lepota

Načini za izboljšanje kakovosti vode. Osnovne metode za izboljšanje kakovosti vode Čiščenje in metode za izboljšanje organoleptičnih lastnosti vode

ODDELEK ZA SPLOŠNO HIGIENO

VLADIKAVKAZ 2011

Sestavil:

Ø asistent F.K. Khudalova,

Ø pomočnik A.R. Nanieva.

Recenzenti:

Odobrilo TsKUMS GBOU VPO SOGMA Ministrstvo za zdravje in socialni razvoj Ruske federacije

“____” _________________2011, protokol št.

Namen lekcije: preučiti metode čiščenja in dezinfekcije vode, se naučiti izvajati poskusno koagulacijo in poskusno kloriranje vode.

Študent mora vedeti:

Metode za izboljšanje kakovosti vode (izvajanje poskusnega kloriranja, dezinfekcija vode z različnimi metodami kloriranja);

Študent mora znati:

Oceniti izvedljivost in učinkovitost metod za izboljšanje kakovosti vode;

Uporabite osnovne regulativne dokumente in vire informacij referenčne narave za razvoj higienskih priporočil za uporabo sheme čiščenja vode, namenjene domači in pitni uporabi, ter potrebne metode čiščenja vode, ob upoštevanju kakovosti izvorne vode, njenega sanitarnega stanja. in območje okoli njega.

Glavna literatura:

Ø Rumyantsev G.I. Higiena XXI stoletja, M., 2008.

Ø Pivovarov Yu.P., Korolik V.V., Zinevič L.S. higieno in osnovno človekovo ekologijo. M., 2004.

Ø Lakshin A.M., Kataeva V.A. Splošna higiena z osnovami humane ekologije: Učbenik. – M.: Medicina, 2004 (Učbenik za študente medicinskih univerz).

Ø Avchinnikov A.V. Higienska ocena sodobnih metod dezinfekcije pitna voda// Higiena in sanitacija. - 2001.-.S. 11-20.

Ø Krasovski G.N., Egorova N.A. Kloriranje vode kot dejavnik povečana nevarnost za javno zdravje // higiena in sanitacija – 2003. - št.

Dodatna literatura:

Ø Pivovarov Yu.P. Laboratorijski priročnik in osnove človekove ekologije, 2004.

Ø Kataeva V.A., Lakshin A.M. Priročnik za praktične in samostojne študije splošne higiene in osnov človeške ekologije. M.: Medicina, 2005

Ø SanPiN 2.1.4.1074-01 "Pitna voda. Higienske zahteve za kakovost vode centraliziranih sistemov za oskrbo s pitno vodo. Nadzor kakovosti"

Kakovost pitne vode je osnova za epidemiološko varnost in javno zdravje. Voda, ki je po svojih kemičnih, mikrobioloških, organoleptičnih in estetskih lastnostih neškodljiva, je pokazatelj visokega sanitarnega počutja in življenjskega standarda prebivalstva. Glede na izjemen pomen kakovosti in količine dobavljene pitne vode za zdravje prebivalstva in njegove življenjske razmere, zagotavljanje normalnega delovanja otroških, zdravstvenih in preventivnih, kulturnih, športnih in drugih ustanov, javnih služb, industrijskih podjetij in drugih objektov se zdi pomembno uvajanje naprednih ukrepov na področju oskrbe s pitno vodo.

Glavni cilj metod za izboljšanje kakovosti pitne vode je zaščititi potrošnika pred patogenimi organizmi in nečistočami, ki so lahko nevarne za zdravje ljudi ali imajo neprijetne lastnosti (barva, vonj, okus itd.). Metode čiščenja je treba izbrati ob upoštevanju kakovosti in narave oskrbe z vodo.

Osnovni načini za izboljšanje kakovosti vode

Glavni načini za izboljšanje kakovosti vode površinskih vodnih virov so svetlenje, beljenje in dezinfekcija.

Bistrenje vode - to je odstranitev suspendiranih snovi iz njega.

Beljenje - izločanje obarvanih koloidov.

Dezinfekcija - nevtralizacija vira patogenih bakterij in virusov v vodi.

Za posvetlitev in beljenje se uporabljajo naslednje metode:

Ø naravno usedanje in filtracija na počasnih filtrih;

Ø koagulacija, sedimentacija in filtracija na hitrih filtrih;

Ø koagulacija in filtracija v kontaktnih čistilnikih.

Metode čiščenja vode

Glavna naloga čiščenja vode je, da jo popolnoma osvobodimo suspenzije (motnosti), naredimo prozorno (osvetlimo) in zmanjšamo barvo na neopazno raven.B sodobne razmere Zelo pomembna je predhodna odstranitev zooplanktona (najmanjših živalskih organizmov) in fitoplanktona (najmanjših rastlinskih organizmov) iz vode. V ta namen se uporabljajo mikrofiltri in bobnasta sita, skozi katera se filtrira voda.

Za bistrenje in razbarvanje kompleks naprav za čiščenje vode vključuje: usedalnike, mešalnike, reakcijske komore, filtre itd.

Greznice(vodoravno, navpično) - strukture, zasnovane za sedimentacijo pod gravitacijo predvsem velikih delcev po velikosti in masi, suspendiranih v vodi.

Diagram vodoravnega usedalnika

Pomanjkljivost naravnega usedanja suspendiranih snovi v usedalnikih je dolgotrajnost tega procesa, ki ne zagotavlja usedanja glavnega dela drobnih suspendiranih snovi in vseh koloidnih delcev. Da bi pospešili in povečali učinkovitost obarjanja suspendiranih snovi in odstranjevanja koloidnih snovi v usedalnikih, vodo pred usedanjem koaguliramo.

Shema navpičnega usedalnika:

1 - oskrba z vodo;

2 - odtok vode;

3 - izpust usedlin;

4 - flokulacijska komora;

5 - pladenj za zbiranje obročev;

6 - odsevni stožec.

koagulacija je proces povečanja, agregacije koloidnih in fino razpršenih nečistoč vode, ki nastanejo kot posledica medsebojne adhezije pod vplivom molekularnih privlačnih sil. Koagulacijski proces se konča s tvorbo s prostim očesom vidnih agregatov – kosmičev.

Koagulacija se pojavi pod vplivom kemičnih reagentov - koagulantov, ki vključujejo aluminijeve soli (aluminijev sulfat A1 2 (SO 4) 3) in železo (železov sulfat, železov klorid). Za pospešitev procesa koagulacije se uporabljajo flokulantne snovi.

Filtracija- to je naslednji postopek po koagulaciji in usedanju za osvoboditev vode iz suspendiranih snovi, ki ostanejo po prvih stopnjah čiščenja. Bistvo filtracije je, da vodo spustimo skozi fino porozen material, na površini, v zgornji sloj ali v debelini katerega se zadržujejo suspendirani delci.

Filter je armiranobetonski rezervoar, napolnjen s filtrirnim materialom, običajno v dveh slojih. Kot filtrirni material se uporabljajo kremenčev pesek, antracitni drobci, ekspandirana glina (zdrobljena in nezdrobljena), nekaj vulkanske žlindre, ekspandiran polistiren in drugo.

Obstajata dva načina filtriranja vode.

1. Filmska filtracija vključuje tvorbo biološkega filma iz predhodno zadržanih nečistoč v zgornji plasti filtrskega medija. Sprva se velikost por zmanjša zaradi mehanskega odlaganja suspendiranih delcev in njihovega oprijema na površino nakladalnega materiala (na primer peska). Nato se na površini peska razvijejo alge, bakterije in drugi živi organizmi, iz katerih nastane muljast sediment, sestavljen iz mineralnih in organskih snovi (biološki film). Film doseže debelino 0,5-1 mm ali več. Ima odločilno vlogo pri delovanju počasnih filtrov, zadrži najmanjše suspendirane snovi, 95-99% bakterij, zagotavlja zmanjšanje oksidacije za 20-45% in barvo za 20%.

2. Volumetrična filtracija se izvaja na hitrih filtrih in je fizikalno-kemijski proces, pri katerem mehanske nečistoče vode prodrejo v debelino filtrskega medija in se adsorbirajo na površini njegovih delcev in koagulantnih kosmičev. Zaradi zmanjšanja velikosti por se poveča odpornost proti obremenitvi med filtracijo in izguba tlaka. Postopek volumetrične filtracije zadrži približno 95 % bakterij. Hitri filtri, ki prepuščajo večje količine vode, se hitro zamašijo in zahtevajo pogostejše čiščenje.

Dvoslojni filter

Za čiščenje voda z nizko motnostjo in visoko vsebnostjo organskih spojin, ki jih je težko predelati v usedalnikih in čistilnikih, učinkovita metodačiščenje je flotacija.

Flotacija- to je proces, katerega bistvo je, da se koloidne in razpršene nečistoče združijo z zračnimi mehurčki, fino razpršenimi v vodi. Nastali kompleksi priplavajo na površje in tvorijo peno na površini flotacijske naprave. Zmanjšanje površinske napetosti na meji voda-zrak povzroči povečanje učinkovitosti čiščenja vode s flotacijo. Za to se vodi dodajo površinsko aktivne snovi (flotacijski reagenti).

V primeru organiziranja centralizirane oskrbe s pitno vodo majhnih objektov (vasi, penzioni, počitniške hiše itd.), Pri uporabi površinskih rezervoarjev kot vira oskrbe z vodo se lahko za čiščenje vode uporabljajo kompaktne strukture majhne zmogljivosti. Vsebujejo: cevni usedalnik, filter z zrnatim polnjenjem, opremo za pripravo in doziranje reagentov ter rezervoar za izpiralno vodo.

V sodobnih čistilnih napravah se v primeru uporabe reagentnih tehnoloških shem vnos kemičnih reagentov v obdelano vodo izvede z avtomatskimi dozirnimi sistemi. Ti vključujejo rezervoarje za reagente, dozirne črpalke z mikroprocesorskimi krmilniki in vbrizgalne ventile.

Dozirna črpalka za kemikalije z mikroprocesorskim krmilnikom in vbrizgalnim ventilom

Metode dezinfekcije vode

Dezinfekcija (razkuževanje) pitne vode se izvaja zaradi zagotavljanja epidemične varnosti pitne vode in preprečevanja prenosa povzročiteljev nalezljivih bolezni z vodo. Dezinfekcija je namenjena uničevanju patogenih in oportunističnih mikroorganizmov. Uporablja se za dezinfekcijo reagent(kemični) in brez reagentov(fizikalne) metode.

Reagentne metode temeljijo na uporabi močnih oksidantov (klor, klor vsebujoče snovi, ozon), srebrovih ionov in drugih snovi.

Nereagentne metode vključujejo: ultravijolično obsevanje, izpostavljenost ultrazvoku, vakuumu, radioaktivno sevanje, to je fizikalne metode, pa tudi toplotno obdelavo. V vodovodnih sistemih se voda običajno dezinficira na zadnji stopnji njenega čiščenja pred vstopom v zbiralnike čiste vode in distribucijsko vodovodno omrežje. Izbira določene metode dezinfekcije je odvisna od kakovosti in količine izvorne vode, metod njenega predhodnega čiščenja, pogojev dobave reagentov in drugih dejavnikov.

Kloriranje- obdelava pitne vode z vodno raztopino klora za njeno dezinfekcijo. Ta metoda je postala najbolj razširjena med vsemi metodami dezinfekcije vode. To je posledica relativne poceni klora, preprostosti uporabljene opreme in zanesljivosti dezinfekcijskega učinka.

Pri normalnih temperaturah in tlakih je klor rumeno-zelen plin z ostrim specifičnim vonjem. Draži sluznico in oči, uvrščamo ga med zelo strupene snovi in lahko ob izpustu v zrak povzroči zastrupitev ljudi.

Klor se lahko uporablja za dezinfekcijo vode v različnih objektih – od rudniškega vodnjaka do velikega vodovoda. Za dezinfekcijo vode se lahko uporablja plinski klor (dobavljen v jeklenkah v tekoče stanje), belilo, kalcijev hipoklorit, kloramine, klorov dioksid in druge snovi, ki vsebujejo klor.

Glavni pogoji za delovanje klora so: temeljita odstranitev suspendiranih trdnih snovi iz vode, zadostna doza klora, popolno in hitro mešanje klora s celotno prostornino vode, ki jo dezinficiramo, in stik klora z vodo vsaj 30-krat. 60 minut časa, potrebnega za manifestacijo baktericidnega učinka. Da bi zagotovili zanesljivo dezinfekcijo, je treba vnesti takšno količino, da pokrije celotno absorpcijsko sposobnost vode za klor in pridobi nekaj presežka prostega aktivnega klora. Uspešnost kloriranja vode ocenjujemo po preostalem aktivnem kloru. Ugotovljeno je bilo, da odmerki klora v vodi 1-3 mg/l običajno zagotavljajo zadosten baktericidni učinek. Hkrati pa vsebina preostali prosti klor v vodi, potem ko morajo biti rezervoarji čiste vode znotraj 0,3-0,5 mg/l. Takšno kloriranje imenujemo konvencionalno ali kloriranje ob upoštevanju potrebe po kloru.

Absorpcija klora v vodi - količina klora, ki se pri kloriranju 1 litra vode porabi za oksidacijo organskih, lahko oksidiranih anorganskih snovi in dezinfekcijo bakterij v 30 minutah.

Potreba po kloru v vodi - skupna količina klora, ki je potrebna za zadostitev sposobnosti absorpcije klora v vodi in zagotavljanje zahtevane količine preostalega klora.

Vrste kloriranja

Vrste kloriranja na vodovodnih sistemih so dvojno kloriranje in superkloriranje (ponovno kloriranje).

pri dvojno kloriranje klor se v vodo dovaja dvakrat: prvič v mešalniku pred usedalniki in drugič po filtrih, ki se uporabljajo npr. v primeru uporabe za oskrbo s pitno vodo. rečna voda z visoko bakterijsko kontaminacijo.

Superkloriranje- kloriranje vode s prekomernimi odmerki klora (5-20 mg/l) z ostanki aktivne snovi: do 1-5 mg/l. Uporablja se začasno ob močnih nihanjih bakterijske kontaminacije vode, v primeru posebne epidemične situacije in kadar ni mogoče zagotoviti zadostnega stika vode s klorom.

Če je vsebnost ostankov klora visoka, se voda šteje za neprimerno za neposredno uživanje in zahteva naknadno dekloriranje s kemikalijami (hiposulfit ali žveplov dioksid) ali sorpcijsko metodo (aktivno oglje).

Eden od načinov dezinfekcije vode je amonijak (kloriranje s predhodnim amonijakom), pri kateri se v vodo zaporedoma vneseta amoniak in nato klor. Kloriranje s preamonizacijo se uporablja za preprečevanje pojava specifičnih vonjav v primeru kloriranja vode, ki vsebuje fenol ali benzen, kot tudi za zatiranje nastajanja rakotvornih snovi (kloroform itd.) Med kloriranjem vode v prisotnosti humusa in druge snovi v njej.

Kljub pozitivnim vidikom uporabe klora za dezinfekcijo pitne vode, Zadnja leta Ugotovljene so tudi negativne posledice kloriranja vode za javno zdravje.

Kot posledica reakcije klora s huminskimi spojinami, ki jih najdemo v vodi, lahko v vodi nastanejo odpadne produkte nekaterih organizmov in snovi umetnega izvora, zelo strupene, rakotvorne in mutagene snovi. Ti vključujejo: trihalometane (THM), vključno s kloroformom, bromoformom, dibromoklorometanom in drugimi.

Upoštevati je treba, da nekatere škodljive snovi, ki nastanejo v vodi, vstopijo v telo ne le med uživanjem vode in živil (entralno), temveč tudi skozi nepoškodovano kožo med tuširanjem, kopanjem in plavanjem v bazenu. Zato je pomembna usmeritev pri reševanju perečega problema uporaba drugih, alternativnih kloriranju, metod dezinfekcije pitne vode.

Ozoniranje- obdelava vode z ozonom za uničenje mikroorganizmov in odpravo neprijetnih vonjav.

Ozon (O 3) je modrikast plin specifičnega vonja, zelo topen v vodi. Ima visoko oksidacijsko sposobnost, zaradi česar je baktericiden. Deluje na protoplazmo mikroorganizmov, uničuje viruse (zlasti otroško paralizo).

Ozonizator – naprava (generator) za proizvodnjo ozona, ki se uporablja za dezinfekcijo vode

Ozoniranje v primerjavi s kloriranjem ima naslednje Glavne prednosti:

Ø zanesljivo dezinfekcijo dosežemo v nekaj minutah, medtem ko je ozon učinkovitejši od klora pri dezinfekciji vode pred spornimi oblikami bakterij in povzročiteljev virusnih okužb;

Ø ozon, pa tudi produkti njegove kombinacije s snovmi v vodi, so brez okusa in vonja;

Ø voda se obarva in izginejo že obstoječi vonji različnega izvora;

Ø presežek ozona se po nekaj minutah spremeni v kisik, ki se sprosti v atmosferski zrak in zato ne vpliva na človeško telo;

Ø v tem primeru nastane bistveno manj novih strupenih snovi kot pri kloriranju;

Ø postopek ozoniranja je v manjši meri kot kloriranje odvisen od pH, motnosti, temperature in drugih lastnosti vode;

Ø Proizvodnja ozona na mestu odpravlja potrebo po dostavi in skladiščenju reagentov.

Slabosti ozoniranja. Ozon je eksploziven in strupen reagent; je dražja metoda v primerjavi s kloriranjem. Hitra razgradnja v odpadni vodi (v 20-30 minutah) omejuje njeno uporabo po ozoniranju, pogosto opazimo znatno povečanje mikroflore zaradi reaktivacije bakterij in sekundarnega onesnaženja. Tudi visoki odmerki ozona (20 mg/l) in dolga izpostavljenost (1,5-2 uri) ne zagotavljajo popolnoma učinkovite dezinfekcije proti bakterijskim sporam. Pri obdelavi vode z ozonom lahko nastanejo strupeni stranski produkti: bromati, aldehidi, ketoni, karboksilne kisline in druge spojine. Ti izdelki lahko povzročijo mutagene in druge škodljive učinke.

Dezinfekcija vode s srebrovimi ioni ki temelji na oligodinamičnem delovanju te kovine. Srebro ima lastnost ohranjanja vode za dolgo časa. Po objavljenih podatkih voda, obdelana s srebrom v koncentraciji 0,1 mg/l, ohranja visoke sanitarne in higienske kazalnike eno leto ali več.

Dezinfekcijo s srebrom izvajamo neposredno z vodo v stiku s kovinsko površino ali z raztapljanjem srebrovih soli v vodi z elektrolitsko metodo. V drugem primeru se uporabljajo ionizatorji, ki zagotavljajo raztapljanje srebra pod vplivom enosmernega električnega toka.

Ionatorji se uporabljajo za dezinfekcijo vode na velikih ladjah. Kozmonavti so visoko hvalili vodo, obdelano s srebrom. Praksa je pokazala, da obdelava zalog pitne vode na krovu s srebrom zagotavlja ohranitev njenih organoleptičnih in higienskih lastnosti med vesoljskimi leti različnih dolžin trajanja. Srebro se je izkazalo tudi kot odličen konzervans za mineralno vodo. Zato v prestižnih obratih za proizvodnjo brezalkoholnih pijač mineralna voda dezinficiran s srebrom.

Kljub obilici informacij o protimikrobnih lastnostih srebra pa je bila njegova široka uvedba v prakso oskrbe z vodo ovirana zaradi različnih razlogov, vključno z nezadostnimi informacijami o njegovi toksičnosti.

Ultravijolično obsevanje. Baktericidni učinek ultravijoličnih (UV) žarkov je splošno znan in večkrat dokazan s poskusi. UV žarki prodrejo skozi 25 cm debelo plast čiste in brezbarvne vode. Pod vplivom UV sevanja v celicah mikroorganizmov v vodi nastanejo ireverzibilni procesi, ki povzročijo motnje molekularnih in medmolekulskih vezi. To vodi do denaturacije (uničenja) protoplazemskih celičnih proteinov, zlasti do poškodbe DNA, RNA, celičnih membran in posledično do smrti mikroorganizmov. Na mikroorganizme v vodi dodatno vplivajo kratkožive molekule ozona, atomski kisik, prosti radikali in hidroksilne skupine, ki nastanejo pod vplivom UV sevanja.

Metoda UV dezinfekcije ne spremeni kemične sestave in organoleptičnih lastnosti vode. Prednost metode je tudi hitrost dezinfekcije (nekaj sekund) ter odsotnost vonja in okusa pri uporabi ultravijoličnih žarkov. Žarki škodljivo delujejo ne le na vegetativne oblike patogenih bakterij, ki po obsevanju odmrejo v 1-2 minutah, temveč tudi na klor odporne spore, viruse in jajca helmintov. Številne študije so pokazale odsotnost škodljivih učinkov tudi pri dozah UV-sevanja, ki so precej višje od praktično potrebnih. Posledično v nasprotju s tehnologijo kloriranja in ozoniranja načeloma ni nevarnosti prevelikega odmerka UV-sevanja. Hkrati obstajajo informacije, da če je odmerek UV-sevanja pravilno izbran, aktivacija mikroorganizmov ni opažena, kar omogoča uporabo UV-dezinfekcije brez naknadnega vnosa zaščitnih odmerkov klora.

Tehnologija dezinfekcije vode z UV obsevanjem je najlažja za izvedbo in vzdrževanje. Za dezinfekcijo vode z UV-sevanjem so značilni nepomembni stroški energije (3-5-krat nižji kot pri ozonizaciji) in odsotnost dragih reagentov.

Za dezinfekcijo vode se uporabljajo naprave z visokotlačnimi živosrebrnimi kremenčevimi žarnicami in nizkotlačnimi žarnicami z argon-živosrebrom. Svetilke so nameščene nad tokom obsevane vode ali v sami vodi. V prvem primeru so opremljeni z reflektorjem za usmerjeno obsevanje, v drugem pa se žarki širijo po krogu v vse smeri.

Montaža UV dezinfekcije pitne vode

Kljub številnim pozitivnim stranem uporabe ultravijoličnega obsevanja za dezinfekcijo pitne vode je treba upoštevati, da povečana motnost, barva in železove soli zmanjšujejo prepustnost vode za baktericidne UV žarke. Zato je za dezinfekcijo z UV-sevanjem primernejša voda iz podzemnih virov z vsebnostjo železa največ 0,3 mg/l, nizko motnostjo in barvo. Če je potrebna ultravijolična dezinfekcija vode iz površinskih in nekaterih podzemnih virov, je potrebno njeno predhodno čiščenje (bistrenje, razbarvanje, deferizacija itd.).

Ultrazvočna dezinfekcija vode. Baktericidni učinek ultrazvoka je razložen predvsem z mehanskim uničenjem celične membrane bakterij v ultrazvočnem polju. V tem primeru je baktericidni učinek povezan z intenzivnostjo ultrazvočnih vibracij in ni odvisen od motnosti (do 50 mg/l) in barve. Dezinfekcijski učinek ne velja samo za vegetativne, ampak tudi za sporne oblike mikroorganizmov.

Za pridobitev ultrazvočnih vibracij, potrebnih za dezinfekcijo vode, se uporabljajo piezoelektrične in magnetostrikcijske naprave. Trajanje dezinfekcijskega učinka ultrazvoka traja nekaj sekund.

Vakuumska dezinfekcija vode zagotavlja dezinfekcijo bakterij in virusov z znižanim pritiskom. V tem primeru je polni baktericidni učinek mogoče doseči v 15-20 minutah.

Sevalna dezinfekcija vode. Ionizirajoče (prodorno) sevanje je kratkovalovno rentgensko in γ-sevanje, tok visokoenergijsko nabitih delcev (elektroni, protoni, devteroni, α-delci in povratna jedra), pa tudi hitri nevtroni (delci, ki nimajo stroški). Z interakcijo z elektronskimi lupinami atomov in molekul medija prenesejo del svoje energije nanje, kar povzroči ionizacijo molekul. Elektroni, sproščeni v tem primeru, imajo praviloma pomembno energijo, ki se porabi za ionizacijo več molekul vode.

Ionizirajoče sevanje je močan nereagentni dejavnik, katerega delovanje povzroči smrt patogenih mikroorganizmov, prisotnih v obsevani vodi, in njeno dezinfekcijo. Primarni produkti radiolize vode motijo presnovo v bakterijski celici.

Radiacijsko čiščenje in dezinfekcija vode imata v primerjavi s tradicionalnimi metodami naslednje prednosti:

ü vsestranskost, to je sposobnost nevtralizacije številnih organskih in mikrobnih onesnaževal;

ü visoka stopnja dezinfekcije in čiščenja;

ü visoka hitrost obdelave in možnost popolne avtomatizacije.

Vendar pa zaradi onesnaženosti vodnih teles s posebnimi tehnogenimi snovmi in iz drugih razlogov v praksi postajajo vse bolj razširjene kombinirane metode, ko se obsevanje vode uporablja v povezavi s tradicionalnimi metodami dezinfekcije (kloriranje ali ozoniranje).

Termalna dezinfekcija vode uporablja se predvsem za dezinfekcijo velika količina voda v otroških ustanovah (šole, vrtci, pionirski in poletni tabori), sanatoriji, bolnišnice, na ladjah, pa tudi doma.

Ugotovljeno je bilo, da popolno dezinfekcijo moda (uničenje vseh vrst in oblik patogenih mikroorganizmov) dosežemo le s vrenjem vode 5-10 minut. Upoštevati pa je treba, da prekuhana voda nima ne samo patogenih, temveč tudi saprofitnih, človeku neškodljivih ali celo koristnih mikroorganizmov. V taki vodi se mikroorganizmi, ki so vanjo zašli po vrenju in ohlajanju, zlahka namnožijo, kar povzroči hitro poslabšanje njene kakovosti. Zato je treba kuhano vodo hraniti v tesno zaprtih posodah na hladnem največ 24 ur.

Vrč za filtriranje

Prednosti: filtrirni vrč je zelo enostaven za uporabo, ne potrebuje povezave z vodovodom, postopka čiščenja pa ni treba nadzorovati.

Proti: majhna količina prečiščene vode (od 1 do 2 l), nizka hitrost čiščenja.

Odličen absorbent - premog - absorbira klor, organoklor in organske nečistoče, njegova dodatna obdelava s srebrom pa preprečuje rast bakterij.

Tako filter kot kotliček

Popolnoma naravna rešitev je bila združiti kotliček in filter za polnjenje vode v eno posodo. Električni kotliček združuje funkcije filtracije in mehčanja vode s filtri za čiščenje vode, ki vam omogočajo hitro in učinkovito čiščenje vode iz pipe pred klorom in drugimi nečistočami ter preprečujejo nastajanje vodnega kamna.

Pritrditev na žerjav

Načelo delovanja: čistilec vode je nameščen direktno na pipo, voda se vanj dovaja pod pritiskom.

Prednosti: nizka cena, priročna uporaba.

Proti: nizka produktivnost (0,3-0,5 l/min), potrebna je uporaba posode za shranjevanje prečiščene vode. Če filter nima stikala, ga boste morali vsakič vklopiti in izklopiti ročno.

Praktično delo št. 1

Kontrolni in trening testi

1. Najpogostejši način dezinfekcije pitne vode v vodovodu:

a) kloriranje;

b) UV obsevanje;

c) ozoniranje.

2. Pri dezinfekciji pitne vode s pripravki, ki vsebujejo klor, lahko organoleptične lastnosti vode:

a) izboljšati;

b) poslabšati;

c) ne spremenijo.

3. Fizikalne metode dezinfekcije vključujejo:

a) uporaba vodikovega peroksida;

c) vrenje;

e) oligodinamični učinek srebra.

4. Posebne metode za izboljšanje kakovosti pitne vode:

a) dekontaminacija;

b) razjasnitev;

c) deodorizacija;

d) razplinjevanje;

d) čiščenje.

5. Približne vrednosti odmerka klora za kloriranje z običajnimi odmerki:

a) 1-5 mg/l;

b) 10-15 mg/l;

c) 20-30 mg/l.

6. Metode razkuževanja pitne vode:

a) koagulacija;

b) kloriranje;

c) fluoriranje;

d) ozoniranje;

e) zdravljenje z ultravijoličnimi žarki.

7. Indikacije za uporabo metode kloriranja s preamonizacijo so:

a) visoka mikrobna kontaminacija;

b) preprečevanje povzročanja neprijetnih vonjav;

c) neugodna epidemiološka situacija za črevesne okužbe;

d) razvejano vodovodno omrežje;

e) nezmožnost zagotavljanja zadostnega kontaktnega časa med vodo in klorom.

8. Prednosti ozona pred klorom pri dezinfekciji pitne vode:

a) izboljša organoleptične lastnosti vode;

b) izboljša organoleptične lastnosti vode in zahteva krajši kontaktni čas;

c) izboljša organoleptične lastnosti vode, zahteva krajši kontaktni čas in je učinkovitejši proti patogenim praživalim.

9. Pri dezinfekciji pitne vode z UV sevanjem lahko organoleptične lastnosti vode:

a) izboljšati;

b) poslabšati;

c) ne spremenijo.

10. Pri dezinfekciji vode s pripravki, ki vsebujejo klor, njene organoleptične lastnosti:

a) poslabšanje;

b) ne spremenijo;

c) se izboljšujejo.

Kontrolna vprašanja

1. Kako so razvrščene metode za izboljšanje kakovosti pitne vode?

2. Kako poteka koagulacija vode? Katere koagulante poznate?

3. Kako se voda useda?

4. Katere filtre poznate, v čem se med seboj razlikujejo?

5. Opišite reagentne metode za dezinfekcijo pitne vode.

6. Naštejte metode kloriranja. Kakšne so prednosti in slabosti vsakega?

7. Kakšna je absorpcija klora in potreba po kloru v vodi?

8. Kakšen je higienski pomen rezidualnega klora v pitni vodi?

9. Kako se določi vsebnost aktivnega klora v belilu?

10. Kako se določi odmerek belila glede na preostali klor?

11. Opišite fizikalne metode za izboljšanje kakovosti pitne vode.

12. Katere dodatne metode za izboljšanje kakovosti pitne vode poznate?

13. Izvesti primerjalno oceno fizikalnih in kemijskih metod za izboljšanje kakovosti pitne vode.

14. Katere kombinirane metode za izboljšanje kakovosti pitne vode poznate?

Ministrstvo za zdravje in socialni razvoj Ruske federacije"

ODDELEK ZA SPLOŠNO HIGIENO

METODE ZA IZBOLJŠANJE KAKOVOSTI PITNE VODE

VLADIKAVKAZ 2011

Sestavil:

Ø Doktor medicinskih znanosti, profesor A.R. Kusova,

Ø asistent F.K. Khudalova,

Ø pomočnik A.R. Nanieva.

Recenzenti:

Ø F.V. Kallagova - profesorica, doktorica medicinskih znanosti, vodja. Katedra za splošno in bioorgansko kemijo;

Ø Tuaeva I.Sh. - kandidatka medicinskih znanosti, izredna profesorica Katedre za higieno Fakultete za preventivno medicino s predmetom Epidemiologija in FPDO

Kako izboljšati kakovost vode. Kako izboljšati kakovost pitne vode doma. Seznam metod za izboljšanje kakovosti vodnega okolja. Posebne metode. Metode za uporabo v gospodinjstvu. Prednosti in slabosti vsake gospodinjske metode. Značilnosti njihove uporabe. Ozoniranje. Vreti. Razplinjevanje. Zamrzovanje. Izboljšanje kakovosti vode vam bo omogočilo, da se zaščitite pred številnimi težavami, ki jih povzroča pitje nekakovostne tekočine. Kako izboljšati kakovost pitne vode, vam bomo povedali v našem članku.

Metode za izboljšanje kakovosti vode

Kot sami razumete, okoljske razmere in veliko število onesnaževal, ki jih povzroči človek, povzročajo poslabšanje kakovosti naravnih voda. In zmogljivosti čistilnih naprav niso tako velike, kot bi si želeli. Posledično pijemo skoraj enako vodo, kot je v rekah in jezerih naše regije.

V takih razmerah postane izboljšanje kakovosti vode preprosto potrebno. V ta namen so bile razvite metode čiščenja vode, ki omogočajo normalizacijo kakovosti vode, zbrane iz katerega koli vira.

Naslednje metode čiščenja zagotavljajo znatno izboljšanje kakovosti vode:

tehnika poravnave
čiščenje vodnega okolja
metode membranske filtracije
kemični oksidacijski reagenti
adsorpcija
odstranitev raztopljenega železa
dekloriranje vodnega okolja
mehčanje vodnega okolja (zmanjšanje koncentracije soli)
nadzor nad nitrati
tekoče kondicioniranje
čiščenje od nečistoč organskega izvora
dezinfekcija vodnega okolja

Obstajajo tudi posebne metode za izboljšanje kakovosti vodnega okolja:

razplinjevanje vode
tekoči deodorizator
ironizacija vodnega okolja
fluoriranje vode
razsoljevanje tekočine
mehčanje vode

Metoda dezinfekcije vode je razdeljena na več metod:

Kemijska metoda vključuje postopke hidrokloriranja, klasičnega kloriranja in čiščenja zaradi lastnosti soli težkih kovin.
Fizikalna metoda vključuje obsevanje z ultravijoličnimi žarki.
Mehanska dezinfekcija uporablja posebno metodo filtracije s posebnimi svečami.

Metode za izboljšanje kakovosti vode, ki jih lahko uporabite sami:

Ozonizacija vodnega okolja
Razplinjevanje in vrela voda
Zmrzovalna tekočina
Uporaba filtrirnih naprav

Kaj je ozonizacija?

To metodo za izboljšanje kakovosti vode lahko uporabimo namesto tradicionalnega kloriranja. Običajno se ozon nanese na zadnji stopnji postopka. Za čim večji učinek postopka morate uporabiti koncentracijo ozona v območju od 0,4 do 1 mg/l. To koncentracijo je treba vzdrževati pri za štiri minut.

Metoda ozoniranja se lahko uporablja tudi v predhodni fazi čiščenja vode. Pomaga pretvoriti raztopljene sestavine v koloidno obliko. Posledično se zlahka odložijo v filtrirnih napravah.

Prednosti ozoniranja:

Istočasno razbarvanje in dezinfekcija vode.
Izboljšajo se organoleptični kazalniki okusa in vonja vodnega okolja.
Preostali ozon ne spremeni sestave vode, saj se hitro spremeni v kisik.
Metoda ozoniranja vam omogoča, da odstranite zemeljski okus vodnega okolja.

Slabosti ozoniranja:

Metoda je malo raziskana.
Zahteva veliko električne energije.
Uporaba te metode izboljšanja kakovosti vode pogosto vodi do preraščanja biomase ionsko izmenjevalnih filtrirnih naprav.

Zamrzovanje

Izboljšanje kakovosti pitne vode je bolj primerno za domačo uporabo, saj je za proizvodne namene potrebno ustvariti preveč zajetno napravo.

Načelo čiščenja temelji na zakonu fizike, ki pravi, da pri zamrzovanju tekočine najprej zmrzne glavna sestavina, nazadnje pa različne nečistoče, usedline in onesnaževalci. Ta zakonitost je zelo jasno vidna na primeru zamrzovanja mleka: najprej zmrzne voda na stenah embalaže, šele nato maščobe in druge hranilne snovi v njenem središču.

Po tej metodi je treba vodo zamrzniti pri temperaturi -1-6 ° C, odstraniti led, nezamrznjene ostanke pa odcediti. Nato lahko ta led odtalite in pojeste. Običajno se izčrpa približno 1/3 ali 1/2 vode. Ne pozabite: najpogosteje je voda tista, ki je zmrznila prva.

Če analizirate tako zmrznjeno tekočino, se bo izkazalo, da je v vodi le še 16 mg/l kalcija. Če vodo segrejete, se njena struktura seveda spremeni, čistost in kakovost pa ostaneta visoki, kar izboljša vaše zdravje in podaljša življenjsko dobo.

Razplinjevanje in vrenje

Izboljšanje kakovosti vode z uporabo razplinjevanja doma bo težko, saj to zahteva odstranitev tekočine iz odvečnih plinov pod vakuumom. Toda poskusi so dokazali, da razplinjeno tekočino popolnoma absorbirajo živi organizmi, kar povečuje njihovo življenjsko aktivnost.

Kar zadeva vrelo vodo, to je segrevanje na temperaturo 100 stopinj, vam to omogoča, da se znebite skoraj vseh škodljivih mikroorganizmov in bakterij. Ta postopek omogoča tudi izločanje številnih toksinov in strupenih sestavin. In vretje 10-15 minut zagotavlja smrt tudi toplotno odpornih virusov. Spore različnih gliv odmrejo, če vodo vremo dve uri. Enak učinek se bo pojavil pri segrevanju vodnega medija v avtoklavu.

Prednosti tehnike vrenja:

Razpoložljivost in enostavnost izvedbe.
Visoka učinkovitost in zanesljivost.
Učinek vrenja ni odvisen od sestave vodnega okolja.
Pri vrenju se ne spremenijo niti organoleptične niti fizikalno-kemijske lastnosti tekočine.

Slabosti metode:

Nizka donosnost.
Za njegovo implementacijo v svetovnem merilu je potrebno veliko energije.
Potrebna oprema bo prevelika.
Nizka zmogljivost pri uporabi razpoložljivih grelnih elementov.

Preden izberete metodo za izboljšanje kakovosti vode, morate tekočino analizirati v laboratoriju, da boste imeli predstavo o njeni sestavi. Takšno analizo lahko naročite v našem laboratoriju.

Pri uporabi vode za pitje in gospodinjstvo je treba izključiti njen škodljiv učinek na telo v obliki nalezljivih in nenalezljivih bolezni, zato je treba zahteve za vodo zmanjšati na naslednje:

1. Voda mora po organoleptičnih lastnostih ustrezati zahtevam prebivalstva.

Za izboljšanje kakovosti vode se uporabljajo: metode:

1) čiščenje - odstranitev suspendiranih delcev;

2) dezinfekcija - uničenje mikroorganizmov;

3) posebne metode za izboljšanje organoleptičnih lastnosti vode, mehčanje, odstranjevanje nekaterih kemikalij, fluoriranje itd.

Čiščenje vode.Čiščenje je pomemben korak v celotnem naboru metod za izboljšanje kakovosti vode, saj izboljša njene fizikalne in organoleptične lastnosti. Hkrati se v procesu odstranjevanja suspendiranih delcev iz vode odstrani tudi pomemben del mikroorganizmov. Čiščenje se izvaja mehanske (usedanje), fizikalne (filtracija) in kemične (koagulacija) metode.

Zagovorništvo, pri katerem pride do čiščenja in delnega razbarvanja vode, se izvaja v posebnih strukturah - usedalnicah. Proces usedanja v njih traja 2-8 ur, vendar se najmanjši delci, vključno s pomembnim delom mikroorganizmov, nimajo časa usedati. Zato sedimentacija ne more veljati za glavno metodo čiščenja vode.

Filtracija- proces popolnejše osvoboditve vode iz suspendiranih delcev. Voda prehaja skozi fino porozen filtrirni material, najpogosteje pesek. Kot vodni filter pušča suspendirane delce na površini in v globini filtrskega materiala. Na vodovodnih postajah se po koagulaciji uporablja filtracija.

Trenutno se uporabljajo kvarc-antracit filtri, ki znatno povečajo stopnjo filtracije.

koagulacija je kemična metoda čiščenja vode. Omogoča vam, da vodo osvobodite onesnaževalcev, ki so v obliki suspendiranih delcev, katerih odstranitev ni mogoča s sedimentacijo in filtracijo. Bistvo koagulacije je dodatek kemijske snovi v vodo – koagulanta, ki lahko reagira z bikarbonati, ki se nahajajo v njej. Kot rezultat te reakcije nastanejo veliki, precej težki kosmiči. Ko se usedejo zaradi lastne gravitacije, nosijo s seboj suspendirane delce onesnaževal v vodi. To pomaga precej hitro očistiti vodo. Zaradi tega postopka voda postane prozorna in barvni indeks se izboljša.

Aluminijev sulfat se uporablja kot koagulant, ki tvori velike kosmiče hidrata aluminijevega oksida z bikarbonati vode.

Dezinfekcija.

Uničenje mikroorganizmov je zadnja, zadnja faza čiščenja vode, ki zagotavlja njeno epidemiološko varnost. Uporablja se za dezinfekcijo vode kemične (reagentne) in fizikalne (brez reagentnih) metode .

Kemični(reagentne) metode dezinfekcije temeljijo na dodajanju različnih kemikalij v vodo, ki povzročijo smrt mikroorganizmov v vodi. Te metode so precej učinkovite. Kot reagenti se lahko uporabljajo različni močni oksidanti: klor in njegove spojine, ozon, jod, kalijev permanganat, nekatere soli težkih kovin, srebro.

V sanitarni praksi je najbolj zanesljiva in dokazana metoda dezinfekcije vode kloriranje. V vodovodih se proizvaja z uporabo klorovega plina in raztopin belila.

Postopek kloriranja je odvisen od obstojnosti mikroorganizmov. Najbolj stabilne so spore. Med nespornimi je odnos do klora drugačen, na primer tifusni bacil je manj stabilen kot paratifusni bacil itd. Pomembna je masivnost mikrobne kontaminacije: višja kot je, več klora je potrebno za dezinfekcijo vode. Učinkovitost dezinfekcije je odvisna od aktivnosti uporabljenih pripravkov, ki vsebujejo klor. Tako je plin klor učinkovitejši od belila.

Sestava vode ima velik vpliv na proces kloriranja; proces se upočasni v prisotnosti velike količine organskih snovi, saj se večja količina klora porabi za njihovo oksidacijo in pri nizkih temperaturah vode. Večji kot je odmerek klora in daljši kot je njegov stik z vodo, večji bo učinek dezinfekcije.

Za dosego popolnega baktericidnega učinka se določi optimalni odmerek klora, ki je sestavljen iz količine aktivnega klora, ki je potrebna za:

a) uničenje mikroorganizmov;

b) oksidacijo organskih snovi, pa tudi količino klora, ki mora po kloriranju ostati v vodi, da služi kot pokazatelj zanesljivosti kloriranja.

Ta količina se imenuje aktivni preostali klor . Njegova norma je 0,3-0,5 mg / l. Pri odmerkih nad 0,5 mg/l voda dobi neprijeten specifičen vonj po kloru.

Kemične metode dezinfekcije vode vključujejo ozoniranje. Ozon je nestabilna spojina. V vodi se razgradi in tvori molekularni in atomski kisik, kar je povezano z močno oksidacijsko močjo ozona. Pri njegovi razgradnji nastajata prosta radikala OH in HO 2, ki imata izrazite oksidativne lastnosti. Ozon ima visok redoks potencial, zato je njegova reakcija z organskimi snovmi v vodi popolnejša kot reakcija klora. Mehanizem dezinfekcijskega delovanja ozona je podoben delovanju klora: ozon kot močan oksidant poškoduje vitalne encime mikroorganizmov in povzroči njihovo smrt.

Vodikov peroksid je že dolgo znan kot oksidant. Njegov baktericidni učinek je povezan s sproščanjem kisika med razgradnjo.

Kemične ali reagentne metode dezinfekcije vode imajo številne pomanjkljivosti, ki so v tem, da večina teh snovi negativno vpliva na sestavo in organoleptične lastnosti vode. Poleg tega se baktericidni učinek teh snovi pojavi po določeno obdobje stik in ne velja vedno za vse oblike mikroorganizmov. Vse to je bil razlog za razvoj fizično metode dezinfekcije vode, ki imajo v primerjavi s kemičnimi vrsto prednosti. Metode brez reagentov ne vplivajo na sestavo in lastnosti dezinficirane vode in ne poslabšajo njenih organoleptičnih lastnosti. Delujejo neposredno na strukturo mikroorganizmov, zaradi česar imajo širši spekter baktericidnega delovanja. Za dezinfekcijo je potreben kratek čas.

Najbolj razvita metoda je obsevanje vode z baktericidnimi (ultravijoličnimi) žarnicami. Največje baktericidne lastnosti imajo UV žarki z valovno dolžino 200-280 nm; največji baktericidni učinek se pojavi pri valovni dolžini 254-260 nm. Vir sevanja so nizkotlačne argon-živosrebrne sijalke in živosrebrne kvarčne sijalke. Dezinfekcija vode poteka hitro, v 1-2 minutah. Pri dezinfekciji vode z UV-žarki ne uničijo samo vegetativne oblike mikrobov, temveč tudi spore, pa tudi viruse, jajčeca helmintov, ki so odporni na klor. Uporaba baktericidnih svetilk ni vedno mogoča, saj na učinek dezinfekcije vode z UV žarki vpliva motnost, barva vode in vsebnost železovih soli v njej. Zato je treba vodo pred takšnim razkuževanjem temeljito očistiti.

Od vseh razpoložljivih fizikalnih metod dezinfekcije vode je najbolj zanesljivo prekuhavanje. Zaradi 3-5 minutnega vrenja umrejo vsi v njej prisotni mikroorganizmi, po 30 minutah pa voda postane popolnoma sterilna. Kljub visokemu baktericidnemu učinku se ta metoda ne uporablja široko za dezinfekcijo velikih količin vode. Slabost prekuhavanja je poslabšanje okusa vode, ki nastane zaradi izhlapevanja plinov, in možnost hitrejšega razvoja mikroorganizmov v prekuhani vodi.

Fizikalne metode dezinfekcije vode vključujejo uporabo impulzne električne razelektritve, ultrazvoka in ionizirajočega sevanja. Trenutno se te metode v praksi ne uporabljajo široko.

Posebni načini za izboljšanje kakovosti vode.

Poleg osnovnih metod čiščenja in dezinfekcije vode je v nekaterih primerih potrebna posebna obdelava. V osnovi je ta obdelava namenjena izboljšanju mineralne sestave vode in njenih organoleptičnih lastnosti.

Dezodoracija - odstranitev tujih vonjav in okusov. Potreba po takšni obdelavi je odvisna od prisotnosti vonjav v vodi, povezanih z življenjsko aktivnostjo mikroorganizmov, gliv, alg, produktov razpadanja in razgradnje organskih snovi. V ta namen se uporabljajo metode, kot so ozoniranje, kloriranje, obdelava vode s kalijevim permanganatom, vodikovim peroksidom, fluoriranje skozi sorpcijske filtre in prezračevanje.

Razplinjevanje vode je odstranitev iz nje raztopljenih plinov z neprijetnim vonjem. Za to se uporablja prezračevanje, tj. razprševanje vode v majhne kapljice v dobro prezračenem prostoru ali na prostem, kar povzroči sproščanje plinov.

Mehčanje voda - popolna ali delna odstranitev kalcijevih in magnezijevih kationov iz nje. Mehčanje se izvaja s posebnimi reagenti ali z uporabo ionske izmenjave in termičnih metod.

Razsoljevanje (razsoljevanje) voda se pogosto proizvaja pri pripravi za industrijsko uporabo.

Delno razsoljevanje vode se izvaja, da se vsebnost soli v njej zmanjša na raven, pri kateri je voda primerna za pitje (pod 1000 mg/l). Razsoljevanje se izvaja z destilacijo vode, ki se proizvaja v različnih napravah za razsoljevanje (vakuumskih, večstopenjskih, solarnih), napravah za ionsko izmenjavo, pa tudi z elektrokemijsko metodo in metodo zamrzovanja.

Deferizacija— železo se odstrani iz vode s prezračevanjem, ki mu sledi sedimentacija, koagulacija, apnenje in kationizacija. Trenutno je razvita metoda za filtriranje vode skozi peščene filtre. V tem primeru se fero železo zadržuje na površini zrn peska.

Defluoridacija— osvoboditev naravnih voda od presežnih količin fluora. V ta namen se uporablja metoda obarjanja, ki temelji na sorpciji fluora z oborino aluminijevega hidroksida.

Če v vodi primanjkuje fluora, ga fluorid .

Je voda onesnažena z radioaktivnimi snovmi, je izpostavljena dekontaminacija , tj. odstranjevanje radioaktivnih snovi.

PREDAVANJE št. 3. METODE ZA IZBOLJŠANJE KAKOVOSTI VODE

Uporaba naravnih voda iz odprtih zbiralnikov, včasih tudi podtalnice, za oskrbo gospodinjstev in pitne vode je praktično nemogoča brez predhodnega izboljšanja lastnosti vode in njene dezinfekcije. Da bi kakovost vode ustrezala higienskim zahtevam, se uporablja predobdelava, s katero se voda osvobodi suspendiranih delcev, vonja, okusa, mikroorganizmov in raznih nečistoč.

Za izboljšanje kakovosti vode se uporabljajo naslednje metode: 1) čiščenje - odstranitev suspendiranih delcev; 2) dezinfekcija - uničenje mikroorganizmov; 3) posebne metode za izboljšanje organoleptičnih lastnosti vode, mehčanje, odstranjevanje nekaterih kemikalij, fluoriranje itd.

Čiščenje vode. Čiščenje je pomemben korak v celotnem naboru metod za izboljšanje kakovosti vode, saj izboljša njene fizikalne in organoleptične lastnosti. Hkrati se v procesu odstranjevanja suspendiranih delcev iz vode odstrani tudi pomemben del mikroorganizmov, zaradi česar je s popolnim čiščenjem vode lažje in ekonomičneje izvajati dezinfekcijo. Čiščenje poteka z mehanskimi (usedanje), fizikalnimi (filtracija) in kemičnimi (koagulacija) metodami.

Usedanje, med katerim pride do zbistritve in delnega razbarvanja vode, se izvaja v posebnih strukturah - usedalnikih. Uporabljata se dve izvedbi usedalnikov: vodoravna in navpična. Načelo njihovega delovanja je, da se zaradi pretoka vode skozi ozko luknjo in počasnega pretoka vode v zbiralniku večina suspendiranih delcev usede na dno. Proces usedanja v usedalnikih različnih izvedb se nadaljuje 2-8 ur, vendar se najmanjši delci, vključno s precejšnjim delom mikroorganizmov, nimajo časa usedati. Zato sedimentacija ne more veljati za glavno metodo čiščenja vode.

Filtracija je postopek popolnejšega osvobajanja vode od suspendiranih delcev, ki je sestavljen iz prehajanja vode skozi fino porozen filtrirni material, najpogosteje skozi pesek z določeno velikostjo delcev. Kot vodni filter pušča suspendirane delce na površini in v globini filtrskega materiala. Pri vodovodih se po koagulaciji uporablja filtracija.

Trenutno so se začeli uporabljati kvarc-antracit filtri, ki znatno povečajo stopnjo filtracije.

Za predfiltracijo vode se uporabljajo mikrofiltri za zajemanje zooplanktona – najmanjših vodnih živali in fitoplanktona – najmanjših vodnih rastlin. Ti filtri so nameščeni pred vodnim zajemom ali pred čistilno napravo.

Koagulacija je kemična metoda čiščenja vode. Prednost te metode je, da vam omogoča, da vodo osvobodite onesnaževalcev, ki so v obliki suspendiranih delcev, ki jih ni mogoče odstraniti z usedanjem in filtracijo. Bistvo koagulacije je dodatek koagulantne kemikalije v vodo, ki lahko reagira z bikarbonati v njej. Kot rezultat te reakcije nastanejo veliki, precej težki kosmiči, ki nosijo pozitiven naboj. Ko se usedejo zaradi lastne gravitacije, nosijo s seboj negativno nabite delce onesnaževal, ki lebdijo v vodi, in s tem prispevajo k dokaj hitremu čiščenju vode. Zaradi tega postopka voda postane prozorna in barvni indeks se izboljša.

Aluminijev sulfat se trenutno najpogosteje uporablja kot koagulant; tvori velike kosmiče hidrata aluminijevega oksida z vodnimi bikarbonati. Za izboljšanje koagulacijskega procesa se uporabljajo visokomolekularni flokulanti: alkalni škrob, ionski flokulanti, aktivirana silicijeva kislina in drugi sintetični pripravki, pridobljeni iz akrilne kisline, zlasti poliakrilamid (PAA).

Dezinfekcija. Uničenje mikroorganizmov je zadnja končna faza čiščenja vode, ki zagotavlja njeno epidemiološko varnost. Za dezinfekcijo vode se uporabljajo kemične (reagentne) in fizikalne (brezreagentne) metode. V laboratorijskih pogojih se lahko za majhne količine vode uporabi mehanska metoda.

Metode kemične (reagentne) dezinfekcije temeljijo na dodajanju različnih kemikalij v vodo, ki povzročijo smrt mikroorganizmov v vodi. Te metode so precej učinkovite. Kot reagenti se lahko uporabljajo različni močni oksidanti: klor in njegove spojine, ozon, jod, kalijev permanganat, nekatere soli težkih kovin, srebro.

V sanitarni praksi je najbolj zanesljiva in dokazana metoda dezinfekcije vode kloriranje. V vodovodih se proizvaja z uporabo klorovega plina in raztopin belila. Poleg tega se lahko uporabljajo klorove spojine, kot so natrijev hipoklorat, kalcijev hipoklorit in klorov dioksid.

Mehanizem delovanja klora je, da ko ga dodamo vodi, hidrolizira, kar povzroči nastanek klorovodikove in hipoklorove kisline:

C1 2 +H 2 O=HC1+HOC1.

Hipoklorova kislina v vodi disociira na vodikove ione (H) in hipokloritne ione (OC1), ki imajo skupaj z disociiranimi molekulami hipoklorične kisline baktericidno lastnost. Kompleks (HOC1 + OC1) imenujemo prosti aktivni klor.

Baktericidni učinek klora se izvaja predvsem zaradi hipoklorove kisline, katere molekule so majhne, imajo nevtralen naboj in zato zlahka prehajajo skozi bakterijsko celično membrano. Hipoklorova kislina vpliva na celične encime, zlasti na SH skupine, moti presnovo mikrobnih celic in sposobnost razmnoževanja mikroorganizmov. V zadnjih letih je bilo ugotovljeno, da baktericidni učinek klora temelji na zaviranju encimskih katalizatorjev in redoks procesov, ki zagotavljajo energijsko presnovo bakterijske celice.

Dezinfekcijski učinek klora je odvisen od številnih dejavnikov, med katerimi prevladujejo biološke značilnosti mikroorganizmov, aktivnost aktivnih klorovih pripravkov, stanje vodnega okolja in pogoji, v katerih se izvaja kloriranje.

Sestava vode ima velik vpliv na proces kloriranja; proces se upočasni v prisotnosti velike količine organskih snovi, saj se več klora porabi za njihovo oksidacijo in pri nizkih temperaturah vode. Bistveni pogoj za kloriranje je pravilna izbira odmerka. Večji kot je odmerek klora in daljši kot je njegov stik z vodo, večji bo učinek dezinfekcije.

Kloriranje se izvaja po čiščenju vode in je zadnja stopnja njene obdelave v vodovodu. Včasih se za povečanje dezinfekcijskega učinka in izboljšanje koagulacije del klora doda skupaj s koagulantom, drugi del pa, kot običajno, po filtraciji. Ta metoda se imenuje dvojno kloriranje.

Razlikujemo med konvencionalnim kloriranjem, to je kloriranjem z normalnimi odmerki klora, ki jih vsakokrat določimo poskusno, in superkloriranjem, to je kloriranjem s povečanimi odmerki.

Kloriranje v normalnih odmerkih se uporablja v normalnih pogojih na vseh vodovodih. V tem primeru je zelo pomembna pravilna izbira odmerka klora, ki določa stopnjo absorpcije klora v vodi v vsakem posameznem primeru.

Za dosego popolnega baktericidnega učinka se določi optimalni odmerek klora, ki je sestavljen iz količine aktivnega klora, ki je potrebna za: a) uničenje mikroorganizmov; b) oksidacijo organskih snovi, pa tudi količino klora, ki mora po kloriranju ostati v vodi, da služi kot pokazatelj zanesljivosti kloriranja. Ta količina se imenuje aktivni preostali klor. Njegova norma je 0,3-0,5 mg / l, s prostim klorom 0,8-1,2 mg / l. Potreba po standardizaciji teh količin je posledica dejstva, da če je prisotnost rezidualnega klora manjša od 0,3 mg/l, to morda ne bo dovolj za dezinfekcijo vode, pri odmerkih nad 0,5 mg/l pa voda pridobi neprijeten specifičen vonj po kloru.

Glavni pogoji za učinkovito kloriranje vode so mešanje s klorom, stik med dezinfekcijsko vodo in klorom 30 minut v topli sezoni in 60 minut v hladni sezoni.

V velikih vodovodih se za dezinfekcijo vode uporablja plin klor. Da bi to naredili, se tekoči klor, dostavljen na postajo za oskrbo z vodo v rezervoarjih ali jeklenkah, pred uporabo pretvori v plinasto stanje v posebnih klorinatorskih napravah, ki zagotavljajo samodejno dovajanje in doziranje klora. Najpogostejše kloriranje vode je 1% raztopina belila. Belilo je produkt interakcije klora in hidrata kalcijevega oksida kot rezultat reakcije:

2Ca(OH) 2 + 2C1 2 = Ca(OC1) 2 + CaC1 2 + 2HA

Superkloriranje (hiperkloriranje) vode se izvaja iz epidemioloških razlogov ali v razmerah, ko ni mogoče zagotoviti potrebnega stika vode s klorom (v 30 minutah). Običajno se uporablja v vojaških terenskih razmerah, ekspedicijah in drugih primerih in se proizvaja v odmerkih, ki so 5-10 krat večji od absorpcijske sposobnosti vode za klor, to je 10-20 mg/l aktivnega klora. Kontaktni čas med vodo in klorom se zmanjša na 15-10 minut. Superkloriranje ima številne prednosti. Glavni so znatno skrajšanje časa kloriranja, poenostavitev njegove tehnike, saj ni potrebe po določanju preostalega klora in odmerka ter možnost dezinfekcije vode, ne da bi jo najprej osvobodili motnosti in razjasnitve. Slabost hiperkloriranja je močan vonj po kloru, ki pa ga lahko odpravimo tako, da vodi dodamo natrijev tiosulfat, aktivno oglje, žveplov dioksid in druge snovi (dekloriranje).

V vodovodih se včasih izvaja kloriranje in predamonizacija. Ta metoda se uporablja v primerih, ko voda, ki jo dezinficiramo, vsebuje fenol ali druge snovi, ki ji dajejo neprijeten vonj. Da bi to naredili, se v vodo, ki jo je treba razkužiti, najprej vnese amoniak ali njegove soli, nato pa po 1-2 minutah klor. Pri tem nastajajo kloramini, ki imajo močne baktericidne lastnosti.

Kemične metode dezinfekcije vode vključujejo ozoniranje. Ozon je nestabilna spojina. V vodi se razgradi in tvori molekularni in atomski kisik, kar je povezano z močno oksidacijsko sposobnostjo ozona. Pri njegovi razgradnji nastajata prosta radikala OH in HO 2, ki imata izrazite oksidativne lastnosti. Ozon ima visok redoks potencial, zato je njegova reakcija z organskimi snovmi v vodi popolnejša kot reakcija klora. Mehanizem dezinfekcijskega delovanja ozona je podoben delovanju klora: ozon kot močan oksidant poškoduje vitalne encime mikroorganizmov in povzroči njihovo smrt. Obstajajo domneve, da deluje kot protoplazmatski strup.

Prednost ozoniranja pred kloriranjem je v tem, da ta metoda dezinfekcije izboljša okus in barvo vode, zato lahko hkrati z ozonom izboljšamo njene organoleptične lastnosti. Ozoniranje nima negativnega vpliva na mineralno sestavo in pH vode. Presežek ozona se pretvori v kisik, zato ostanek ozona ni nevaren za telo in ne vpliva na organoleptične lastnosti vode. Nadzor ozoniranja je manj zapleten od kloriranja, saj ozoniranje ni odvisno od dejavnikov, kot so temperatura, pH vode itd. Za dezinfekcijo vode je potrebna doza ozona v povprečju 0,5-6 mg/l z izpostavljenostjo 3-5 minut. Ozoniranje se izvaja s posebnimi napravami - ozonizatorji.

Kemične metode dezinfekcije vode uporabljajo tudi oligodinamične učinke soli težkih kovin (srebro, baker, zlato). Oligodinamični učinek težkih kovin je njihova sposobnost dolgotrajnega baktericidnega učinka pri izjemno nizkih koncentracijah. Mehanizem delovanja je, da pozitivno nabiti ioni težkih kovin medsebojno delujejo v vodi z mikroorganizmi, ki imajo negativen naboj. Pojavi se elektroadsorpcija, zaradi katere prodrejo globoko v mikrobno celico in v njej tvorijo albuminate težkih kovin (spojine z nukleinskimi kislinami), zaradi česar mikrobna celica odmre. Ta metoda se običajno uporablja za dezinfekcijo majhnih količin vode.

Vodikov peroksid je že dolgo znan kot oksidant. Njegov baktericidni učinek je povezan s sproščanjem kisika med razgradnjo. Metoda uporabe vodikovega peroksida za dezinfekcijo vode še ni v celoti razvita.

Kemične ali reagentne metode dezinfekcije vode, ki temeljijo na dodajanju ene ali druge kemične snovi v določenem odmerku, imajo številne pomanjkljivosti, ki so predvsem v tem, da večina teh snovi negativno vpliva na sestavo in organoleptične lastnosti vode. vodo. Poleg tega se baktericidni učinek teh snovi pojavi po določenem času stika in ne velja vedno za vse oblike mikroorganizmov. Vse to je bil razlog za razvoj fizikalnih metod dezinfekcije vode, ki imajo vrsto prednosti pred kemičnimi. Metode brez reagentov ne vplivajo na sestavo in lastnosti dezinficirane vode in ne poslabšajo njenih organoleptičnih lastnosti. Delujejo neposredno na strukturo mikroorganizmov, zaradi česar imajo širši spekter baktericidnega delovanja. Za dezinfekcijo je potreben kratek čas.

Najbolj razvita in tehnično raziskana metoda je obsevanje vode z baktericidnimi (ultravijoličnimi) žarnicami. Največje baktericidne lastnosti imajo UV žarki z valovno dolžino 200-280 nm; največji baktericidni učinek se pojavi pri valovni dolžini 254-260 nm. Vir sevanja so nizkotlačne argon-živosrebrne sijalke in živosrebrne kvarčne sijalke. Dezinfekcija vode poteka hitro, v 1-2 minutah. Pri dezinfekciji vode z UV-žarki ne uničijo samo vegetativne oblike mikrobov, temveč tudi spore, pa tudi viruse, jajčeca helmintov, ki so odporni na klor. Uporaba baktericidnih svetilk ni vedno mogoča, saj na učinek dezinfekcije vode z UV žarki vpliva motnost, barva vode in vsebnost železovih soli v njej. Zato je treba vodo pred takšnim razkuževanjem temeljito očistiti.

Od vseh razpoložljivih fizikalnih metod dezinfekcije vode je prekuhavanje najbolj zanesljivo. Zaradi 3-5 minutnega vrenja umrejo vsi v njej prisotni mikroorganizmi, po 30 minutah pa voda postane popolnoma sterilna. Kljub visokemu baktericidnemu učinku se ta metoda ne uporablja široko za dezinfekcijo velikih količin vode. Slabost prekuhavanja je poslabšanje okusa vode, ki nastane zaradi izhlapevanja plinov, in možnost hitrejšega razvoja mikroorganizmov v prekuhani vodi.

Fizikalne metode dezinfekcije vode vključujejo uporabo impulzne električne razelektritve, ultrazvoka in ionizirajočega sevanja. Trenutno se te metode v praksi ne uporabljajo široko.

Posebni načini za izboljšanje kakovosti vode. Poleg osnovnih metod čiščenja in dezinfekcije vode je v nekaterih primerih potrebno izvesti posebno obdelavo. Ta obdelava je namenjena predvsem izboljšanju mineralne sestave vode in njenih organoleptičnih lastnosti.

Dezodoracija - odstranitev tujih vonjav in okusov. Potreba po takšni obdelavi je odvisna od prisotnosti vonjav v vodi, povezanih z vitalno aktivnostjo mikroorganizmov, gliv, alg, produktov razpadanja in razgradnje organskih snovi. V ta namen se uporabljajo metode, kot so ozonizacija, karbonizacija, kloriranje, obdelava vode s kalijevim permanganatom, vodikovim peroksidom, fluoriranje skozi sorpcijske filtre in prezračevanje.

Razplinjevanje vode je odstranitev iz nje raztopljenih plinov z neprijetnim vonjem. V ta namen se uporablja prezračevanje, to je razprševanje vode v majhne kapljice v dobro prezračenem prostoru ali na prostem, pri čemer se sproščajo plini.

Mehčanje vode je popolna ali delna odstranitev kalcijevih in magnezijevih kationov iz nje. Mehčanje se izvaja s posebnimi reagenti ali z uporabo ionske izmenjave in termičnih metod.

Razsoljevanje (razsoljevanje) vode se pogosto izvaja pri pripravi za industrijsko uporabo.

Delno razsoljevanje vode se izvaja, da se vsebnost soli v njej zmanjša na raven, pri kateri je voda primerna za pitje (pod 1000 mg/l). Razsoljevanje se doseže z destilacijo vode, ki se proizvaja v različnih napravah za razsoljevanje (vakuumskih, večstopenjskih, solarnih), napravah za ionsko izmenjavo, pa tudi z elektrokemijskimi metodami in metodo zamrzovanja.

Deferizacija - odstranitev železa iz vode poteka s prezračevanjem, ki mu sledi usedanje, koagulacija, apnenje in kationizacija. Trenutno je razvita metoda za filtriranje vode skozi peščene filtre. V tem primeru se fero železo zadržuje na površini zrn peska.

Defluoridacija je osvoboditev naravnih voda od presežka fluorida. V ta namen se uporablja metoda obarjanja, ki temelji na sorpciji fluora z oborino aluminijevega hidroksida.

Če v vodi primanjkuje fluora, jo fluoriramo. Če je voda onesnažena z radioaktivnimi snovmi, jo podvržemo dekontaminaciji, to je odstranitvi radioaktivnih snovi.

TEMA 11. FIZIOLOGIJA FIZIČNEGA IN DUŠEVNEGA DELA. HIGIENSKA OCENA TEŽNOSTI IN STRESA PROCESA PORODA

TEMA 12. HIGIENSKA OCENA FIZIKALNIH DEJAVNIKOV PROIZVODNEGA OKOLJA, NAČELA NJIHOVEGA HIGIENSKIH STANDARDOV. PREPREČEVANJE POKLICNIH BOLEZNI, KI JIH POVZROČAJO DEJAVNIKI TELESNE NARAVE

TEMA 13. HIGIENSKA OCENA KEMIJSKIH IN BIOLOŠKIH DEJAVNIKOV PROIZVODNEGA OKOLJA, NAČELA NJIHOVIH HIGIENSKIH STANDARDOV. PREPREČEVANJE POKLICNIH BOLEZNI, KI JIH POVZROČAJO DEJAVNIKI KEMIČNE IN BIOLOŠKE NARAVE

TEMA 14. HIGIENSKA OCENA ZGRADBE, UREJANJA IN DELOVANJA LEKARNIŠKIH ORGANIZACIJ (LEKARN)

TEMA 15. HIGIENSKE ZAHTEVE ZA DELOVNE POGOJE LEKARNIŠKIH DELAVCEV

TEMA 16. HIGIENSKA OCENA ZGRADBE, UREJANJA IN DELOVANJA DEBELOPRODAJNIH FARMACEVTSKIH ORGANIZACIJ (LEKARNIŠKIH SKLADIŠČ) TER KONTROLNO-ANALIZNIH LABORATORIJEV

TEMA 6. METODE IZBOLJŠANJA KAKOVOSTI VODE

Namen lekcije:Preučite metode čiščenja in dezinfekcije vode, naučite se izvajati poskusno koagulacijo in poskusno kloriranje vode.

Pri pripravi na lekcijo morajo učenci opraviti naslednje: teoretična vprašanja.

1. Metode čiščenja vode: a) fizikalne (sedimentacija, filtracija); namestitev vodoravnih in navpičnih usedalnikov; b) kemični (koagulacija); diagrami naprav za čiščenje vode v mestnih in podeželskih območjih.

2. Metode dezinfekcije vode: a) fizikalne (brez reagentov); b) kemični (reagent). Njihova higienska ocena.

3. Kloriranje vode. Koncept potrebe po kloru, absorpcije klora in rezidualnega klora.

4. Metode kloriranja vode: a) kloriranje z običajnimi odmerki klora; b) kloriranje s predobratnimi in naknadnimi odmerki klora; c) kloriranje s preamonizacijo; d) prekomerno kloriranje.

5. Posebne metode za izboljšanje kakovosti pitne vode.

Po obvladovanju teme študent mora vedeti:

Metode za izboljšanje kakovosti vode (izvajanje poskusnega kloriranja, dezinfekcija vode z različnimi metodami kloriranja);

biti sposoben:

Oceniti izvedljivost in učinkovitost metod za izboljšanje kakovosti vode;

Gradivo za usposabljanje za dokončanje naloge

Uporaba naravne vode iz odprtih rezervoarjev za gospodinjsko in pitno vodo zahteva predhodno izboljšanje lastnosti vode in njeno dezinfekcijo. Sredstva za izboljšanje kakovosti pitne vode vključujejo metode čiščenje vode, izboljšanje organoleptičnih lastnosti vode in metode njeno dezinfekcijo, katerega namen je uničenje patogenih mikroorganizmov, tj. zagotavljanje epidemiološke varnosti vode.

Čistilne naprave uporabljajo fizikalne (sedimentacija in filtracija) in kemične (koagulacija) metode čiščenja vode. Omogočajo osvobajanje vode od suspendiranih delcev, humusnih spojin, jajčec helmintov, delno od mikroorganizmov, odvečnih soli, kemičnih in radioaktivnih snovi ter plinov z neprijetnim vonjem. Za pospešitev procesa bistrenja in razbarvanja v vodovodih se pogosto uporablja predhodna kemična obdelava vode s koagulanti (aluminijev sulfat - Al2(SO4)3, železov klorid - FeCl3, železov sulfat - FeSO4) in flokulanti, ki tvorijo koloidno raztopino. hidrata aluminijevega oksida pri reakciji z bikarbonatom vode, ki nadalje koagulira in tvori kosmiče:

A1 2 (SO 4) 3 + Ca(HCO 3) 2 → 2A1(OH) 3 + 3CaSO 4 + 6CO 2.

Proces usedanja spremlja adsorpcija organskih nečistoč, mikroorganizmov, jajčec helmintov itd. Kot flokulanti se uporabljajo vodotopne visokomolekularne spojine, kot je poliakrilamid. Koagulacijski učinek je odvisen od bikarbonatne trdote vode in odmerka koagulanta. Če je količina koagulanta nezadostna, ni dosežena popolna zbistritev vode, če je presežek, pa voda pridobi kiselkast okus in možna je sekundarna tvorba kosmičev. Koagulacija je uspešna, če temperatura vode ni višja od 5 °C in bikarbonatna trdota ni manjša od 4-7 °C. Filtracija je postopek popolnejšega osvobajanja vode od suspendiranih delcev s prehajanjem skozi fino porozen filtrirni material (pesek).

Dezinfekcija vode

Za dezinfekcijo vode v vodovodih se uporabljajo različne fizikalne in kemične metode. Kemijske (reagentne) metode vključujejo kloriranje, ozoniranje in obdelavo vode s srebrovimi ioni. Najpogostejša metoda do danes je obdelava vode s klorovimi spojinami: plinasti klor Cl2, klorov dioksid ClO2, belilo Ca(OC1)2 . Sao . H2O, kalcijev hipoklorit Ca(OC1)2, kloramini. V vseh primerih se ob stiku teh spojin, ki vsebujejo klor, z vodo sprosti hipoklorova kislina HOC1, ki v vodi delno disociira s sproščanjem hipokloritiona OC1 - in kloriona C1 -:

C1 2 + H 2 O → HOC1 + HC1;

HOC1 → OC1 - + H + ; OCl - → Cl- + O.

Hipokloritni ion OC1 in nedisociirana hipoklorova kislina imata dezinfekcijski učinek in veljata za "aktivni klor". Baktericidni učinek aktivnega klora je povezan z njegovim oksidativnim delovanjem na celične encime, ki so del bakterijske celice, predvsem na SH skupine bakterijske celične stene, ki uravnavajo procese dihanja in razmnoževanja. Pri dezinfekciji vode s klorom se lahko uporabljajo različni načini kloriranja vode: običajno kloriranje (kloriranje glede na potrebo po kloru), kloriranje s predamonizacijo, kloriranje z upoštevanjem preobrata, nadkloriranje. V velikih vodovodnih sistemih se za kloriranje uporablja plin klor, ki se dobavlja v utekočinjeni obliki v jeklenih jeklenkah ali rezervoarjih. Praviloma se uporablja običajna metoda kloriranja, tj. metoda kloriranja glede na potrebo po kloru. Pomembno je izbrati odmerek, ki zagotavlja zanesljivo razkuževanje. Ko v vodo vnesemo reagent, ki vsebuje klor, se večina (več kot 95%) porabi za oksidacijo organskih in zlahka oksidiranih (dvovalentne železove in manganove soli) anorganskih snovi, ki jih vsebuje voda, in 2-3% celotna količina klora se porabi za baktericidni učinek. Količina aktivnega klora v miligramih, ki pri kloriranju vode medsebojno deluje z organskimi snovmi in nekaterimi solmi ter gre tudi za oksidacijo in dezinfekcijo mikroorganizmov v 1 litru vode 30 minut, imenovana

odvisno od absorpcije klora. Sposobnost absorpcije klora v vodi se določi eksperimentalno s testnim kloriranjem, saj je njegova količina odvisna od stopnje onesnaženosti vode. Pojav ostanka aktivnega klora v vodi kaže na zaključek procesa kloriranja vode in je posreden pokazatelj njene epidemiološke varnosti. Prisotnost rezidualnega aktivnega klora v koncentracijah 0,3-0,5 mg/l je zagotovilo za učinkovito dezinfekcijo. Poleg tega je prisotnost ostankov klora nujna za preprečitev sekundarne kontaminacije vode v vodovodnem omrežju. Potreba vode po kloru je skupna količina aktivnega klora v miligramih, ki zagotavlja zadosten učinek dezinfekcije vode in je določena z absorpcijo klora v vodi in prisotnostjo preostale količine aktivnega klora (0,3-0,5 mg/l). v vodi. Kloriranje vode z običajno metodo kloriranja je najbolj sprejemljivo za centralizirano oskrbo z vodo, saj majhne količine ostankov klora ne spremenijo organoleptičnih lastnosti vode (okusa in vonja) in ne zahtevajo naknadnega dekloriranja.

Kloriranje s preamonizacijo se uporablja za dezinfekcijo vode, onesnažene s industrijsko odpadno vodo s prisotnostjo fenola in drugih organskih spojin, ki vsebujejo fenole, ki pri reakciji s prostim klorom tvorijo klorofenole, že v majhnih količinah, ki dajejo vodi močan farmacevtski vonj. Pri tej metodi se voda najprej obdela z raztopino amoniaka, po 0,5-2 minutah pa se klorira, pri čemer nastanejo kloramini, ki nimajo neprijetnih vonjav. Preostanek aktivnega klora v vodi po dezinfekciji s kloramini mora biti zaradi šibkejšega delovanja kloramin klora višji od prostega klora in znašati najmanj 0,8-1,2 mg/l.

Če absorpcije klora v vodi ni mogoče eksperimentalno določiti, se uporabi metoda rekloriranja. Rekloriranje se izvaja s presežnimi odmerki klorirajočega sredstva na podlagi ocene vrste in stanja vodnega vira, kakovosti čiščenja vode in epidemične situacije v prepovedanem območju okoli vodnega vira. Dezinfekcija vode s povečanimi odmerki klora se običajno uporablja v terenskih razmerah, zlasti kadar so organoleptične lastnosti vode nezadovoljive ali je sanitarna topografija neugodna.

stanje območja okoli vodnega vira, pa tudi prisotnost primerov nalezljivih bolezni na tem območju. Odmerek aktivnega klora za rekloriranje je izbran tako, da očitno preseže absorpcijsko sposobnost vode za klor in zagotovi presežek preostalega klora. To vam omogoča, da skrajšate čas stika klora z vodo na 10-15 minut poleti in do 30 minut pozimi. Za dezinfekcijo vode s povečanimi odmerki relativno čiste vode se običajno izbere odmerek aktivnega klora približno 5-10 mg/l, za bolj onesnažene vode z visoko obarvanostjo in nizko prosojnostjo pa se uporablja odmerek 10-20 mg/l; , v primeru hudega onesnaženja vode in nezadovoljivih sanitarnih razmer se uporabljajo odmerki 20-30 mg/l in več.

Rekloriranje se uporablja za razkuževanje rudniških vodnjakov v primeru izbruha črevesnih okužb v naselju, vdora odpadnih voda, iztrebkov, živalskih trupel ipd. v vodnjaško vodo ali v preventivne namene po končani gradnji vodnjaka, po čiščenju ali popravilu. V ta namen se običajno uporablja 100-150 mg aktivnega klora na 1 liter vode, sledi mešanje in usedanje 1,5-2-6 ur in črpanje vode, dokler močan vonj po kloru ne izgine. Pri dezinfekciji vode z rekloriranjem se običajno uporablja belilo, katerega potrebno količino izračunamo na podlagi predvidenega odmerka aktivnega klora in odstotka aktivnega klora v belilu. Ker lahko vsebnost rezidualnega klora pri prekomernem kloriranju močno preseže dovoljene odmerke in voda pridobi neprijeten okus in vonj, je potrebno presežek klora odstraniti, t.j. deklorirati vodo. Za to se običajno uporablja 0,01 N. raztopino natrijevega hiposulfita ali filtracijo vode skozi aktivno oglje.

Slabosti metode kloriranja so poslabšanje organoleptičnih lastnosti vode, tvorba strupenih snovi v vodi (organoklorne spojine, dioksini, klorofenoli), dolg reakcijski čas vode s klorom in težava pri izbiri odmerka pri kloriranju z običajnih odmerkih. Poleg tega se baktericidni učinek kemičnih reagentov ne nanaša na vse oblike mikroorganizmov. Vendar pa je zaradi visoke učinkovitosti in tehnološke zanesljivosti metoda kloriranja najbolj razširjena v praksi dezinfekcije pitne vode tako pri nas kot v tujini.

Srebrovi ioni imajo izrazit bakteriostatični učinek. Vnos že majhne količine srebrovih ionov povzroči inaktivacijo encimov v protoplazmi bakterijskih celic (oligodinamični učinek), izgubo sposobnosti razmnoževanja in postopno smrt. Lahko se izvede posrebritev vode različne poti: filtriranje vode skozi pesek, obdelan s srebrovimi solmi; elektroliza vode s srebrno anodo 2 uri, kar vodi do prehoda srebrovih kationov v vodo. Prednost te metode je dolgotrajno shranjevanje posrebrene vode. Zaradi visokih stroškov se srebro uporablja za dezinfekcijo in konzerviranje majhnih količin pitne vode v avtonomnih sistemih za vzdrževanje življenja. Metoda se ne uporablja za vodo z visoko vsebnostjo suspendiranih organskih snovi in klorovih ionov. Ozoniranje temelji na oksidaciji organskih snovi in drugih onesnaževalcev vode z ozonom O 3, ki je močan oksidant. Baktericidne lastnosti ozona so posledica prisotnosti v vodi atomskega kisika ter prostih kratkoživih radikalov in OH, ki nastanejo pri razgradnji ozona v vodi. Kazalec učinkovitosti ozoniranja je rezidualni ozon v vodi (0,1-0,3 mg/l). Prednosti metode so, da ozon izboljša organoleptične lastnosti vode in zagotavlja zanesljivo dezinfekcijo vode s kratkim kontaktnim časom – do 10 minut. Vendar pa visoka energetska intenzivnost procesa proizvodnje ozona otežuje široko uporabo te metode.

Fizikalne (nereagentne) metode dezinfekcije vode: vrenje, obdelava z ultravijoličnim (UV) obsevanjem, izpostavljenost ultrazvočnim valovom, visokofrekvenčnim tokovom, gama žarkom- se uporabljajo glede na posebne namene in pogoje priprave vode. Nereagentne metode dezinfekcije imajo prednosti pred reagentnimi: ne spreminjajo kemične sestave vode in ne povzročajo tvorbe strupenih snovi, ne poslabšajo organoleptičnih lastnosti in imajo širok spekter baktericidnih učinkov, saj delujejo neposredno. na strukturo mikroorganizmov.

Najbolj razširjena metoda v vodovodih je dezinfekcija vode z ultravijoličnimi žarki valovne dolžine 200-275 nm; največji baktericidni učinek UV žarkov je v območju valovnih dolžin 260 nm. UV-obsevanje vode povzroči hitro smrt vegetativnih oblik, virusov in spor mikroorganizmov, tudi tistih, odpornih na klor.

Za lokalne vodovode je najbolj zanesljiv način dezinfekcije vode prekuhavanje. Zaradi 3-5 minutnega vrenja vsi v vodi prisotni mikroorganizmi odmrejo, po 30 minutah pa voda postane popolnoma sterilna (odmrejo spore bacila).

S posebnimi metodami za izboljšanje kakovosti vode, običajno iz podzemnih virov zaradi visoke mineralizacije, iz nje odstranimo določene kemikalije in delno izboljšamo njene organoleptične lastnosti. Posebne metode čiščenja pitne vode vključujejo: deodorizacijo, mehčanje, razsoljevanje, deferizacijo, dekontaminacijo in številne druge. Dezodoracijo (odstranjevanje neprijetnih vonjav) dosežemo z obdelavo vode z oksidanti (ozoniranje, velike doze klora, kalijevega permanganata) ali filtriranjem skozi aktivno oglje. Mehčanje trde vode (trdote več kot 20?) dosežemo s filtracijo skozi ionske izmenjevalne smole, napolnjene s kationskimi izmenjevalci (kationski izmenjevalni filter) za kationsko izmenjavo ali anionske izmenjevalce (anionski izmenjevalni filter) za anionsko izmenjavo. Kot rezultat tega se kalcijevi ioni Ca 2+ in magnezijevi Mg 2+ zamenjajo za vodikove ione H+ ali natrijev Na+. Razsoljevanje vode, ki vsebuje presežek mineralnih soli (na primer morske vode ali vode v regijah z visoko slanostjo tal), poteka tako, da se najprej filtrira skozi kationski izmenjevalec in nato skozi anionski izmenjevalec, kar omogoča, da se voda osvobodi vseh soli. raztopljen v njem. Poleg tega se uporablja destilacija, ki ji sledi dodajanje apnenčevih soli do običajnih koncentracij, značilnih za pitno vodo, izhlapevanje, ki mu sledi kondenzacija, zamrzovanje in elektrodializa. Deferizacija vode, ki vsebuje železove ione v koncentracijah, ki presegajo največjo dovoljeno koncentracijo (0,3 mg/l), se izvaja z njenim prezračevanjem z razprševanjem vode v posebnih napravah - hladilnih stolpih. Metoda temelji na oksidaciji topnih dvovalentnih železovih soli in tvorbi v vodi netopnega železovega oksida hidrata Fe(OH) 3, ki se nato odloži v usedalnik in zadrži na filtru. Zmanjšanje vsebnosti radioaktivnih snovi v vodi (dekontaminacija) se izvaja z uporabo osnovnih metod njenega čiščenja z višjo stopnjo kontaminacije z radionuklidi, voda se filtrira skozi ionske izmenjevalne smole.

Laboratorijsko delo "Določanje odmerka koagulanta v vzorcu vode, izvajanje testnega kloriranja vode za določitev potrebe po kloru, absorpcije klora in količine preostalega klora"

Študentske naloge

1. Določite trdoto bikarbone vzorca vode in ji po potrebi dodajte raztopino sode.

2. Določite odmerek koagulanta, ki je potreben za zbistritev tega vzorca vode; izračunajte odmerek koagulanta na 1 liter vode.

3. Določite vsebnost aktivnega klora v suhem belilu.

4. Določite »normalno« dozo klora za dezinfekcijo vzorca preskusne vode; izračunati absorpcijo klora in potrebo po kloru v vodi.

5. Rešite situacijski problem izbire odmerka aktivnega klora in izračuna količine belila za dezinfekcijo izvorne vode z metodo rekloriranja.

Metoda dela

Določitev odmerka koagulanta

Odmerek koagulanta (aluminijevega sulfata), ki je potreben za učinkovito čiščenje vode, je odvisen od bikarbonatne trdote vode, to je vsebnosti kalcijevih bikarbonatov Ca(HCO 3) 2 in magnezijevih bikarbonatov Mg(HCO 3) 2, saj je aluminijev sulfat delno porabljen v reakciji s temi spojinami. Zato je nujen pogoj za izbiro učinkovitega odmerka koagulanta predhodna določitev trdote vode na osnovi bikarbonata. 1. stopnja: Določanje bikarbonatne trdote vode Določanje bikarbonatne trdote vode temelji na interakciji klorovodikove kisline s kalcijevimi in magnezijevimi bikarbonati po reakciji:

HC1 + Ca(HCO 3) 2 → CaC1 2 + H 2 O + CO 2

V bučko nalijemo 100 ml preskusne vode, 3 kapljice 0,15 % raztopine metiloranža in titriramo z 0,1 N. z raztopino HC1, dokler se ne pojavi rahlo rožnata barva. Število mililitrov HC1, uporabljenih za titracijo, je treba pomnožiti z 2,8, da dobimo vrednost

bikarbonatna trdota v stopinjah. Če je trdota vode nad 4?, lahko začnete izbrati zahtevani odmerek koagulanta. Ko je bikarbonatna trdota vode manjša od 4? Pred testno koagulacijo je treba vodi dodati 1% raztopino sode v količini, ki je enaka polovici odmerka koagulanta (1,0, 1,5 in 2,0 ml).

2. stopnja:izbira potrebnega odmerka koagulanta

V 3 kozarce nalijemo 200 ml motne vode. V prvi kozarec dodamo 2 ml, v drugega 3 ml in v tretjega 4 ml 1% raztopine aluminijevega oksida - Al2(SO4)3. Vsebino kozarcev premešamo s stekleno paličico in opazujemo naravo flokulacije 10 minut. Izberemo kozarec z najnižjo dozo koagulanta, ki povzroči hitro tvorbo in sedimentacijo kosmičev v 10 minutah. Če se postopek v vseh čašah odvija prehitro (manj kot 5 minut) in veliki kosmiči nimajo časa za nastanek, je treba preskus ponoviti z manjšo količino aluminijevega oksida. Če v vseh kozarcih ni opazne koagulacije, je treba poskus ponoviti z večjimi odmerki koagulanta.

Primer izračuna odmerka koagulanta: če je koagulacija najbolje delovala v drugem kozarcu, kjer smo dodali 3 ml 1% raztopine aluminijevega oksida na 200 ml vode, bo za koagulacijo 1 litra vode potrebnih 3 ml. 5 = 15 ml 1 % raztopine. Ker 1 ml 1% raztopine vsebuje 0,01 g snovi, to ustreza 0,15 g aluminijevega oksida na 1 liter vode (0,01 g. 15 ml = 0,15 g).

Dezinfekcija vode s kloriranjem

1. stopnja:Določanje aktivnega klora v belilu se proizvaja z vsebnostjo 32-35 % aktivnega klora. Pri skladiščenju pod vplivom vlage, sončne svetlobe in visoke temperature se vsebnost aktivnega klora v belilu zmanjša. Za dezinfekcijo vode je dovoljeno uporabljati belilo, ki vsebuje najmanj 25% aktivnega klora, zato je treba pred uporabo določiti vsebnost aktivnega klora. Načelo določanja aktivnega klora temelji na sposobnosti klora, da izpodriva jod iz raztopin kalijevega jodida.

Ca(OC1)2 + 4KI + 4HC1 → CaCl2 + 4KS1 + 2H2O + 2I2.

Sprostitev joda v raztopino v zadostnih količinah jo obarva rjavo, v majhnih količinah, kar se zgodi, ko

nepomembna koncentracija aktivnega klora v belilu se spremeni v rahlo rumeno barvo. Dodatek škroba v raztopino, ki vsebuje prosti jod, jo obarva modro, kar lahko služi kot kvalitativni pokazatelj prisotnosti aktivnega klora v belilu. Izpuščeni jod titriramo z natrijevim hiposulfitom Na2S2O3 v prisotnosti škroba, dokler barva raztopine ne izgine. Reakcija poteka po enačbi:

I 2 + 2Na2S 2 O 3 → Na2S 4 O 6 + 2NaI.

Najprej morate pripraviti 1% raztopino belila. V ta namen raztopite 1 g belila v terilnici po temeljitem mletju v majhni količini destilirane vode, nato vlijete v merilno bučko in dopolnite do prostornine 100 ml. Raztopino temeljito premešajte in pustite 10 minut, da se zbistri. V bučko nalijemo 50 ml destilirane vode, 5 ml pripravljene 1% zbistrene raztopine belila, 5 ml 5% raztopine kalijevega jodida in 1 ml klorovodikove kisline, razredčene v razmerju 1:3. Ponovno premešajte raztopino. Pri reakciji med klorom, belilom in kalijevim jodidom se sprosti določena količina joda, enaka vsebnosti klora. Titriramo jod 0,01 N. raztopino natrijevega hiposulfita do rahlo rumene barve, nato dodamo 1 ml 1 % raztopine škroba in titriramo, dokler modra barva ne izgine. Zabeležite skupno število mililitrov hiposulfita, uporabljenega za titracijo.

Izračun odstotka aktivnega klora izvedemo ob upoštevanju dejstva, da 1 ml 0,01 N. raztopina hiposulfita ustreza 0,355 mg aktivnega klora.

Primer izračuna odstotka aktivnega klora v belilu. Za titracijo 5 ml 1% raztopine belila smo uporabili 34,2 ml 0,01 N. raztopina natrijevega hiposulfita. 5 ml 1% raztopine belila vsebuje:

34,2 0,355 = 12,4 mg aktivnega klora,

in v 1 ml - 12,4:5 = 2,428 mg ali 0,0024 g aktivnega klora.

Ker 1 ml 1% belila vsebuje 0,01 g suhe snovi, se odstotek aktivnega klora v suhem belilu izračuna iz razmerja:

0,01 g suho apno - 0,0024 g aktivnega klora;

100 g suho apno - X g aktivnega klora,

torej: X = 100 0,0024 / 0,01 = 24 %.

2. stopnja:določitev odmerka klora za normalno kloriranje vode (kloriranje glede na potrebo po kloru)

Pri dezinfekciji vode z običajnimi odmerki klora je pravilna izbira tega odmerka velikega pomena. Za to je potrebno vzeti takšno količino spojine, ki vsebuje klor (na primer belilo), ki lahko zagotovi dober baktericidni učinek in prisotnost 0,3-0,5 mg/l preostalega klora v vodi po 30 minutah. stik vode s klorom poleti in 1-2 uri pozimi.

Odmerek spojine, ki vsebuje aktivni klor (v tem poskusu belilo), potreben za dezinfekcijo 1 litra vode, določimo s poskusnim kloriranjem vode in kasnejšim kontrolnim določanjem preostalega klora v njej. Eksperimentalno določanje absorpcijske sposobnosti vode za klor temelji na enakih kemijskih reakcijah kot pri določanju koncentracije aktivnega klora v belilu. Učinkovitost kloriranja ocenjujemo z rezidualno vsebnostjo aktivnega klora, ki mora biti v vodi po 30 minutah stika s klorom. Ta količina se določi eksperimentalno. V 3 kozarce nalijemo 200 ml vode. V vsak kozarec s skrbno umerjeno pipeto dodajte 1% raztopino belila z določenim odstotkom aktivnega klora, pri čemer 1 ml vsebuje 20 kapljic raztopine: v prvem kozarcu - 2, v drugem - 4 in v tretjem - 6 kapljic. Nato temeljito premešajte in pustite 30 minut. V tem času pride do oksidacije organskih snovi in mikrobnih teles. Po 30 minutah začnite z določanjem preostalega klora. V tri kozarce dodamo 5 ml 5% raztopine kalijevega jodida KI, 1 ml vodne raztopine klorovodikove kisline HCl (1:3) in 1 ml 1% raztopine škroba. Vsebino kozarcev premešajte in opazujte videz modre barve, ki kaže na prisotnost ostanka klora v vodi. Glede na količino belila, dodanega v steklo, kjer se je pojavila najmanj intenzivna obarvanost, približno izračunajte odmerek 1% raztopine belila, potrebnega za normalno kloriranje v mililitrih ali gramih suhe snovi. Odsotnost modre obarvanosti je dokaz odsotnosti rezidualnega klora, kar kaže na nezadostno količino klora za ta vzorec vode, ki je bil v celoti porabljen za dezinfekcijo.