Обеззараживание воды

Обеззараживание воды это освобождение от находящихся в ней патогенных (болезнетворных) микроорганизмов. Наиболее часто для данной цели используется метод хлорирования. Сущность метода заключается в окислительно-восстановительных процессах, происходящих при взаимодействии хлора и его соединений с органическими веществами микробной клетки. Полагают, что соединения хлора вступают в реакцию с ферментами бактерий и тем самым нарушают обмен веществ в бактериальной клетке. Хлорирование играет также большую роль при очистке вод от мелкодисперсных примесей и тем самым создает благоприятные условия для осветления и фильтрования. Эффект действия хлора на микроорганизмы зависит от его начальной дозы, продолжительности сохранения его в воде и рН среды.

Хлор при растворении в воде образует две кислоты – соляную и хлорноватистую:

Cl + H O = HCl + HOCl

Хлорноватистая кислота очень слабая, и ее диссоциация зависит от активной реакции среды. Чем ниже значение рН системы, тем выше содержание в ней хлорноватистой кислоты. Поэтому обеззараживание воды желательно производить до введения в воду щелочных реагентов.

Применение хлора в качестве дезинфицирующего средства имеет ряд недостатков. Во- первых, хлор – ядовитый газ и работать с им трудно; во время обработки вода загрязняется хлоридами. Во-вторых, процесс идет медленно и создается кислая среда, что способствует коррозии аппаратуры.

Поэтому для обеззараживания воды лучше использовать гипохрориты NaClО или Сa(ClО)₂.

Для обеззараживания воды используется также метод озонирования. Бактерицидное действие озона связано с его высоким окислительным потенциалом и легкостью его диффузии через клеточные оболочки микробов. Он окисляет органические вещества микробной клетки и приводит ее к гибели. Доза озона, необходимая для обработки воды, зависит от степени загрязнения воды и обычно лежит в пределах от 0,5 до 4,0 мг/л. Чем больше мутность воды, тем хуже обеззараживается и обесцвечивается вода и тем выше расход озона.

Озонирование воды имеет ряд преимуществ по сравнению с хлорированием:

1) озон улучшает органолептические свойства воды и не загрязняет ее дополнительно химическими веществами;

2) озонирование не требует дополнительных операций для удаления из очищенной воды избытка реагента;

3) озон вырабатывается на месте; для его получения требуется лишь электроэнергия.

В технике озон получают в озонаторах. Очищенный и сухой воздух, пропускаемый через озонатор под постоянным давлением, подвергается действию тихого разряда (электрического разряда без искр). Образующаяся при этом озоно-воздушная смесь смешивается с водой в специальных смесителях. В современных установках для этого применяют барботирование или смешение в струйных насосах.

Самым простым методом обеззараживания воды является ее кипячение. Этот метод применяется для очистки небольших количеств воды. Его используют для обеспечения питьевой водой столовых, лечебных и административных учреждений. Однако вследствие высокой стоимости и громоздкости необходимых установок кипячение воды не применяется даже на малых водопроводах. Термическим методом нельзя удалить из воды споры, поэтому вода из сомнительных источников не может обеззараживаться кипячением.

Ультрафиолетовое излучение также с успехом применяют для обеззараживания воды. Бактерицидное действие излучения объясняется их влиянием на протоплазму и ферменты микробных клеток, что вызывает их гибель. Наибольшим воздействием на бактерии обладают лучи с длинами волн от 200 до 295 нм.

Эффективность этого метода зависит от количества поданной энергии, от наличия взвеси, от оптической плотности воды или ее поглощающей способности. Источником ультрафиолетовых лучей служат ртутные лампы, изготовленные из кварцевого стекла. Лампы имеют форму трубки диаметром 15-20 см с оксидными электродами на концах. Под действием электрического тока ртутные лампы дают яркий зеленовато-белый свет, богатый ультрафиолетовыми лучами.

Обеззараживание воды поверхностных источников ультрафиолетовыми лучами следует производить после всех стадий ее обработки, чтобы она содержала как можно меньше различных примесей, повышающих величину коэффициента поглощения.

Вода, обработанная этим методом, не изменяет своих свойств, в том числе и вкусовых качеств. Недостатком этого метода является высокая стоимость и возможность последующего заражения воды.

Обеззараживание воды ультразвуковыми волнами основан на пьезоэлектрическом эффекте. Он заключается в том, что кристаллы некоторых веществ при внесении их в электрическое поле испытывают механическую деформацию и становятся источниками ультразвука. Для получения ультразвуковых колебаний применяются кристаллы кварца. Кварцевые пластинки пришлифовываются друг к другу в виде мозаики и вклеиваются между двумя толстыми стальными плитами, к которым подведен переменный электрический ток.

Под влиянием ультразвуковых волн гибнут животные и растительные клетки. Эффект разрушения зависит от интенсивности волн и от морфологической особенности объектов. Полагают, что гибель бактерий обусловлена механическим разрушением клеток под влиянием ультразвука. Нарушение жизненных функций клетки вызывается главным образом распадом белкового вещества протоплазмы.

Поиск по сайту: