе отсутствуют вещества I-III классов опасности. Безопасность дозирования обеспечивается применением современной автоматики.

Таким образом, по соотношению капитальных и эксплуатационных затрат, безопасности технологического процесса и обеспечению пролонгированной защиты воды от вторичного загрязнения не имеет аналогов. Купить электролизные установки для гипохлорита натрия можно здесь.

При этом безмембранный метод электролиза отличается простотой в эксплуатации, устойчивостью к некачественной соли и отсутствием побочных продуктов производства.

Химический гипохлорит натрия

Обеззараживание химическим гипохлоритом натрия

По обеззараживающему эффекту аналогичен хлору, однако лишен его недостатков – не представляет такой опасности для окружающей среды и человека. Для его применения требуется лишь установка емкостного и дозирующего оборудования, однако, удельная стоимость 1 кг активного хлора в химическом гипохлорите значительно выше, чем у, собственно, хлора. В эксплуатационные затраты вносит существенный вклад логистическое плечо, что, в случае транспортировки на расстояние более 200 км, делает химический гипохлорит «золотым».

Гипохлорит марки А имеет концентрацию не выше 19 %, т.е. целевого содержание продукта только 190 кг на 1 тонну перевозимого груза. При этом химический гипохлорит нестабилен и теряет до 30 % активности за 10 дней, что исключает возможность разовой оптовой закупки.

Обеззараживание воды хлором

Хлор – является, по сути, боевым отравляющим веществом, что подразумевает сложности с хранением и использованием, причем как технические, так и организационные. Необходимо также отметить высокие затраты на транспортировку с завода-производителя до места применения. Капитальные затраты минимальны, эксплуатационные зависят от стоимости товарного хлора.

Хлор

Диоксид хлора

По дезинфекционным свойствам превосходит даже хлор. Получают на месте потребления электролизным способом, однако, в процессе производства используется большое количество агрессивных химических соединений. Образует большое количество побочных продуктов – хлоратов и хлоритов.

Особенности обеззараживания ультрафиолетом

Ультрафиолет обладает таким важным преимуществом как отсутствие побочных эффектов, однако отличается высокими капитальными и эксплуатационными затратами (электроэнергия), имеет ряд ограничений (резко теряет эффективность в мутной воде, или при высокой концентрации железа и т.д.). Наиболее значимым недостатком является отсутствие пролонгированного эффекта, т.е. возможность повторного заражения воды после обеззараживания.

Метод дезинфекции воды ультразвуком

Ультразвук – обеспечивает комплексное обеззараживание, уничтожая все виды микроорганизмов. Однако высокие капитальные и эксплуатационные затраты, а также сложность эксплуатации оборудования, не позволяют данному методу найти широкое распространение.

Обеззараживание озоном

Эффективен ли озон?

Озон – является сильным окислителем. Проникая сквозь оболочки микроорганизмов, он разрушает стенки клетки и убивает ее. Поскольку озон является крайне нестабильным соединением – время его существования составляет не более 20 минут, антисептические свойства исчезают, и вода вновь может подвергнуться загрязнению. К недостаткам относится высокая коррозионная активность, что приводит к повреждениям трубопроводов, и необходимость высокой точности дозирования (поскольку избыток озона приводит к образованию токсичных соединений). Озонирование характеризуется высокими капитальными и эксплуатационными затратами.