Εισαγωγή

Το φυσικό νερό, κατά κανόνα, δεν πληροί τις απαιτήσεις υγιεινής για το πόσιμο νερό, επομένως, πριν από την παροχή στον πληθυσμό, χρειάζεται σχεδόν πάντα καθαρισμός και απολύμανση. Το φυσικό νερό που καταναλώνεται από ένα άτομο για πόση, καθώς και χρησιμοποιείται σε διάφορες βιομηχανίες, πρέπει να είναι ασφαλές από υγειονομική και επιδημιολογική άποψη, αβλαβές στη χημική του σύνθεση και να έχει ευνοϊκές οργανοληπτικές ιδιότητες.

Είναι γνωστό ότι καμία από τις σύγχρονες μεθόδους επεξεργασίας νερού δεν παρέχει τον 100% καθαρισμό του από μικροοργανισμούς. Αλλά ακόμα κι αν το σύστημα επεξεργασίας νερού μπορούσε να συμβάλει στην απόλυτη απομάκρυνση όλων των μικροοργανισμών από το νερό, υπάρχει πάντα μεγάλη πιθανότητα δευτερογενούς μόλυνσης του καθαρισμένου νερού κατά τη μεταφορά του μέσω σωλήνων, την αποθήκευση σε δοχεία, την επαφή με τον ατμοσφαιρικό αέρα κ.λπ.

Οι υγειονομικοί κανόνες και κανόνες (SanPiN) δεν στοχεύουν στο να φέρουν το νερό σε ιδανικό μικροβιολογικό επίπεδο, άρα και αποστειρωμένη ποιότητα, στο οποίο θα απουσιάζουν όλοι οι μικροοργανισμοί. Το καθήκον είναι να αφαιρέσουμε τα πιο επικίνδυνα για την ανθρώπινη υγεία.

Τα κύρια έγγραφα που καθορίζουν τις απαιτήσεις υγιεινής για την ποιότητα του πόσιμου νερού είναι: SanPiN 2.1.4.1074-01 «Πόσιμο νερό. Απαιτήσεις υγιεινής για την ποιότητα του νερού των κεντρικών συστημάτων παροχής πόσιμου νερού. Ποιοτικός έλεγχος» και SanPiN 2.1.4.1175-02 «Πόσιμο νερό και παροχή νερού κατοικημένων περιοχών. Απαιτήσεις υγιεινής για την ποιότητα της μη συγκεντρωμένης παροχής νερού. Υγειονομική προστασία πηγών.

Επί του παρόντος, υπάρχουν πολλές μέθοδοι απολύμανσης νερού και πολλές συσκευές που χρησιμοποιούνται για την εφαρμογή τους. Η επιλογή της μεθόδου απολύμανσης εξαρτάται από πολλούς παράγοντες: την πηγή παροχής νερού, τα βιολογικά χαρακτηριστικά των μικροοργανισμών, την οικονομική σκοπιμότητα κ.λπ.

Ο κύριος στόχος αυτής της έκδοσης είναι να παρέχει βασικές πληροφορίες σχετικά με τις σύγχρονες μεθόδους απολύμανσης του νερού για πόσιμο νερό, σύντομη περιγραφήκάθε μέθοδος, ο σχεδιασμός του υλικού και η δυνατότητα χρήσης της κεντρικής και ατομικής παροχής νερού στην πράξη.

Είναι σημαντικό και απαραίτητο κάθε χρήστης νερού να μπορεί να διατυπώνει σωστά στόχους και στόχους κατά την επιλογή μιας μεθόδου απολύμανσης και, τελικά, απόκτησης πόσιμου νερού υψηλής ποιότητας.

Η δημοσίευση παρέχει αρχικές πληροφορίες για τις κύριες πηγές χρήσης του νερού, τα χαρακτηριστικά τους και δεδομένα σχετικά με την καταλληλότητα της πηγής για πόσιμο νερό, καθώς και κανονιστικά έγγραφα που ρυθμίζουν την υδάτινη και υγειονομική νομοθεσία, μια συγκριτική ανασκόπηση των κανονιστικών εγγράφων που ρυθμίζουν την ποιότητα του πόσιμου νερού όσον αφορά την απολύμανση, υιοθετήθηκε στη Ρωσία και στο εξωτερικό.στο εξωτερικό.

Ο καθαρισμός του νερού, συμπεριλαμβανομένου του αποχρωματισμού και της διαύγασής του, είναι το πρώτο στάδιο στην παρασκευή του πόσιμου νερού, στο οποίο αφαιρούνται από αυτό αιωρούμενα στερεά, αυγά ελμινθών και σημαντικό μέρος μικροοργανισμών. Ωστόσο, ορισμένα παθογόνα βακτήρια και ιοί εισέρχονται μέσω των μονάδων επεξεργασίας λυμάτων και περιέχονται σε φιλτραρισμένο νερό.

Προκειμένου να δημιουργηθεί ένα αξιόπιστο φράγμα στην πιθανή μετάδοση εντερικών λοιμώξεων και άλλων εξίσου επικίνδυνων ασθενειών μέσω του νερού, χρησιμοποιείται η απολύμανσή του, δηλαδή η καταστροφή παθογόνων μικροοργανισμών - βακτηρίων και ιών.

Είναι η μικροβιολογική μόλυνση του νερού που οδηγεί στο μέγιστο κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία. Έχει αποδειχθεί ότι ο κίνδυνος ασθενειών από παθογόνους μικροοργανισμούς που υπάρχουν στο νερό είναι χιλιάδες φορές μεγαλύτερος από ό,τι όταν το νερό είναι μολυσμένο με χημικές ενώσεις διαφόρων φύσεων.

Με βάση τα προαναφερθέντα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η απολύμανση στα όρια που πληρούν τα καθιερωμένα πρότυπα υγιεινής είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την απόκτηση νερού για πόσιμο νερό.

1. Πηγές ύδρευσης, καταλληλότητά τους για απολύμανση

Όλες οι πηγές πρόσληψης νερού χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες - υπόγεια και επιφανειακά. Το υπόγειο περιλαμβάνει: αρτεσιανό, κάτω κανάλι, ελατήριο. Το επιφανειακό νερό είναι ποτάμι, λίμνη, θάλασσα και νερό από ταμιευτήρες.

Σύμφωνα με τις απαιτήσεις του κανονιστικού εγγράφου GOST 2761-84, η επιλογή μιας πηγής παροχής νερού γίνεται με βάση τα ακόλουθα δεδομένα:

με υπόγεια πηγή ύδρευσης - αναλύσεις ποιότητας νερού, υδρογεωλογικά χαρακτηριστικά του χρησιμοποιούμενου υδροφόρου ορίζοντα, υγειονομικά χαρακτηριστικά της περιοχής στην περιοχή υδροληψίας, υπάρχουσες και πιθανές πηγές ρύπανσης του εδάφους και του υδροφόρου ορίζοντα.

με επιφανειακή πηγή παροχής νερού - αναλύσεις ποιότητας νερού, υδρολογικά δεδομένα, ελάχιστες και μέσες απορρίψεις νερού, συμμόρφωση με την προβλεπόμενη πρόσληψη νερού, υγειονομικά χαρακτηριστικά της λεκάνης, βιομηχανική ανάπτυξη, παρουσία και πιθανότητα εμφάνισης πηγών οικιακής, βιομηχανικής και γεωργική ρύπανση στην περιοχή της προτεινόμενης υδροληψίας. Χαρακτηριστικό γνώρισμα του νερού από επιφανειακές πηγές είναι η παρουσία μεγάλης επιφάνειας νερού, η οποία βρίσκεται σε άμεση επαφή με την ατμόσφαιρα και είναι υπό την επίδραση της ακτινοβολούμενης ενέργειας του ήλιου, η οποία δημιουργεί ευνοϊκές συνθήκες για την ανάπτυξη της υδρόβιας χλωρίδας και πανίδας , την ενεργή ροή των διαδικασιών αυτοκάθαρσης.

Ωστόσο, το νερό των ανοιχτών δεξαμενών υπόκειται σε εποχιακές διακυμάνσεις στη σύνθεση, περιέχει διάφορες ακαθαρσίες - ορυκτές και οργανικές ουσίες, καθώς και βακτήρια και ιούς, και κοντά σε μεγάλους οικισμούς και βιομηχανικές επιχειρήσεις, είναι πιθανό να μολυνθεί με διάφορες χημικές ουσίες και μικροοργανισμούς .

Το νερό του ποταμού χαρακτηρίζεται από υψηλή θολότητα και χρώμα, παρουσία μεγάλης ποσότητας οργανικής ύλης και βακτηρίων, χαμηλή αλατότητα και σκληρότητα. Η υγειονομική ποιότητα του νερού του ποταμού είναι χαμηλή λόγω της ρύπανσης του με λύματα από κατοικημένες πόλεις και πόλεις.

Το νερό της λίμνης και το νερό από ταμιευτήρες χαρακτηρίζονται από χαμηλή περιεκτικότητα σε αιωρούμενα σωματίδια, υψηλή οξειδωτική ικανότητα χρώματος και υπερμαγγανικού· συχνά παρατηρείται άνθηση του νερού λόγω της ανάπτυξης φυκών. Το νερό της λίμνης έχει διαφορετικό βαθμό μεταλλοποίησης. Αυτά τα νερά δεν είναι ασφαλή από επιδημιολογική άποψη.

Στα επιφανειακά υδάτινα ρεύματα, οι διαδικασίες αυτοκαθαρισμού του νερού συμβαίνουν λόγω φυσικών, χημικών και βιολογικών αντιδράσεων. Υπό την επίδραση βιοχημικών διεργασιών με τη συμμετοχή των απλούστερων υδρόβιων οργανισμών, πεθαίνουν ανταγωνιστικά μικρόβια, αντιβιοτικά βιολογικής προέλευσης, παθογόνα βακτήρια και ιοί.

Ο κύκλος του νερού στον παγκόσμιο φυσικό κύκλο: 1 - παγκόσμιος ωκεανός. 2 – έδαφος και υπόγεια ύδατα. 3 - χερσαία επιφανειακά ύδατα. 4 - χιόνι και πάγος. 5 - διαπνοή? 6 - απορροή ποταμού (επιφανειακή). 7 - νερό στην ατμόσφαιρα με τη μορφή ατμών και ατμοσφαιρικής υγρασίας.

Κατά κανόνα, οι διαδικασίες αυτοκαθαρισμού δεν παρέχουν την ποιότητα του νερού που απαιτείται για τις οικιακές ανάγκες και τις ανάγκες πόσης, επομένως, όλα τα επιφανειακά ύδατα υποβάλλονται σε διαδικασίες καθαρισμού με υποχρεωτική επακόλουθη απολύμανση.

Το νερό από υπόγειες πηγές πρόσληψης νερού έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα έναντι των επιφανειακών: προστασία από εξωτερικές επιδράσεις και ασφάλεια από επιδημιολογική άποψη.

Το θαλασσινό νερό περιέχει μεγάλη ποσότητα μεταλλικών αλάτων. Χρησιμοποιείται στη βιομηχανική παροχή νερού για ψύξη, και ελλείψει γλυκού νερού, για σκοπούς παροχής οικιακού και πόσιμου νερού μετά την αφαλάτωση.

Η χρήση νερού από υπόγειες πηγές πρόσληψης νερού για ύδρευση έχει μια σειρά πλεονεκτημάτων έναντι των επιφανειακών πηγών. Τα σημαντικότερα από αυτά είναι η προστασία από εξωτερικές επιδράσεις και, κατά συνέπεια, η ασφάλεια από επιδημιολογική άποψη.

Η συσσώρευση και η κίνηση των υπόγειων υδάτων εξαρτάται από τη δομή των πετρωμάτων, τα οποία, σε σχέση με το νερό, χωρίζονται σε αδιαπέραστα (αδιαπέραστα) και διαπερατά. Αδιάβροχα περιλαμβάνουν: γρανίτη, άργιλο, ασβεστόλιθο. έως διαπερατά - άμμος, χαλίκι, βότσαλα και σπασμένα πετρώματα.

Σύμφωνα με τις συνθήκες εμφάνισης, τα υπόγεια ύδατα χωρίζονται σε εδαφικά, εδάφη και διαστρωτικά.

Τα νερά του εδάφους βρίσκονται πιο κοντά στην επιφάνεια, δεν προστατεύονται από κανένα αδιάβροχο στρώμα. Και ως αποτέλεσμα, η σύνθεση του νερού του εδάφους παρουσιάζει έντονες διακυμάνσεις στη σύνθεση τόσο σε σύντομες περιόδους (βροχή, ξηρασία κ.λπ.) όσο και σε εποχές, για παράδειγμα, λιώσιμο χιονιού. Δεδομένου ότι το ατμοσφαιρικό νερό μπορεί εύκολα να εισέλθει στο έδαφος, η χρήση του εδαφικού νερού για την παροχή νερού απαιτεί ένα σύστημα καθαρισμού και υποχρεωτικής απολύμανσης.

Τα υπόγεια ύδατα βρίσκονται κάτω από τα εδαφικά ύδατα, το βάθος εμφάνισης είναι από δύο έως αρκετές δεκάδες μέτρα. συσσωρεύονται στο πρώτο αδιάβροχο στρώμα, αλλά δεν έχουν επάνω αδιάβροχο στρώμα. Η ανταλλαγή νερού μπορεί να συμβεί μεταξύ των υπόγειων και εδαφικών υδάτων, επομένως η ποιότητα των εδαφικών υδάτων επηρεάζει την κατάσταση των υπόγειων υδάτων. Η σύνθεση των υπόγειων υδάτων υπόκειται σε μικρές διακυμάνσεις και είναι ουσιαστικά σταθερή. Κατά τη διαδικασία φιλτραρίσματος μέσω του στρώματος του εδάφους, το νερό καθαρίζεται από ορυκτές ακαθαρσίες και εν μέρει από βακτήρια και μικροοργανισμούς. Τα υπόγεια ύδατα είναι η πιο κοινή πηγή ύδρευσης στις αγροτικές περιοχές.

Το νερό κάτω από το ρεύμα είναι το νερό που εξάγεται από πηγάδια, το βάθος του οποίου αντιστοιχεί στα σημάδια του πυθμένα ενός ρέματος, ποταμού ή λίμνης. Μπορεί να συμβεί διείσδυση του νερού του ποταμού στο στρώμα του εδάφους, αυτά τα νερά ονομάζονται επίσης υπορροή. Η σύνθεση των υπόγειων υδάτων υπόκειται σε διάφορες διακυμάνσεις και δεν είναι πολύ αξιόπιστη όσον αφορά τις συνθήκες υγιεινής. και η χρήση αυτών των υδάτων για το σύστημα ύδρευσης απαιτεί καθαρισμό και απολύμανση.

Μια πηγή είναι μια πηγή νερού που ρέει στην επιφάνεια από μόνη της. Η παρουσία ενός ελατηρίου υποδηλώνει την παρουσία ενός αδιάβροχου στρώματος στα βάθη, που υποστηρίζει ένα αδιάβροχο στρώμα κορεσμένο με υγρασία. Η ποιότητα και η σύσταση του νερού της πηγής καθορίζεται από τα υπόγεια νερά που το τροφοδοτούν.

Τα ενδιάμεσα νερά βρίσκονται ανάμεσα σε δύο αδιαπέραστα πετρώματα. Το επάνω αδιάβροχο στρώμα προστατεύει αυτά τα νερά από τη διείσδυση κατακρήμνισηκαι υπόγεια νερά. Λόγω της βαθιάς εμφάνισης, οι διακυμάνσεις στη σύσταση του νερού είναι ασήμαντες, τα νερά είναι τα πιο υγιεινά από άποψη υγείας.

Η ρύπανση των διαστρωματικών υδάτων συμβαίνει εξαιρετικά σπάνια: μόνο όταν παραβιάζεται η ακεραιότητα των αδιάβροχων στρωμάτων ή ελλείψει επίβλεψης παλαιών γεωτρήσεων που λειτουργούν για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Τα ενδιάμεσα νερά μπορούν να έχουν μια φυσική έξοδο στην επιφάνεια με τη μορφή ανερχομένων πηγών ή πηγών - αυτά τα νερά είναι τα πλέον κατάλληλα για ένα σύστημα παροχής πόσιμου νερού.

Σημειωτέον ότι δεν υπάρχει ενιαία σύνθεση νερού, αφού ακόμη και το αρτεσιανό νερό, που βρίσκεται στο ίδιο βάθος, μπαίνει στο σπίτι μας, περνώντας από διάφορους βράχους, ενώ αλλάζει τη σύστασή του.

2. Ταξινόμηση μεθόδων απολύμανσης

Στην τεχνολογία επεξεργασίας νερού, υπάρχουν πολλές μέθοδοι απολύμανσης νερού, οι οποίες μπορούν να χωριστούν υπό όρους σε δύο κύριες κατηγορίες - χημικές και φυσικές, καθώς και ο συνδυασμός τους.

Στις χημικές μεθόδους, η απολύμανση επιτυγχάνεται με την εισαγωγή βιολογικά ενεργών ενώσεων στο νερό.

Με φυσικές μεθόδους, το νερό αντιμετωπίζεται με διάφορες φυσικές επιρροές.

Οι μέθοδοι απολύμανσης νερού με χημικά ή αντιδραστήρια περιλαμβάνουν την εισαγωγή ισχυρών οξειδωτικών παραγόντων, οι οποίοι χρησιμοποιούνται ως χλώριο, διοξείδιο του χλωρίου, όζον, ιώδιο, υποχλωριώδες νάτριο και ασβέστιο, υπεροξείδιο του υδρογόνου, υπερμαγγανικό κάλιο. Από τα παραπάνω οξειδωτικά μέσα, το χλώριο, το όζον, το υποχλωριώδες νάτριο, το διοξείδιο του χλωρίου βρίσκουν πρακτική εφαρμογή σε συστήματα απολύμανσης νερού. Μια άλλη χημική μέθοδος - ολιγοδυναμία - η επίδραση στο νερό ιόντων ευγενών μετάλλων.

Στην περίπτωση απολύμανσης του πόσιμου νερού με χημική μέθοδο, για να επιτευχθεί σταθερό απολυμαντικό αποτέλεσμα, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί σωστά η δόση του εγχυόμενου αντιδραστηρίου και να διασφαλιστεί επαρκής διάρκεια επαφής του με το νερό. Σε αυτή την περίπτωση, υπολογίζεται η δόση του αντιδραστηρίου ή πραγματοποιείται δοκιμαστική απολύμανση σε μοντέλο διαλύματος/αντικειμένου.

Η δόση του αντιδραστηρίου υπολογίζεται με μια περίσσεια (υπολειμματικό χλώριο), η οποία εγγυάται την καταστροφή των μικροοργανισμών, ακόμη και αν εισέλθουν στο νερό για κάποιο χρονικό διάστημα μετά την απολύμανσή του, γεγονός που εξασφαλίζει παρατεταμένη δράση.

Μέθοδοι φυσικής απολύμανσης:

– υπεριώδης ακτινοβολία.

– θερμική επίδραση·

– υπερηχητική επίδραση.

- έκθεση σε ηλεκτρική εκκένωση.

Με τις φυσικές μεθόδους απολύμανσης του νερού, είναι απαραίτητο να φέρουμε μια δεδομένη ποσότητα ενέργειας σε μια μονάδα του όγκου του, που ορίζεται ως το γινόμενο της έντασης έκθεσης (ισχύς ακτινοβολίας) και του χρόνου επαφής.

Η αποτελεσματικότητα της απολύμανσης του νερού με χημικές και φυσικές μεθόδους εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις ιδιότητες του νερού, καθώς και από τα βιολογικά χαρακτηριστικά των μικροοργανισμών, δηλαδή την αντοχή τους σε αυτές τις επιδράσεις.

Η επιλογή της μεθόδου, η αξιολόγηση της οικονομικής σκοπιμότητας της χρήσης μιας ή άλλης μεθόδου απολύμανσης νερού καθορίζεται από την πηγή παροχής νερού, τη σύνθεση του νερού, τον τύπο του εγκατεστημένου εξοπλισμού των υδραυλικών έργων και τη θέση του (απομακρυσμένη από τους καταναλωτές ), το κόστος των αντιδραστηρίων και του εξοπλισμού απολύμανσης.

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι καμία από τις μεθόδους απολύμανσης δεν είναι καθολική και η καλύτερη. Κάθε μέθοδος έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

3. Κανονιστικά και τεχνικά έγγραφα υδατικής και υγειονομικής νομοθεσίας

Το νερό που καταναλώνουν οι άνθρωποι που ζουν σε μια μεγάλη ποικιλία συνθηκών προέρχεται από πολλές πηγές. Αυτά μπορεί να είναι ποτάμια, λίμνες, βάλτοι, δεξαμενές, πηγάδια, αρτεσιανά πηγάδια κ.λπ. Κατά συνέπεια, το νερό που εξάγεται από πηγές διαφορετικής προέλευσης διαφέρει ως προς τις ποιότητες και τις ιδιότητές του.

Υπάρχει μεγάλη πιθανότητα ακόμη και το νερό από κοντινές πηγές να διαφέρει πολύ σε ποιότητα.

Βιομηχανικές επιχειρήσεις, σανατόρια, εμπορικές εταιρείες, νοσοκομεία και άλλα ιατρικά ιδρύματα, κάτοικοι της υπαίθρου και κάτοικοι μεγαλουπόλεων - όλα έχουν τις δικές τους, ιδιαίτερες απαιτήσεις για την ποιότητα του νερού.

Γι' αυτό είναι απαραίτητος ο καθαρισμός και η απολύμανση του νερού όταν η ποιότητα του νερού δεν ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις των καταναλωτών.

Οι απαιτήσεις για την ποιότητα και την ασφάλεια του νερού καθορίζονται στα ακόλουθα κύρια κανονιστικά έγγραφα που παρατίθενται στον Πίνακα. ένας.

Τραπέζι 1

Υπάρχουν επίσης τεχνολογικά πρότυπα και απαιτήσεις που σχετίζονται με το σχεδιασμό συστημάτων επεξεργασίας νερού (Πίνακας 2).

πίνακας 2

Καθορίζεται η επιδημιολογική ασφάλεια του νερού συνολικός αριθμόςμικροοργανισμούς και τον αριθμό των βακτηρίων της ομάδας Escherichia coli. Σύμφωνα με μικροβιολογικούς δείκτες, το νερό πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις που δίνονται στον Πίνακα. 3.

Πίνακας 3

*Ενδεικτικές παράμετροι ποιότητας νερού. Μόνο για σκοπούς παρακολούθησης, τα κράτη μέλη μπορούν να καθορίσουν πρόσθετες παραμέτρους στην επικράτειά τους ή σε τμήμα της, αλλά η εισαγωγή τους δεν πρέπει να βλάπτει την ανθρώπινη υγεία.

**Απαιτούμενες παράμετροι.

4. Επεξεργασία νερού με ισχυρά οξειδωτικά

Η απολύμανση του νερού με μεθόδους αντιδραστηρίων πραγματοποιείται με την προσθήκη διαφόρων χημικών απολυμαντικών στο νερό ή με την πραγματοποίηση ειδικών εκδηλώσεων. Η χρήση χημικών ουσιών στην επεξεργασία του νερού συνήθως οδηγεί στο σχηματισμό χημικών υποπροϊόντων. Ωστόσο, ο κίνδυνος για την υγεία από τις επιπτώσεις τους είναι αμελητέος σε σύγκριση με τον κίνδυνο που σχετίζεται με επιβλαβείς μικροοργανισμούς που αναπτύσσονται στο νερό λόγω της έλλειψης απολύμανσής του ή της κακής ποιότητας του.

Το Υπουργείο Υγείας έχει εγκρίνει τη χρήση περισσότερων από 200 απολυμαντικών και αποστειρωτών νερού.

Σε αυτή την ενότητα, εξετάζουμε τα κύρια απολυμαντικά που χρησιμοποιούνται στα ρωσικά συστήματα ύδρευσης.

4.1. Χλωρίωση

Το χλώριο ανακαλύφθηκε από τον Σουηδό χημικό Scheele το 1774. Από φέτος ξεκινά η ιστορία της χρήσης αντιδραστηρίων που περιέχουν ενεργό χλώριο (για περισσότερους από δύο αιώνες). Σχεδόν αμέσως, ανακαλύφθηκε η λευκαντική του δράση στις φυτικές ίνες - λινό και βαμβάκι -. Μετά από αυτή την ανακάλυψη, το 1785 ο Γάλλος χημικός Claude Louis Berthollet χρησιμοποίησε χλώριο για τη λεύκανση υφασμάτων και χαρτιού σε βιομηχανική κλίμακα.

Αλλά μόνο τον XIX αιώνα. διαπιστώθηκε ότι το "χλωριούχο νερό" (όπως ονομαζόταν εκείνη την εποχή το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του χλωρίου με το νερό) είχε επίσης απολυμαντική δράση. Μπορούμε να υποθέσουμε ότι το χλώριο έχει χρησιμοποιηθεί ως απολυμαντικό από το 1846, όταν εισήχθη η πρακτική του ξεπλύματος των χεριών με «χλωριούχο νερό» για τους γιατρούς σε ένα από τα νοσοκομεία της Βιέννης.

Το 1888, στο Διεθνές Συνέδριο Υγιεινής στη Βιέννη, αναγνωρίστηκε ότι πολλές μεταδοτικές ασθένειες μπορούν να μεταδοθούν μέσω του πόσιμου νερού, συμπεριλαμβανομένης μιας τόσο επικίνδυνης και διαδεδομένης εκείνης της εποχής όπως η χολέρα. Μάλιστα, αυτό το συνέδριο λειτούργησε ως ώθηση για την αναζήτηση του πιο αποτελεσματικού τρόπου απολύμανσης του νερού. Η ανάπτυξη του θέματος της χλωρίωσης για την απολύμανση του πόσιμου νερού συνδέεται με την κατασκευή αγωγών ύδρευσης σε μεγάλες πόλεις. Για πρώτη φορά χρησιμοποιήθηκε για το σκοπό αυτό στη Νέα Υόρκη το 1895. Στη Ρωσία, το χλώριο χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά για την απολύμανση του πόσιμου νερού στις αρχές του 20ου αιώνα. Στην Πετρούπολη.

Επί του παρόντος, η πιο κοινή μέθοδος απολύμανσης του νερού είναι η χρήση χλωρίου και των ενώσεων του. Πάνω από το 90% του νερού (η συντριπτική πλειοψηφία) υφίσταται χλωρίωση. Η τεχνολογική απλότητα της διαδικασίας χλωρίωσης και η διαθεσιμότητα αντιδραστηρίων εξασφάλισαν την ευρεία εισαγωγή της χλωρίωσης στην πρακτική της παροχής νερού.

Το σημαντικότερο πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου απολύμανσης είναι η δυνατότητα διασφάλισης της μικροβιολογικής ασφάλειας του νερού σε οποιοδήποτε σημείο του δικτύου διανομής, ανά πάσα στιγμή, κατά τη μεταφορά του στον χρήστη, ακριβώς λόγω των επιπτώσεων. Μετά την εισαγωγή ενός παράγοντα χλωρίωσης στο νερό, διατηρεί τη δραστηριότητά του ενάντια στα μικρόβια για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, αναστέλλει τα ενζυμικά τους συστήματα σε όλη τη διαδρομή του νερού μέσω των δικτύων ύδρευσης από την εγκατάσταση επεξεργασίας νερού (πρόσληψη νερού) σε κάθε καταναλωτή. .

Λόγω των οξειδωτικών ιδιοτήτων και των συνεπειών της, η χλωρίωση εμποδίζει την ανάπτυξη φυκιών, βοηθά στην απομάκρυνση του σιδήρου και του μαγγανίου από το νερό, καταστρέφει το υδρόθειο, αποχρωματίζει το νερό, διατηρεί τη μικροβιολογική καθαρότητα των φίλτρων κ.λπ.

4.2. Μέθοδος χλωρίωσης

Κατά την επιλογή μιας μεθόδου χλωρίωσης (επεξεργασία του νερού με χλώριο ή άλλους παράγοντες χλωρίου), είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ο επιδιωκόμενος σκοπός της διαδικασίας χλωρίωσης, η φύση των ρύπων που υπάρχουν στο νερό και οι ιδιαιτερότητες των διακυμάνσεων στη σύνθεση νερού ανάλογα με την εποχή. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί ειδικά χαρακτηριστικάτεχνολογικό σχέδιο επεξεργασίας νερού και εξοπλισμού που περιλαμβάνονται στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας.

Σύμφωνα με τους στόχους, όλες οι μέθοδοι μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλες κατηγορίες: πρωτογενή (προχλωρίωση, προχλωρίωση) και τελική (τελική) χλωρίωση.

Πρωτογενής χλωρίωση - η εισαγωγή χλωρίου ή αντιδραστηρίων που περιέχουν χλώριο στο νερό πραγματοποιείται όσο το δυνατόν πιο κοντά στην πηγή πρόσληψης νερού. Σύμφωνα με τους στόχους της, η πρωτογενής χλωρίωση χρησιμεύει όχι μόνο για την απολύμανση του νερού, αλλά και για την εντατικοποίηση των διαδικασιών καθαρισμού του νερού από ακαθαρσίες, για παράδειγμα, αφαίρεση σιδήρου, πήξη. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται μεγάλες δόσεις χλωρίου, το στάδιο αποχλωρίωσης, κατά κανόνα, απουσιάζει, καθώς η περίσσεια ποσότητα χλωρίου απομακρύνεται πλήρως σε άλλα στάδια καθαρισμού του νερού.

Το φινίρισμα ή η τελική χλωρίωση είναι η διαδικασία απολύμανσης του νερού, που πραγματοποιείται ως το τελευταίο στάδιο της προετοιμασίας του, δηλαδή όλοι οι ρύποι έχουν ήδη αφαιρεθεί προηγουμένως και το χλώριο χρησιμοποιείται μόνο για απολύμανση.

Η χλωρίωση πραγματοποιείται τόσο σε μικρές δόσεις χλωρίου - κανονική χλωρίωση, όσο και σε υψηλές δόσεις - υπερχλωρίωση.

Η κανονική χλωρίωση χρησιμοποιείται όταν το νερό λαμβάνεται από πηγές που είναι αξιόπιστες από υγειονομική άποψη. Οι δόσεις χλωρίου θα πρέπει να παρέχουν την απαραίτητη βακτηριοκτόνο δράση χωρίς να επιδεινώνουν τους οργανοληπτικούς δείκτες ποιότητας του νερού. Η επιτρεπόμενη ποσότητα υπολειπόμενου χλωρίου μετά από 30 λεπτά επαφής του νερού με το χλώριο δεν είναι μεγαλύτερη από 0,5 mg/l.

ΕπαναχλωρίωσηΧρησιμοποιείται κατά τη λήψη νερού από πηγές που χαρακτηρίζονται από μεγάλες διακυμάνσεις στη σύσταση, ιδίως όσον αφορά τους μικροβιολογικούς δείκτες, και σε περίπτωση που η κανονική χλωρίωση δεν δίνει σταθερό βακτηριοκτόνο αποτέλεσμα. Επίσης, η επαναχλωρίωση χρησιμοποιείται παρουσία φαινολών στο νερό, όταν η κανονική χλωρίωση οδηγεί μόνο σε επιδείνωση των οργανοληπτικών δεικτών ποιότητας του νερού. Η αναχλωρίωση εξαλείφει πολλές δυσάρεστες γεύσεις και οσμές και σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον καθαρισμό του νερού από τοξικές ουσίες. Η δόση του υπολειπόμενου χλωρίου κατά την επαναχλωρίωση ρυθμίζεται συνήθως στην περιοχή από 1–10 mg/l. Η περίσσεια του υπολειμματικού χλωρίου στη συνέχεια απομακρύνεται με αποχλωρίωση του νερού. μια μικρή περίσσεια - αερισμός. μεγαλύτερη ποσότητα - με την προσθήκη αναγωγικού παράγοντα - dechlor (θειοθειικό ή θειώδες νάτριο, δισθειώδες νάτριο, αμμωνία, διοξείδιο του θείου, ενεργός άνθρακας).

Συνδυασμένες μέθοδοι χλωρίωσης,δηλ. η επεξεργασία νερού με χλώριο μαζί με άλλα βακτηριοκτόνα σκευάσματα χρησιμοποιείται για την ενίσχυση της δράσης του χλωρίου ή τη σταθεροποίησή του στο νερό για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Οι συνδυασμένες μέθοδοι χλωρίωσης χρησιμοποιούνται συνήθως για την επεξεργασία μεγάλων ποσοτήτων νερού σε σταθερούς σωλήνες νερού. Οι συνδυασμένες μέθοδοι περιλαμβάνουν: χλωρίωση με μαγγανίωση, μεθόδους χλωριούχου αργύρου και χλωριούχου χαλκού, καθώς και χλωρίωση με αμμωνία.

Παρά το γεγονός ότι η χλωρίωση εξακολουθεί να είναι η πιο κοινή μέθοδος απολύμανσης, αυτή η μέθοδος έχει επίσης ορισμένους περιορισμούς στην εφαρμογή της, για παράδειγμα:

- ως αποτέλεσμα της χλωρίωσης στο επεξεργασμένο νερό, μπορούν να σχηματιστούν οργανικές ενώσεις χλωρίου (OCs).

- οι παραδοσιακές μέθοδοι χλωρίωσης σε ορισμένες περιπτώσεις δεν αποτελούν εμπόδιο για τη διείσδυση ορισμένων βακτηρίων και ιών στο νερό.

- η χλωρίωση του νερού, που πραγματοποιήθηκε σε μεγάλη κλίμακα, έχει προκαλέσει ευρεία εξάπλωση μικροοργανισμών ανθεκτικών στο χλώριο.

- τα διαλύματα των αντιδραστηρίων που περιέχουν χλώριο είναι διαβρωτικά, γεγονός που μερικές φορές προκαλεί ταχεία φθορά του εξοπλισμού.

Συνδυασμένες μέθοδοι χλωρίωσης, επεξεργασία νερού με χλώριο μαζί με άλλα βακτηριοκτόνα σκευάσματα, χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση της δράσης του χλωρίου ή τη σταθεροποίησή του στο νερό για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

Προκειμένου να διασφαλιστεί η δημόσια υγεία, πολλές χώρες έχουν θεσπίσει κρατικούς κανονισμούς που περιορίζουν την περιεκτικότητα σε COS στο πόσιμο νερό. Στη Ρωσία, 74 δείκτες είναι τυποποιημένοι, για παράδειγμα:

– χλωροφόρμιο – 0,2 mg/l;

– διχλωροβρωμομεθάνιο – 0,03 mg/l;

- τετραχλωράνθρακας - 0,006 mg / l.

Επί του παρόντος, οι μέγιστες επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις για ουσίες που είναι υποπροϊόντα χλωρίωσης καθορίζονται σε διάφορες ανεπτυγμένες χώρες στο εύρος από 0,06 έως 0,2 mg/l, που αντιστοιχεί σε σύγχρονα επιστημονικά δεδομένα για τον βαθμό κινδύνου για την υγεία τους.

Η διαδικασία σχηματισμού COS είναι αρκετά περίπλοκη, εκτείνεται χρονικά έως και αρκετές ώρες και εξαρτάται από πολλούς παράγοντες: τη δόση του χλωρίου, τη συγκέντρωση οργανικών ουσιών στο νερό, τον χρόνο επαφής, τη θερμοκρασία, την τιμή του pH του νερού, την αλκαλικότητα κ.λπ. Ο κύριος λόγος για τον σχηματισμό του COS στο νερό είναι η παρουσία οργανικών χουμικών και φουλβικών οξέων, καθώς και μεταβολιτών φυκιών. Για την εξάλειψη αυτών των ακαθαρσιών, απαιτείται στη συνέχεια πρόσθετος καθαρισμός του νερού με φίλτρα άνθρακα. Ο πιο εντατικός σχηματισμός COS συμβαίνει κατά την προκαταρκτική χλωρίωση, όταν μεγάλες δόσεις χλωρίου τροφοδοτούνται σε μη επεξεργασμένο νερό που περιέχει σημαντική ποσότητα οργανικών ουσιών. Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι για την πρόληψη του σχηματισμού COS: διόρθωση του συστήματος χλωρίωσης και άρνηση χρήσης χλωρίου ως κύριας μεθόδου απολύμανσης του νερού.

Κατά τη διόρθωση του συστήματος χλωρίωσης, ο τόπος εισαγωγής του κύριου μέρους του χλωρίου μεταφέρεται στο τέλος του τεχνολογικού προγράμματος επεξεργασίας νερού, το οποίο θα επιτρέψει την άρνηση παροχής μεγάλων δόσεων χλωρίου σε μη επεξεργασμένο νερό. Κατά την επιλογή αυτού του σχήματος, μια σημαντική απαίτηση είναι η απομάκρυνση οργανικών ενώσεων (πρόδρομων ουσιών του σχηματισμού COS) πριν από την εισαγωγή του χλωρίου. Η αποφυγή της προχλωρίωσης και η μεταφορά της κύριας δόσης χλωρίου στο τέλος της μονάδας επεξεργασίας είναι συνήθως αρκετή για να λύσει το πρόβλημα που σχετίζεται με το σχηματισμό COS. Ωστόσο, αυτό οδηγεί σε σημαντική μείωση της αποτελεσματικότητας της απολύμανσης του νερού και μείωση της αξίας των εγκαταστάσεων επεξεργασίας ως φραγμού.

Η χλωρίωση του νερού είναι ένα αξιόπιστο μέσο για την πρόληψη της εξάπλωσης επιδημιών, καθώς τα περισσότερα παθογόνα βακτήρια (βάκιλοι τυφοειδής, φυματίωσης και δυσεντερίας, ιοί χολέρας, πολιομυελίτιδας και εγκεφαλίτιδας) είναι πολύ ασταθή σε χλώριο.

Είναι σκόπιμο να μιλήσουμε για τον αποκλεισμό του χλωρίου στην πρωτογενή απολύμανση μόνο εάν υπάρχουν οργανικές ενώσεις στο νερό, οι οποίες, όταν αλληλεπιδρούν με το χλώριο (και τον υποχλωριώδες), σχηματίζουν τριαλομεθάνια που επηρεάζουν αρνητικά το ανθρώπινο σώμα.

Για τη χλωρίωση του νερού χρησιμοποιούνται ουσίες όπως το ίδιο το χλώριο (υγρό ή αέριο), το υποχλωριώδες νάτριο, το διοξείδιο του χλωρίου και άλλες ουσίες που περιέχουν χλώριο.

4.2.1. Χλώριο

Το χλώριο είναι η πιο κοινή ουσία που χρησιμοποιείται για την απολύμανση του πόσιμου νερού. Αυτό οφείλεται στην υψηλή του απόδοση, στην απλότητα του τεχνολογικού εξοπλισμού που χρησιμοποιείται, στο χαμηλό κόστος του αντιδραστηρίου που χρησιμοποιείται - υγρό ή αέριο χλώριο - και στη σχετική ευκολία συντήρησης.

Το χλώριο είναι εύκολα διαλυτό στο νερό, μετά την ανάμειξη του αερίου χλωρίου με νερό, δημιουργείται μια ισορροπία σε ένα υδατικό διάλυμα:

HClO H + + OSl -

Η παρουσία υποχλωριώδους οξέος σε υδατικά διαλύματα χλωρίου και τα ανιόντα που προκύπτουν από τη διάστασή του OSl - έχουν ισχυρές βακτηριοκτόνες ιδιότητες. Το υποχλωριώδες οξύ είναι σχεδόν 300 φορές πιο δραστικό από τα υποχλωριώδες ιόντα. ClO - . Αυτό εξηγείται από τη μοναδική ικανότητα HClO διεισδύουν στα βακτήρια μέσω των μεμβρανών τους. Το υποχλωριώδες οξύ είναι ευαίσθητο σε αποσύνθεση στο φως:

2HClO -> 2O + 2HCl -> O 2 + 2HCl

με σχηματισμό υδροχλωρικού οξέος και ατομικού οξυγόνου ως ενδιάμεσου, που είναι και ο ισχυρότερος οξειδωτικός παράγοντας.

Η επεξεργασία του νερού με χλώριο πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας τους λεγόμενους χλωριωτές, στους οποίους το αέριο (εξατμισμένο) χλώριο απορροφάται από το νερό. Το προκύπτον χλωριωμένο νερό από τον χλωριωτή τροφοδοτείται αμέσως στον τόπο κατανάλωσης του. Παρά το γεγονός ότι αυτή η μέθοδος επεξεργασίας νερού είναι η πιο κοινή, έχει επίσης μια σειρά από μειονεκτήματα. Πρώτα απ 'όλα, η πολύπλοκη μεταφορά και αποθήκευση μεγάλων όγκων υγρού χλωρίου υψηλής τοξικότητας. Με μια τέτοια οργάνωση της διαδικασίας, υπάρχουν αναπόφευκτα δυνητικά επικίνδυνα στάδια - πρώτα απ 'όλα, η εκφόρτωση δοχείων με υγρό χλώριο και η εξάτμισή του για μετατροπή σε μορφή εργασίας.

Η δημιουργία αποθεμάτων χλωρίου σε αποθήκες αποτελεί κίνδυνο όχι μόνο για το προσωπικό λειτουργίας του εργοστασίου, αλλά και για τους κατοίκους των γειτονικών σπιτιών. Ως εναλλακτική λύση στη χλωρίωση, τα τελευταία χρόνια, η επεξεργασία νερού με διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου (NaClO) χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο· αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται τόσο σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού όσο και σε μικρές εγκαταστάσεις, συμπεριλαμβανομένων των ιδιωτικών κατοικιών.

4.2.2. διοξείδιο του χλωρίου

Το διοξείδιο του χλωρίου χρησιμοποιείται για την απολύμανση του νερού στην Ευρώπη, τις ΗΠΑ και τη Ρωσία. Στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1944 τέθηκε σε λειτουργία ένα από τα πρώτα συστήματα απολύμανσης του πόσιμου νερού με διοξείδιο του χλωρίου, το σύστημα Καταρράκτες του Νιαγάρα. Στη Γερμανία, το διοξείδιο του χλωρίου χρησιμοποιείται από το 1959. Η παγκόσμια εμπειρία στη χρήση διοξειδίου του χλωρίου και πολυάριθμες μελέτες έχουν δείξει την αποτελεσματικότητά του στην προετοιμασία και την απολύμανση πόσιμου, βιομηχανικού και λυμάτων.

Οι κύριες μέθοδοι για την παραγωγή διοξειδίου του χλωρίου

Υπάρχουν τρεις κύριες μέθοδοι για την παραγωγή διοξειδίου του χλωρίου:

– αλληλεπίδραση χλωριώδους νατρίου με υδροχλωρικό οξύ:

5NaClO 2 + 4HCl = 4ClO 2 + 5NaCl + 2H 2 O;

- αλληλεπίδραση χλωριώδους νατρίου με μοριακό χλώριο, (υποχλωριώδες νάτριο, υποχλωριώδες οξύ). Η αντίδραση πραγματοποιείται με την εισαγωγή αερίου χλωρίου σε διάλυμα χλωριώδους νατρίου υπό κενό:

2NaClO 2 + Cl 2 = 2ClO 2 + 2NaCl;

– αλληλεπίδραση χλωρικού νατρίου με θειικό οξύ και υπεροξείδιο του υδρογόνου:

2NaClO 3 + H 2 SO 4 + 2H 2 O \u003d 2ClO 2 + 2O 2 + Na 2 SO 4

Η αποτελεσματική δράση του ClO 2 οφείλεται όχι μόνο στην υψηλή περιεκτικότητα σε απελευθερωμένο χλώριο κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, αλλά και στο προκύπτον ατομικό οξυγόνο.

Επί του παρόντος, υπάρχουν εγκαταστάσεις που χρησιμοποιούν όλες αυτές τις μεθόδους για την παραγωγή διοξειδίου του χλωρίου για την περαιτέρω χρήση του στις διαδικασίες απολύμανσης του πόσιμου νερού. Ο κύριος παράγοντας που εμποδίζει την ευρεία χρήση του διοξειδίου του χλωρίου είναι η αυξημένη εκρηκτικότητά του, η οποία περιπλέκει την παραγωγή, τη μεταφορά και την αποθήκευση. Οι σύγχρονες τεχνολογίες έχουν εξαλείψει αυτό το μειονέκτημα παράγοντας διοξείδιο του χλωρίου απευθείας στο σημείο χρήσης με τη μορφή υδατικού διαλύματος ασφαλούς συγκέντρωσης. Οι διαδικασίες λήψης και δοσολογίας διοξειδίου του χλωρίου στο επεξεργασμένο νερό είναι πλήρως αυτοματοποιημένες και δεν απαιτείται η παρουσία προσωπικού συντήρησης. Από αυτή την άποψη, είναι δυνατή η χρήση του σε εγκαταστάσεις σχετικά μικρής παραγωγικότητας.

Η χρήση διοξειδίου του χλωρίου για την απολύμανση του νερού έχει πολλά πλεονεκτήματα:

- το διοξείδιο του χλωρίου δεν σχηματίζει τριαλομεθάνια όταν αλληλεπιδρά με οργανικές ουσίες, ενώ συμβάλλει στη μείωση των συγκεντρώσεων σιδήρου και μαγγανίου στο νερό.

– είναι αποτελεσματικό οξειδωτικό και απολυμαντικό για όλους τους τύπους μικροοργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των κύστεων (Giardia, Cryptosporidium), των μορφών σπορίων βακτηρίων και ιών.

- το απολυμαντικό αποτέλεσμα είναι πρακτικά ανεξάρτητο από το pH του νερού, ενώ η αποτελεσματικότητα του χλωρίου μειώνεται με την απόκλιση της τιμής του pH από το pH=7,4.

- αρωματίζει το νερό, καταστρέφει τις φαινόλες - πηγές δυσάρεστης γεύσης και οσμής.

– δεν σχηματίζει βρωμικά και οργανοβρωμικά υποπροϊόντα απολύμανσης παρουσία βρωμιδίων.

Το κύριο μειονέκτημα της χρήσης διοξειδίου του χλωρίου είναι ο σχηματισμός υποπροϊόντων - χλωρικών και χλωριόντων, η περιεκτικότητα των οποίων στο πόσιμο νερό πρέπει να ελέγχεται. Σύμφωνα με το SanPiN, η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση χλωριτών είναι 0,2 mg / dm 3 με υγειονομικό και τοξικολογικό περιοριστικό δείκτη που αντιστοιχεί στην τρίτη κατηγορία κινδύνου. Αυτά τα πρότυπα περιορίζουν τη μέγιστη δόση διοξειδίου για την απολύμανση του νερού.

4.2.3. Υποχλωριώδες νάτριο

Εναλλακτικά, τα τελευταία χρόνια, η επεξεργασία νερού με διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου (NaClO) χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο και αυτό το αντιδραστήριο χρησιμοποιείται τόσο σε μεγάλες εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού όσο και σε μικρές εγκαταστάσεις, συμπεριλαμβανομένων των ιδιωτικών κατοικιών.

Υδατικά διαλύματα υποχλωριώδους νατρίου λαμβάνονται χημικά:

Cl 2 + 2NaOH \u003d NaClO + NaCl + H 2 O

ή ηλεκτροχημική μέθοδο σύμφωνα με την αντίδραση:

NaCl + H 2 O \u003d NaClO + H 2.

Η ουσία υποχλωριώδες νάτριο (NaClO) στην καθαρή της χημική μορφή (δηλαδή, χωρίς νερό) είναι μια άχρωμη κρυσταλλική ουσία που αποσυντίθεται εύκολα σε χλωριούχο νάτριο (επιτραπέζιο αλάτι) και οξυγόνο:

2NaClO \u003d 2NaCl + O 2.

Όταν διαλύεται στο νερό, το υποχλωριώδες νάτριο διασπάται σε ιόντα:

Υποχλωριώδες ιόν OCl - υφίσταται υδρόλυση στο νερό, σχηματίζοντας υποχλωριώδες οξύ HOCl:

ОCl - + H 2 O \u003d HOCl + OH -.

Είναι η παρουσία υποχλωριώδους οξέος σε υδατικά διαλύματα υποχλωριώδους νατρίου που εξηγεί τις ισχυρές απολυμαντικές και λευκαντικές του ιδιότητες. Η υψηλότερη βακτηριοκτόνος ικανότητα του υποχλωριώδους εκδηλώνεται σε ουδέτερο περιβάλλον, όταν οι συγκεντρώσεις του HClO και των υποχλωριωδών ανιόντων ClO είναι περίπου ίσες.

Η αποσύνθεση του υποχλωριώδους συνοδεύεται από το σχηματισμό ενός αριθμού ενεργών σωματιδίων, ιδίως ατομικού οξυγόνου, το οποίο έχει υψηλή βιοκτόνο δράση. Τα σωματίδια που προκύπτουν συμμετέχουν στην καταστροφή μικροοργανισμών, αλληλεπιδρώντας με βιοπολυμερή στη δομή τους που είναι ικανά να οξειδωθούν. Η έρευνα έχει αποδείξει ότι αυτή η διαδικασία είναι παρόμοια με αυτή που συμβαίνει φυσικά σε όλους τους ανώτερους οργανισμούς. Ορισμένα ανθρώπινα κύτταρα (ουδετερόφιλα, ηπατοκύτταρα, κ.λπ.) συνθέτουν υποχλωριώδες οξύ και σχετικές ρίζες υψηλής ενεργότητας για την καταπολέμηση μικροοργανισμών και ξένων ουσιών.

Η απολύμανση του νερού και η οξείδωση των ακαθαρσιών χρησιμοποιώντας ηλεκτροχημικά παραγόμενο υποχλωριώδες νάτριο χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στις Ηνωμένες Πολιτείες στα τέλη της δεκαετίας του 1930. ΧΧ αιώνα ... Το υποχλωριώδες νάτριο έχει μια σειρά από πολύτιμες ιδιότητες. Τα υδατικά διαλύματά του δεν έχουν εναιωρήματα και επομένως δεν χρειάζονται καθίζηση, σε αντίθεση με τη χλωρίνη. Η χρήση υποχλωριώδους νατρίου για επεξεργασία νερού δεν προκαλεί αύξηση της σκληρότητάς του, καθώς δεν περιέχει άλατα ασβεστίου και μαγνησίου όπως λευκαντικό ή υποχλωριώδες ασβέστιο.

Η βακτηριοκτόνος δράση του διαλύματος NaClO που λαμβάνεται με ηλεκτρόλυση είναι υψηλότερη από αυτή άλλων απολυμαντικών, η δραστική ουσία των οποίων είναι το ενεργό χλώριο. Επιπλέον, το διάλυμα έχει ακόμη μεγαλύτερη οξειδωτική δράση από τα διαλύματα που παρασκευάζονται με τη χημική μέθοδο, αφού περιέχει περισσότερο υποχλωριώδες οξύ (HClO).

Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι τα υδατικά διαλύματα υποχλωριώδους νατρίου είναι ασταθή και αποσυντίθενται με την πάροδο του χρόνου ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου.

Η βιομηχανία της χώρας μας παράγει υποχλωριώδες νάτριο σε μορφή υδατικών διαλυμάτων διαφόρων συγκεντρώσεων.

Σύμφωνα με το GOST 11086-76, το διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου που λαμβάνεται με τη χημική μέθοδο παράγεται με τη μορφή τριών ποιοτήτων. Ακολουθούν οι δείκτες για τη σύνθεση των προϊόντων.

Το υποχλωριώδες νάτριο σε μορφή διαλύματος (μάρκες A, B ή "Belizna") είναι ένα διάλυμα υποχλωριώδους άλατος (16-19% NaOCl) με ένα μείγμα χλωρίου και υδροξειδίου του νατρίου (pH 12-14). Και τα δύο διαλύματα αποσυντίθενται με την πάροδο του χρόνου. Ο ρυθμός αποσύνθεσης εξαρτάται από τις συνθήκες αποθήκευσης τους.

Ένα διάλυμα αντιδραστηρίου υποχλωριώδους νατρίου δοσολογείται εύκολα, το οποίο σας επιτρέπει να αυτοματοποιήσετε τη διαδικασία απολύμανσης του νερού.

4.2.4. Αντιδραστήρια που περιέχουν χλώριο

Η χρήση αντιδραστηρίων που περιέχουν χλώριο (χλωρίνη, υποχλωριώδες νάτριο και ασβέστιο) για την απολύμανση του νερού είναι λιγότερο επικίνδυνη στη συντήρηση από τη χρήση χλωρίου και δεν απαιτεί πολύπλοκες τεχνολογικές λύσεις. Είναι αλήθεια ότι η διαχείριση του αντιδραστηρίου που χρησιμοποιείται σε αυτήν την περίπτωση είναι πιο επαχθής, γεγονός που σχετίζεται με την ανάγκη αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων παρασκευασμάτων (3-5 φορές περισσότερες από ό,τι όταν χρησιμοποιείται χλώριο). Ο όγκος της κίνησης αυξάνεται κατά το ίδιο ποσό.

Κατά την αποθήκευση, λαμβάνει χώρα μερική αποσύνθεση των αντιδραστηρίων με μείωση της περιεκτικότητας σε χλώριο. Από αυτή την άποψη, είναι απαραίτητο να εξοπλιστεί το σύστημα εξαερισμού εισαγωγής και εξαγωγής και να τηρηθούν τα μέτρα ασφαλείας για το προσωπικό χειρισμού. Τα διαλύματα αντιδραστηρίων που περιέχουν χλώριο είναι διαβρωτικά και απαιτούν εξοπλισμό και αγωγούς κατασκευασμένους από ανοξείδωτα υλικά ή με αντιδιαβρωτική επίστρωση· συνήθως δεν χρησιμοποιούνται για μεμονωμένη παροχή νερού.

4.2.5. Χλωρίωση για ατομική παροχή νερού

Οι εγκαταστάσεις παραγωγής ενεργών αντιδραστηρίων που περιέχουν χλώριο με ηλεκτροχημικές μεθόδους γίνονται όλο και πιο διαδεδομένες, ειδικά σε μικρές μονάδες επεξεργασίας νερού.

Στη Ρωσία, αρκετές επιχειρήσεις προσφέρουν εγκαταστάσεις όπως "Saner", "Sanator", "Chlorel-200" για την παραγωγή υποχλωριώδους νατρίου με ηλεκτρόλυση διαφράγματος κοινού αλατιού.

Τα πιο απλά και συχνά ζητήματα χλωρίωσης του νερού για ατομική παροχή νερού επιλύονται με τη χρήση υποχλωριώδους νατρίου, είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί το διάλυμα Whiteness ως αντιδραστήριο.

Σε πολλούς καταναλωτές δεν αρέσει το γεγονός ότι το νερό της βρύσης μπορεί να μυρίζει χλώριο, αλλά αυτό το πρόβλημα λύνεται εύκολα με την εγκατάσταση ενός φίλτρου άνθρακα.

Οι μέθοδοι επεξεργασίας του νερού με χλωρίωση απαιτούν ακριβή δοσολογία των αντιδραστηρίων στο επεξεργασμένο νερό, καθώς τα αντιδραστήρια είναι εξαιρετικά αντιδραστικά. Για την επίλυση των προβλημάτων της χλωρίωσης, είναι απαραίτητη η χρήση σύγχρονης ψηφιακής τεχνολογίας που παρέχει ακριβή δοσολογία του αντιδραστηρίου σε αναλογία με τον ρυθμό ροής ή τον όγκο του επεξεργασμένου νερού.

Υπάρχει μεγάλη ποικιλία δοσομετρικών αντλιών στην αγορά με διαφορετικές χωρητικότητες.

4.3. Άλλα αλογόνα για απολύμανση νερού

4.3.1. ιωδίωση

Το ιώδιο είναι ένα χημικό στοιχείο από την ομάδα των αλογόνων, των οποίων οι «συγγενείς» είναι το φθόριο, το χλώριο και το βρώμιο, που υποδηλώνεται με το σύμβολο I (από τα ελληνικά ιώδη - μωβ· λατ Iodum), έχει αύξοντα αριθμό 53, ατομικό - 126,90, στερεό πυκνότητα - 4, 94 g / cm 3, σημείο τήξης - 113,5 ° C, σημείο βρασμού - 184,35 ° C. Στη φύση, το ιώδιο συγκεντρώνεται κυρίως στο θαλασσινό νερό (περίπου 0,05 mg/l κατά μέσο όρο). Επιπλέον, βρίσκεται επίσης σε θαλάσσια ιζήματα. Αυτό του επιτρέπει να περάσει στα υπόγεια ύδατα, στα οποία η περιεκτικότητά του μπορεί να φτάσει πάνω από 100 mg/l. Μια τέτοια υψηλή περιεκτικότητα σε ιώδιο είναι επίσης χαρακτηριστική για τις περιοχές των κοιτασμάτων πετρελαίου. Ταυτόχρονα, η περιεκτικότητά του στα επιφανειακά νερά είναι χαμηλή (η συγκέντρωση κυμαίνεται από 1 έως 0,01 μg/l).

Μελέτες δείχνουν ότι η μέθοδος ιωδίωσης είναι αποτελεσματική κατά των βακτηρίων και των ιών και δεν είναι αρκετά αποτελεσματική όταν εκτίθεται σε μικροβιακές τοξίνες και φαινολικές ενώσεις. Ένας άλλος περιορισμός στην εξάπλωση της μεθόδου ιωδίωσης είναι η εμφάνιση μιας συγκεκριμένης οσμής όταν το ιώδιο διαλύεται στο νερό. Επομένως, η ιωδίωση του νερού για τον σκοπό της απολύμανσής του δεν μπορεί να ανταγωνιστεί την παραδοσιακή χλωρίωση, παρά το γεγονός ότι το ιώδιο, σε αντίθεση με το χλώριο, έχει πλεονεκτήματα όπως η αδράνεια σε σχέση με την αμμωνία και τα παράγωγά της, καθώς και αντοχή στην ηλιακή ακτινοβολία. Η επεξεργασία του νερού με ιώδιο για σκοπούς απολύμανσης δεν βρήκε ευρεία κατανομή, αν και έχουν γίνει επανειλημμένα προσπάθειες ιωδίωσης του νερού της βρύσης. Επί του παρόντος, η επεξεργασία νερού με ιώδιο χρησιμοποιείται μόνο σε χαμηλούς ρυθμούς ροής ή σε περιπτώσεις όπου χρησιμοποιούνται ειδικά προγράμματα απολύμανσης νερού. Έτσι, σε ορισμένες περιπτώσεις, το ιώδιο χρησιμοποιείται για την απολύμανση του νερού στις πισίνες.

Το ιώδιο είναι ένα από τα ιχνοστοιχεία, οι λειτουργίες του οποίου στον οργανισμό είναι πολύ διαφορετικές. Συμμετέχει στη σύνθεση των θυρεοειδικών ορμονών, επηρεάζει τις μεταβολικές και αναγεννητικές διεργασίες. Η ανεπαρκής παρουσία ιωδίου στον οργανισμό οδηγεί σε αρνητικές επιπτώσεις. Ωστόσο, ο κίνδυνος για την ανθρώπινη υγεία δεν είναι μόνο η έλλειψη ιωδίου, αλλά και η περίσσεια του. Έτσι, μια αυξημένη ποσότητα ιωδίου στο σώμα οδηγεί σε αλλαγή στα δομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά του θυρεοειδούς αδένα, του ήπατος και των νεφρών.

Όχι πολύ καιρό πριν, εμφανίστηκαν στην αγορά ιωδιούχα ποτά και εμφιαλωμένο νερό. Αυτή η προσέγγιση είναι αναμφίβολα δικαιολογημένη, αφού μόνο ο καταναλωτής, καθοδηγούμενος από ιατρικές ενδείξεις, μπορεί να αποφασίσει εάν πρέπει να πίνει ιωδιούχο νερό ή όχι.

Στη σύγχρονη πρακτική, για την απολύμανση του πόσιμου νερού με ιωδίωση, προτείνεται η χρήση ειδικών ιοντοανταλλακτών κορεσμένων με ιώδιο. Όταν το νερό περνά μέσα από αυτά, το ιώδιο ξεπλένεται σταδιακά από τον ιονανταλλάκτη, περνώντας νερό. Μια τέτοια λύση είναι δυνατή μόνο για μικρού μεγέθους μεμονωμένες εγκαταστάσεις σε οικιακά συστήματα καθαρισμού νερού. Σε τέτοια συστήματα, η ιωδίωση του νερού πραγματοποιείται λόγω της πρόσθετης εγκατάστασης ενός ειδικού στοιχείου φίλτρου σε ένα από τα στάδια καθαρισμού. Σημαντικά μειονεκτήματα είναι η αλλαγή της συγκέντρωσης του ιωδίου κατά τη λειτουργία, η αδυναμία ακριβούς δοσολογίας σε τρεχούμενο νερό και η έλλειψη ελέγχου της συγκέντρωσής του.

Στη ρωσική αγορά υπάρχουν εγκαταστάσεις και φυσίγγια "Geyser" και "Pure Water".

4.3.2. Βρωμίωση

Στις χημικές μεθόδους απολύμανσης του νερού περιλαμβάνονται και αυτές που χρησιμοποιήθηκαν στις αρχές του 20ου αιώνα. απολύμανση με ενώσεις βρωμίου, οι οποίες έχουν πιο έντονες βακτηριοκτόνες ιδιότητες από το χλώριο, αλλά απαιτούν πιο πολύπλοκη τεχνολογία εφαρμογής.

Το βρώμιο είναι ένα χημικό στοιχείο από την ομάδα των αλογόνων, που συμβολίζεται με το σύμβολο Br (από το ελληνικό bromos - δυσωδία· το όνομα συνδέεται με τη δυσάρεστη οσμή του βρωμίου· λατ. Bromum) έχει αύξοντα αριθμό 35, ατομικό βάρος - 79,90, πυκνότητα υγρού - 3,11 g / cm 3, βρασμός - 59,2 ° С.

Το βρώμιο δρα στους μικροοργανισμούς, σκοτώνει ιούς, βακτήρια, μύκητες, βοηθά στην απομάκρυνση των οργανικών ακαθαρσιών από το νερό και είναι αποτελεσματικό στην καταπολέμηση των φυκιών. Οι ενώσεις με βάση το βρώμιο είναι ανθεκτικές στην ηλιακή ακτινοβολία.

Ωστόσο, παρά όλα τα πλεονεκτήματά της, η μέθοδος βρωμίωσης νερού είναι πολύ ακριβή, επομένως δεν χρησιμοποιείται ευρέως στην επεξεργασία του πόσιμου νερού και χρησιμοποιείται κυρίως για την απολύμανση νερού σε μικρές πισίνες και ιαματικά λουτρά.

4.4. Οζονισμός

4.4.1. Ιστορία του οζονισμού

Το 1840, ο Γερμανός επιστήμονας Sheinbein, ερευνώντας τις διαδικασίες αποσύνθεσης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρικό τόξο, απέκτησε ένα νέο αέριο με έντονη ειδική οσμή, το οποίο ονόμασε όζον. Στη συνέχεια υπήρξαν μελέτες από άλλους επιστήμονες για τη μελέτη των ιδιοτήτων και των εφαρμογών του όζοντος. Ο εφευρέτης N. Tesla κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας την πρώτη γεννήτρια όζοντος το 1896.

Για πρώτη φορά, διεργασίες οζονισμού για τον καθαρισμό του νερού εφαρμόστηκαν στη Γαλλία, όπου ήδη το 1907 κατασκευάστηκε η πρώτη μονάδα οζονισμού νερού στο Bon Voyage (Γαλλία) για τις ανάγκες της Νίκαιας και το 1916 υπήρχαν 26 μονάδες οζονισμού (σύνολο στην Ευρώπη – 49).

Στη σοβιετική εποχή, ο οζονισμός εφαρμόστηκε στο Eastern Waterworks στη Μόσχα, ο σταθμός ήταν εξοπλισμένος με οζονιστές της γαλλικής εταιρείας Trailley Gas.

4.4.2. Λήψη όζοντος

Το όζον (O 3) είναι ένα γαλαζωπό ή ανοιχτό μωβ αέριο που αποσυντίθεται αυθόρμητα στον αέρα και σε υδατικό διάλυμα, μετατρέποντας σε συνηθισμένο οξυγόνο (O 2). Ο ρυθμός διάσπασης του όζοντος αυξάνεται απότομα σε ένα αλκαλικό περιβάλλον και με την αύξηση της θερμοκρασίας. Η δόση του όζοντος εξαρτάται από τον σκοπό του οζονισμένου νερού. Εάν μιλάμε για την απολύμανση του νερού που έχει προηγουμένως φιλτραριστεί και διαυγαστεί, η δόση όζοντος λαμβάνεται ίση με 1–3 mg/l, για υπόγεια νερά - 0,75–1 mg/l. Με την εισαγωγή του όζοντος για τον αποχρωματισμό και την απολύμανση του μολυσμένου νερού, η απαιτούμενη ποσότητα του μπορεί να φτάσει έως και τα 5 g/l. Η διάρκεια επαφής του απολυμανθέντος νερού με το όζον είναι 8–12 λεπτά.

Το όζον σχηματίζεται σε πολλές διεργασίες που συνοδεύονται από την απελευθέρωση ατομικού οξυγόνου, για παράδειγμα, κατά την αποσύνθεση υπεροξειδίων, την οξείδωση του φωσφόρου κ.λπ.

Η πιο οικονομική βιομηχανική μέθοδος για την παραγωγή όζοντος είναι η έκθεση στον αέρα ή το οξυγόνο με ηλεκτρική εκκένωση 5000–25.000 V. Η γεννήτρια όζοντος αποτελείται από δύο πλάκες ή σωληνοειδή (ομόκεντρη διάταξη) ηλεκτρόδια εγκατεστημένα σε μικρή απόσταση το ένα από το άλλο.

Το O 3 υγροποιείται πιο εύκολα από το O 2 και επομένως είναι εύκολο να διαχωριστεί. Το όζον για την οζονοθεραπεία στην ιατρική λαμβάνεται μόνο από καθαρό οξυγόνο. Όταν ο αέρας ακτινοβολείται με σκληρή υπεριώδη ακτινοβολία, σχηματίζεται όζον. Οι ίδιες διεργασίες λαμβάνουν χώρα και στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, όπου το στρώμα του όζοντος σχηματίζεται και διατηρείται υπό την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας.

Στο εργαστήριο, το όζον μπορεί να ληφθεί με αντίδραση ψυχρού συμπυκνωμένου θειικού οξέος με υπεροξείδιο του βαρίου:

3H 2 SO 4 + 3BaO 2 \u003d 3BaSO 4 + O 3 + 3H 2 O.

4.4.3. Η απολυμαντική δράση του όζοντος

Με αυξημένη βακτηριακή μόλυνση της πηγής νερού ή παρουσία παθογόνων μικροοργανισμών, εντεροϊών και κύστεων Giardia ανθεκτικών στη δράση της παραδοσιακής χλωρίωσης, το όζον είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό. Ο μηχανισμός δράσης του όζοντος στα βακτήρια δεν έχει ακόμη αποσαφηνιστεί πλήρως, αλλά αυτό δεν εμποδίζει την ευρεία χρήση του.

Το όζον είναι πολύ ισχυρότερος οξειδωτικός παράγοντας από το χλώριο (στις εφαρμοζόμενες δόσεις και των δύο αντιδραστηρίων).

Όσον αφορά την ταχύτητα, το όζον είναι πιο αποτελεσματικό από το χλώριο: η απολύμανση είναι 15-20 φορές πιο γρήγορη. Το όζον έχει καταστροφική επίδραση στις μορφές σπορίων βακτηρίων, 300-600 φορές ισχυρότερο από το χλώριο. Αυτό επιβεβαιώνεται από τη σύγκριση των δυναμικών οξείδωσής τους: για το χλώριο Cl 2 - 1,35 V, για το όζον O 3 - 1,95 V.

Η απουσία χημικών ουσιών στο νερό που αντιδρούν γρήγορα με το όζον επιτρέπει την αποτελεσματική καταστροφή του E. coli σε συγκέντρωση διαλυμένου όζοντος 0,01–0,04 mg/l.

Για να σκοτωθούν τα βακτήρια της πολιομυελίτιδας (στελέχη Le και Mv), είναι απαραίτητο να εκτεθεί το νερό σε χλώριο για 1,5–3 ώρες σε μια οξειδωτική δόση 0,5–1 mg/L. Ταυτόχρονα, το όζον καταστρέφει αυτά τα βακτήρια σε 2 λεπτά σε συγκέντρωση 0,05–0,45 mg/l σε νερό.

Θα πρέπει να σημειωθεί μια τόσο σημαντική ιδιότητα του όζοντος ως ένα αντιικό αποτέλεσμα. Οι εντεροϊοί, ιδιαίτερα αυτοί που εκκρίνονται από το ανθρώπινο σώμα, καταλήγουν στα λύματα και ως εκ τούτου συχνά μπορούν να καταλήξουν σε επιφανειακά ύδατα που χρησιμοποιούνται για την παροχή πόσιμου νερού.

Ως αποτέλεσμα πολυάριθμων μελετών, έχει διαπιστωθεί ότι το υπολειμματικό όζον σε ποσότητα 0,4-1,0 mg / l, αποθηκευμένο για 4-6 λεπτά, εξασφαλίζει την καταστροφή παθογόνων ιών και στις περισσότερες περιπτώσεις μια τέτοια επίδραση είναι αρκετά εξαλείφει κάθε μικροβιακή μόλυνση.

Σε σύγκριση με τη χρήση χλωρίου, το οποίο αυξάνει την τοξικότητα του επεξεργασμένου νερού, που καθορίζεται από υδρόβιους οργανισμούς, η χρήση του όζοντος συμβάλλει στη μείωση της τοξικότητας.

4.4.4. σχεδιασμός υλικού

Δεδομένου ότι το όζον είναι ένα πολύ τοξικό αέριο (το MPC στον αέρα της ζώνης είναι 0,0001 g/m 3), τα σχήματα των διεργασιών οζονισμού του νερού προβλέπουν την πλήρη χρήση και καταστροφή του. Ο εξοπλισμός όζοντος περιλαμβάνει συνήθως έναν ειδικό απαερωτή (καταστροφέα) του όζοντος. Όλες οι μονάδες οζονισμού συναρμολογούνται από ανθεκτικά στη διάβρωση υλικά, εξοπλισμένες με εξαρτήματα διακοπής και συναγερμού, εξοπλισμένες με συστήματα αυτόματης εκκίνησης (χρονομετρητές, διακόπτες πίεσης, ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες κ.λπ.) και προστασία.

Η μέθοδος οζονισμού του νερού είναι τεχνικά πολύπλοκη και η πιο ακριβή μεταξύ άλλων μεθόδων απολύμανσης του πόσιμου νερού. Η τεχνολογική διαδικασία περιλαμβάνει διαδοχικά στάδια καθαρισμού αέρα, ψύξης και ξήρανσής του, σύνθεση όζοντος, ανάμειξη του μείγματος όζοντος-αέρα με επεξεργασμένο νερό, αφαίρεση και καταστροφή του υπολειμματικού μίγματος όζοντος-αέρα και απελευθέρωσή του στην ατμόσφαιρα. Όλα αυτά περιορίζουν τη χρήση αυτής της μεθόδου στην καθημερινή ζωή.

Στη ρωσική αγορά, οι οζονιστές οικιακής χρήσης αντιπροσωπεύονται από μοντέλα: AquaMama, Ecotronics, Ozone Lux (RUIQI, αποτελείται από οζονιστή και φίλτρο άνθρακα) κ.λπ.

Οι μονάδες οζονιστή αντιπροσωπεύονται από εξοπλισμό: σταθμοί οζονισμού νερού της σειράς CD-OWSG, σειρά SOV-M, σειρές PVO-TOG και PVO-ZF, Ozon-PV, κ.λπ. Οι μονάδες διαφέρουν ως προς το σχεδιασμό και την απόδοση.

4.4.5. Χαρακτηριστικά του οζονισμού

Από υγιεινής άποψης, ο οζονισμός είναι ένα από τα καλύτερους τρόπουςαπολύμανση πόσιμου νερού. Με υψηλό βαθμό απολύμανσης, παρέχει τα καλύτερα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά του και την απουσία εξαιρετικά τοξικών και καρκινογόνων προϊόντων σε καθαρό νερό.

Το όζον καταστρέφει γνωστούς μικροοργανισμούς 300-3000 φορές πιο γρήγορα από οποιοδήποτε άλλο απολυμαντικό. Ο οζονισμός δεν αλλάζει την οξύτητα του νερού και δεν αφαιρεί ουσίες που είναι απαραίτητες για ένα άτομο από αυτό. Το υπολειμματικό όζον μετατρέπεται γρήγορα σε οξυγόνο (O 2) και εμπλουτίζει το νερό με αυτό.

Κατά τον οζονισμό, τα επιβλαβή υποπροϊόντα της αντίδρασης δεν προλαβαίνουν να εμφανιστούν, τουλάχιστον σε αξιοσημείωτες ποσότητες.

Κύριο τεχνολογικό σχέδιο οζονισμού νερού: 1 – δεξαμενή νερού πηγής. 2 - αντλία? 3 - συσκευές μεταφοράς μάζας. 4 – δεξαμενή καθαρού νερού. 5 - γεννήτριες όζοντος. 6 - μονάδα προετοιμασίας και στεγνώματος αέρα. 7 – καταστροφέας όζοντος (απαερωτής).

Υπάρχουν ορισμένα μειονεκτήματα της χρήσης οζονισμού, τα οποία επιβάλλουν κατάλληλους περιορισμούς στη χρήση του:

1. Η μέθοδος οζονισμού είναι τεχνικά πολύπλοκη, απαιτεί μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας και χρήση εξελιγμένου εξοπλισμού, ο οποίος απαιτεί υψηλά προσόντα συντήρηση.

2. Η παρατεταμένη επίδραση του όζοντος είναι πολύ μικρότερη από αυτή του χλωρίου, λόγω της ταχείας καταστροφής του, επομένως, η επαναμόλυνση του νερού κατά τη διάρκεια του οζονισμού είναι πιο πιθανή παρά κατά τη χλωρίωση.

3. Ο οζονισμός μπορεί να προκαλέσει (ειδικά σε πολύχρωμα νερά και νερά με μεγάλη ποσότητα «οργανικών») τον σχηματισμό πρόσθετης βροχόπτωσης, επομένως μετά τον οζονισμό είναι απαραίτητο να παρέχεται διήθηση νερού μέσω ενεργού άνθρακα. Ως αποτέλεσμα του οζονισμού, σχηματίζονται υποπροϊόντα, όπως: αλδεΰδες, κετόνες, οργανικά οξέα, βρωμικά άλατα (παρουσία βρωμιδίων), υπεροξείδια και άλλες ενώσεις.

Όταν εκτίθεται σε χουμικά οξέα, όπου υπάρχουν αρωματικές ενώσεις φαινολικού τύπου, μπορεί να εμφανιστεί και φαινόλη.

Το όζον μπορεί να παραχθεί μόνο στον τόπο κατανάλωσης, αφού η αποθήκευση και η μεταφορά του είναι αδύνατη. Το ελεύθερο αέριο οξυγόνο είναι απαραίτητο για τη δημιουργία όζοντος.

5. Ολιγοδυναμία

Η ολιγοδυναμία είναι η επίδραση ιόντων ευγενών μετάλλων σε μικροβιολογικά αντικείμενα. Μιλώντας για ολιγοδυναμία, κατά κανόνα, θεωρούνται τρία μέταλλα - χρυσός, χαλκός και ασήμι. Η πιο κοινή μέθοδος για πρακτικούς σκοπούς είναι η χρήση αργύρου, μερικές φορές χρησιμοποιούνται βακτηριοκτόνα διαλύματα με βάση τον χαλκό. Ο χρυσός δεν βρίσκει πραγματική χρήση στην πράξη, αφού αυτό το μέταλλο είναι πολύ ακριβό.

5.1. Ασήμι

Το ασήμι είναι ένα χημικό στοιχείο, ανήκει στα ευγενή μέταλλα, που συμβολίζεται με το σύμβολο Ag (από το λατινικό Silver - ελαφρύ, λευκό, αγγλικό Argentum, γαλλικό Argent, γερμανικό Silber). Έχει αύξοντα αριθμό 47, ατομικό βάρος - 107,8, σθένος - I. II, πυκνότητα - 10,5 g / cm 3, σημείο τήξης - 960,5 ° C, σημείο βρασμού - 2210 ° C.

Παρά το γεγονός ότι τα μεταλλεύματα αργύρου είναι διάσπαρτα σε όλο τον κόσμο (Αυστραλία, Περού, Ιαπωνία, Καναδάς), ο κύριος προμηθευτής αργύρου είναι το Μεξικό. Το ασήμι είναι καλός αγωγός της θερμικής ενέργειας.

5.1.1. Ιστορία

Το ασήμι ήταν γνωστό στην ανθρωπότητα από την αρχαιότητα, κάποτε εξορύχθηκε με τη μορφή ψήγματα, δηλαδή δεν έπρεπε να λιώσει από μεταλλεύματα, και πολλοί λαοί το θεωρούσαν ιερό μέταλλο, για παράδειγμα, στην Ασσυρία και Βαβυλών. Στην Ευρώπη, το κράτος των βασιλιάδων κρίθηκε από την ποσότητα του αργύρου. Στο Μεσαίωνα, το ασήμι και οι ενώσεις του ήταν πολύ δημοφιλή μεταξύ των αλχημιστών. Αργότερα, τα πιάτα κατασκευάζονται από ασήμι, τα νομίσματα κόβονται και Κοσμήματα, χρησιμοποιείται πλέον στην κατασκευή ηλεκτρικών επαφών και τυπωμένων κυκλωμάτων, τροφοδοτικών.

Η βακτηριοκτόνος δράση του αργύρου είναι επίσης γνωστή από την αρχαιότητα. Στις αρχαίες ινδουιστικές πραγματείες, υπάρχει μια περιγραφή της ιεροτελεστίας της βραχυπρόθεσμης βύθισης του καυτό ασημιού σε ένα δοχείο με νερό.

Ιδρυτής της επιστημονικής μελέτης του μηχανισμού δράσης του αργύρου στο μικροβιακό κύτταρο είναι ο Ελβετός επιστήμονας Karl Negel, ο οποίος τη δεκαετία του '80. 19ος αιώνας διαπίστωσε ότι η αλληλεπίδραση των ιόντων αργύρου (και όχι του ίδιου του μετάλλου) με τα κύτταρα των μικροοργανισμών προκαλεί τον θάνατό τους. Αυτό το φαινόμενο το ονόμασε ολιγοδυναμία (από το ελληνικό «oligos» - μικρό, ίχνος και «δύναμος» - δράση, δηλαδή η δράση των ιχνών). Ο Γερμανός επιστήμονας Vincent, συγκρίνοντας τη δραστηριότητα ορισμένων μετάλλων, διαπίστωσε ότι το ασήμι έχει την ισχυρότερη βακτηριοκτόνο δράση, ο χαλκός και ο χρυσός έχουν λιγότερη. Έτσι, ο βάκιλος της διφθερίτιδας πέθανε σε ένα ασημένιο πιάτο μετά από τρεις ημέρες, σε ένα χάλκινο - μετά από έξι ημέρες, σε ένα χρυσό - μετά από οκτώ.

5.1.2. Περιγραφή της μεθόδου

Μεγάλη συνεισφορά στη μελέτη των αντιμικροβιακών ιδιοτήτων του «ασημένιου» νερού, της χρήσης του για την απολύμανση του πόσιμου νερού και των προϊόντων διατροφής είχε ο Ακαδημαϊκός L. A. Kulsky. Τα πειράματά του, και αργότερα η εργασία άλλων ερευνητών, απέδειξαν ότι είναι τα ιόντα μετάλλων και οι διασπασμένες ενώσεις τους (ουσίες που μπορούν να αποσυντεθούν σε ιόντα στο νερό) που προκαλούν το θάνατο μικροοργανισμών. Έχει αποδειχθεί ότι όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση των ιόντων αργύρου, τόσο μεγαλύτερη είναι η δράση και η βακτηριοκτόνος δράση του.

Έχει αποδειχθεί επιστημονικά ότι ο άργυρος σε ιοντική μορφή έχει βακτηριοκτόνο, αντιική, έντονη αντιμυκητιακή και αντισηπτική δράση και χρησιμεύει ως εξαιρετικά αποτελεσματικό απολυμαντικό έναντι παθογόνων μικροοργανισμών που προκαλούν οξείες λοιμώξεις. Η επίδραση της καταστροφής των βακτηρίων με παρασκευάσματα αργύρου είναι πολύ υψηλή. Είναι 1750 φορές ισχυρότερο από το συμπυκνωμένο καρβολικό οξύ και 3,5 φορές ισχυρότερο από το εξάχνωση. Σύμφωνα με τον ακαδημαϊκό της Ακαδημίας Επιστημών της Ουκρανικής SSR L. A. Kulsky, η επίδραση του "ασημένιου" νερού (στις ίδιες συγκεντρώσεις) είναι πιο σημαντική από την επίδραση του χλωρίου, της χλωρίνης, του υποχλωριώδους νατρίου και άλλων ισχυρών οξειδωτικών παραγόντων. Σύμφωνα με επιστημονικά δεδομένα, μόνο 1 mg / l. Το ασήμι μέσα σε 30 λεπτά προκάλεσε πλήρη αδρανοποίηση των ιών της γρίπης A, B, Mitre και Sendai. Ήδη σε συγκέντρωση 0,1 mg/l, ο άργυρος έχει έντονο μυκητοκτόνο αποτέλεσμα.

Το νερό "ασημί" έχει βακτηριοκτόνες ιδιότητες σε επαρκώς υψηλές συγκεντρώσεις αργύρου, αλλά σε χαμηλές συγκεντρώσεις το ασήμι έχει μόνο βακτηριοστατική δράση.

Ωστόσο, όταν επιλέγετε το ασήμι ως απολυμαντικό, φροντίστε να θυμάστε ότι το ασήμι είναι ένα βαρύ μέταλλο. Όπως και άλλα βαρέα μέταλλα, ο άργυρος μπορεί να συσσωρευτεί στο σώμα και να προκαλέσει ασθένειες (αργυρώσεις - δηλητηρίαση από άργυρο). Σύμφωνα με το SanPiN 2.1.4.1074-01 «Πόσιμο νερό. Απαιτήσεις υγιεινής για την ποιότητα του νερού των κεντρικών συστημάτων παροχής πόσιμου νερού. Ποιοτικός έλεγχος», η περιεκτικότητα σε άργυρο στο νερό δεν είναι μεγαλύτερη από 0,05 mg/l και SanPin 2.1.4.1116 – 02 «Πόσιμο νερό. Υγειονομικές απαιτήσεις για την ποιότητα του νερού που είναι συσκευασμένο σε δοχεία. Ποιοτικός έλεγχος» – όχι περισσότερο από 0,025 mg/l.

Πολλοί καταναλωτές με τον παλιό τρόπο εμποτίζουν νερό για μέρες σε ασημένια φίλτρα νερού, σε δοχεία με νομίσματα, κουτάλια και κοσμήματα, και πράγματι το «ασημένιο» νερό μπορεί να αποθηκευτεί για χρόνια. Τι κρύβεται όμως πίσω από αυτή τη μέθοδο καθαρισμού του νερού από μικροοργανισμούς;

Το νερό «ασημί» έχει βακτηριοκτόνες ιδιότητες, σε επαρκώς υψηλές συγκεντρώσεις αργύρου, περίπου 0,015 mg/l. Σε χαμηλές συγκεντρώσεις (10 -4 ... 10 -6 mg / l.), ο άργυρος έχει μόνο βακτηριοστατική δράση, δηλαδή σταματά την ανάπτυξη των βακτηρίων, αλλά δεν τα σκοτώνει. Οι ποικιλίες μικροοργανισμών που σχηματίζουν σπόρους είναι πρακτικά μη ευαίσθητες στον άργυρο. Ως εκ τούτου, η παλιομοδίτικη έγχυση νερού σε φίλτρα νερού από ασήμι που καλλιεργούνται στο σπίτι, σε δοχεία με νομίσματα, κουτάλια και κοσμήματα δεν είναι εγγυημένος τρόπος απολύμανσής του.

Τα γεγονότα που αναφέρθηκαν παραπάνω, επομένως, περιορίζουν κάπως τη χρήση του αργύρου. Μπορεί να είναι κατάλληλο μόνο για το σκοπό της διατήρησης αρχικά καθαρού νερού για μακροχρόνια αποθήκευση (για παράδειγμα, σε διαστημόπλοια, πεζοπορία ή εμφιάλωση εμφιαλωμένου πόσιμου νερού). Η επάργυρη επιμετάλλωση φυσιγγίων με βάση ενεργό άνθρακα χρησιμοποιείται σε οικιακά φίλτρα. Αυτό γίνεται για να αποφευχθεί η μικροβιακή ρύπανση των φίλτρων, καθώς η φιλτραρισμένη οργανική ύλη είναι ένα καλό έδαφος αναπαραγωγής για πολλά βακτήρια.

5.1.3. Μηχανισμός επιρροής

Σήμερα, υπάρχουν πολλές θεωρίες που εξηγούν τον μηχανισμό δράσης του αργύρου στους μικροοργανισμούς. Η πιο κοινή είναι η θεωρία της προσρόφησης, σύμφωνα με την οποία το κύτταρο χάνει τη βιωσιμότητά του ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης ηλεκτροστατικών δυνάμεων που προκύπτουν μεταξύ βακτηριακών κυττάρων που έχουν αρνητικό φορτίο και θετικά φορτισμένων ιόντων αργύρου κατά την προσρόφηση των τελευταίων από ένα βακτηριακό κύτταρο. .

Οι Voraz και Tofern (1957) εξήγησαν την αντιμικροβιακή δράση του αργύρου με την ανικανότητα των ενζύμων που περιέχουν ομάδες SH - και COOH - και οι K. Tonley, H. Wilson - με παραβίαση της οσμωτικής ισορροπίας.

Σύμφωνα με άλλες θεωρίες, συμβαίνει ο σχηματισμός συμπλεγμάτων νουκλεϊκών οξέων με βαρέα μέταλλα, με αποτέλεσμα να διαταράσσεται η σταθερότητα του DNA και, κατά συνέπεια, η βιωσιμότητα των βακτηρίων.

Υπάρχει αντίθετη άποψη ότι ο άργυρος δεν έχει άμεση επίδραση στο κυτταρικό DNA, αλλά έμμεσα, αυξάνει την ποσότητα των ενδοκυτταρικών ελεύθερων ριζών, οι οποίες μειώνουν τη συγκέντρωση των ενώσεων του ενδοκυτταρικού ενεργού οξυγόνου. Θεωρείται επίσης ότι ένας από τους λόγους για την ευρεία αντιμικροβιακή δράση των ιόντων αργύρου είναι η αναστολή της διαμεμβρανικής μεταφοράς Na + και Ca ++.

Με βάση τα δεδομένα, ο μηχανισμός δράσης του αργύρου στο μικροβιακό κύτταρο έχει ως εξής: τα ιόντα αργύρου απορροφώνται από την κυτταρική μεμβράνη, η οποία εκτελεί προστατευτική λειτουργία. Το κύτταρο εξακολουθεί να παραμένει βιώσιμο, αλλά ορισμένες από τις λειτουργίες του παραβιάζονται, για παράδειγμα, η διαίρεση (βακτηριοστατική επίδραση). Μόλις ο άργυρος απορροφηθεί στην επιφάνεια ενός μικροβιακού κυττάρου, διεισδύει σε αυτό, αναστέλλει τα ένζυμα της αναπνευστικής αλυσίδας και επίσης αποσυνδέει τις διαδικασίες οξείδωσης στα μικροβιακά κύτταρα, με αποτέλεσμα τον κυτταρικό θάνατο.

Ο κολλοειδής άργυρος είναι ένα προϊόν που αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια αργύρου αιωρούμενα σε απιονισμένο και απιονισμένο νερό. Το κολλοειδές ασήμι, το οποίο λαμβάνεται με την ηλεκτρολυτική μέθοδο, είναι ένα φυσικό αντιβιοτικό που εγκρίθηκε για χρήση στις Ηνωμένες Πολιτείες από την Ομοσπονδιακή Επιτροπή Τροφίμων και Φαρμάκων το 1920. Η αποτελεσματικότητα της βακτηριοκτόνου δράσης του κολλοειδούς αργύρου εξηγείται από την ικανότητά του να αναστέλλει το έργο του ενζύμου, το οποίο εξασφαλίζει την ανταλλαγή οξυγόνου των ξένων πρωτόζωων, επομένως πεθαίνουν λόγω διακοπής της παροχής οξυγόνου απαραίτητου για τη ζωή τους.

5.1.4. σχεδιασμός υλικού

Είναι δυνατό να παρασκευαστεί «ασημένιο» νερό στο σπίτι, αλλά δεν είναι αποτελεσματικό. Μπορείτε να εμποτίσετε νερό σε ασημένιο σκεύος, να βυθίσετε ασημένια αντικείμενα, κοσμήματα κ.λπ. σε δοχείο με νερό... Αυτή τη στιγμή παράγεται «ασημένιο» νερό σε ηλεκτρικές συσκευές – ιονιστές. Η αρχή λειτουργίας του ιονιστή αργύρου βασίζεται στην ηλεκτρολυτική μέθοδο. Δομικά, η συσκευή αποτελείται από ένα ηλεκτρολυτικό στοιχείο με ηλεκτρόδια αργύρου (ασήμι Ср 99,99) και μια μονάδα τροφοδοσίας συνδεδεμένη στο δίκτυο συνεχούς ρεύματος. Όταν το συνεχές ρεύμα διέρχεται από ηλεκτρόδια αργύρου (ή αργύρου-χαλκού) βυθισμένα σε νερό, το ηλεκτρόδιο αργύρου (άνοδος), διαλύοντας, κορεστεί το νερό με ιόντα αργύρου. Η συγκέντρωση του προκύπτοντος διαλύματος σε μια δεδομένη ένταση ρεύματος εξαρτάται από τον χρόνο λειτουργίας της πηγής ισχύος και τον όγκο του επεξεργασμένου νερού. Εάν επιλέξετε σωστά έναν ιονιστή, τότε η υπολειμματική περιεκτικότητα σε άργυρο διαλυμένο σε νερό δεν θα υπερβαίνει την οριακή δόση των 10 -4 ... βακτηριοστατική επεξεργασία νερού. Στον πίνακα. Το 4 δείχνει τις συνθήκες για την απόκτηση "ασημένιου" νερού χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του ιονιστή LK-41 (η πηγή τροφοδοσίας ιονιστή είναι τροφοδοτικό AC με τάση 220 V, ρεύμα φορτίου, mA 0 ± 20%, μάζα αργύρου που μεταφέρεται από ο ιονιστής σε υδατικό διάλυμα σε 1 λεπτό, mg 0,4±20%, θερμοκρασία επεξεργασμένου νερού από 1 έως 40 °C).

Πίνακας 4

Τα έτοιμα διαλύματα αργύρου πρέπει να αποθηκεύονται σε σκοτεινό μέρος ή σε αδιαφανές σφραγισμένο δοχείο, καθώς στο φως τα ιόντα αργύρου μετατρέπονται σε μέταλλο, το διάλυμα σκουραίνει και ο άργυρος καθιζάνει.

Η αρχή της παραγωγής ιονιστών στη Ρωσία χρονολογείται από το μακρινό 1939, όταν ξεκίνησε η μαζική παραγωγή σταθερών ιονιστών, φορητών και οδικών σειρών LC. Η παραγωγή συνεχίζεται μέχρι σήμερα.

Τώρα στη ρωσική αγορά υπάρχουν ιονιστές διαφορετικών κατασκευαστών και σχεδίων, με ηλεκτρονικό έλεγχο και τα πιο απλά αυτόνομα τσέπης: Nevoton IS, Penguin, Silva, Dolphin, LK, Akvatai κ.λπ.

Κατά τη λειτουργία του ιονιστή, απελευθερώνεται ψεκασμένο μαύρο ασήμι στις ασημένιες πλάκες, το οποίο δεν επηρεάζει την ποιότητα του παρασκευασμένου διαλύματος. Σε διάλυμα αργύρου, μετά την απενεργοποίηση του ιονιστή, η διαδικασία καταστροφής των βακτηρίων δεν συμβαίνει αμέσως, αλλά κατά τη διάρκεια του χρόνου που υποδεικνύεται στη στήλη χρόνου διατήρησης.

5.1.5. Η χρήση ενεργών ανθράκων και κατιονανταλλακτών κορεσμένων με ασήμι

Επί του παρόντος, ο ενεργός άνθρακας χρησιμοποιείται σε πολλές διαδικασίες καθαρισμού του νερού, στη βιομηχανία τροφίμων και σε διαδικασίες χημικής τεχνολογίας. Ο κύριος σκοπός του άνθρακα είναι η προσρόφηση οργανικών ενώσεων. Είναι η φιλτραρισμένη οργανική ύλη που είναι το ιδανικό έδαφος αναπαραγωγής για να πολλαπλασιαστούν τα βακτήρια όταν σταματήσει η κίνηση του νερού. Η εφαρμογή αργύρου σε ενεργό άνθρακα αναστέλλει την ανάπτυξη βακτηρίων μέσα στο φίλτρο λόγω των βακτηριοκτόνων ιδιοτήτων αυτού του μετάλλου. Η τεχνολογία της εφαρμογής αργύρου στην επιφάνεια του άνθρακα είναι μοναδική στο ότι ο άργυρος δεν ξεπλένεται από την επιφάνεια του άνθρακα κατά τη διαδικασία διήθησης. Ανάλογα με τον κατασκευαστή, ο τύπος πρώτης ύλης, ποιότητας άνθρακα, 0,06–0,12 wt % ασήμι εφαρμόζεται στην επιφάνεια.

Στη ρωσική αγορά υπάρχουν ενεργοί άνθρακες επικαλυμμένοι με ασήμι από κατασκευαστές: C-100 Ag ή C-150 Ag από Purolite. Το AGC παράγεται με βάση τον ενεργό άνθρακα 207C από την Chemviron Carbon. Οι Ρώσοι κατασκευαστές προσφέρουν UAI-1, κατασκευασμένο από άνθρακα BAU-A. Οι ποιότητες άνθρακα KAUSORB-213 Ag και KAUSORB-222 Ag λαμβάνονται από ενεργούς άνθρακες ποιότητες KAUSORB-212 και KAUSORB-221, κ.λπ.

Παρά τη μάλλον υψηλή αποτελεσματικότητα της ολιγοδυναμίας γενικά, δεν μπορεί κανείς να μιλήσει για την απόλυτη καθολικότητα αυτής της μεθόδου. Το γεγονός είναι ότι ορισμένοι επιβλαβείς μικροοργανισμοί βρίσκονται έξω από τη ζώνη δράσης του - πολλοί μύκητες, βακτήρια (σαπροφυτικά, σχηματίζοντας σπορία). Ωστόσο, περασμένο από ένα τέτοιο φίλτρο, το νερό διατηρεί συνήθως τις βακτηριοκτόνες ιδιότητες και την καθαρότητά του για μεγάλο χρονικό διάστημα.

5.2. Χαλκός

Ο χαλκός είναι ένα χημικό στοιχείο, που συμβολίζεται με το σύμβολο Cu. Το όνομα του στοιχείου προέρχεται από το όνομα του νησιού της Κύπρου (lat. Cuprum), όπου αρχικά εξορύσσονταν ο χαλκός. Έχει αύξοντα αριθμό 29, ατομικό βάρος - 63.546, σθένος - I, II, πυκνότητα - 8,92 g / cm 3, σημείο τήξης - 1083,4 ° C, σημείο βρασμού - 2567 ° C.

Ο χαλκός είναι ένα μαλακό, ελατό κόκκινο μέταλλο, έχει υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα (κατέχει τη δεύτερη θέση σε ηλεκτρική αγωγιμότητα μετά το ασήμι).

Ο χαλκός βρίσκεται στη φύση τόσο σε διάφορες ενώσεις όσο και σε φυσική μορφή. Υπάρχουν διάφορα κράματα χαλκού, τα πιο διάσημα από αυτά είναι ο ορείχαλκος - ένα κράμα με ψευδάργυρο, ο μπρούντζος - ένα κράμα με κασσίτερο, το χαλκονικέλιο - ένα κράμα με νικέλιο κ.λπ., καθώς ένα πρόσθετο χαλκός υπάρχει στα babbits.

Ο χαλκός χρησιμοποιείται ευρέως στην ηλεκτρική μηχανική (λόγω της χαμηλής ειδικής αντίστασής του) για την κατασκευή καλωδίων τροφοδοσίας, καλωδίων ή άλλων αγωγών, όπως στην τυπωμένη καλωδίωση. Χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους εναλλάκτες θερμότητας, που περιλαμβάνουν θερμαντικά σώματα ψύξης, κλιματισμού και θέρμανσης λόγω μιας πολύ σημαντικής ιδιότητας του χαλκού - της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας.

Ορισμένες ενώσεις χαλκού μπορεί να είναι τοξικές όταν υπερβαίνουν τις μέγιστες επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις σε τρόφιμα και νερό. Η περιεκτικότητα σε χαλκό στο πόσιμο νερό ρυθμίζεται επίσης από το SanPiN 2.1.4.1074-01 και δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 2 mg/l. Το περιοριστικό σημάδι της βλαβερότητας της ουσίας για την οποία έχει θεσπιστεί το πρότυπο είναι υγειονομικό-τοξικολογικό.

Το επίπεδο του χαλκού στο πόσιμο νερό είναι συνήθως αρκετά χαμηλό σε λίγα μικρογραμμάρια ανά λίτρο. Τα ιόντα χαλκού δίνουν στο νερό μια ξεχωριστή «μεταλλική γεύση». Το όριο ευαισθησίας για τον οργανοληπτικό προσδιορισμό του χαλκού στο νερό είναι περίπου 2–10 mg/l.

5.2.1. Ιστορία

Οι αντιβακτηριακές ιδιότητες του χαλκού είναι γνωστές εδώ και πολύ καιρό. Στην αρχαία Ρωσία, το λεγόμενο νερό «καμπάνα» χρησιμοποιούνταν για ιατρικούς σκοπούς. Το έλαβαν κατά τη χύτευση των κουδουνιών, όταν το ζεστό χύτευση ψύχονταν ακόμα σε δοχεία γεμάτα νερό. Οι καμπάνες χυτεύονταν από μπρούτζο - ένα κράμα χαλκού και κασσίτερου, και για να βελτιωθεί ο ήχος τους, προστέθηκε ασήμι σε αυτό το κράμα. Κατά την ψύξη, το νερό εμπλουτίστηκε με ιόντα χαλκού, κασσίτερου και αργύρου.

Η συνδυασμένη δράση ιόντων χαλκού και αργύρου υπερβαίνει την ισχύ του «ασημένιου» νερού, ακόμα κι αν η συγκέντρωση των ιόντων αργύρου στο τελευταίο είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη. Είναι σημαντικό να καταλάβουμε ότι ακόμη και το νερό «καμπάνα», αν χρησιμοποιείται ανεξέλεγκτα, μπορεί να προκαλέσει μεγάλη βλάβη στον οργανισμό.

Ο χαλκός και τα κράματά του χρησιμοποιούνται μερικές φορές για τοπική απολύμανση του νερού, πιο συχνά για απολύμανση σε οικιακές και εξωτερικές συνθήκες, εμπλουτίζοντας το νερό με ιόντα χαλκού.

Από την αρχαιότητα παρατηρήθηκε επίσης ότι το νερό που αποθηκεύτηκε ή μεταφερόταν σε χάλκινα δοχεία ήταν υψηλότερης ποιότητας και δεν αλλοιωνόταν για μεγάλο χρονικό διάστημα, σε αντίθεση με το νερό που περιείχε ή μεταφερόταν σε δοχεία από άλλα υλικά (ορατός σχηματισμός βλέννας δεν εμφανίζεται σε τέτοιο νερό).

Υπάρχει ένα τεράστιο ποσό ερευνητικό έργοεπιβεβαιώνοντας τις βακτηριοκτόνες ιδιότητες του χαλκού.

5.2.2. Μηχανισμός επιρροής

Στην αρχαιότητα πραγματοποιήθηκαν μελέτες για την αποσαφήνιση του μηχανισμού της αντιβακτηριδιακής δράσης του χαλκού. Για παράδειγμα, το 1973, επιστήμονες από το εργαστήριο Columbus Battell διεξήγαγαν μια ολοκληρωμένη επιστημονική έρευνα και έρευνα διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, η οποία συγκέντρωσε ολόκληρη την ιστορία της έρευνας σχετικά με τις βακτηριοστατικές και απολυμαντικές ιδιότητες των επιφανειών χαλκού και κράματος χαλκού για την περίοδο 1892-1973.

Ανακαλύφθηκε, και αργότερα επιβεβαιώθηκε, ότι οι επιφάνειες των κραμάτων χαλκού έχουν μια ειδική ιδιότητα - να καταστρέφουν ένα ευρύ φάσμα μικροοργανισμών.

Τα τελευταία 10 χρόνια, έχει διεξαχθεί εντατική έρευνα για την επίδραση του χαλκού στα παθογόνα νοσοκομειακών λοιμώξεων: E. coli, ανθεκτικός στη μεθικιλλίνη Staphylococcus aureus (MRSA), ιός γρίπης Α, αδενοϊός, παθογόνοι μύκητες κ.λπ. Η Αμερική έχει δείξει ότι η επιφάνεια του κράματος χαλκού (ανάλογα με τη μάρκα του κράματος) μπορεί να σκοτώσει το E. coli μετά από 1-4 ώρες επαφής, ενώ οι πληθυσμοί του E. coli πεθαίνουν κατά 99,9%, ενώ, για παράδειγμα, μια επιφάνεια από ανοξείδωτο χάλυβα, τα μικρόβια μπορούν να επιβιώσουν για μια εβδομάδα.

Ο ορείχαλκος, ο οποίος χρησιμοποιείται συχνά σε λαβές θυρών και πλάκες ώθησης, έχει επίσης μικροβιοκτόνο δράση, αλλά αυτό απαιτεί μεγαλύτερο χρόνο έκθεσης από τον καθαρό χαλκό.

Το 2008, μετά από μακρά έρευνα, η Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των ΗΠΑ (US EPA) απένειμε επίσημα στον χαλκό και σε πολλά από τα κράματά του την ιδιότητα ενός υλικού με βακτηριοκτόνο επιφάνεια.

5.2.3. σχεδιασμός υλικού

Ο χαλκός και τα κράματά του χρησιμοποιούνται μερικές φορές για τοπική απολύμανση του νερού (αν δεν υπάρχουν άλλες, καταλληλότερες μέθοδοι και αντιδραστήρια που παρέχουν εγγυημένη απολυμαντική δράση). Συχνότερα χρησιμοποιείται για απολύμανση νερού σε οικιακές και χωραφικές συνθήκες, εμπλουτίζοντας το νερό με ιόντα χαλκού.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι ιονιστών στην αγορά - συσκευές που χρησιμοποιούν την αρχή του γαλβανικού ζεύγους και της ηλεκτροφόρησης. Ο χρυσός χρησιμοποιείται ως το δεύτερο ηλεκτρόδιο που παρέχει τη διαφορά δυναμικού. Σε αυτή την περίπτωση, ο χρυσός εφαρμόζεται σε ένα λεπτό στρώμα σε ένα ειδικό υπόστρωμα ηλεκτροδίου, δεν έχει νόημα να γίνει ένα ηλεκτρόδιο εξ ολοκλήρου από χρυσό, επομένως το εσωτερικό μέρος του ηλεκτροδίου είναι κατασκευασμένο από κράμα χαλκού και αργύρου σε μια ορισμένη αναλογία , κατά κανόνα, κράμα 17/1. Δομικά, αυτό μπορεί να είναι μια απλή πλάκα από κράμα χαλκού-αργύρου (17/1) διάσπαρτη με χρυσό ή μια πιο περίπλοκη συσκευή τύπου ροής με μια συσκευή ελέγχου μικροελεγκτή.

6. Απολύμανση με υπεριώδη ακτινοβολία

6.1. Περιγραφή της μεθόδου

Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία στην περιοχή των μηκών κύματος από 10 έως 400 nm ονομάζεται υπεριώδης.

Για την απολύμανση των φυσικών και λυμάτων, χρησιμοποιείται μια βιολογικά ενεργή περιοχή του φάσματος της ακτινοβολίας UV με μήκος κύματος από 205 έως 315 nm, που ονομάζεται βακτηριοκτόνος ακτινοβολία. Η μεγαλύτερη βακτηριοκτόνος δράση (μέγιστη ιοκτόνος δράση) έχει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε μήκος κύματος 200–315 nm και μέγιστη εκδήλωση στην περιοχή 260 ± 10 nm. Οι σύγχρονες συσκευές UV χρησιμοποιούν ακτινοβολία με μήκος κύματος 253,7 nm.

α – υπεριώδης καμπύλη βακτηριοκτόνου δράσης β – υπεριώδης καμπύλη βακτηριοκτόνου δράσης και φάσματα απορρόφησης DNA και πρωτεΐνης

Η μέθοδος απολύμανσης με υπεριώδη ακτινοβολία είναι γνωστή από το 1910, όταν κατασκευάστηκαν οι πρώτοι αρτεσιανοί σταθμοί επεξεργασίας νερού στη Γαλλία και τη Γερμανία. Η βακτηριοκτόνος δράση των υπεριωδών ακτίνων εξηγείται από τις φωτοχημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν υπό την επιρροή τους στη δομή των μορίων DNA και RNA, οι οποίες αποτελούν την καθολική βάση πληροφοριών του μηχανισμού αναπαραγωγιμότητας των ζωντανών οργανισμών.

Το αποτέλεσμα αυτών των αντιδράσεων είναι μη αναστρέψιμη βλάβη στο DNA και το RNA. Επιπλέον, η δράση της υπεριώδους ακτινοβολίας προκαλεί διαταραχές στη δομή των μεμβρανών και των κυτταρικών τοιχωμάτων των μικροοργανισμών. Όλα αυτά τελικά οδηγούν στο θάνατό τους.

Ο μηχανισμός απολύμανσης από την υπεριώδη ακτινοβολία βασίζεται στη βλάβη των μορίων DNA και RNA των ιών. Η φωτοχημική δράση περιλαμβάνει το σπάσιμο ή την αλλαγή των χημικών δεσμών ενός οργανικού μορίου ως αποτέλεσμα της απορρόφησης ενέργειας φωτονίων. Υπάρχουν επίσης δευτερογενείς διεργασίες, οι οποίες βασίζονται στο σχηματισμό ελεύθερων ριζών στο νερό υπό τη δράση της ακτινοβολίας UV, οι οποίες ενισχύουν το ιοκτόνο αποτέλεσμα.

Ο βαθμός αδρανοποίησης ή το ποσοστό των μικροοργανισμών που σκοτώνονται από την υπεριώδη ακτινοβολία είναι ανάλογος της έντασης της ακτινοβολίας και του χρόνου έκθεσης.

Το γινόμενο της έντασης και του χρόνου ακτινοβολίας ονομάζεται δόση ακτινοβολίας (mJ / cm 2) και είναι ένα μέτρο της ιοκτόνο ενέργειας. Λόγω των διαφορετικών αντιστάσεων των μικροοργανισμών, η δόση UV που απαιτείται για την απενεργοποίησή τους κατά 99,9% ποικίλλει σημαντικά από χαμηλές δόσεις για βακτήρια έως πολύ υψηλές δόσεις για σπόρια και πρωτόζωα.

Σχέδιο εγκατάστασης για απολύμανση νερού UV

6.2. Δόση ακτινοβολίας

Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα της φυσικής απολύμανσης και της απολύμανσης των λυμάτων από την υπεριώδη ακτινοβολία είναι:

- την ευαισθησία διαφόρων ιών στη δράση της υπεριώδους ακτινοβολίας.

- ισχύς λαμπτήρα

- ο βαθμός απορρόφησης της υπεριώδους ακτινοβολίας από το υδάτινο περιβάλλον.

- το επίπεδο των αιωρούμενων στερεών στο απολυμασμένο νερό.

Διαφορετικοί τύποι ιών υπό τις ίδιες συνθήκες ακτινοβολίας διακρίνονται από τον βαθμό ευαισθησίας στην υπεριώδη ακτινοβολία. Οι δόσεις ακτινοβολίας που απαιτούνται για την αδρανοποίηση ορισμένων τύπων ιών κατά 99,0–99,9% δίνονται στον Πίνακα. 5.

Πίνακας 5

(Πληροφορίες δίνονται σύμφωνα με το MUK 43.2030-05 «Υγειονομικός και ιολογικός έλεγχος της αποτελεσματικότητας της απολύμανσης πόσιμου και λυμάτων από UV ακτινοβολία»).

Όταν διέρχεται μέσα από το νερό, η υπεριώδης ακτινοβολία εξασθενεί λόγω των επιδράσεων απορρόφησης και σκέδασης. Ο βαθμός απορρόφησης καθορίζεται από τις φυσικοχημικές ιδιότητες του επεξεργασμένου νερού, καθώς και από το πάχος του στρώματός του. Για να ληφθεί υπόψη αυτή η εξασθένηση, εισάγεται ο συντελεστής απορρόφησης νερού

Η απολύμανση του πόσιμου νερού χρησιμεύει για τη δημιουργία ενός αξιόπιστου φραγμού στη μετάδοση παθογόνων μολυσματικών ασθενειών μέσω του νερού. Οι μέθοδοι απολύμανσης του νερού στοχεύουν στην καταστροφή παθογόνων και ευκαιριακών μικροοργανισμών, γεγονός που διασφαλίζει την επιδημική ασφάλεια του νερού.

Το νερό απολυμαίνεται στο τελικό στάδιο καθαρισμού μετά από διαύγαση και αποχρωματισμό πριν εισέλθει σε δεξαμενές καθαρού νερού, οι οποίες ταυτόχρονα λειτουργούν ως θάλαμοι επαφής. Για την απολύμανση του νερού χρησιμοποιούνται μέθοδοι αντιδραστηρίων (χημικών) και μη αντιδραστηρίων (φυσικές). Οι μέθοδοι αντιδραστηρίων βασίζονται στην εισαγωγή ισχυρών οξειδωτικών παραγόντων στο νερό (χλωρίωση, οζονισμό, μαγγανίωση, επεξεργασία νερού με ιώδιο), ιόντα βαρέων μετάλλων και ιόντα αργύρου. Τα μη αντιδραστήρια περιλαμβάνουν θερμική επεξεργασία, υπεριώδη ακτινοβολία, υπερήχηση, ακτινοβολία y, επεξεργασία με ρεύμα μικροκυμάτων. Η μέθοδος επιλέγεται ανάλογα με την ποσότητα και την ποιότητα του νερού πηγής, τις μεθόδους προκαταρκτικής επεξεργασίας του, τις απαιτήσεις για την αξιοπιστία της απολύμανσης, λαμβάνοντας υπόψη τεχνικούς και οικονομικούς δείκτες, τις συνθήκες για την προμήθεια αντιδραστηρίων, τη διαθεσιμότητα μεταφοράς , και δυνατότητα αυτοματοποίησης της διαδικασίας.

Απολύμανση νερού με χλώριο και τις ενώσεις του. Μέχρι σήμερα, η πιο διαδεδομένη μέθοδος απολύμανσης νερού στα υδραυλικά έργα είναι η χλωρίωση. Μεταξύ των ενώσεων που περιέχουν χλώριο, λόγω ορισμένων υγειονομικών και τεχνικών πλεονεκτημάτων, το υγρό χλώριο χρησιμοποιείται συχνότερα. Είναι επίσης δυνατή η χρήση λευκαντικού, υποχλωριώδους ασβεστίου και νατρίου, διοξειδίου του χλωρίου, χλωραμινών κ.λπ.

*Για χρήση στην πρακτική παροχής οικιακού και πόσιμου νερού, μόνο ενώσεις που περιέχουν φθόριο που έχουν περάσει υγειονομικές δοκιμές και περιλαμβάνονται στον "Κατάλογο υλικών και αντιδραστηρίων που επιτρέπονται από την Κύρια Υγειονομική και Επιδημιολογική Διεύθυνση του Υπουργείου Υγείας της ΕΣΣΔ για χρήση στην πρακτική παροχής οικιακού και πόσιμου νερού (αρ. 3235-85)» .*

Για πρώτη φορά στην πρακτική της επεξεργασίας του νερού, το χλώριο χρησιμοποιήθηκε πολύ πριν από την ανακάλυψη μικροβίων από τον L. Pasteur, την απόδειξη του R. Koch για την αιτιολογική σημασία των παθογόνων μικροοργανισμών στην ανάπτυξη μολυσματικών ασθενειών, την τελική επίγνωση του T. Escherich για την μικροβιολογική ουσία των επιδημιών του νερού και οι βακτηριοκτόνες ιδιότητες του χλωρίου. Χρησιμοποιούνταν για την απόσμηση του νερού, που είχε μια δυσάρεστη «σηπτική» μυρωδιά. Το χλώριο αποδείχθηκε πολύ αποτελεσματικό αποσμητικό και, επιπλέον, μετά την επεξεργασία του νερού με χλώριο, οι άνθρωποι είχαν πολύ λιγότερες πιθανότητες να διαγνωστούν με εντερικές λοιμώξεις. Με την έναρξη της χλωρίωσης του νερού, οι επιδημίες τύφου και χολέρας σταμάτησαν σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες. Έχει διατυπωθεί η άποψη ότι η κακή οσμή και η γεύση του νερού, που το χλώριο ουσιαστικά εξάλειψε, ήταν η αιτία των ασθενειών. Μόνο με τον καιρό αποδείχθηκε η μικροβιακή αιτιολογία των επιδημιών νερού εντερικών λοιμώξεων και αναγνώρισε τον ρόλο του χλωρίου ως απολυμαντικού παράγοντα.

Για τη χλωρίωση του νερού χρησιμοποιείται υγρό χλώριο, το οποίο αποθηκεύεται υπό πίεση σε ειδικά δοχεία (κύλινδροι), ή ουσίες που περιέχουν ενεργό χλώριο.

Χλωρίωση του νερού με υγρό χλώριο. Χλώριο (C12) στο κανονικό ατμοσφαιρική πίεσηείναι ένα πρασινοκίτρινο αέριο, το οποίο σε 1,5-

2,5 φορές βαρύτερο από τον αέρα, με έντονη και δυσάρεστη οσμή, διαλύεται καλά στο νερό, υγροποιείται εύκολα όταν αυξάνεται η πίεση. Το ατομικό βάρος του χλωρίου είναι 35.453, το μοριακό βάρος είναι 70.906 g/mol. Το χλώριο μπορεί να βρίσκεται σε τρεις καταστάσεις συσσωμάτωσης: στερεό, υγρό και αέριο.

Το χλώριο παραδίδεται στα υδραυλικά για απολύμανση νερού σε υγρή μορφή σε κυλίνδρους υπό πίεση. Η χλωρίωση πραγματοποιείται με τη χρήση χλωριωτών. Παρασκευάζουν ένα διάλυμα χλωρίου, το οποίο εγχέεται απευθείας στον αγωγό, μέσω του οποίου το νερό εισέρχεται στο RCHV. Χρησιμοποιούνται χλωριωτές L.A. Kulsky (Εικ. 20), χλωριωτές κενού LONII-100, Zh-10, LK-12, KhV-11. Το σχηματικό διάγραμμα του χλωριωτή LONII-100 φαίνεται στην εικ. 21.

Όταν ο κύλινδρος συνδέεται με τον χλωριωτή, το υγρό χλώριο εξατμίζεται. Το αέριο χλώριο καθαρίζεται σε κύλινδρο και σε φίλτρο και αφού μειωθεί η πίεσή του με μειωτήρα στα 0,001-0,02 MPa, αναμιγνύεται σε μίξερ με νερό. Από το μίξερ συμπυκνωμένο

Ρύζι. 21. Σύστημα τεχνολογίαςτυπική μονάδα χλωρίωσης με ταχύτητα 3 kg/h: 1 - ζυγαριά πλατφόρμας. 2 - ανυψωτικά με κυλίνδρους. 3 - παγίδα βρωμιάς. 4 - χλωριωτές LONII-100. 5 - εκτοξευτές

Το διάλυμα αναρροφάται από τον εκτοξευτήρα και τροφοδοτείται στον αγωγό. Οι χλωριωτές τύπου LK, των οποίων ο σχεδιασμός είναι απλούστερος και η ακρίβεια μικρότερη, χρησιμοποιούνται για σταθμούς υψηλής χωρητικότητας. Αυτοί οι χλωριωτές δεν απαιτούν προκαταρκτικό καθαρισμό χλωρίου, δεν είναι τόσο ακριβείς στη δοσολογία, αλλά μπορούν να παρέχουν νερό χλωρίου σε ύψος 20-30 m. Μετά τον εκτοξευτήρα από LONI-100, η ​​πίεση είναι μόνο 1-2 m. διάλυση του χλωρίου στο νερό, υδρόλυση του με σχηματισμό χλωριούχου (υδροχλωρικού) και υποχλωριώδους (ή υποχλωριώδους) οξέων:

C12 + H20 ^ HCl + HC10.

Το υποχλωριώδες οξύ HC10 είναι ένα ασθενές, μονοβασικό, ασταθές οξύ που διασπάται εύκολα για να σχηματίσει υποχλωριώδες ιόν (CH~):

NSJ ^ H+ + SU".

Ο βαθμός διάστασης του υποχλωριώδους οξέος εξαρτάται από το pH του νερού. Σε pH
Επιπλέον, το υποχλωριώδες οξύ αποσυντίθεται για να σχηματίσει ατομικό οξυγόνο, το οποίο είναι επίσης ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας:

HCS It HCl + O».

* Το ενεργό χλώριο είναι εκείνο που είναι ικανό να απελευθερώνει ισοδύναμη ποσότητα ιωδίου από υδατικά διαλύματα ιωδιούχου καλίου σε pH 4. Υπάρχουν ελεύθερο (μοριακό χλώριο, υποχλωρώδες οξύ, υποχλωριώδες ιόν) και δεσμευμένο (χλώριο, το οποίο είναι μέρος των οργανικών και ανόργανων μονο- και διχλωραμινών) ενεργό χλώριο.

Προηγουμένως, πιστευόταν ότι ήταν αυτό το ατομικό οξυγόνο που είχε βακτηριοκτόνο αποτέλεσμα. Σήμερα έχει αποδειχθεί ότι η απολυμαντική δράση του υγρού χλωρίου, καθώς και του λευκαντικού, του υποχλωριώδους ασβεστίου και του νατρίου, του δύο τριτοταγούς άλατος του υποχλωριώδους ασβεστίου οφείλεται σε οξειδωτικά μέσα που σχηματίζονται στο νερό όταν διαλύονται οι ενώσεις που περιέχουν χλώριο, και πρώτα από όλα, με τη δράση του υποχλωριώδους οξέος, και στη συνέχεια από το υποχλωριώδες ανιόν και τέλος με το ατομικό οξυγόνο.

Η χλωρίωση του νερού με υποχλωριώδες άλατα (άλατα υποχλωριώδους οξέος) πραγματοποιείται σε υδάτινα έργα χαμηλής ισχύος. Οι υποχλωριώτες χρησιμοποιούνται επίσης για μακροχρόνια απολύμανση νερού σε φρεάτια ορυχείων με χρήση κεραμικών φυσιγγίων, για απολύμανση νερού στο χωράφι, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης φίλτρων από ύφασμα-άνθρακα κ.λπ.

Το υποχλωριώδες ασβέστιο Ca(OC1)2 χρησιμοποιείται για την απολύμανση του πόσιμου νερού. Κατά τη διαδικασία της διάλυσής του στο νερό, λαμβάνει χώρα υδρόλυση με το σχηματισμό υποχλωριώδους οξέος και την περαιτέρω διάσπασή του:

Ca (OS1) 2 + 2H20 \u003d Ca (OH) 2 + 2 HNS,

Neyu -;. n+ + περ.

Ανάλογα με τη μέθοδο παραγωγής ασβεστίου, το υποχλωριώδες μπορεί να περιέχει από 57-60% έως 75-85% ενεργό χλώριο. Μαζί με τον καθαρό υποχλωριώδες, ένα μείγμα υποχλωριώδους ασβεστίου με άλλα άλατα (NaCl, CaCl2) χρησιμοποιείται για την απολύμανση του νερού. Τέτοια μείγματα περιέχουν έως και 60-75% καθαρό υποχλωριώδες άλας.

Σε σταθμούς με κατανάλωση ενεργού χλωρίου έως και 50 kg / ημέρα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί υποχλωριώδες νάτριο (NaCIO 5H20) για την απολύμανση του νερού. Αυτό το κρυσταλλικό ένυδρο λαμβάνεται από διάλυμα χλωριούχου νατρίου (NaCl) με ηλεκτρολυτική μέθοδο.

Το χλωριούχο νάτριο στο νερό διασπάται με το σχηματισμό κατιόντος νατρίου και ανιόντος χλωρίου:

NaCl ^ Na+ + SG

Κατά την ηλεκτρόλυση στην άνοδο, τα ιόντα χλωρίου εκκενώνονται και σχηματίζεται μοριακό χλώριο:

2SG -» C12 + 2e.

Το προκύπτον χλώριο διαλύεται στον ηλεκτρολύτη:

C12 + H2O ^ HC1 + HSC,

C12 + OH-^C1 + NSO.

Η εκκένωση των μορίων του νερού συμβαίνει στην κάθοδο:

H20 + e -> OH- + H+.

Τα άτομα υδρογόνου μετά τον ανασυνδυασμό σε μοριακό υδρογόνο απελευθερώνονται από το διάλυμα με τη μορφή αερίου. Ανιόντα υδροξυλίου OH ", που παραμένουν στο νερό, αντιδρούν με κατιόντα νατρίου Na +, με αποτέλεσμα το σχηματισμό NaOH. Το υδροξείδιο του νατρίου αλληλεπιδρά με το υποχλωριώδες οξύ για να σχηματίσει υποχλωριώδες νάτριο:

NaOH + HC10 -> NaOCI + H20.

Ρύζι. 22. Τεχνολογικό σχήμα ηλεκτρολυτικής παραγωγής υποχλωριώδους νατρίου: 1 - δεξαμενή διαλύματος. 2 - αντλία? 3 - μπλουζάκι διανομής. 4 - δεξαμενή εργασίας. 5 - διανομέας? 6 - στοιχείο με ηλεκτρόδια γραφίτη. 7 - δεξαμενή αποθήκευσης υποχλωριώδους νατρίου. 8 - ομπρέλα εξαερισμού

Το υποχλωριώδες νάτριο διασπάται σε μεγάλο βαθμό με το σχηματισμό SJ, το οποίο έχει υψηλή αντιμικροβιακή δράση:

NaCIO ^ Na+ + CIO",

Xu- + n+;^nsyu.

Οι μονάδες ηλεκτρόλυσης χωρίζονται σε ροή και παρτίδα. Περιλαμβάνουν ηλεκτρολύτες, διάφορους τύπους δεξαμενών. Το σχηματικό διάγραμμα της μονάδας παρτίδας φαίνεται στην εικ. 22. Διάλυμα χλωριούχου νατρίου συγκέντρωσης 10% τροφοδοτείται σε δεξαμενή σταθερής στάθμης, από όπου ρέει προς τα έξω με σταθερό ρυθμό. Μετά την πλήρωση της δεξαμενής δοσομέτρησης, το σιφόνι λειτουργεί και αποστραγγίζει έναν ορισμένο όγκο διαλύματος στον ηλεκτρολύτη. Υπό την επίδραση του ηλεκτρικού ρεύματος, σχηματίζεται υποχλωριώδες νάτριο στον ηλεκτρολύτη. Νέα τμήματα του διαλύματος αλατιού ωθούν υποχλωριώδες νάτριο στη δεξαμενή τροφοδοσίας, από την οποία δοσομετρείται από μια δοσομετρική αντλία. Η δεξαμενή αποθήκευσης πρέπει να περιέχει όγκο υποχλωριώδους νατρίου για τουλάχιστον 12 ώρες.

Το πλεονέκτημα της λήψης υποχλωριώδους νατρίου με την ηλεκτρολυτική μέθοδο στο σημείο χρήσης είναι ότι δεν υπάρχει ανάγκη μεταφοράς και αποθήκευσης τοξικού υγροποιημένου χλωρίου. Μεταξύ των μειονεκτημάτων είναι το σημαντικό ενεργειακό κόστος.

Απολύμανση νερού με άμεση ηλεκτρόλυση. Η μέθοδος συνίσταται στην άμεση ηλεκτρόλυση γλυκού νερού, στην οποία η φυσική περιεκτικότητα σε χλωρίδια δεν είναι μικρότερη από 20 mg/l και η σκληρότητα δεν είναι μεγαλύτερη από 7 mg-eq/l. Χρησιμοποιούνται σε υδάτινα έργα δυναμικότητας έως 5000 m3 / ημέρα. Λόγω της άμεσης ηλεκτρόλυσης στην άνοδο, τα ιόντα χλωρίου στο νερό εκκενώνονται και σχηματίζεται μοριακό χλώριο, το οποίο υδρολύεται για να σχηματίσει υποχλωριώδες οξύ:

2CH ^ C12 + 2e, C12 + H2O^HC1 + HCO.

Κατά την επεξεργασία ηλεκτρόλυσης νερού με pH στην περιοχή 6-9, οι κύριοι απολυμαντικοί παράγοντες είναι το υποχλωριώδες (υποχλωριώδες) οξύ HCl, το υποχλωριώδες ανιόν C10 ~ και οι μονοχλωραμίνες NH2C1, που σχηματίζονται λόγω της αντίδρασης μεταξύ HCl και αλάτων αμμωνίου που περιέχονται στο φυσικό νερό. Παράλληλα, κατά την επεξεργασία του νερού με την ηλεκτρολυτική μέθοδο, οι μικροοργανισμοί επηρεάζονται από το ηλεκτρικό πεδίο στο οποίο βρίσκονται, γεγονός που ενισχύει τη βακτηριοκτόνο δράση.

Η απολύμανση του νερού με χλωρίνη χρησιμοποιείται σε μικρά υδραγωγεία (με χωρητικότητα έως 3000 m3 / ημέρα), μετά την προετοιμασία του διαλύματος. Ο ασβέστης χλωρίου γεμίζεται επίσης με κεραμικά φυσίγγια για απολύμανση νερού σε πηγάδια ορυχείων ή τοπικά συστήματα ύδρευσης.

Η χλωρίνη είναι μια λευκή σκόνη με έντονη οσμή χλωρίου και ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες. Είναι ένα μείγμα υποχλωριώδους ασβεστίου και χλωριούχου ασβεστίου. Πάρτε χλωρίνη από ασβεστόλιθο. Το ανθρακικό ασβέστιο σε θερμοκρασία 700 ° C αποσυντίθεται με το σχηματισμό άσβεστου (οξείδιο του ασβεστίου), ο οποίος, μετά από αλληλεπίδραση με το νερό, μετατρέπεται σε σβησμένο ασβέστη (υδροξείδιο του ασβεστίου). Όταν το χλώριο αντιδρά με τον σβησμένο ασβέστη, σχηματίζεται χλωρίνη:

CaCO3 ^ CaO + CO2,

CaO + H20 \u003d Ca (OH) 2,

2Ca(OH)2 + 2C12 = Ca(OC1)2 + CaC12+ 2H20 ή

2Ca(OH)2 + 2C12= 2CaOC12 + 2H20.

κύριος συστατικό μέροςΗ χλωρίνη εκφράζεται με τον τύπο:

Το τεχνικό προϊόν δεν περιέχει περισσότερο από 35% ενεργό χλώριο. Κατά την αποθήκευση, η χλωρίνη αποσυντίθεται μερικώς. Το ίδιο συμβαίνει και με το υποχλωριώδες ασβέστιο. Το φως, η υγρασία και η υψηλή θερμοκρασία επιταχύνουν την απώλεια ενεργού χλωρίου. Η χλωρίνη χάνει περίπου το 3-4% του διαθέσιμου χλωρίου ανά μήνα λόγω των αντιδράσεων υδρόλυσης και της αποσύνθεσης στο φως. Σε ένα υγρό δωμάτιο, η χλωρίνη αποσυντίθεται, σχηματίζοντας υποχλωριώδες οξύ:

2CaOC12 + CO2 + H20 = CaCO3 + CaC12 + 2HCO.

Επομένως, πριν από τη χρήση λευκαντικού και υποχλωριώδους ασβεστίου, ελέγχεται η δραστηριότητά τους - η περιεκτικότητα σε ενεργό χλώριο εκφρασμένη ως ποσοστό σε ένα παρασκεύασμα που περιέχει χλώριο.

Η βακτηριοκτόνος δράση του λευκαντικού, καθώς και των υποχλωριωδών, οφείλεται στην ομάδα (OSG), η οποία σχηματίζει υποχλωριώδες οξύ στο υδάτινο περιβάλλον:

2CaOC12 + 2H20 -> CaC12 + Ca(OH)2 + 2HC10.

Διοξείδιο του χλωρίου (το ClOJ είναι ένα κιτρινοπράσινο αέριο, εύκολα διαλυτό στο νερό (σε θερμοκρασία 4 ° C, 20 όγκοι αερίου CO2 διαλύονται σε 1 όγκο νερού). Δεν υδρολύεται. Συνιστάται η χρήση του εάν Τα χαρακτηριστικά του φυσικού νερού δεν είναι ευνοϊκά για αποτελεσματική απολύμανση με χλώριο, για παράδειγμα, σε υψηλές τιμές pH ή παρουσία αμμωνίας. Ωστόσο, η παραγωγή διοξειδίου του χλωρίου είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που απαιτεί ειδικό εξοπλισμό, εξειδικευμένο προσωπικό, πρόσθετο οικονομικό κόστος. Επιπλέον, το διοξείδιο του χλωρίου είναι εκρηκτικό, κάτι που απαιτεί αυστηρή τήρηση των απαιτήσεων ασφαλείας.τη χρήση διοξειδίου του χλωρίου για την απολύμανση νερού σε αγωγούς οικιακού και πόσιμου νερού.

Τα παρασκευάσματα που περιέχουν χλώριο περιλαμβάνουν επίσης χλωραμίνες (ανόργανες και οργανικές), οι οποίες χρησιμοποιούνται σε περιορισμένο βαθμό στην πρακτική επεξεργασίας νερού, αλλά χρησιμοποιούνται ως απολυμαντικά μέσα κατά τη διάρκεια μέτρων απολύμανσης, ιδίως σε ιατρικά ιδρύματα. Οι ανόργανες χλωραμίνες (μονοχλωραμίνες NH2C1 και διχλωραμίνες NHC12) σχηματίζονται από την αλληλεπίδραση του χλωρίου με αμμωνία ή άλατα αμμωνίου:

NH3 + CI2 = NH2CI + HCI,

NH2CI + CI2 = NHCI2 + HCl.

Μαζί με ανόργανες ενώσεις χλωρίου, οι οργανικές χλωραμίνες (RNHC1, RNC12) χρησιμοποιούνται επίσης για την απολύμανση. Λαμβάνονται κατά τη διαδικασία αλληλεπίδρασης λευκαντικού με αμίνες ή τα άλατά τους. Σε αυτή την περίπτωση, ένα ή δύο άτομα υδρογόνου της ομάδας αμίνης αντικαθίστανται από χλώριο. Διαφορετικές χλωραμίνες περιέχουν 25-30% ενεργό χλώριο.

Η διαδικασία απολύμανσης του νερού με παρασκευάσματα που περιέχουν χλώριο λαμβάνει χώρα σε διάφορα στάδια:

1. Υδρόλυση χλωρίου και παρασκευασμάτων που περιέχουν χλώριο:

C12 + H20 = HCl + HC10;

Ca (OC1) 2 + 2H20 \u003d Ca (OH) 2 + 2HC10;

2CaOC12 + 2H20 \u003d Ca (OH) 2 + CaC12 + 2HC10.

2. Διάσταση υποχλωριώδους οξέος.

Σε pH ~ 7,0 το HC10 διασπά: HC10
3. Διάχυση του μορίου HC10 και του ιόντος CO στο βακτηριακό κύτταρο.

4. Αλληλεπίδραση ενός απολυμαντικού παράγοντα με ένζυμα μικροοργανισμών, που οξειδώνονται από υποχλωριώδες οξύ και υποχλωριώδες ιόν.

Το ενεργό χλώριο (NSO και SU") διαχέεται πρώτα στο βακτηριακό κύτταρο και στη συνέχεια αντιδρά με ένζυμα. Η μεγαλύτερη βακτηριοκτόνος και ιοκτόνος δράση ασκείται από το αδιάσπαστο υποχλωρικό οξύ (NSO). Ο ρυθμός της διαδικασίας απολύμανσης του νερού καθορίζεται από την κινητική του διάχυση χλωρίου στο βακτηριακό κύτταρο και κινητική του κυτταρικού θανάτου ως αποτέλεσμα μεταβολικής διαταραχής. Με την αύξηση της συγκέντρωσης του χλωρίου στο νερό, τη θερμοκρασία του και με τη μετάβαση του χλωρίου στη μη διασπαρμένη μορφή του εύκολα διαχύσιμου υποχλωρίου οξέος , ο συνολικός ρυθμός της διαδικασίας απολύμανσης αυξάνεται.

Ο μηχανισμός της βακτηριοκτόνου δράσης του χλωρίου συνίσταται στην οξείδωση οργανικών ενώσεων ενός βακτηριακού κυττάρου: πήξη και βλάβη στη μεμβράνη του, αναστολή και μετουσίωση ενζύμων που παρέχουν μεταβολισμό και ενέργεια. Τα πιο κατεστραμμένα είναι τα ένζυμα θειόλης που περιέχουν ομάδες SH, οι οποίες οξειδώνονται από υποχλωριώδες οξύ και υποχλωριώδες ιόντα. Μεταξύ των ενζύμων θειόλης, η ομάδα των αφυδρογονασών, που παρέχουν την αναπνοή και τον ενεργειακό μεταβολισμό του βακτηριακού κυττάρου, αναστέλλεται πιο ενεργά1. Υπό την επίδραση του υποχλωριώδους οξέος και του υποχλωριώδους ιόντος, αναστέλλονται οι αφυδρογονάσες της γλυκόζης, η αιθυλική αλκοόλη, η γλυκερίνη, το ηλεκτρικό, γλουταμινικό, γαλακτικό, πυροσταφυλικό οξύ, φορμαλδεΰδη κ.λπ.. Η αναστολή των αφυδρογονασών οδηγεί σε αναστολή των διεργασιών οξείδωσης στο αρχικό στάδιο. Συνέπεια αυτού είναι τόσο η αναστολή των διαδικασιών αναπαραγωγής των βακτηρίων (βακτηριοστατική δράση) όσο και ο θάνατός τους (βακτηριοκτόνος δράση).

Ο μηχανισμός δράσης του ενεργού χλωρίου στους ιούς αποτελείται από δύο φάσεις. Πρώτα, το υποχλωριώδες οξύ και το υποχλωριώδες ιόν προσροφούνται στο περίβλημα του ιού και διεισδύουν μέσα από αυτό και στη συνέχεια αδρανοποιούν το RNA ή το DNA του ιού.

Καθώς η τιμή του pH αυξάνεται, η βακτηριοκτόνος δράση του χλωρίου στο νερό μειώνεται. Για παράδειγμα, για να μειωθεί ο αριθμός των βακτηρίων στο νερό κατά 99% σε δόση ελεύθερου χλωρίου 0,1 mg/l, ο χρόνος επαφής αυξάνεται από 6 σε 180 λεπτά με αύξηση του pH από 6 σε 11, αντίστοιχα. Συνιστάται η απολύμανση του νερού με χλώριο σε χαμηλές τιμές pH, δηλαδή πριν από την εισαγωγή αλκαλικών αντιδραστηρίων.

Η παρουσία στο νερό οργανικών ενώσεων ικανών για οξείδωση, ανόργανων αναγωγικών παραγόντων, καθώς και κολλοειδών και αιωρούμενων ουσιών που περιβάλλουν μικροοργανισμούς, επιβραδύνει τη διαδικασία απολύμανσης του νερού.

Η αλληλεπίδραση του χλωρίου με τα συστατικά του νερού είναι μια πολύπλοκη και πολλαπλών σταδίων διαδικασία. Μικρές δόσεις χλωρίου δεσμεύονται πλήρως από οργανικές ουσίες, ανόργανους αναγωγικούς παράγοντες, αιωρούμενα σωματίδια, χουμικές ουσίες και υδάτινους μικροοργανισμούς. Για αξιόπιστη απολυμαντική δράση του νερού μετά τη χλωρίωση του, είναι απαραίτητος ο προσδιορισμός των υπολειμματικών συγκεντρώσεων ελεύθερου ή συνδυασμένου ενεργού χλωρίου.

* Ο ενεργειακός μεταβολισμός στα βακτήρια συμβαίνει στα μεσοσώματα - ανάλογα των μιτοχονδρίων.

Ρύζι. 23. Γράφημα της εξάρτησης του μεγέθους και του τύπου του υπολειπόμενου χλωρίου από την εγχυόμενη δόση χλωρίου

Στο σχ. 23 δείχνει τη σχέση μεταξύ της δόσης του εισαγόμενου χλωρίου και του υπολειμματικού χλωρίου παρουσία αμμωνίας ή αλάτων αμμωνίου στο νερό. Κατά τη χλωρίωση νερού που δεν περιέχει αμμωνία ή άλλες ενώσεις που περιέχουν άζωτο, "με αύξηση της ποσότητας χλωρίου που εισάγεται στο νερό, αυξάνεται η περιεκτικότητα σε υπολειμματικό ελεύθερο χλώριο σε αυτό. Αλλά η εικόνα αλλάζει εάν υπάρχει αμμωνία, άλατα αμμωνίου και άλλες αζωτούχες ενώσεις στο νερό, οι οποίες αποτελούν αναπόσπαστο μέρος του φυσικού νερού ή εισάγονται τεχνητά σε αυτό. Ταυτόχρονα, το χλώριο και οι παράγοντες χλωρίου αλληλεπιδρούν με την αμμωνία που υπάρχει στο νερό, το αμμώνιο και τα οργανικά άλατα που περιέχουν αμινομάδες. Αυτό οδηγεί στο σχηματισμό μονο- και διχλωραμινών, καθώς και εξαιρετικά ασταθών τριχλωραμινών:

NH3 + H20 = NH4OH;

C12 + H20 = HC10 + HCl;

NSO + NH4OH = NH2C1 + H20;

NSC + NH2C1 = NHC12 + H20;

NSJ + NHC12 = NC13 + H20.

Οι χλωραμίνες είναι δεσμευμένες με ενεργό χλώριο, το οποίο έχει βακτηριοκτόνο δράση, η οποία είναι 25-100 φορές μικρότερη από αυτή του ελεύθερου χλωρίου. Επιπλέον, η αναλογία μεταξύ μονο- και διχλωραμινών αλλάζει ανάλογα με το pH του νερού (Εικ. 24). Σε χαμηλές τιμές pH (5-6,5), σχηματίζονται κυρίως διχλωραμίνες και σε υψηλές τιμές pH (πάνω από 7,5), σχηματίζονται μονοχλωραμίνες, η βακτηριοκτόνος δράση των οποίων είναι 3-5 φορές ασθενέστερη από αυτή των διχλωραμινών. Η βακτηριοκτόνος δράση των ανόργανων χλωραμινών είναι 8-10 φορές υψηλότερη από αυτή των παραγώγων χλωρίου των οργανικών αμινών και ιμινών. Όταν προσθέτετε χαμηλές δόσεις χλωρίου στο νερό σε μοριακή αναλογία C12: NH *
*Νερό χωρίς αμμωνία δεν υπάρχει στη φύση. Μπορεί να παρασκευαστεί μόνο στο εργαστήριο από απεσταγμένο νερό.*

συσσωρεύεται υπολειμματικό χλώριο συνδεδεμένο με αμίνες. Με την αύξηση της δόσης του χλωρίου, σχηματίζονται περισσότερες χλωραμίνες και η συγκέντρωση του υπολειμματικού συνδυασμένου χλωρίου αυξάνεται στο μέγιστο (σημείο Α).

Με περαιτέρω αύξηση της δόσης του χλωρίου, η μοριακή αναλογία του εισαγόμενου χλωρίου και του ιόντος NH* που περιέχεται στο νερό γίνεται μεγαλύτερη από μία. Στην περίπτωση αυτή, οι μονο-, δι- και, ιδιαίτερα, οι τριχλωραμίνες οξειδώνονται από περίσσεια χλωρίου σύμφωνα με τις ακόλουθες αντιδράσεις:

NHC12 + NH2C1 + NSO -> N20 + 4HC1;

NHC12 + H20 -> NH(OH)Cl + HCl;

NH(OH)Cl + 2HC10 -> HN03 + ZHC1;

NHC12 + HCIO -> NC13 + H20;

4NH2C1 + 3C12 + H20 = N2 + N20 + 10HC1;

IONCI3 + CI2 + 16H20 = N2 + 8N02 + 32HCI.

Σε μοριακή αναλογία Cl2: NH \ έως 2 (10 mg Cl2 ανά 1 mg N2 με τη μορφή NH \), λόγω της οξείδωσης των χλωραμινών με περίσσεια χλωρίου, η ποσότητα του υπολειπόμενου συνδυασμένου χλωρίου στο νερό μειώνεται απότομα (τμήμα III) σε ένα ελάχιστο σημείο (σημείο Β), το οποίο ονομάζεται σημείο κάταγμα. Γραφικά, μοιάζει με μια βαθιά βουτιά στην καμπύλη του υπολειπόμενου χλωρίου (βλ. Εικ. 23).

Με μια περαιτέρω αύξηση της δόσης του χλωρίου μετά το σημείο καμπής, η συγκέντρωση του υπολειπόμενου χλωρίου στο νερό αρχίζει και πάλι να αυξάνεται σταδιακά (τμήμα IV στην καμπύλη). Αυτό το χλώριο δεν σχετίζεται με τις χλωραμίνες, ονομάζεται ελεύθερο υπολειμματικό (ενεργό) χλώριο και έχει την υψηλότερη βακτηριοκτόνο δράση. Δρα στα βακτήρια και τους ιούς όπως το ενεργό χλώριο απουσία αμμωνίας και ενώσεων αμμωνίου στο νερό.

Σύμφωνα με ερευνητικά δεδομένα, το νερό μπορεί να απολυμανθεί με δύο δόσεις χλωρίου: πριν και μετά το κάταγμα. Ωστόσο, κατά τη χλωρίωση με δόση πριν από τη θραύση, το νερό απολυμαίνεται λόγω της δράσης των χλωραμινών και κατά τη χλωρίωση με δόση μετά τη θραύση, χρησιμοποιείται ελεύθερο χλώριο.

Κατά την απολύμανση του νερού, το προστιθέμενο χλώριο δαπανάται τόσο για την αλληλεπίδραση με μικροβιακά κύτταρα και ιούς, όσο και για την οξείδωση οργανικών και ανόργανων ενώσεων (ουρία, ουρικό οξύ, κρεατινίνη, αμμωνία, χουμικές ουσίες, άλατα σιδήρου, άλατα αμμωνίου, καρβαμιδικά κ.λπ. ), τα οποία περιέχονται σε νερό σε αιωρούμενη και διαλυμένη κατάσταση. Η ποσότητα του χλωρίου που απορροφάται από τις ακαθαρσίες του νερού (οργανικές ουσίες, ανόργανοι αναγωγικοί παράγοντες, αιωρούμενα σωματίδια, χουμικές ουσίες και μικροοργανισμοί) ονομάζεται απορρόφηση χλωρίου του νερού (τμήμα I στην καμπύλη). Δεδομένου ότι τα φυσικά νερά έχουν διαφορετική σύνθεση, η αξία της απορρόφησης χλωρίου δεν είναι η ίδια για αυτά. Έτσι, η απορρόφηση χλωρίου είναι η ποσότητα του ενεργού χλωρίου που απορροφάται από τα αιωρούμενα σωματίδια και δαπανάται για την οξείδωση βακτηρίων, οργανικών και ανόργανων ενώσεων που περιέχονται σε 1 λίτρο νερού.

Μπορείτε να βασιστείτε στην επιτυχή απολύμανση του νερού μόνο εάν υπάρχει μια ορισμένη περίσσεια χλωρίου σε σχέση με την ποσότητα που απορροφάται από τα βακτήρια και τις διάφορες ενώσεις που περιέχονται στο νερό. Μια αποτελεσματική δόση ενεργού χλωρίου είναι ίση με τη συνολική ποσότητα του απορροφούμενου και του υπολειπόμενου χλωρίου. Η παρουσία υπολειμματικού χλωρίου (ή, όπως ονομάζεται επίσης, περίσσεια) στο νερό συνδέεται με την ιδέα της αποτελεσματικότητας της απολύμανσης του νερού.

Όταν το νερό χλωριώνεται με υγρό χλώριο, υποχλωριώδες ασβέστιο και νάτριο, η χλωρίνη, η επαφή 30 λεπτών παρέχει αξιόπιστο απολυμαντικό αποτέλεσμα σε υπολειμματική συγκέντρωση χλωρίου τουλάχιστον 0,3 mg/l. Αλλά κατά τη διάρκεια της χλωρίωσης με προαμμωνίαση, η επαφή θα πρέπει να είναι για 1-2 ώρες και η αποτελεσματικότητα της απολύμανσης θα είναι εγγυημένη εάν υπάρχει υπολειμματικό συνδυασμένο χλώριο σε συγκέντρωση τουλάχιστον 0,8 mg/l.

Το χλώριο και οι ενώσεις που περιέχουν χλώριο επηρεάζουν σημαντικά τις οργανοληπτικές ιδιότητες του πόσιμου νερού (όσφρηση, γεύση) και σε ορισμένες συγκεντρώσεις ερεθίζουν τους βλεννογόνους της στοματικής κοιλότητας και του στομάχου. Η οριακή συγκέντρωση υπολειπόμενου χλωρίου, στην οποία το πόσιμο νερό δεν αποκτά οσμή και γεύση χλωρίου, ορίζεται για το ελεύθερο χλώριο στο επίπεδο των 0,5 mg/l και για το δεσμευμένο χλώριο - 1,2 mg/l. Σύμφωνα με τοξικολογικά σημάδια, η μέγιστη συγκέντρωση ενεργού χλωρίου στο πόσιμο νερό είναι 2,5 mg/l.

Επομένως, για την απολύμανση του νερού, είναι απαραίτητο να προστεθεί μια τέτοια ποσότητα ενός σκευάσματος που περιέχει χλώριο, έτσι ώστε μετά την επεξεργασία το νερό να περιέχει 0,3-0,5 mg/l υπολειμματικού ελεύθερου ή 0,8-1,2 mg/l υπολειμματικού συνδυασμένου χλωρίου. Μια τέτοια περίσσεια ενεργού χλωρίου δεν αλλοιώνει τη γεύση του νερού, δεν βλάπτει την υγεία, αλλά εγγυάται την αξιόπιστη απολύμανσή του.

Έτσι, για αποτελεσματική απολύμανση, προστίθεται μια δόση ενεργού χλωρίου στο νερό, ίση με το άθροισμα της απορρόφησης χλωρίου και του υπολειπόμενου ενεργού χλωρίου. Αυτή η δόση ονομάζεται απαίτηση χλωρίου του νερού.

Η απαίτηση σε χλώριο του νερού είναι η ποσότητα ενεργού χλωρίου (σε χιλιοστόγραμμα) που είναι απαραίτητη για την αποτελεσματική απολύμανση 1 λίτρου νερού και τη διασφάλιση της περιεκτικότητας σε υπολειμματικό ελεύθερο χλώριο στην περιοχή από 0,3-0,5 mg / l μετά από 30 λεπτά επαφής με νερό , ή την ποσότητα του υπολειμματικού συνδυασμένου χλωρίου εντός 0,8-1,2 mg μετά από 60 λεπτά επαφής. Υπολειμματικό περιεχόμενο

*Η μέγιστη συγκέντρωση διοξειδίου του χλωρίου στο πόσιμο νερό δεν είναι μεγαλύτερη από 0,5 mg/l, ο περιοριστικός δείκτης της δράσης του νερού είναι οργανοληπτικός.*

Το ενεργό χλώριο ελέγχεται μετά από δεξαμενές καθαρού νερού πριν από την παροχή στο δίκτυο ύδρευσης. Δεδομένου ότι η απορρόφηση χλωρίου του νερού εξαρτάται από τη σύνθεσή του και δεν είναι ίδια για το νερό από διαφορετικές πηγές, σε κάθε περίπτωση η ζήτηση χλωρίου προσδιορίζεται πειραματικά με δοκιμαστική χλωρίωση. Κατά προσέγγιση, η ζήτηση χλωρίου για διαυγή και αποχρωματισμένη πήξη, καθίζηση και διήθηση του νερού του ποταμού κυμαίνεται από 2-3 mg / l (μερικές φορές έως 5 mg / l), το ενδιάμεσο νερό των υπόγειων υδάτων - εντός 0,7-1 mg / l.

Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη διαδικασία χλωρίωσης του νερού σχετίζονται με: 1) βιολογικά χαρακτηριστικά των μικροοργανισμών. 2) βακτηριοκτόνες ιδιότητες παρασκευασμάτων που περιέχουν χλώριο. 3) η κατάσταση του υδάτινου περιβάλλοντος. 4) με τις συνθήκες υπό τις οποίες γίνεται η απολύμανση.

Είναι γνωστό ότι οι καλλιέργειες σπορίων είναι πολλές φορές πιο ανθεκτικές από τις φυτικές μορφές στη δράση των απολυμαντικών. Οι εντεροϊοί είναι πιο ανθεκτικοί από τα βακτήρια του εντέρου. Οι σαπροφυτικοί μικροοργανισμοί είναι πιο ανθεκτικοί από τους παθογόνους. Ταυτόχρονα, μεταξύ των παθογόνων μικροοργανισμών, οι πιο ευαίσθητοι στο χλώριο είναι οι αιτιολογικοί παράγοντες του τυφοειδούς πυρετού, της δυσεντερίας και της χολέρας. Ο αιτιολογικός παράγοντας του παρατύφου Β είναι πιο ανθεκτικός στη δράση του χλωρίου. Επιπλέον, όσο μεγαλύτερη είναι η αρχική μόλυνση του νερού με μικροοργανισμούς, τόσο χαμηλότερη είναι η αποτελεσματικότητα της απολύμανσης υπό τις ίδιες συνθήκες.

Η βακτηριοκτόνος δράση του χλωρίου και των ενώσεων του σχετίζεται με την τιμή του οξειδοαναγωγικού δυναμικού του. Το δυναμικό οξειδοαναγωγής αυξάνεται με τις ίδιες συγκεντρώσεις στη σειρά: χλωραμίνη -\u003e λευκαντικό -\u003e χλώριο -\u003e διοξείδιο του χλωρίου.

Η αποτελεσματικότητα της χλωρίωσης εξαρτάται από τις ιδιότητες και τη σύνθεση του υδάτινου περιβάλλοντος, συγκεκριμένα: από την περιεκτικότητα σε αιωρούμενα στερεά και κολλοειδείς ενώσεις, τη συγκέντρωση διαλυμένων οργανικών ενώσεων και ανόργανων αναγωγικών παραγόντων, το pH του νερού και τη θερμοκρασία του.

Οι αιωρούμενες ουσίες και τα κολλοειδή εμποδίζουν την επίδραση του απολυμαντικού παράγοντα σε μικροοργανισμούς που βρίσκονται στο πάχος του σωματιδίου, απορροφούν το ενεργό χλώριο λόγω της προσρόφησης και της χημικής δέσμευσης. Η επίδραση στην αποτελεσματικότητα της χλωρίωσης οργανικών ενώσεων διαλυμένων στο νερό εξαρτάται τόσο από τη σύνθεσή τους όσο και από τις ιδιότητες των παρασκευασμάτων που περιέχουν χλώριο. Έτσι, ενώσεις ζωικής προέλευσης που περιέχουν άζωτο (πρωτεΐνες, αμινοξέα, αμίνες, ουρία) δεσμεύουν ενεργά το χλώριο. Οι ενώσεις που δεν περιέχουν άζωτο (λίπη, υδατάνθρακες) αντιδρούν λιγότερο έντονα με το χλώριο. Δεδομένου ότι η παρουσία αιωρούμενων στερεών, χουμικών και άλλων οργανικών ενώσεων στο νερό μειώνει την επίδραση της χλωρίωσης, για αξιόπιστη απολύμανση, τα θολά και πολύχρωμα νερά είναι προ-διαυγασμένα και αποχρωματισμένα.

Όταν η θερμοκρασία του νερού πέσει στους 0-4 °C, η βακτηριοκτόνος δράση του χλωρίου μειώνεται. Αυτή η εξάρτηση είναι ιδιαίτερα αισθητή σε πειράματα με υψηλή αρχική μόλυνση του νερού και στην περίπτωση χλωρίωσης με χαμηλές δόσεις χλωρίου. Στην πρακτική των υδάτινων έργων, εάν η μόλυνση του νερού της πηγής πληροί τις απαιτήσεις του κρατικού προτύπου 2761-84 "Πηγές κεντρικής παροχής πόσιμου νερού οικιακής χρήσης. Υγιεινές, τεχνικές απαιτήσεις και ποιοτικός έλεγχος", η μείωση της θερμοκρασίας δεν επηρεάζει αισθητά την αποτελεσματικότητα της απολύμανσης.

Ο μηχανισμός της επίδρασης του pH του νερού στην απολύμανσή του με χλώριο σχετίζεται με τα χαρακτηριστικά της διάστασης του υποχλωριώδους οξέος: σε ένα όξινο περιβάλλον, η ισορροπία μετατοπίζεται προς τη μοριακή μορφή, σε ένα αλκαλικό περιβάλλον - ιοντικό. Το υποχλωριώδες οξύ στην αδιάσπαστη μοριακή του μορφή διεισδύει καλύτερα μέσω των μεμβρανών στο μέσο του βακτηριακού κυττάρου από τα ενυδατωμένα υποχλωριώδες ιόντα. Επομένως, σε όξινο περιβάλλον, η διαδικασία απολύμανσης του νερού επιταχύνεται.

Η βακτηριοκτόνος δράση της χλωρίωσης επηρεάζεται σημαντικά από τη δόση του αντιδραστηρίου και τη διάρκεια της επαφής: η βακτηριοκτόνος δράση αυξάνεται με αύξηση της δόσης και αύξηση της διάρκειας δράσης του ενεργού χλωρίου.

Μέθοδοι χλωρίωσης νερού. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι χλωρίωσης. επεξεργασία νερού, λαμβάνοντας υπόψη τη φύση του υπολειμματικού χλωρίου, η επιλογή του οποίου καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά της σύνθεσης του επεξεργασμένου νερού. Μεταξύ αυτών: 1) χλωρίωση με δόσεις μετά το κάταγμα. 2) συμβατική χλωρίωση ή χλωρίωση σύμφωνα με τη ζήτηση χλωρίου. 3) υπερχλωρίωση? 4) χλωρίωση με προαμμωνισμό. Στις τρεις πρώτες επιλογές, το νερό απολυμαίνεται με ελεύθερο ενεργό χλώριο. Κατά τη διάρκεια της χλωρίωσης με προαμμωνισμό, η βακτηριοκτόνος δράση οφείλεται στη δράση των χλωραμινών, δηλαδή του δεσμευμένου ενεργού χλωρίου. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται συνδυασμένες μέθοδοι χλωρίωσης.

Η χλωρίωση με δόσεις μετά το κάταγμα προβλέπει ότι μετά από 30 λεπτά επαφής, θα υπάρχει ελεύθερο ενεργό χλώριο στο νερό. Η δόση του χλωρίου επιλέγεται με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι ελαφρώς υψηλότερη από τη δόση στην οποία σχηματίζεται ένα σπάσιμο στην καμπύλη του υπολειπόμενου χλωρίου, δηλ. στην περιοχή IV (βλ. Εικ. 23). Η δόση που επιλέγεται με αυτόν τον τρόπο προκαλεί την εμφάνιση υπολειμματικού ελεύθερου χλωρίου στο νερό στη μικρότερη ποσότητα. Αυτή η μέθοδος χαρακτηρίζεται από προσεκτική επιλογή δόσης. Δίνει σταθερό και αξιόπιστο βακτηριοκτόνο αποτέλεσμα, αποτρέπει την εμφάνιση οσμών στο νερό.

Η συμβατική χλωρίωση (χλωρίωση σύμφωνα με τη ζήτηση χλωρίου) είναι η πιο κοινή μέθοδος απολύμανσης του πόσιμου νερού σε μια κεντρική παροχή οικιακού πόσιμου νερού. Η χλωρίωση σύμφωνα με τη ζήτηση χλωρίου πραγματοποιείται με μια τέτοια δόση μετά το σπάσιμο, η οποία μετά από 30 λεπτά επαφής εξασφαλίζει την παρουσία υπολειπόμενου ελεύθερου χλωρίου στο νερό στην περιοχή από 0,3-0,5 mg / l.

Δεδομένου ότι τα φυσικά νερά διαφέρουν σημαντικά στη σύσταση και επομένως έχουν διαφορετική απορρόφηση χλωρίου, η ζήτηση χλωρίου προσδιορίζεται πειραματικά με πειραματική χλωρίωση του νερού που πρόκειται να απολυμανθεί. Εκτός από τη σωστή επιλογή της δόσης του χλωρίου, προϋπόθεση για την αποτελεσματική απολύμανση του νερού είναι η ενδελεχής ανάμιξη και ο χρόνος έκθεσης, δηλαδή ο χρόνος επαφής του χλωρίου με το νερό (τουλάχιστον 30 λεπτά).

Κατά κανόνα, στα υδάτινα έργα η χλωρίωση σύμφωνα με τη ζήτηση χλωρίου πραγματοποιείται μετά από διαύγαση και αποχρωματισμό του νερού. Η ζήτηση χλωρίου αυτού του νερού κυμαίνεται από 1-5 mg/l. Η βέλτιστη δόση χλωρίου εισάγεται στο νερό αμέσως μετά τη διήθηση πριν από το RFW.

Με βάση τη ζήτηση χλωρίου, μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί διπλή χλωρίωση, κατά την οποία την πρώτη φορά τροφοδοτείται χλώριο στον ανάμικτη πριν από τον θάλαμο αντίδρασης και τη δεύτερη φορά μετά τα φίλτρα. Σε αυτή την περίπτωση, η πειραματικά καθορισμένη βέλτιστη δόση χλωρίου δεν αλλάζει. Το χλώριο, όταν εισάγεται στο μίξερ μπροστά από το θάλαμο αντίδρασης, βελτιώνει την πήξη και τον αποχρωματισμό του νερού, γεγονός που καθιστά δυνατή τη μείωση της δόσης του πηκτικού. Επιπλέον, αναστέλλει την ανάπτυξη της μικροχλωρίδας που μολύνει την άμμο στα φίλτρα. Το συνολικό κόστος του χλωρίου με διπλή χλωρίωση πρακτικά δεν αυξάνεται και παραμένει σχεδόν το ίδιο με αυτό της απλής χλωρίωσης.

Η διπλή χλωρίωση αξίζει ευρείας χρήσης. Θα πρέπει να συμβουλεύεται σε περιπτώσεις όπου η ρύπανση του νερού του ποταμού είναι σχετικά υψηλή ή υπόκειται σε συχνές διακυμάνσεις. Η διπλή χλωρίωση αυξάνει την υγειονομική αξιοπιστία της απολύμανσης του νερού.

Η υπερχλωρίωση (rechlorination) είναι μια μέθοδος απολύμανσης του νερού, η οποία χρησιμοποιεί υψηλές δόσεις ενεργού χλωρίου (5-20 mg/l). Αυτές οι δόσεις είναι στην πραγματικότητα μετά το κάταγμα. Επιπλέον, υπερβαίνουν σημαντικά τη ζήτηση χλωρίου του φυσικού νερού και καθορίζουν την παρουσία σε αυτό υψηλών (πάνω από 0,5 mg/l) συγκεντρώσεων υπολειμματικού ελεύθερου χλωρίου. Επομένως, η μέθοδος υπερχλωρίωσης δεν απαιτεί προκαταρκτικό προσδιορισμό της ζήτησης χλωρίου σε νερό και προσεκτική επιλογή της δόσης ενεργού χλωρίου, ωστόσο, μετά την απολύμανση, είναι απαραίτητο να αφαιρεθεί η περίσσεια ελεύθερου χλωρίου.

Η υπερχλωρίωση χρησιμοποιείται σε ειδική επιδημιολογική κατάσταση, όταν είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η ζήτηση χλωρίου του νερού και να εξασφαλιστεί επαρκής χρόνος επαφής του χλωρίου με το νερό, καθώς και για την πρόληψη και την καταπολέμηση των οσμών στο νερό. Αυτή η μέθοδος είναι βολική σε συνθήκες στρατιωτικού πεδίου, σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.

Η υπερχλωρίωση παρέχει αποτελεσματικά αξιόπιστη απολύμανση ακόμη και του θολού νερού. Υψηλές δόσεις ενεργού χλωρίου σκοτώνουν παθογόνα που είναι ανθεκτικά στα απολυμαντικά, όπως οι ρικέτσιες του Burnett, οι κύστεις αμοιβάδας, το μυκοβακτηρίδιο της φυματίωσης και οι ιοί. Αλλά ακόμη και τέτοιες δόσεις χλωρίου δεν μπορούν να απολυμάνουν αξιόπιστα το νερό από σπόρια άνθρακα και αυγά ελμινθών.

Κατά την υπερχλωρίωση, το υπολειμματικό ελεύθερο χλώριο στο απολυμασμένο νερό ξεπερνά σημαντικά τα 0,5 mg/l, γεγονός που καθιστά το νερό ακατάλληλο για πόσιμο λόγω της αλλοίωσης των οργανοληπτικών του ιδιοτήτων (έντονη μυρωδιά χλωρίου). Επομένως, υπάρχει ανάγκη να απελευθερωθεί από την περίσσεια χλωρίου. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται αποχλωρίωση. Εάν υπάρχει μικρή περίσσεια υπολειμματικού χλωρίου, μπορεί να αφαιρεθεί με αερισμό. Σε άλλες περιπτώσεις, το νερό καθαρίζεται με διήθηση μέσω ενός στρώματος ενεργού άνθρακα ή χρησιμοποιώντας χημικές μεθόδους, όπως επεξεργασία νατρίου με υποθειώδες (θειοθειικό), όξινο θειώδες νάτριο, διοξείδιο του θείου (διοξείδιο του θείου), θειικό σίδηρο. Στην πράξη, χρησιμοποιείται κυρίως υποθειώδες νάτριο (θειοθειικό) - Na2S203 5H20. Η ποσότητα του υπολογίζεται ανάλογα με την ποσότητα περίσσειας χλωρίου, με βάση την ακόλουθη αντίδραση:

Na2S203 + C12 + H20 = Na2S04 + 2HCI + si.

Σύμφωνα με την παραπάνω αντίδραση δέσμευσης μεταξύ ενεργού χλωρίου και υποθειώδους νατρίου σε μοριακή αναλογία 1:1, χρησιμοποιούνται 0,0035 g κρυσταλλικού ένυδρου υποθειώδους νατρίου ανά 0,001 g χλωρίου ή 3,5 MrNa2S203-5H20 χλωρίνης ανά 1 mg.

Χλωρίωση με προαμμωνισμό. Η μέθοδος χλωρίωσης στην προενσωμάτωση χρησιμοποιείται:

1) προκειμένου να αποφευχθεί η εμφάνιση δυσάρεστων ειδικών οσμών που εμφανίζονται μετά τη χλωρίωση του νερού που περιέχει φαινόλη, βενζόλιο και αιθυλοβενζόλιο.

2) για την πρόληψη του σχηματισμού καρκινογόνων ουσιών (χλωροφόρμιο κ.λπ.) κατά τη χλωρίωση του πόσιμου νερού που περιέχει χουμικά οξέα, υδρογονάνθρακες μεθανίου.

3) να μειώσει την ένταση της οσμής και της γεύσης του χλωρίου, ιδιαίτερα αισθητή το καλοκαίρι.

4) για εξοικονόμηση χλωρίου με υψηλή απορρόφηση χλωρίου του νερού και την απουσία οσμών, γεύσεων και υψηλής βακτηριακής μόλυνσης.

Εάν το φυσικό νερό περιέχει φαινόλες (για παράδειγμα, λόγω της ρύπανσης των υδάτινων σωμάτων με λύματα από βιομηχανικές επιχειρήσεις) ακόμη και σε μικρές ποσότητες1, τότε όταν απολυμαίνεται με ενώσεις που περιέχουν χλώριο που υδρολύονται για να σχηματίσουν υποχλωριώδες οξύ, το ελεύθερο ενεργό χλώριο αλληλεπιδρά αμέσως με τη φαινόλη. σχηματίζοντας χλωροφαινόλες, οι οποίες ακόμη και σε μικρές συγκεντρώσεις δίνουν στο νερό γεύση και μυρωδιά πουλιού. Ταυτόχρονα, το συσχετιζόμενο ενεργό χλώριο - χλωραμίνη, με χαμηλότερο δυναμικό οξειδοαναγωγής, δεν αλληλεπιδρά με τη φαινόλη για να σχηματίσει χλωροφαινόλες και επομένως οι οργανοληπτικές ιδιότητες του νερού δεν αλλοιώνονται κατά την απολύμανση. Ομοίως, το ελεύθερο ενεργό χλώριο είναι σε θέση να αλληλεπιδράσει με υδρογονάνθρακες της σειράς μεθανίου με το σχηματισμό τριαλομεθανίων (χλωροφόρμιο, διβρωμοχλωρομεθάνιο, διχλωροβρωμομεθάνιο), τα οποία είναι καρκινογόνα. Ο σχηματισμός τους μπορεί να αποτραπεί με την απολύμανση του νερού με δεσμευμένο ενεργό χλώριο.

Κατά τη διάρκεια της χλωρίωσης με προαμμωνία, ένα διάλυμα αμμωνίας2 ή των αλάτων της προστίθεται πρώτα στο νερό που πρόκειται να απολυμανθεί και μετά από 1-2 λεπτά εισάγεται χλώριο. Ως αποτέλεσμα, στο νερό σχηματίζονται χλωραμίνες (μονοχλωραμίνες NH2C1 και διχλωραμίνες NHC12), οι οποίες έχουν βακτηριοκτόνο δράση. Οι χημικές αντιδράσεις για το σχηματισμό χλωραμινών δίνονται στη σελ. 170.

Η αναλογία των ουσιών που προκύπτουν εξαρτάται από το pH, τη θερμοκρασία και την ποσότητα των ενώσεων που αντιδρούν. Η αποτελεσματικότητα της χλωρίωσης με προαμμωνισμό εξαρτάται από την αναλογία NH3 και C12 και οι δόσεις αυτών των αντιδραστηρίων χρησιμοποιούνται σε αναλογίες 1:2, 1:4, 1:6, 1:8. Για το νερό κάθε πηγής παροχής νερού, είναι απαραίτητο να επιλέξετε την πιο αποτελεσματική αναλογία. Ο ρυθμός απολύμανσης του νερού με χλωραμίνες είναι χαμηλότερος από τον ρυθμό απολύμανσης με ελεύθερο χλώριο, επομένως, η διάρκεια απολύμανσης του νερού σε περίπτωση χλωρίωσης με προαμμωνία πρέπει να είναι τουλάχιστον 2 ώρες.

*MAC φαινόλης στο νερό 0,001 mg/l, οριακός δείκτης - οργανοληπτικός (οσμή), κατηγορία κινδύνου 4.*

*Για την εισαγωγή αμμωνίας στο νερό, είναι πιο βολικό να χρησιμοποιείτε χλωριωτές κενού.*

Αλλά λιγότερη οξειδωτική δράση, καθώς το δυναμικό οξειδοαναγωγής των χλωραμινών είναι πολύ χαμηλότερο από αυτό του χλωρίου.

Εκτός από την προ-αμμωνία (εισαγωγή αμμωνίας 1-2 λεπτά πριν από την εισαγωγή χλωρίου), μερικές φορές χρησιμοποιείται μετα-αμμωνία, όταν η αμμωνία εγχέεται μετά το χλώριο απευθείας σε δεξαμενές με καθαρό νερό. Λόγω αυτού, το χλώριο σταθεροποιείται περισσότερο από όσο επιτυγχάνεται η αύξηση της διάρκειας της δράσης του.

Συνδυασμένες μέθοδοι χλωρίωσης νερού. Εκτός από τις εξεταζόμενες μεθόδους χλωρίωσης του νερού, έχει προταθεί ένας αριθμός συνδυασμένων μεθόδων, όταν χρησιμοποιείται άλλος χημικός ή φυσικός απολυμαντικός παράγοντας μαζί με ενώσεις που περιέχουν χλώριο, γεγονός που αυξάνει το απολυμαντικό αποτέλεσμα. Η χλωρίωση μπορεί να συνδυαστεί με επεξεργασία νερού με άλατα αργύρου (μέθοδος χλωρίου-αργύρου), υπερμαγγανικό κάλιο (χλωρίωση με μαγγανίωση), όζον ή υπεριώδη ακτινοβολία, υπερήχους κ.λπ.

Η χλωρίωση με μαγγάνιο (με την προσθήκη διαλύματος KMnO4) χρησιμοποιείται εάν είναι απαραίτητο να ενισχυθεί η οξειδωτική και βακτηριοκτόνος δράση του χλωρίου, καθώς το υπερμαγγανικό κάλιο είναι ισχυρότερος οξειδωτικός παράγοντας. Η μέθοδος θα πρέπει να χρησιμοποιείται παρουσία οσμών και γεύσεων στο νερό, που προκαλούνται από οργανικές ουσίες, φύκια. Σε αυτή την περίπτωση, το υπερμαγγανικό κάλιο εισάγεται πριν από τη χλωρίωση. Το KMp04 πρέπει να προστίθεται πριν από την καθίζηση των δεξαμενών σε δόσεις 1-5 mg/l ή πριν από τα φίλτρα σε δόση 0,08 mg/l. Ανακτώντας σε αδιάλυτο στο νερό MnO2, συγκρατείται πλήρως σε δεξαμενές καθίζησης και φίλτρα.

Η μέθοδος του χλωριούχου αργύρου χρησιμοποιείται σε πλοία του ποταμού στόλου (σε μονάδες KVU-2 και VHF-0,5). Παρέχει ενισχυμένη απολύμανση του νερού και διατήρησή του για μεγάλο χρονικό διάστημα (έως 6 μήνες) με την προσθήκη ιόντων αργύρου σε ποσότητα 0,05-0,1 mg/l.

Επιπλέον, η μέθοδος του χλωριούχου αργύρου χρησιμοποιείται για την απολύμανση του νερού στις πισίνες, όπου είναι απαραίτητο να μειωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η δόση του χλωρίου. Αυτό είναι δυνατό επειδή η βακτηριοκτόνος δράση παρέχεται εντός των ορίων της συνολικής επίδρασης των δόσεων χλωρίου και αργύρου.

Τα βακτηριοκτόνα, ιοκτόνα και οξειδωτικά αποτελέσματα του χλωρίου μπορούν να ενισχυθούν με την ταυτόχρονη έκθεση σε υπερήχους, υπεριώδη ακτινοβολία, συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα.

Λαμβάνονται δείγματα νερού μετά από δεξαμενές καθαρού νερού πριν τροφοδοτηθούν στο δίκτυο ύδρευσης. Η παρακολούθηση της αποτελεσματικότητας της χλωρίωσης με υπολειμματικό ενεργό χλώριο πραγματοποιείται ωριαία, δηλαδή 24 φορές την ημέρα. Η χλωρίωση θεωρείται αποτελεσματική εάν η περιεκτικότητα σε υπολειμματικό ελεύθερο χλώριο κυμαίνεται μεταξύ 0,3-0,5 mg/l μετά από 30 λεπτά επαφής ή η περιεκτικότητα σε υπολειμματικό συνδυασμένο χλώριο είναι 0,8-1,2 mg/l μετά από 60 λεπτά επαφής.

Σύμφωνα με μικροβιολογικούς δείκτες επιδημικής ασφάλειας, το νερό μετά από RCV εξετάζεται δύο φορές την ημέρα, δηλαδή μία φορά κάθε 12 ώρες Στο νερό μετά την απολύμανση προσδιορίζεται ο συνολικός μικροβιακός αριθμός και ο δείκτης BGKP (δείκτης coli). Η απολύμανση του νερού θεωρείται αποτελεσματική εάν ο δείκτης coli δεν υπερβαίνει το 3 και ο συνολικός μικροβιακός αριθμός δεν είναι μεγαλύτερος από 100.

Αρνητικές επιπτώσεις της χλωρίωσης του νερού στη δημόσια υγεία. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης του χλωρίου με χουμικές ενώσεις, απόβλητα υδροβιόντων και ορισμένων ουσιών βιομηχανικής προέλευσης, σχηματίζονται δεκάδες νέες εξαιρετικά επικίνδυνες αλογονοφορμικές ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων καρκινογόνων, μεταλλαξιογόνων και άκρως τοξικών ουσιών με MPC σε επίπεδο εκατοστών και χιλιοστών. ένα χιλιοστόγραμμα ανά 1 λίτρο. Στον πίνακα. 3 και 5 (βλ. σελ. 66, 67, 101) δίνονται ορισμένες ενώσεις που περιέχουν αλογόνο, τα χαρακτηριστικά της επίδρασής τους στον ανθρώπινο οργανισμό και τα πρότυπα υγιεινής στο πόσιμο νερό. Οι δείκτες αυτής της ομάδας είναι τα τριαλομεθάνια: χλωρο- και βρωμοφόρμιο, διβρωμοχλωρομεθάνιο, βρωμοδιχλωρομεθάνιο. Στο απολυμασμένο πόσιμο νερό και στο ζεστό νερό, το χλωροφόρμιο ανιχνεύεται συχνότερα σε υψηλότερες συγκεντρώσεις - καρκινογόνο της ομάδας 2Β, σύμφωνα με την ταξινόμηση IARC.

Οι αλογονοφορμικές ενώσεις εισέρχονται στο σώμα με νερό όχι μόνο εντερικά. Ορισμένες ουσίες διεισδύουν στο άθικτο δέρμα κατά την επαφή με το νερό, ιδιαίτερα όταν κολυμπούν σε πισίνα. Ενώ κάνετε μπάνιο ή ντους, ενώσεις αλοφορμίου εισέρχονται στον αέρα. Μια παρόμοια διαδικασία συμβαίνει στη διαδικασία του βρασμού του νερού, του πλυντηρίου, του μαγειρέματος.

Λαμβάνοντας υπόψη τον ακραίο κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία των αλογονοφορμικών ενώσεων, έχει αναπτυχθεί ένα σύνολο μέτρων για τη μείωση των επιπέδων τους στο νερό. Παρέχει:

Προστασία της πηγής παροχής νερού από τη ρύπανση από λύματα που περιέχουν πρόδρομες ενώσεις αλοφορμικών ενώσεων.

Μειωμένος ευτρισμός των επιφανειακών υδάτινων σωμάτων.

Απόρριψη επαναχλωρίωσης (πρωτογενής χλωρίωση) ή αντικατάστασή της με υπεριώδη ακτινοβολία ή προσθήκη θειικού χαλκού.

Βελτιστοποίηση της πήξης για μείωση του χρώματος του νερού, δηλαδή αφαίρεση χουμικών ουσιών (πρόδρομες ενώσεις αλογονοφορμίου).

Η χρήση απολυμαντικών που έχουν μικρότερη ικανότητα να σχηματίζουν ενώσεις αλοφορμίου, ιδίως διοξείδιο του χλωρίου, χλωραμίνες.

Χρήση χλωρίωσης με προαμμωνισμό.

Ο αερισμός του νερού ή η χρήση κοκκώδους ενεργού άνθρακα είναι ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για την απομάκρυνση των αλογονοφορμικών ενώσεων από το νερό.

Η βασική λύση του προβλήματος είναι η αντικατάσταση της χλωρίωσης με οζονισμό και η απολύμανση του νερού με ακτίνες UV.

Οζονισμός του νερού και τα πλεονεκτήματά του έναντι της χλωρίωσης. Ο οζονισμός είναι μια από τις πολλά υποσχόμενες μεθόδους επεξεργασίας νερού για την απολύμανσή του και τη βελτίωση των οργανοληπτικών ιδιοτήτων του. Σήμερα, σχεδόν 1000 υδάτινα έργα στην Ευρώπη, κυρίως στη Γαλλία, τη Γερμανία και την Ελβετία, χρησιμοποιούν οζονισμό στη διαδικασία επεξεργασίας του νερού τους. Πρόσφατα, ο οζονισμός έχει εισαχθεί ευρέως στις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ιαπωνία. Στην Ουκρανία, ο οζονισμός χρησιμοποιείται στον αγωγό νερού του Δνείπερου

Ρύζι. 25. Τεχνολογικό σχήμα της μονάδας οζονιστήρων:

1 - είσοδος αέρα. 2 - φίλτρο αέρα. 3 - προειδοποιητική βαλβίδα. 4 - πέντε ανεμιστήρες τροφοδοσίας. 5 - έμβολο αέρα. 6 - δύο κρύα στεγνωτήρια. 7 - τέσσερις ξηραντήρες προσρόφησης. 8 - ενεργοποιημένη αλουμίνα. 9 - αερόθερμα ψύξης. 10 - πενήντα γεννήτριες όζοντος (εμφανίζονται 2). 11 - ξηρός αέρας. 12 - είσοδος νερού ψύξης. 13 - έξοδος νερού ψύξης. 14 - οζονισμένος αέρας. 15 - τρεις δεξαμενές για τη διάχυση του όζοντος. 16 - στάθμη νερού

Σταθμοί στο Κίεβο, στις χώρες της ΚΑΚ - σε υδάτινα έργα στη Μόσχα (Ρωσική Ομοσπονδία) και στο Μινσκ (Λευκορωσία).

Το όζον (Os) είναι ένα ανοιχτό μωβ αέριο με συγκεκριμένη οσμή και ισχυρό οξειδωτικό παράγοντα. Το μόριο του είναι πολύ ασταθές, αποσυντίθεται εύκολα (διασπάται) σε άτομο και μόριο οξυγόνου. Υπό βιομηχανικές συνθήκες, το μείγμα όζοντος-αέρα λαμβάνεται σε οζονιστή χρησιμοποιώντας «αργή» ηλεκτρική εκκένωση σε τάση 8000-10.000 V.

Το σχηματικό διάγραμμα της εγκατάστασης οζονιστή φαίνεται στο σχ. 25. Ο συμπιεστής παίρνει αέρα, καθαρίζει τη σκόνη, ψύχει, στεγνώνει σε προσροφητές με σιλικαζέλ ή ενεργό οξείδιο του αλουμινίου (τα οποία αναγεννώνται με την εμφύσηση ζεστού αέρα). Στη συνέχεια, ο αέρας διέρχεται από τον οζονιστή, όπου σχηματίζεται όζον, το οποίο τροφοδοτείται μέσω του συστήματος διανομής στο νερό της δεξαμενής επαφής. Η δόση όζοντος που απαιτείται για την απολύμανση για τους περισσότερους τύπους νερού είναι 0,5-6,0 mg/l. Τις περισσότερες φορές, για υπόγειες πηγές νερού, η δόση του όζοντος λαμβάνεται στην περιοχή 0,75-1,0 mg / l, για τα επιφανειακά ύδατα - 1-3 mg / l. Μερικές φορές απαιτούνται υψηλές δόσεις για τον αποχρωματισμό και τη βελτίωση των οργανοληπτικών ιδιοτήτων του νερού. Η διάρκεια επαφής του όζοντος με το νερό πρέπει να είναι τουλάχιστον 4 min1. έμμεσος δείκτης

*Σύμφωνα με το GOST 2874-82, η διάρκεια της απολύμανσης του νερού με όζον ήταν τουλάχιστον 12 λεπτά. Η ίδια διάρκεια ρυθμίζεται από το SanPiN 2.1.4.559-96 εγκεκριμένο από το Υπουργείο Υγείας της Ρωσίας "Πόσιμο νερό. Υγιεινές απαιτήσεις για την ποιότητα του νερού σε κεντρικά συστήματα παροχής πόσιμου νερού. Έλεγχος ποιότητας". Σύμφωνα με το SanPiN "Πόσιμο νερό. Απαιτήσεις υγιεινής για την ποιότητα του νερού για κεντρική παροχή οικιακού πόσιμου νερού", εγκεκριμένο από το Υπουργείο Υγείας της Ουκρανίας, η διάρκεια της επεξεργασίας με όζον πρέπει να είναι τουλάχιστον 4 λεπτά.*

Η αποτελεσματικότητα του οζονισμού είναι η παρουσία υπολειμματικών ποσοτήτων όζοντος σε επίπεδο 0,1-0,3 mg/l μετά τον θάλαμο ανάμιξης.

Το όζον στο νερό αποσυντίθεται, σχηματίζοντας ατομικό οξυγόνο: 03 -> 02 + O. Έχει αποδειχθεί ότι ο μηχανισμός της αποσύνθεσης του όζοντος στο νερό είναι πολύπλοκος. Σε αυτή την περίπτωση, εμφανίζεται ένας αριθμός ενδιάμεσων αντιδράσεων με το σχηματισμό ελεύθερων ριζών (π. HO *), οι οποίοι είναι επίσης οξειδωτικοί παράγοντες Περισσότερα Η ισχυρή οξειδωτική και βακτηριοκτόνος δράση του όζοντος σε σύγκριση με το χλώριο εξηγείται από το γεγονός ότι το οξειδωτικό του δυναμικό είναι μεγαλύτερο από αυτό του χλωρίου.

Από υγιεινής άποψης, ο οζονισμός είναι μια από τις καλύτερες μεθόδους απολύμανσης του νερού. Ως αποτέλεσμα του οζονισμού, επιτυγχάνεται ένα αξιόπιστο απολυμαντικό αποτέλεσμα, οι οργανικές ακαθαρσίες καταστρέφονται και οι οργανοληπτικές ιδιότητες του νερού όχι μόνο δεν αλλοιώνονται, όπως κατά τη διάρκεια της χλωρίωσης ή του βρασμού, αλλά βελτιώνονται επίσης: το χρώμα μειώνεται, η υπερβολική γεύση και η οσμή εξαφανίζονται. το νερό αποκτά μια μπλε απόχρωση. Η περίσσεια του όζοντος αποσυντίθεται γρήγορα για να σχηματίσει οξυγόνο.

Ο οζονισμός του νερού έχει τα ακόλουθα ειδικά πλεονεκτήματα έναντι της χλωρίωσης:

1) Το όζον είναι ένας από τους ισχυρότερους οξειδωτικούς παράγοντες, το δυναμικό οξειδοαναγωγής του είναι υψηλότερο από αυτό του χλωρίου και ακόμη και του διοξειδίου του χλωρίου.

2) κατά τον οζονισμό, τίποτα ξένο δεν εισάγεται στο νερό και δεν υπάρχουν αξιοσημείωτες αλλαγές στη μεταλλική σύνθεση του νερού και στο pH.

3) μια περίσσεια όζοντος μετατρέπεται σε οξυγόνο σε λίγα λεπτά και επομένως δεν επηρεάζει το σώμα και δεν βλάπτει τις οργανοληπτικές ιδιότητες του νερού.

4) το όζον, που αλληλεπιδρά με ενώσεις που περιέχονται στο νερό, δεν προκαλεί δυσάρεστες γεύσεις και οσμές.

5) το όζον λευκαίνει και αποσμεί το νερό που περιέχει οργανικές ουσίες φυσικής και βιομηχανικής προέλευσης, δίνοντάς του οσμή, γεύση και χρώμα.

6) σε σύγκριση με το χλώριο, το όζον απολυμαίνει πιο αποτελεσματικά το νερό από μορφές σπορίων και ιούς.

7) η διαδικασία οζονισμού επηρεάζεται λιγότερο από μεταβλητούς παράγοντες (pH, θερμοκρασία κ.λπ.), γεγονός που διευκολύνει την τεχνολογική λειτουργία των εγκαταστάσεων επεξεργασίας νερού και η παρακολούθηση της απόδοσης δεν είναι πιο δύσκολη από ό,τι με τη χλωρίωση του νερού.

8) ο οζονισμός του νερού εξασφαλίζει αδιάλειπτη διαδικασία επεξεργασίας νερού, δεν υπάρχει ανάγκη μεταφοράς και αποθήκευσης μη ασφαλούς χλωρίου.

9) κατά τη διάρκεια του οζονισμού, σχηματίζονται σημαντικά λιγότερες νέες τοξικές ουσίες από ό,τι κατά τη χλωρίωση. Πρόκειται κυρίως για αλδεΰδες (για παράδειγμα, φορμαλδεΰδη) και κετόνες, οι οποίες σχηματίζονται σε σχετικά μικρές ποσότητες.

10) Ο οζονισμός του νερού επιτρέπει την σύνθετη επεξεργασία του νερού, κατά την οποία μπορεί να επιτευχθεί ταυτόχρονα απολύμανση και βελτίωση των οργανοληπτικών ιδιοτήτων (χρώμα, οσμή και γεύση).

Απολύμανση νερού με ιόντα αργύρου. Το νερό επεξεργασμένο με άργυρο σε δόση 0,1 mg/l διατηρεί υψηλούς υγειονομικούς και υγειονομικούς δείκτες καθ' όλη τη διάρκεια του έτους. Ο άργυρος μπορεί να εισαχθεί απευθείας με την παροχή επαφής του νερού με την επιφάνεια του ίδιου του μετάλλου, καθώς και με τη διάλυση αλάτων αργύρου στο νερό με ηλεκτρολυτικό τρόπο. ΛΑ. Ο Kulsky ανέπτυξε ιονιστές LK-27, LK-28, οι οποίοι παρέχουν την ανοδική διάλυση του αργύρου με ηλεκτρικό συνεχές ρεύμα.

Ο μηχανισμός δράσης των χημικών απολυμαντικών σε μικροοργανισμούς. Το αρχικό στάδιο της δράσης οποιουδήποτε απολυμαντικού σε ένα βακτηριακό κύτταρο είναι η προσρόφησή του στην κυτταρική επιφάνεια (O.S. Savluk, 1998). Μετά τη διάχυση των απολυμαντικών μέσω του κυτταρικού τοιχώματος, στόχοι της δράσης τους είναι η κυτταροπλασματική μεμβράνη, το νουκλεοειδές, το κυτταρόπλασμα, τα ριβοσώματα, τα μεσοσώματα. Το επόμενο στάδιο είναι η αποικοδόμηση των μακρομοριακών, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών, δομών ενός βακτηριακού κυττάρου ως αποτέλεσμα της αδρανοποίησης των εξαιρετικά δραστικών λειτουργικών ομάδων (σουλφυδρύλιο, αμίνη, φαινολική, ινδόλη, θειοαιθυλ, φωσφορικό, κετοομάδες, ενδοκυκλικά άτομα αζώτου κ.λπ.) . Τα πιο ευαίσθητα είναι τα ένζυμα που περιέχουν ομάδες SH, δηλαδή ένζυμα θειόλης. Μεταξύ αυτών, οι αφυδρογονάσες, που εξασφαλίζουν την αναπνοή των βακτηρίων και εντοπίζονται κυρίως στα μεσοσώματα, αναστέλλονται πιο έντονα.

Μεταξύ των οργανιδίων ενός βακτηριακού κυττάρου, ένα από τα πιο κατεστραμμένα από χημικά απολυμαντικά είναι η κυτταροπλασματική μεμβράνη. Αυτό οφείλεται στην εύκολη προσβασιμότητά του για έναν οξειδωτικό παράγοντα (σε σύγκριση με άλλα οργανίδια) και στην παρουσία μεγάλου αριθμού ενεργών ομάδων (συμπεριλαμβανομένων των ομάδων σουλφυδρυλίου), οι οποίες αδρανοποιούνται εύκολα. Επομένως, χρειάζονται σχετικά μικρές ποσότητες απολυμαντικών για να βλάψουν την κυτταροπλασματική μεμβράνη. Λόγω της σημασίας των λειτουργιών της κυτταροπλασματικής μεμβράνης για τη ζωή ενός βακτηριακού κυττάρου, η βλάβη του είναι εξαιρετικά επικίνδυνη.

Το νουκλεοειδές, το κύριο μέρος του οποίου είναι ένα μόριο DNA, παρά την παρουσία αντιδραστικών ομάδων που είναι δυνητικά ικανές να αλληλεπιδράσουν με απολυμαντικά, είναι απρόσιτο στα μόρια και τα ιόντα τους. Αυτό οφείλεται, πρώτον, στη δυσκολία μεταφοράς του απολυμαντικού από ένα υδατικό διάλυμα στο νουκλεοειδές μέσω της εξωτερικής και κυτταροπλασματικής μεμβράνης του βακτηριακού κυττάρου, και ως εκ τούτου σε μη παραγωγικές απώλειες απολυμαντικών παραγόντων. Δεύτερον, η παρουσία ενός κελύφους πρωτογενούς ενυδάτωσης στην επιφάνεια του DNA γίνεται εμπόδιο για ορισμένα απολυμαντικά. Συγκεκριμένα, αυτό το κέλυφος ενυδάτωσης είναι αδιαπέραστο από κατιόντα.

Μια σημαντική ποσότητα απολυμαντικού είναι απαραίτητη για την αδρανοποίηση ριβοσωμάτων και πολυσωμάτων που περιέχουν rRNA, λόγω της υψηλής συγκέντρωσης τους στο βακτηριακό κύτταρο (σε σύγκριση με το DNA).

Τα χημικά απολυμαντικά πρέπει να έχουν το ευρύτερο δυνατό φάσμα βακτηριοκτόνου δράσης και ελάχιστη τοξικότητα για τον οργανισμό. Λαμβάνοντας υπόψη τον μηχανισμό αλληλεπίδρασης με τα βακτηριακά κύτταρα, τα χημικά απολυμαντικά χωρίζονται σε δύο ομάδες:

1. Ουσίες που επηρεάζουν τις κυτταρικές δομές λόγω χημικών και φυσικών επιδράσεων, δηλαδή ουσίες πολικής δομής που περιέχουν λιπόφιλες και υδρόφιλες ομάδες (αλκοόλες, φαινόλες, κρεσόλες, απορρυπαντικά, πολυπεπτιδικά αντιβιοτικά). Διαλύουν θραύσματα κυτταρικών δομών - μεμβρανών, παραβιάζοντας την ακεραιότητά τους και, κατά συνέπεια, τις λειτουργίες τους. Διαθέτοντας ένα ευρύ φάσμα βακτηριοκτόνων δράσης λόγω της ομοιότητας της δομής των κυτταρικών μεμβρανών σε διάφορους προκαρυώτες, αυτή η κατηγορία απολυμαντικών είναι αποτελεσματική μόνο σε υψηλές συγκεντρώσεις - από 1 έως 10 M.

2. Ουσίες που επηρεάζουν τις κυτταρικές δομές λόγω χημικής αλληλεπίδρασης. Μπορούν να χωριστούν σε 2 υποκατηγορίες: 1) ουσίες που αναστέλλουν μόνο την ανάπτυξη βακτηρίων. 2) ουσίες που προκαλούν το θάνατό τους. Η γραμμή μεταξύ τους είναι μάλλον υπό όρους και καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από τη συγκέντρωση. Τα απολυμαντικά που προκαλούν κυτταρικό θάνατο περιλαμβάνουν σχεδόν όλα τα βαρέα μέταλλα που σχηματίζουν δυσδιάσπαστα σύμπλοκα με σουλφυδρυλικές ομάδες, καθώς και κυανιόντα που σχηματίζουν δυσδιάσπαστα σύμπλοκα με τον σίδηρο, εμποδίζοντας έτσι τη λειτουργία του τερματικού αναπνευστικού ενζύμου κυτοχρωμική οξειδάση . Τα απολυμαντικά που αναστέλλουν την ανάπτυξη βακτηρίων, όταν αλληλεπιδρούν με λειτουργικές ομάδες κυτταρικών ενώσεων, είτε οδηγούν στον μετασχηματισμό τους (αναστρέψιμο υπό ορισμένες συνθήκες) σε άλλες ομάδες, είτε τα αναστέλλουν λόγω της δομικής ομοιότητας των απολυμαντικών με φυσιολογικούς κυτταρικούς μεταβολίτες.

Η αποτελεσματικότητα των χημικών απολυμαντικών εξαρτάται επίσης από τις δυνατότητες μεταφοράς τους μέσω κυτταρικών δομών στον στόχο στο κύτταρο. Στα gracilicut (αρνητικά κατά gram) και στα οξέα (gram-θετικά) βακτήρια, οι μεμβράνες έχουν διαφορετική δομή, με τη βασική διαφορά ότι τα βακτήρια gracilicut έχουν ένα επιπλέον εξωτερικό στρώμα που αποτελείται από φωσφολιπίδια, λιποπρωτεΐνες και πρωτεΐνες. Και οι δύο δομές και οι τρεις στρώσεις του κελύφους παρέχουν υψηλή επιλεκτικότητα για τη διείσδυση ξένων ουσιών στο κύτταρο από το εξωτερικό.

Εκτός από τους περιορισμούς μεταφοράς, η αποτελεσματικότητα των χημικών απολυμαντικών μπορεί να επηρεαστεί από τη σύνθεση ηλεκτρολυτών του νερού που πρόκειται να απολυμανθεί. Για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιούνται κατιόντα βαρέων μετάλλων για απολύμανση, η παρουσία ορισμένων ανιόντων (C1~, Br", I", SO^~, PO J", κ.λπ.) και ενός αλκαλικού περιβάλλοντος μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό ελάχιστα διαλυτών , ενώσεις με κακή διάσταση.

Η αλληλεπίδραση των απολυμαντικών με τους κυτταρικούς μεταβολίτες και τις χημικές ενώσεις που περιέχονται σε αυτό μπορεί επίσης να οδηγήσει σε αλλαγή ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣαπολυμαντικό. Έτσι, σύμφωνα με το L.A. Kulsky (1988), το ενδοκυτταρικό υγρό περιέχει σχεδόν 3 mg-eq/l ανιόντων, έως 100 mg-eq/l HPOj «και σχεδόν 20 mg-eq/l SOj», που είναι αρκετά για να μετατρέψει πολλά απολυμαντικά, για για παράδειγμα, βαρέα κατιόντα μετάλλων, σε ελαφρώς διασπασμένες ενώσεις.

Ο μηχανισμός της βακτηριοκτόνου δράσης καθιστά δυνατή την εξήγηση των συνεργιστικών επιδράσεων που παρατηρούνται πειραματικά κατά την απολύμανση του νερού με συνδυασμούς χημικών απολυμαντικών ή μέσω της φυσικής επίδρασης και δράσης ενός χημικού απολυμαντικού. Από την άποψη του εξεταζόμενου μηχανισμού, η δράση ενός από τους συνδυασμούς απολυμαντικών εξουδετερώνει το σύστημα «θυσιαστικής άμυνας» του βακτηριακού κυττάρου, μετά το οποίο το άλλο απολυμαντικό αποκτά πρακτικά ανεμπόδιστη πρόσβαση στους κύριους στόχους και, αλληλεπιδρώντας με αυτούς, αδρανοποιεί το κύτταρο.

Έτσι, συνδυασμοί χημικών απολυμαντικών θα πρέπει να έχουν βέλτιστες βακτηριοκτόνες ιδιότητες, στις οποίες το ένα είναι σε θέση να δεσμεύει μη αναστρέψιμα ομάδες σουλφυδρυλίου πρωτεϊνών φακέλου και το άλλο, το οποίο έχει εξαιρετικά επιλεκτικές ιδιότητες μεταφοράς, διαχέεται γρήγορα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου και, αλληλεπιδρώντας με το DNA και RNA, απενεργοποιεί το βακτηριακό κύτταρο Τέτοιοι εξαιρετικά αποτελεσματικοί συνδυασμοί Απολυμαντικά είναι τα συστήματα C12: H2O2, C12: 03, C12: Ag+, I2: Ag+ κ.λπ. Όταν η φυσική επίδραση και η δράση ενός χημικού απολυμαντικού συνδυάζονται, ως αποτέλεσμα φυσικής δράσης στη βακτηριακή κυτταρική μεμβράνη, η δομή της αποδιοργανώνεται ή καταστρέφεται μερικώς. Αυτό συμβάλλει στην ευκολότερη μεταφορά του χημικού απολυμαντικού στους κυτταρικούς στόχους και στην περαιτέρω αδρανοποίησή του. Η χρήση συνδυασμών απολυμαντικών είναι πολύ αποτελεσματική ως προς την αδρανοποίηση βακτηριακών μεταλλαγμένων κυττάρων, τα οποία βρίσκονται σε κυτταρικούς πληθυσμούς σε ποσότητα 10-4-10-».

Ο εξεταζόμενος μηχανισμός της βακτηριοκτόνου δράσης των χημικών απολυμαντικών καθιστά δυνατή την εξήγηση των προτύπων αδρανοποίησης των ιών και των βακτηριοφάγων. Ειδικότερα, η αυξημένη αντοχή στα χημικά απολυμαντικά των βακτηριοφάγων σε σύγκριση με τα βακτηριακά κύτταρα εξηγείται από την παρουσία τους στο βακτηριακό κυτταρόπλασμα και επομένως τη χαμηλή διαθεσιμότητα των περισσότερων χημικών απολυμαντικών. Η αδρανοποίηση ιών και βακτηριοφάγων από χημικά απολυμαντικά έξω από το βακτηριακό κύτταρο οφείλεται πιθανώς στη μετουσίωση των πρωτεϊνικών επικαλύψεων του ιού και στην αλληλεπίδραση με τα ενζυμικά του συστήματα που βρίσκονται κάτω από τις πρωτεϊνικές επικαλύψεις.

Απολύμανση νερού με υπεριώδη (UV) ακτινοβολία. Η απολύμανση του νερού με ακτίνες UV αναφέρεται σε φυσικές (χωρίς αντιδραστήρια) μεθόδους. Οι μέθοδοι χωρίς αντιδραστήρια έχουν πολλά πλεονεκτήματα: η εφαρμογή τους δεν αλλάζει τη σύνθεση και τις ιδιότητες του νερού, δεν εμφανίζονται δυσάρεστες γεύσεις και οσμές και δεν υπάρχει ανάγκη μεταφοράς και αποθήκευσης αντιδραστηρίων.

Ένα βακτηριοκτόνο αποτέλεσμα ασκείται από ένα τμήμα του τμήματος UV του οπτικού φάσματος στο εύρος μήκους κύματος από 200 έως 295 nm. Η μέγιστη βακτηριοκτόνος δράση πέφτει στα 260 nm. Τέτοιες ακτίνες διεισδύουν μέσα από ένα στρώμα 25 cm καθαρού και άχρωμου νερού. Το νερό απολυμαίνεται με ακτίνες UV αρκετά γρήγορα. Μετά από 1-2 λεπτά ακτινοβολίας, οι φυτικές μορφές παθογόνων μικροοργανισμών πεθαίνουν. Η θολότητα και κυρίως το χρώμα, το χρώμα και τα άλατα σιδήρου, μειώνοντας τη διαπερατότητα του νερού στις βακτηριοκτόνες ακτίνες UV, επιβραδύνουν αυτή τη διαδικασία. Δηλαδή, προϋπόθεση για την αξιόπιστη απολύμανση του νερού με ακτίνες UV είναι η προκαταρκτική διαύγασή του και ο αποχρωματισμός του.

Απολυμάνετε με ακτινοβολία UV χρησιμοποιώντας βακτηριοκτόνες λάμπες, κυρίως νερό από υπόγειες πηγές νερού, εάν ο δείκτης δεν είναι μεγαλύτερος από 1000 CFU / l, η περιεκτικότητα σε σίδηρο δεν είναι μεγαλύτερη από 0,3 mg / l. Οι βακτηριοκτόνες εγκαταστάσεις είναι εξοπλισμένες στις γραμμές αναρρόφησης και πίεσης των αντλιών του ανελκυστήρα II

Ρύζι. 26. Εγκατάσταση απολύμανσης νερού με ακτίνες UV (OB AKX-1):

Μια τομή; β - σχέδιο κίνησης του νερού μέσω του θαλάμου. 1 - παράθυρο προβολής. 2 - σώμα? 3 - χωρίσματα.

4 - παροχή νερού. 5 - λάμπα υδραργύρου-χαλαζία PRK-7. 6 - κάλυμμα χαλαζία σε ξεχωριστά κτίρια ή δωμάτια. Εάν η παραγωγικότητα των υδάτινων έργων είναι έως 30 m3 / h, χρησιμοποιούνται εγκαταστάσεις με μη υποβρύχια πηγή ακτινοβολίας με τη μορφή λαμπτήρων αργού-υδραργύρου χαμηλής πίεσης. Εάν η παραγωγικότητα του σταθμού είναι 30-150 m3 / h, τότε χρησιμοποιούνται εγκαταστάσεις με υποβρύχιους λαμπτήρες υδραργύρου υψηλής πίεσης χωρίς χαλαζία (Εικ. 26).

Όταν χρησιμοποιούνται λαμπτήρες αργού-υδραργύρου χαμηλής πίεσης, δεν σχηματίζονται τοξικά υποπροϊόντα στο νερό, ενώ υπό τη δράση λαμπτήρων υδραργύρου-χαλαζία υψηλής πίεσης, η χημική σύνθεση του νερού μπορεί να αλλάξει λόγω φωτοχημικών μετασχηματισμών ουσιών διαλυμένων στο νερό.

Η απολυμαντική δράση των βακτηριοκτόνων ακτίνων UV οφείλεται κυρίως σε φωτοχημικές αντιδράσεις, με αποτέλεσμα την μη αναστρέψιμη βλάβη στο DNA ενός βακτηριακού κυττάρου. Εκτός από το DNA, οι ακτίνες UV βλάπτουν επίσης άλλα δομικά μέρη του κυττάρου, ιδιαίτερα το rRNA, τις κυτταρικές μεμβράνες. Η απόδοση της βακτηριοκτόνου ενέργειας είναι 11% στο βέλτιστο μήκος των περισσότερων εκπεμπόμενων κυμάτων.

Έτσι, οι βακτηριοκτόνες ακτίνες δεν μετουσιώνουν το νερό και δεν αλλάζουν τις οργανοληπτικές του ιδιότητες και έχουν επίσης ένα ευρύτερο φάσμα αβιοτικών επιδράσεων - έχουν επιζήμια επίδραση σε σπόρια, ιούς και αυγά ελμινθών που είναι ανθεκτικά στο χλώριο. Ταυτόχρονα, η χρήση αυτής της μεθόδου απολύμανσης νερού περιπλέκει τον λειτουργικό έλεγχο της απόδοσης, καθώς τα αποτελέσματα του προσδιορισμού του μικροβιακού αριθμού και του δείκτη coli του νερού μπορούν να ληφθούν μόνο μετά από 24 ώρες επώασης των καλλιεργειών και τη μέθοδο express. , που είναι παρόμοιο με τον προσδιορισμό του υπολειμματικού ελεύθερου ή συνδυασμένου χλωρίου ή υπολειπόμενου όζοντος, δεν υπάρχει σε αυτή την περίπτωση.

Απολύμανση νερού με υπερηχογράφημα. Η βακτηριοκτόνος δράση των υπερήχων οφείλεται κυρίως στη μηχανική καταστροφή των βακτηρίων στο υπερηχητικό πεδίο. Τα δεδομένα της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας υποδεικνύουν την καταστροφή του βακτηριακού κυτταρικού τοιχώματος. Η βακτηριοκτόνος δράση του υπερήχου δεν εξαρτάται από τη θολότητα (έως 50 mg/l) και το χρώμα του νερού. Ισχύει τόσο για φυτικές όσο και για σποριακές μορφές μικροοργανισμών και εξαρτάται μόνο από την ένταση των κραδασμών.

Οι κραδασμοί υπερήχων, οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απολύμανση του νερού, λαμβάνονται με πιεζοηλεκτρικές ή μαγνητοσυσπαστικές μεθόδους. Για να αποκτήσετε νερό που πληροί τις απαιτήσεις του GOST 2874-82 "Πόσιμο νερό. Υγιεινές απαιτήσεις και έλεγχος ποιότητας", η ένταση υπερήχων πρέπει να είναι περίπου 2 W / cm2, η συχνότητα ταλάντωσης πρέπει να είναι 48 kHz ανά 1 δευτερόλεπτο. Ο υπέρηχος με συχνότητα 20-30 kHz καταστρέφει τα βακτήρια σε 2-5 δευτερόλεπτα.

Θερμική απολύμανση νερού. Η μέθοδος χρησιμοποιείται για την απολύμανση μικρής ποσότητας νερού σε σανατόρια, νοσοκομεία, σε πλοία, τρένα κ.λπ. Η πλήρης απολύμανση του νερού και ο θάνατος παθογόνων βακτηρίων επιτυγχάνεται μετά από 5-10 λεπτά βρασμού νερού. Για αυτό το είδος απολύμανσης χρησιμοποιούνται ειδικοί τύποι λεβήτων.

Απολύμανση με ακτίνες Χ. Η μέθοδος περιλαμβάνει την ακτινοβόληση του νερού με ακτινοβολία ακτίνων Χ βραχέων κυμάτων με μήκος κύματος 60-100 nm. Η ακτινοβολία βραχέων κυμάτων διεισδύει βαθιά στα βακτηριακά κύτταρα, προκαλώντας σημαντικές αλλαγές και ιονισμό τους. Η μέθοδος δεν έχει μελετηθεί αρκετά.

Απολύμανση υπό κενό. Η μέθοδος περιλαμβάνει την αδρανοποίηση βακτηρίων και ιών υπό μειωμένη πίεση. Το πλήρες βακτηριοκτόνο αποτέλεσμα επιτυγχάνεται μέσα σε 15-20 λεπτά. Ο βέλτιστος τρόπος επεξεργασίας είναι σε θερμοκρασία 20-60 ° C και πίεση 2,2-13,3 kPa.

Άλλες μέθοδοι φυσικής απολύμανσης, όπως η επεξεργασία με ακτινοβολία y, εκκενώσεις υψηλής τάσης, ηλεκτρικές εκκενώσεις χαμηλής ισχύος, εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα, χρησιμοποιούνται σε περιορισμένο βαθμό λόγω της υψηλής ενεργειακής τους έντασης, της πολυπλοκότητας του εξοπλισμού και επίσης λόγω της ανεπαρκούς γνώση και έλλειψη πληροφοριών σχετικά με την πιθανότητα σχηματισμού επιβλαβών πλευρικών ενώσεων. Τα περισσότερα από αυτά βρίσκονται αυτή τη στιγμή στο στάδιο της επιστημονικής ανάπτυξης.

Απολύμανση νερού στο χωράφι. Το σύστημα ύδρευσης στο χωράφι πρέπει να εγγυάται τη λήψη πόσιμου νερού υψηλής ποιότητας που δεν περιέχει παθογόνους παράγοντες μολυσματικών ασθενειών. Από τα τεχνικά μέσα που είναι κατάλληλα για τη βελτίωση της ποιότητας του νερού στο χωράφι, τα φίλτρα υφασμάτινου άνθρακα (TUF) αξίζουν ιδιαίτερης προσοχής: είναι φορητά, μεταφερόμενα, απλά και εξαιρετικά παραγωγικά.

Τούφ σχεδιασμένο από τον M.N. Το Klyukanov προορίζεται για προσωρινή χρήση (παροχή νερού στο χωράφι, αγροτικές περιοχές,

νέα κτίρια, κατά τη διάρκεια αποστολών). Το νερό καθαρίζεται και απολυμαίνεται με τη μέθοδο του Μ.Ν. Klyukanov με ταυτόχρονη πήξη και απολύμανση με αυξημένες δόσεις χλωρίου (υπερχλωρίωση) με περαιτέρω διήθηση μέσω TUV (Εικ. 27). Τα αιωρούμενα σωματίδια συγκρατούνται στο στρώμα του φίλτρου του υφάσματος, δηλαδή επιτυγχάνεται διαύγεια και αποχρωματισμός του νερού και πραγματοποιείται αποχλωρίωση στο στρώμα φίλτρου άνθρακα.

Για την πήξη, χρησιμοποιείται θειικό αλουμίνιο - A12 (S04) 3 σε ποσότητα 100-200 mg / l. Η δόση του ενεργού χλωρίου για την απολύμανση του νερού (υπερχλωρίωση) είναι τουλάχιστον 50 mg/l. Ταυτόχρονα, ένα πηκτικό και λευκαντικό ή DTSGK (τα δύο τρίτα του βασικού άλατος του υπο-

χλωριώδες ασβέστιο) σε δόσεις 150 και 50 mg/l, αντίστοιχα. Σε αυτή την περίπτωση, η πήξη δεν επηρεάζεται από την αλκαλικότητα του νερού:

Α) με χλωρίνη -

A12(S04)3 + 6CaOC12 + 6H20 -> -> 2A1(OH)3 + 3CaS04 + 3CaC12 + 6HOCI;

Β) με DTSGK -

A12(S04)3 + 3Ca(OC1)2 2Ca(OH)2 + 2H20 -> 2A1(OH)3 + 3CaS04 + 2Ca(OC1)2 + 2HOC1.

Συνήθως, η πήξη συμβαίνει με την αντίδραση θειικού αργιλίου με διττανθρακικά άλατα νερού, τα οποία πρέπει να είναι τουλάχιστον 2 mg-eq / l. Σε άλλες περιπτώσεις, το νερό πρέπει να είναι αλκαλικό.

Μετά από 15 λεπτά μετά την επεξεργασία με τα παραπάνω αντιδραστήρια, το καθιζάνον νερό διηθείται μέσω TUF. Το υπολειμματικό χλώριο και οι οργανοληπτικές ιδιότητες προσδιορίζονται σε καθαρό νερό.

Δίκτυο ύδρευσης και εγκαταστάσεις σε αυτό. Το δίκτυο ύδρευσης (σύστημα διανομής νερού) είναι ένα υπόγειο σύστημα σωληνώσεων μέσω του οποίου τροφοδοτείται στον οικισμό νερό υπό πίεση (τουλάχιστον 2,5-4 atm για ένα πενταόροφο κτίριο) που δημιουργείται από ένα αντλιοστάσιο του δεύτερου ανελκυστήρα και εκτρέφεται στον οικισμό. την επικράτειά του. Αποτελείται από κύριους αγωγούς μέσω των οποίων εισέρχεται το νερό από τα υδάτινα έργα στον οικισμό και ένα εκτεταμένο δίκτυο αγωγών μέσω του οποίου τροφοδοτείται νερό σε δεξαμενές νερού, εξωτερικές κατασκευές υδροληψίας (κολώνες οδών, πυροσβεστικοί κρουνοί), κατοικίες και δημόσια κτίρια. Ταυτόχρονα, ο κύριος αγωγός νερού διακλαδίζεται σε πολλούς κεντρικούς, οι οποίοι με τη σειρά τους διακλαδίζονται σε δρόμο, αυλή και σπίτι. Τα τελευταία συνδέονται με το εσωτερικό σύστημα σωληνώσεων ύδρευσης κατοικιών και δημόσιων κτιρίων.

Ρύζι. 28. Σχήμα δίκτυο ύδρευσης: A - αδιέξοδο κύκλωμα. Β - διάγραμμα δακτυλίου. ένα - αντλιοστάσιο; β - υδραυλικά? γ - πύργος νερού. δ - κατοικημένες συνοικίες. δ - δίκτυο διανομής

Σύμφωνα με τη διαμόρφωση, το δίκτυο ύδρευσης μπορεί να είναι: 1) δακτύλιος? 2) αδιέξοδο? 3) ανάμεικτα (Εικ. 28). Το αδιέξοδο δίκτυο αποτελείται από ξεχωριστές κωφές γραμμές στις οποίες εισέρχεται νερό από τη μία πλευρά. Εάν ένα τέτοιο δίκτυο καταστραφεί σε οποιαδήποτε περιοχή, διακόπτεται η παροχή νερού σε όλους τους καταναλωτές που είναι συνδεδεμένοι στη γραμμή που βρίσκεται πίσω από το σημείο βλάβης προς την κατεύθυνση της κίνησης του νερού. Στα αδιέξοδα του δικτύου διανομής, το νερό μπορεί να μείνει στάσιμο, να εμφανιστούν ιζήματα, τα οποία χρησιμεύουν ως ευνοϊκό περιβάλλον για την αναπαραγωγή μικροοργανισμών. Ένα αδιέξοδο δίκτυο ύδρευσης, κατ' εξαίρεση, είναι εξοπλισμένο σε μικρούς δήμους και σε αγροτικά συστήματα ύδρευσης.

Το καλύτερο από άποψη υγιεινής είναι ένα κλειστό δίκτυο ύδρευσης, το οποίο αποτελείται από ένα σύστημα παρακείμενων κλειστών κυκλωμάτων, ή δακτυλίων. Η ζημιά σε καμία περιοχή δεν οδηγεί σε διακοπή της παροχής νερού, καθώς μπορεί να ρέει από άλλες γραμμές.

Το σύστημα διανομής του συστήματος ύδρευσης πρέπει να διασφαλίζει την αδιάλειπτη παροχή νερού σε όλα τα σημεία κατανάλωσης του και να αποτρέπει τη ρύπανση του νερού σε όλη τη διαδρομή παραλαβής του από τις κύριες εγκαταστάσεις ύδρευσης προς τους καταναλωτές. Για να γίνει αυτό, το δίκτυο ύδρευσης πρέπει να είναι αδιάβροχο. Η ρύπανση του νερού στο δίκτυο ύδρευσης κατά τη διάρκεια της κεντρικής παροχής νερού προκαλείται από: παραβίαση της στεγανότητας των σωλήνων νερού, σημαντική μείωση της πίεσης στο δίκτυο ύδρευσης, η οποία οδηγεί σε αναρρόφηση ρύπανσης σε περιοχές με διαρροή και παρουσία πηγή ρύπανσης κοντά στην περιοχή διαρροής σωλήνων νερού. Είναι απαράδεκτος ο συνδυασμός δικτύων οικιακής παροχής πόσιμου νερού με δίκτυα παροχής μη πόσιμου νερού (τεχνική παροχή νερού).

Οι σωλήνες νερού είναι κατασκευασμένοι από χυτοσίδηρο, χάλυβα, οπλισμένο σκυρόδεμα, πλαστικά κ.λπ. Οι σωλήνες από πολυμερή υλικά, καθώς και εσωτερικές αντιδιαβρωτικές επιστρώσεις, χρησιμοποιούνται μόνο μετά από αξιολόγηση υγιεινής και άδεια από το Υπουργείο Υγείας. Οι χαλύβδινοι σωλήνες χρησιμοποιούνται σε περιοχές με εσωτερική πίεση μεγαλύτερη από 1,5 MPa, στη διασταύρωση με σιδηροδρόμους, δρόμους, επιφανειακά υδάτινα σώματα (ποτάμια), στη διασταύρωση της παροχής πόσιμου νερού με την αποχέτευση. Πρέπει να προστατεύουν την εξωτερική και την εσωτερική επιφάνεια από τη διάβρωση. Η διάμετρος των σωλήνων παροχής οικιακού και πόσιμου νερού σε αστικούς οικισμούς πρέπει να είναι τουλάχιστον 100 mm, σε αγροτικές περιοχές - μεγαλύτερη από 75 mm. Μια σφιχτή σύνδεση μεμονωμένων τμημάτων σωλήνων μήκους 5-10 m επιτυγχάνεται με χρήση φλάντζες, υποδοχών ή συνδέσμων (Εικ. 29). Οι συνδέσεις με φλάντζα χρησιμοποιούνται μόνο για ανοιχτή (στην επιφάνεια της γης) τοποθέτηση σωλήνων, όπου διατίθενται για εξωτερική επιθεώρηση και δοκιμή διαρροών.

Πριν από την τοποθέτηση αγωγών ύδρευσης για οικιακή και πόσιμο νερό θα πρέπει να προηγηθεί υγειονομική αξιολόγηση της περιοχής κατά τουλάχιστον 40 m και προς τις δύο κατευθύνσεις όταν η παροχή νερού βρίσκεται σε μη ανεπτυγμένη περιοχή και 10-15 m σε κατοικημένη περιοχή . Το έδαφος στο οποίο θα τοποθετηθεί η οδός παροχής νερού πρέπει να είναι αμόλυντο. Η διαδρομή δεν πρέπει να διασχίζεται μέσα από βάλτους, χωματερές, νεκροταφεία, ταφές βοοειδών, δηλαδή όπου το έδαφος είναι μολυσμένο. Κατά μήκος των σωλήνων νερού, είναι απαραίτητο να οργανωθεί μια ζώνη υγειονομικής προστασίας (βλ. σελ. 129, 130).

Οι σωλήνες νερού πρέπει να τοποθετούνται 0,5 m κάτω από το επίπεδο κατανομής μηδενικής θερμοκρασίας στο έδαφος (εδαφική στάθμη κατάψυξης). Ταυτόχρονα, ανάλογα με την κλιματική περιοχή, το βάθος των σωλήνων τοποθέτησης κυμαίνεται από 3,5 έως 1,5 μ. Στις νότιες περιοχές, για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση του νερού το καλοκαίρι, το βάθος τοποθέτησης των σωλήνων νερού πρέπει να είναι τέτοιο ώστε το στρώμα εδάφους πάνω από το σωλήνα έχει πάχος τουλάχιστον 0, 5 m

Οι γραμμές νερού πρέπει να τοποθετούνται 0,5 m πάνω από τις γραμμές αποχέτευσης. Εάν οι σωλήνες νερού τοποθετούνται στο ίδιο επίπεδο με τις γραμμές αποχέτευσης που τοποθετούνται παράλληλα, η απόσταση μεταξύ τους πρέπει να είναι τουλάχιστον 1,5 m για σωλήνες νερού με διάμετρο έως 200 mm και τουλάχιστον 3 m για σωλήνες νερού με διάμετρο μεγαλύτερη. από 200 mm. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να χρησιμοποιηθούν μεταλλικοί σωλήνες. Μεταλλικοί σωλήνες νερού χρησιμοποιούνται επίσης στη διασταύρωση τους με τις γραμμές αποχέτευσης. Σε αυτή την περίπτωση, οι σωλήνες νερού θα πρέπει να τοποθετούνται 0,5 m πάνω από τους σωλήνες αποχέτευσης. Κατ' εξαίρεση, στις διασταυρώσεις, οι σωλήνες νερού μπορούν να βρίσκονται κάτω από τους σωλήνες αποχέτευσης. Ταυτόχρονα, επιτρέπεται η χρήση μόνο χαλύβδινων σωλήνων νερού, προστατεύοντάς τους επιπλέον με ειδικό μεταλλικό περίβλημα μήκους τουλάχιστον 5 m και στις δύο πλευρές της τομής σε αργιλώδη εδάφη και τουλάχιστον 10 m σε εδάφη με υψηλή διήθηση. χωρητικότητα (για παράδειγμα, αμμώδης). Οι σωλήνες αποχέτευσης στην καθορισμένη περιοχή πρέπει να είναι από χυτοσίδηρο.

Σε αγωγούς και γραμμές του δικτύου ύδρευσης εγκαθίστανται τα εξής: βαλβίδες πεταλούδας (μπουλόνια) για την ανάδειξη των επισκευαστικών περιοχών. έμβολα - για απελευθέρωση αέρα κατά τη λειτουργία των αγωγών. βαλβίδες - για την απελευθέρωση και την εισαγωγή αέρα όταν οι αγωγοί απελευθερώνονται από το νερό για την περίοδο επισκευής και επακόλουθης πλήρωσης. απελευθερώσεις - για πτώση νερού κατά την εκκένωση αγωγών. ρυθμιστές πίεσης, βαλβίδες για προστασία από υδραυλικά χτυπήματα, εάν χρειαστεί ξαφνικά απενεργοποίηση ή ενεργοποίηση αντλιών, κ.λπ. Το μήκος των τμημάτων επισκευής κατά την τοποθέτηση σωλήνων νερού σε μία γραμμή δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 3 km, σε δύο γραμμές ή περισσότερες - 5 χλμ.

Στα φρεάτια επιθεώρησης νερού τοποθετούνται εξαρτήματα διακοπής λειτουργίας, ελέγχου και ασφάλειας. Εξοπλίζονται επίσης φρεάτια ελέγχου σε όλους τους κόμβους των κεντρικών, κεντρικών και οδικών σωληνώσεων ύδρευσης. Τα πηγάδια είναι στεγανά ορυχεία οπλισμένου σκυροδέματος που βρίσκονται υπόγεια. Για την κάθοδο στο φρεάτιο, παρέχεται μια καταπακτή με ερμητικά κλειστό καπάκι, η οποία είναι μονωμένη κατά την κρύα περίοδο. Στηρίγματα από χυτοσίδηρο ή χάλυβα είναι τοποθετημένα στον τοίχο. Ο κίνδυνος μόλυνσης του νερού στο δίκτυο ύδρευσης μέσω φρεατίων προκύπτει όταν το ορυχείο γεμίσει με νερό. Αυτό μπορεί να συμβεί ως αποτέλεσμα της εισόδου νερού μέσω διαρροών τοίχων και πυθμένα, του όμβριου νερού μέσω ενός κλειστού καπακιού που έχει διαρροή ή του νερού από το δίκτυο παροχής νερού μέσω διαρροών σωλήνων και αρμών εξαρτημάτων. Κατά τη μείωση της πίεσης στο δίκτυο, το νερό που έχει μαζευτεί στο φρεάτιο μπορεί να αναρροφηθεί στους σωλήνες.

Οι δεξαμενές πίεσης νερού (απόθεμα) έχουν σχεδιαστεί για να δημιουργούν μια παροχή νερού που αντισταθμίζει την πιθανή διαφορά μεταξύ της παροχής νερού και της κατανάλωσής του σε συγκεκριμένες ώρες της ημέρας. Οι δεξαμενές γεμίζουν κυρίως τη νύχτα και κατά τη διάρκεια της ημέρας σε ώρες εντατικής χρήσης νερού, νερό από αυτές εισέρχεται στο δίκτυο, ομαλοποιώντας την πίεση.

Στο ψηλότερο σημείο του ανάγλυφου τοποθετούνται δεξαμενές νερού σε πύργους που δεσπόζουν πάνω από τα ψηλότερα κτίρια του οικισμού (Εικ. 30). Η περιοχή γύρω από τους υδάτινους πύργους είναι περιφραγμένη. Οι δεξαμενές πρέπει να είναι στεγανές, κατασκευασμένες από σίδηρο ή οπλισμένο σκυρόδεμα. Για τον καθαρισμό, την επισκευή και την απολύμανση της εσωτερικής επιφάνειας της δεξαμενής

Ρύζι. 30. Πύργος νερού: α - εμφάνιση? β - τμήμα: I - σωλήνας τροφοδοσίας και διανομής. 2 - σωλήνας υπερχείλισης

Παρέχονται καταπακτές με ερμητικά κλειστά και σφραγισμένα καλύμματα. Για την ανταλλαγή αέρα των δεξαμενών, τα ανοίγματα εξαερισμού είναι εξοπλισμένα, κλειστά με δίχτυα και προστατευμένα από την ατμοσφαιρική βροχόπτωση. Στους σωλήνες παροχής και εκκένωσης νερού τοποθετούνται βρύσες για δειγματοληψία νερού προκειμένου να ελέγχεται η ποιότητά του πριν και μετά τη δεξαμενή. Οι δεξαμενές νερού χρειάζονται περιοδική (1-2 φορές το χρόνο) απολύμανση.

Σε μεγάλους αγωγούς νερού, οι εφεδρικές δεξαμενές - δεξαμενές καθαρού νερού - είναι εξοπλισμένες υπόγεια. Από αυτά το νερό τροφοδοτείται στο δίκτυο ύδρευσης από αντλιοστάσια του ανελκυστήρα III.

Στήλες νερού. Ο πληθυσμός λαμβάνει νερό από το σύστημα διανομής νερού ή μέσω οικιακών εισαγωγών και βρυσών του ενδοοικιακού δικτύου ύδρευσης, ή μέσω εξωτερικών υδατοδιπλωτικών κατασκευών - κολώνων.

Οι κολώνες νερού στους δρόμους είναι τα πιο ευάλωτα στοιχεία του συστήματος ύδρευσης. Πολλές είναι οι περιπτώσεις επιδημικών εστιών μολυσματικών ασθενειών, οι οποίες ονομάζονται επιδημία της «μονόστηλης».

Υπάρχουν διαφορετικά σχέδια στηλών, αλλά τα πιο συνηθισμένα είναι τα συστήματα τύπου Cherkunov και Moscow. Εγκαθίστανται σε κτιριακούς χώρους χωρίς να εισάγουν σωλήνες κεντρικής παροχής οικιακού και πόσιμου νερού στις κατασκευές. Ταυτόχρονα, η ακτίνα εξυπηρέτησης της στήλης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 100 μ. Πρόσφατα, σε πόλεις με κεντρική παροχή νερού με πρόσληψη νερού από επιφανειακά υδάτινα σώματα, οι στήλες χρησιμοποιούνται ευρέως για την οργάνωση της αρτεσιανής παροχής νερού στο αντλιοστάσιο1.

Η στήλη νερού του συστήματος Cherkunov (Εικ. 31) αποτελείται από επίγεια και υπόγεια μέρη. Το υπόγειο τμήμα (φρεάτιο) μοιάζει με φρεάτιο με αδιάβροχα τοιχώματα από οπλισμένο σκυρόδεμα και πυθμένα. Εκεί τοποθετείται ένας εκτοξευτής (εγκαθίσταται στη διαδρομή κίνησης του νερού από τον κεντρικό αγωγό νερού στον εσωτερικό σωλήνα νερού της στήλης) και μια δεξαμενή αποστράγγισης με σωλήνα αέρα. Μια ερμητικά κλειστή καταπακτή βρίσκεται στο δάπεδο από οπλισμένο σκυρόδεμα του ορυχείου. Το τμήμα γείωσης της στήλης έχει έναν σωλήνα εξόδου και μια λαβή, η οποία συνδέεται με μια ράβδο με μια βαλβίδα που βρίσκεται μπροστά από τον εκτοξευτήρα στην έξοδο νερού από το δίκτυο ύδρευσης. Γύρω από τη στήλη, σε ακτίνα 1,5-2 m, μια τυφλή περιοχή είναι εξοπλισμένη με κλίση από τη στήλη, κάτω από τον σωλήνα εξόδου - ένας δίσκος για την αποστράγγιση του νερού που χύνεται κατά τη χρήση.

Όταν πιέζεται η λαβή, η βαλβίδα ανοίγει και το νερό από το δίκτυο ύδρευσης υπό πίεση ανεβαίνει μέσω του σωλήνα νερού και χύνεται μέσω του σωλήνα εξόδου της στήλης. Όταν απελευθερωθεί η λαβή, η βαλβίδα κλείνει. Δεδομένου ότι το νερό που παραμένει στο σωλήνα νερού παγώνει κατά τη διάρκεια της κρύας περιόδου και σπάει τον σωλήνα, παρέχεται για αποστράγγιση σε μεταλλική δεξαμενή στο κάτω μέρος της φρεατίου. Σε αυτή την περίπτωση, ο αέρας από τη δεξαμενή μέσω του σωλήνα αέρα εισέρχεται στο ορυχείο. Όταν η λαβή πιέζεται ξανά και ανοίγει η βαλβίδα, το νερό, που εξέρχεται υπό πίεση μέσω του στενωμένου ανοίγματος του δικτύου ύδρευσης στον σωλήνα νερού, ενεργοποιεί τον εκτοξευτήρα. Η επίδραση της εκτίναξης (αναρρόφησης), που συμβαίνει τα πρώτα δευτερόλεπτα μετά το άνοιγμα της βαλβίδας και δεν διαρκεί πολύ, ρουφάει νερό από τη δεξαμενή στον σωλήνα νερού. Η δεξαμενή μέσω του σωλήνα αέρα γεμίζει με αέρα από το ορυχείο. Έτσι, οι πρώτες μερίδες νερού που προέρχονται από τη στήλη αμέσως μετά το πάτημα της λαβής είναι ένα μείγμα νερού από το δίκτυο ύδρευσης και τη δεξαμενή αποστράγγισης. Λόγω της αναρρόφησης του νερού από τη δεξαμενή, η πίεση στον εκτοξευτήρα εξισορροπείται, το φαινόμενο εκτίναξης εξαφανίζεται, μετά το οποίο παρέχεται νερό στον καταναλωτή αποκλειστικά από το δίκτυο ύδρευσης. Όταν απελευθερωθεί η λαβή, η δεξαμενή ξαναγεμίζει με νερό από το σωλήνα νερού στήλης.

Μια πραγματική απειλή μόλυνσης του νερού στη στήλη μπορεί να προκύψει εάν το πηγάδι της στήλης γεμίσει με νερό. Οι τρόποι με τους οποίους το νερό εισέρχεται στο ορυχείο μπορεί να είναι διαφορετικοί. Έτσι, η βροχόπτωση και η επιφανειακή απορροή

* Η παροχή νερού αντλιοστάσιου πραγματοποιείται με έξοδα της τοπικής παροχής νερού. Τα στοιχεία του είναι: 1) υπόγεια ενδιάμεση (κατά προτίμηση αρτεσιανή) πηγή κατηγορίας Ι σύμφωνα με το GOST 2761-84. 2) αρτεσιανό πηγάδι. 3) υπόγειο αντλιοστάσιο με υποβρύχια φυγοκεντρική αντλία. 4) penstock? 5) αντλιοστάσιο με σωλήνες στήριξης (κυρίως τύπου Μόσχας). Η αρτεσιανή ύδρευση με αντλιοστάσια είναι ευρέως διαδεδομένη στο Κίεβο, όπου η κεντρική παροχή νερού παρέχεται από τον Δνείπερο και τον ποταμό Desnyansky και τους αρτεσιανούς αγωγούς νερού.*

Ρύζι. 31. Στήλη νερού του συστήματος Cherkunov: 1 - λεπτομέρεια του εκτοξευτήρα και της δεξαμενής. 2 - εγχυτήρας? 3 - συμπλέκτης? 4 - στενό άκρο του σωλήνα νερού. 5 - αντίβαρο? 6 - δίσκος? 7 - γύψος? 8 - δάπεδο από σανίδες. 9 - σωλήνας αέρα. 10 - σωλήνας νερού? 11 - εκτοξευτής; 12 - συνδετήρες? 13 - ράβδος? 14 - άμμος? 15 - βαλβίδα (38 mm); 16 - στρόφιγγα? 17 - δεξαμενή

Μπορούν να διεισδύσουν στο φρεάτιο μέσω μιας χαλαρής οροφής ή μιας καταπακτής με διαρροή. Σε περίπτωση παραβίασης της ακεραιότητας των τοίχων από οπλισμένο σκυρόδεμα και του πυθμένα του ορυχείου, το νερό μπορεί να προέλθει από το έδαφος (υγρασία του εδάφους, που σχηματίζεται κατά τη διήθηση του ατμοσφαιρικού και λιωμένου νερού), ειδικά σε υψηλό επίπεδο στάσιμων υπόγειων υδάτων . Το ορυχείο μπορεί να πλημμυρίσει με νερό από το δίκτυο ύδρευσης. Αυτό συμβαίνει όταν η πίεση στο δίκτυο πέσει κάτω από 1 atm. Εν

Η διαφάνεια και το αυξημένο χρώμα επιδεινώνουν τις οργανοληπτικές ιδιότητες του νερού πηγαδιών και πηγών, περιορίζουν τη χρήση του και μερικές φορές υποδεικνύουν τη ρύπανση του νερού ως αποτέλεσμα σφαλμάτων στον εξοπλισμό των εγκαταστάσεων πρόσληψης νερού (πηγάδια ή καλύμματα πηγής), την ακατάλληλη τοποθέτησή τους σε σχέση με πιθανές πηγές ρύπανση ή ακατάλληλη λειτουργία. Μερικές φορές η αιτία της μείωσης της διαφάνειας και της αύξησης του χρώματος του νερού των πηγαδιών και των πηγών μπορεί να είναι η υψηλή συγκέντρωση αλάτων σιδήρου (πάνω από 1 mg / l).

Σε νερό πηγαδιών, το οποίο είναι επιδημικά ασφαλές, ο δείκτης BGKP συνήθως δεν υπερβαίνει το 10 (αν ο τίτλος δεν είναι μικρότερος από 100), ο μικροβιακός αριθμός δεν είναι μεγαλύτερος από 400 σε 1 cm3. Με τέτοιους υγειονομικούς και μικροβιολογικούς δείκτες στο νερό, δεν προσδιορίζονται παθογόνα εντερικών λοιμώξεων με παράγοντα μετάδοσης νερού.

Η περιεκτικότητα σε νιτρικά άλατα στο νερό πηγαδιών και πηγών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 45 mg / l, όσον αφορά το νιτρικό άζωτο - 10 mg / l. Η υπέρβαση αυτής της συγκέντρωσης μπορεί να προκαλέσει μεθαιμοσφαιριναιμία νιτρικού νερού (οξεία τοξική κυάνωση) σε βρέφη που τρέφονται με γάλα λόγω της χρήσης νερού με υψηλή περιεκτικότητα σε νιτρικά άλατα για την παρασκευή μειγμάτων θρεπτικών ουσιών. Μια ελαφρά αύξηση στο επίπεδο της μεθαιμοσφαιρίνης στο αίμα χωρίς απειλητικά σημάδια υποξίας μπορεί επίσης να παρατηρηθεί σε παιδιά ηλικίας 1 έως 6 ετών, καθώς και σε ηλικιωμένους.

Η αύξηση της περιεκτικότητας σε άλατα αμμωνίου, νιτρώδη και νιτρικά άλατα στο νερό των πηγαδιών και των πηγών μπορεί να υποδηλώνει μόλυνση του εδάφους μέσω του οποίου φιλτράρεται το νερό της πηγής, καθώς και το γεγονός ότι παθογόνοι μικροοργανισμοί θα μπορούσαν να εισέλθουν ταυτόχρονα με αυτές τις ουσίες. Με τη φρέσκια ρύπανση του νερού, η περιεκτικότητα σε άλατα αμμωνίου αυξάνεται. Η παρουσία νιτρικών στο νερό απουσία αμμωνίας και νιτρωδών υποδηλώνει σχετικά μακροπρόθεσμη είσοδο αζωτούχων ουσιών στο νερό. Με τη συστηματική ρύπανση του νερού, ανιχνεύονται τόσο άλατα αμμωνίου όσο και νιτρώδη και νιτρικά άλατα. Η εντατική χρήση αζωτούχων λιπασμάτων στη γεωργία οδηγεί επίσης σε αύξηση της περιεκτικότητας σε νιτρικά άλατα στα υπόγεια ύδατα. Αύξηση της οξειδωσιμότητας του υπερμαγγανικού των υπόγειων υδάτων πάνω από 4 mg/l υποδηλώνει πιθανή μόλυνση με εύκολα οξειδώσιμες ουσίες ορυκτής και οργανικής προέλευσης.

Τα χλωρίδια είναι ένας από τους δείκτες ρύπανσης των τοπικών υδάτινων πηγών. Ταυτόχρονα, υψηλές συγκεντρώσεις (πάνω από 30–50 mg/l) χλωριδίων στο νερό μπορεί να προκληθούν από την έκπλυση τους από εδάφη solonchak. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, 1 λίτρο νερού μπορεί να περιέχει εκατοντάδες και χιλιάδες χιλιοστόγραμμα χλωριδίων. Το νερό με περιεκτικότητα σε χλωριούχα μεγαλύτερη από 350 mg/l έχει αλμυρή γεύση και επηρεάζει αρνητικά τον οργανισμό. Για τη σωστή εκτίμηση της προέλευσης των χλωριδίων, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η παρουσία τους στο νερό γειτονικών παρόμοιων υδάτινων πηγών, καθώς και άλλοι δείκτες ρύπανσης.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, καθένας από αυτούς τους δείκτες μπορεί να έχει διαφορετική φύση. Για παράδειγμα, η οργανική ύλη μπορεί να είναι φυτικής προέλευσης. Ως εκ τούτου, το νερό από τοπική πηγή μπορεί να θεωρηθεί μολυσμένο μόνο υπό τις ακόλουθες συνθήκες: 1) αυξάνονται όχι ένας, αλλά αρκετοί υγειονομικοί-χημικοί δείκτες ρύπανσης. 2) ταυτόχρονα αυξημένοι υγειονομικοί και μικροβιολογικοί δείκτες επιδημικής ασφάλειας - αριθμός μικροβίων και δείκτης coli. 3) η πιθανότητα μόλυνσης επιβεβαιώνεται από τα στοιχεία της υγειονομικής εξέτασης του φρεατίου ή της σύλληψης ελατηρίου.

Υγειονομικές απαιτήσεις για την τοποθέτηση και διάταξη των φρεατίων ορυχείων. Ένα φρεάτιο φρεατίου είναι μια κατασκευή με την οποία ο πληθυσμός συλλέγει τα υπόγεια ύδατα και τα ανεβάζει στην επιφάνεια. Στις συνθήκες τοπικής παροχής νερού, εκτελεί ταυτόχρονα τις λειτουργίες μιας υδροληψίας, ανύψωσης νερού και δομών αναδίπλωσης νερού.

Κατά την επιλογή της θέσης του φρέατος, εκτός από τις υδρογεωλογικές συνθήκες, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι υγειονομικές συνθήκες της περιοχής και η ευκολία χρήσης του φρέατος. Η απόσταση από το πηγάδι στον καταναλωτή δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 100 μ. Τα φρεάτια τοποθετούνται κατά μήκος της κλίσης της περιοχής πάνω από όλες τις πηγές ρύπανσης που βρίσκονται τόσο στην επιφάνεια όσο και στο έδαφος. Υπό αυτές τις συνθήκες, η απόσταση μεταξύ του φρεατίου και της πηγής ρύπανσης (θέση φιλτραρίσματος εδάφους, βόθρος, κομπόστ κ.λπ.) θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 30-50 μ. Εάν η πιθανή πηγή ρύπανσης βρίσκεται υψηλότερα στο έδαφος από το πηγάδι , τότε η απόσταση μεταξύ τους είναι στην περίπτωση λεπτόκοκκου εδάφους, θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 80-100 m, και μερικές φορές ακόμη και 120-150 m.

Είναι δυνατόν να τεκμηριωθεί επιστημονικά το μέγεθος του υγειονομικού χάσματος μεταξύ ενός φρεατίου και μιας πιθανής πηγής ρύπανσης του εδάφους χρησιμοποιώντας τον τύπο Saltykov-Belitsky, ο οποίος λαμβάνει υπόψη τις τοπικές εδαφικές και υδρογεωλογικές συνθήκες. Ο υπολογισμός βασίζεται στο γεγονός ότι η ρύπανση, που κινείται μαζί με τα υπόγεια ύδατα προς την κατεύθυνση του φρέατος, δεν πρέπει να φτάσει στον τόπο πρόσληψης νερού, δηλαδή θα πρέπει να υπάρχει αρκετός χρόνος για την απολύμανση της ρύπανσης. Ο υπολογισμός γίνεται σύμφωνα με τον τύπο:

Όπου L είναι η επιτρεπόμενη απόσταση μεταξύ της πηγής ρύπανσης και του σημείου πρόσληψης νερού (m), k είναι ο συντελεστής φιλτραρίσματος1 (m / ημέρα) προσδιορίζεται πειραματικά ή σύμφωνα με πίνακες, p, είναι το επίπεδο των υπόγειων υδάτων στην περιοχή ο μολυσμένος υδροφόρος ορίζοντας, προσδιορίζεται πειραματικά από ένα επίπεδο. n2 - στάθμη νερού του υδροφορέα στο σημείο πρόσληψης νερού. t είναι ο απαιτούμενος χρόνος για τη μετακίνηση του νερού μεταξύ της πηγής ρύπανσης και του σημείου πρόσληψης νερού (αυτός ο χρόνος θεωρείται ότι είναι 200 ​​ημέρες για τη βακτηριακή ρύπανση και 400 ημέρες για τη χημική ρύπανση). c είναι το ενεργό πορώδες του εδάφους2.

*Συντελεστής διήθησης - η απόσταση που διανύει το νερό στο έδαφος, κινούμενο κάθετα προς τα κάτω υπό την επίδραση της βαρύτητας. Εξαρτάται από τη μηχανική σύνθεση του εδάφους. Είναι 0,432 για την άμμο μέτριας κόκκου, 0,043 για τη λεπτόκοκκη άμμο και 0,0043 m / ημέρα για τα αργιλώδη. *

*Το ενεργό πορώδες είναι ο λόγος του όγκου πόρων ενός δείγματος πετρώματος που φέρει νερό προς τον συνολικό όγκο του δείγματος. Εξαρτάται από τη μηχανική σύνθεση του εδάφους: για χονδρόκοκκη άμμο - 0,15, για λεπτόκοκκη - 0,35. *

Αυτός ο τύπος είναι κατάλληλος για υπολογισμούς μόνο όταν το πέτρωμα που φέρει νερό είναι λεπτή και μεσαίου κόκκου άμμος. Εάν η υδατοφέρουσα στρώση αντιπροσωπεύεται από χονδρόκοκκη άμμο ή ακόμη και χαλίκια εδάφη, ο συντελεστής ασφάλειας Α πρέπει να προστεθεί στην τιμή που βρέθηκε:

Ο συντελεστής καθορίζεται από τον τύπο: A \u003d ai + a2 + a3, όπου α! - η ακτίνα της χοάνης κατάθλιψης1 είναι μέγιστη για χονδρόκοκκη άμμο 300-400 m, για μεσαίο χαλίκι - 500-600 m. α2 - απόσταση στην οποία εκτείνεται ο πυρσός της ρύπανσης (ανάλογα με την ισχύ της πηγής ρύπανσης, κυμαίνεται από 10 έως 100 m). a3 - η τιμή της ζώνης προστασίας που διακόπτει την υδραυλική σύνδεση μεταξύ του νέφους της ρύπανσης και του περιφερειακού άκρου της ακτίνας της χοάνης κατάθλιψης (10-15 m).

Ένα φρεάτιο είναι ένας κατακόρυφος άξονας τετράγωνου ή κυκλικού τμήματος (περίπου 1 m2) που φτάνει στον υδροφόρο ορίζοντα (Εικ. 33). Το κάτω μέρος αφήνεται ανοιχτό, και τα πλαϊνά τοιχώματα στερεώνονται με αδιάβροχο υλικό (μπετόν, οπλισμένο σκυρόδεμα, τούβλο, ξύλο κ.λπ.). Στο κάτω μέρος του πηγαδιού χύνεται ένα στρώμα χαλικιού πάχους 30 εκ. Τα τοιχώματα του πηγαδιού πρέπει να υψώνονται πάνω από το έδαφος κατά τουλάχιστον 1 μ. Ένα πήλινο κάστρο και μια τυφλή περιοχή είναι εξοπλισμένα γύρω από το πηγάδι για να αποφευχθεί η διαρροή κατά μήκος των τοίχων της ρύπανσης του πηγαδιού (εξωτερική), η οποία ξεπλένεται από τα επιφανειακά στρώματα του εδάφους. Για να χτίσουν ένα πήλινο κάστρο γύρω από το πηγάδι, σκάβουν μια τρύπα βάθους 2 m, πλάτους 1 m και τη γεμίζουν με λιπαρό πηλό. Για μια τυφλή περιοχή γύρω από το έδαφος του πηγαδιού, πάνω από το πήλινο κάστρο σε ακτίνα 2 m, προστίθεται άμμος και χύνεται με τσιμέντο ή σκυρόδεμα με κλίση για να εκτρέπεται η ατμοσφαιρική βροχόπτωση και το νερό που χύνεται από το πηγάδι όταν χρησιμοποιείται το πηγάδι. Για την εκτροπή των ομβρίων υδάτων, οργανώνεται μια τάφρο αναχαίτισης. Σε ακτίνα 3-5 m γύρω από τα δημόσια πηγάδια, θα πρέπει να κατασκευαστεί ένας φράκτης για να περιοριστεί η πρόσβαση των οχημάτων.

Είναι επιθυμητό να πραγματοποιηθεί η άνοδος του νερού από το πηγάδι χρησιμοποιώντας μια αντλία. Εάν αυτό δεν είναι δυνατό, τότε εξοπλίζουν έναν στροφέα με έναν δημόσιο κάδο συνδεδεμένο σε αυτό. Είναι απαράδεκτο να χρησιμοποιείτε το δικό σας κουβά, καθώς αυτό συνδέεται με τον μεγαλύτερο κίνδυνο ρύπανσης του νερού στο πηγάδι. Η ξύλινη καμπίνα του φρεατίου κλείνει ερμητικά με καπάκι και γίνεται θόλος πάνω από την ξύλινη καμπίνα και το στήριγμα.

Το Captage είναι μια ειδική εγκατάσταση για τη συλλογή νερού πηγής (Εικ. 34). Το σημείο εξόδου του νερού πρέπει να προστατεύεται από αδιάβροχα τοιχώματα και να κλείνει από πάνω. Για να αποφευχθεί η είσοδος επιφανειακής απορροής στο ελατήριο, τοποθετούνται τάφροι εκτροπής. Γύρω από τους τοίχους του καπακιού, είναι εξοπλισμένη μια κλειδαριά από λιπαρό πηλό και μια τυφλή περιοχή. Υλικά για δομές κάλυψης μπορεί

* Χωνί κατάθλιψης - μια ζώνη χαμηλής πίεσης που σχηματίζεται σε ένα βράχο που φέρει νερό όταν το νερό αντλείται από ένα πηγάδι λόγω της αντίστασης που ασκεί ο βράχος. Εξαρτάται από τη μηχανική σύνθεση του πετρώματος και τον ρυθμό άντλησης νερού.*

Ρύζι. 33. Γενική όψη του φρεατίου άξονα: 1 - φίλτρο τριών στρώσεων κάτω. 2 - δακτύλιοι από οπλισμένο σκυρόδεμα από πορώδες σκυρόδεμα. 3 - δακτύλιοι από οπλισμένο σκυρόδεμα. 4 - κάλυμμα? 5 - βραχίονες lase. 6 - πέτρα τυφλή περιοχή. 7 - στήριγμα? 8 - πήλινο κάστρο. 9 - κάλυμμα θόλου

Να είναι σκυρόδεμα, οπλισμένο σκυρόδεμα, τούβλο, πέτρα, ξύλο. Για να μην ανεβαίνει το νερό στο καπάκι πάνω από ένα ορισμένο επίπεδο, ένας σωλήνας υπερχείλισης είναι εξοπλισμένος σε αυτό το επίπεδο.

Αποχέτευση φρεατίων ορυχείων. Η αποχέτευση ενός φρέατος ορυχείου είναι ένα σύνολο μέτρων για την επισκευή, τον καθαρισμό και την απολύμανση ενός φρεατίου προκειμένου να αποφευχθεί η ρύπανση του νερού σε αυτό.

Για προληπτικούς λόγους, το φρεάτιο απολυμαίνεται πριν τεθεί σε λειτουργία και στη συνέχεια, εάν η επιδημική κατάσταση είναι ευνοϊκή, δεν υπάρχει ρύπανση και παράπονα από τον πληθυσμό για την ποιότητα του νερού, περιοδικά μια φορά το χρόνο μετά τον καθαρισμό και τη συντήρηση. Είναι υποχρεωτική η διεξαγωγή

Ρύζι. 34. Απλή σύλληψη ενός κατερχόμενου ελατηρίου: 1 - υδροφόρος ορίζοντας; 2 - αδιάβροχο στρώμα. 3 - φίλτρο χαλικιού. 4 - θάλαμος λήψης. 5 - καλή θέαση. 6 - φρεάτιο φρεατίου με κάλυμμα, 7 - καταπακτή εξαερισμού, 8 - διαχωριστικό. 9 - απελευθέρωση στην αποχέτευση ή την τάφρο. 10 - σωλήνας παροχής νερού στον καταναλωτή

Προληπτική απολύμανση μετά από μεγάλη επισκευή του φρεατίου. Η προληπτική υγιεινή αποτελείται από δύο στάδια: 1) καθαρισμό και επισκευή. 2) απολύμανση.

Εάν υπάρχουν επιδημιολογικοί λόγοι να θεωρηθεί το πηγάδι ως εστία εξάπλωσης οξέων γαστρεντερικών μολυσματικών ασθενειών, καθώς και εάν υπάρχει υποψία (ιδιαίτερα δεδομένα) για ρύπανση του νερού με κόπρανα, πτώματα ζώων και άλλα ξένα αντικείμενα, πραγματοποιείται υγιεινή. σύμφωνα με τις επιδημιολογικές ενδείξεις. Η υγιεινή σύμφωνα με τις επιδημιολογικές ενδείξεις πραγματοποιείται σε τρία στάδια: 1) προκαταρκτική απολύμανση. 2) καθαρισμός και επισκευή. 3) τελική απολύμανση.

Η μέθοδος υγιεινής των φρεατίων του ορυχείου. Η υγιεινή σύμφωνα με τις επιδημιολογικές ενδείξεις ξεκινά με την απολύμανση του υποβρύχιου τμήματος του πηγαδιού με ογκομετρικό τρόπο. Για να το κάνετε αυτό, προσδιορίστε τον όγκο του νερού στο πηγάδι και υπολογίστε την απαιτούμενη ποσότητα λευκαντικού ή υποχλωριώδους ασβεστίου σύμφωνα με τον τύπο:

Όπου P είναι η ποσότητα λευκαντικού ή υποχλωριώδους ασβεστίου (g), E είναι ο όγκος του νερού στο φρεάτιο (m3). C - η καθορισμένη συγκέντρωση ενεργού χλωρίου στο νερό του πηγαδιού (100-150 g / m3), επαρκής για την απολύμανση των τοίχων του ξύλινου σπιτιού και του χαλικιού φίλτρου στο κάτω μέρος, H - η περιεκτικότητα σε ενεργό χλώριο σε χλωρίνη ή υποχλωριώδες ασβέστιο (%); Το 100 είναι ένας σταθερός αριθμητικός παράγοντας. Εάν το νερό στο φρεάτιο είναι πολύ κρύο (+4 °С ... +6 °С), η ποσότητα του σκευάσματος που περιέχει χλώριο για την απολύμανση του φρεατίου διπλασιάζεται κατ' όγκο. Η υπολογιζόμενη ποσότητα του απολυμαντικού διαλύεται σε μικρό όγκο νερού σε έναν κάδο μέχρι να ληφθεί ένα ομοιόμορφο μείγμα, να διαυγαστεί με καθίζηση και αυτό το διάλυμα χύνεται στο φρεάτιο. Το νερό στο φρεάτιο ανακατεύεται καλά για 15-20 λεπτά με κοντάρια ή με συχνό κατέβασμα και ανύψωση του κάδου σε ένα καλώδιο. Στη συνέχεια, το πηγάδι κλείνεται με ένα καπάκι και αφήνεται για 1,5-2 ώρες.

Μετά την προκαταρκτική απολύμανση, το νερό αντλείται πλήρως από το πηγάδι με αντλία ή κουβάδες. Πριν κατέβει ένα άτομο στο πηγάδι, ελέγχουν αν έχει συσσωρευτεί CO2 εκεί, για το οποίο ένα αναμμένο κερί κατεβάζεται σε έναν κουβά στον πυθμένα του πηγαδιού. Εάν σβήσει, τότε μπορείτε να δουλέψετε μόνο με μάσκα αερίων.

Στη συνέχεια, το κάτω μέρος καθαρίζεται από λάσπη, βρωμιά, συντρίμμια και τυχαία αντικείμενα. Οι τοίχοι του ξύλινου σπιτιού καθαρίζονται μηχανικά από βρωμιές και ρύπους και, εάν είναι απαραίτητο, επισκευάζονται. Η βρωμιά και η λάσπη που επιλέγονται από το φρεάτιο τοποθετούνται σε ένα λάκκο σε απόσταση τουλάχιστον 20 m από το φρεάτιο σε βάθος 0,5 m, χύνονται με διάλυμα λευκαντικού 10% ή διάλυμα υποχλωριώδους ασβεστίου 5% και θάβονται.

Για την τελική απολύμανση, οι εξωτερικές και εσωτερικές επιφάνειες του ξύλινου σπιτιού ποτίζονται από υδρο-πάνελ με διάλυμα λευκαντικού 5% ή διάλυμα υποχλωριώδους ασβεστίου 3% με ρυθμό 0,5 dm3 ανά 1 m2 επιφάνειας. Στη συνέχεια περιμένουν μέχρι να γεμίσει το πηγάδι με νερό στο συνηθισμένο επίπεδο, μετά το οποίο το υποβρύχιο τμήμα απολυμαίνεται με ογκομετρική μέθοδο με ρυθμό 100-150 mg ενεργού χλωρίου ανά 1 λίτρο νερού στο πηγάδι για 6-8 ώρες. Μετά τον καθορισμένο χρόνο επαφής, λαμβάνεται δείγμα νερού από το πηγάδι και ελέγξτε το για παρουσία υπολειμματικού χλωρίου ή κάντε μια δοκιμή οσμής. Εάν δεν υπάρχει μυρωδιά χλωρίου, προσθέστε το 1/4 ή 1/3 της αρχικής ποσότητας του φαρμάκου και αφήστε για άλλες 3-4 ώρες. Στη συνέχεια, λαμβάνεται δείγμα νερού και αποστέλλεται στο εργαστήριο του εδαφικού SES για βακτηριολογική και φυσικοχημική ανάλυση. Πρέπει να πραγματοποιηθούν τουλάχιστον 3 μελέτες, 24 ώρες η καθεμία.

Η απολύμανση ενός φρεατίου για προληπτικούς σκοπούς ξεκινά με τον προσδιορισμό του όγκου του νερού στο πηγάδι. Στη συνέχεια αντλούν νερό, καθαρίζουν και επισκευάζουν το πηγάδι, απολυμαίνουν τα εξωτερικά και εσωτερικά μέρη του ξύλινου σπιτιού με άρδευση, περιμένουν μέχρι να γεμίσει το πηγάδι με νερό και απολυμάνουν το υποβρύχιο μέρος με ογκομετρικό τρόπο.

Απολύμανση νερού στο πηγάδι με τη βοήθεια δοσομετρικών φυσιγγίων. Μεταξύ των μέτρων για τη βελτίωση της τοπικής παροχής νερού, σημαντική θέση κατέχει η συνεχής απολύμανση του νερού στο φρεάτιο με τη βοήθεια δοσομετρικών φυσιγγίων. Ενδείξεις για αυτό είναι: 1) μη συμμόρφωση των μικροβιολογικών δεικτών της ποιότητας του νερού στο πηγάδι με τις υγειονομικές απαιτήσεις. 2) η παρουσία ενδείξεων ρύπανσης των υδάτων όσον αφορά τους υγειονομικούς και χημικούς δείκτες (απολυμαίνονται μέχρι να εντοπιστεί η πηγή ρύπανσης και να ληφθούν θετικά αποτελέσματα μετά την αποχέτευση). 3) ανεπαρκής βελτίωση της ποιότητας του νερού μετά την απολύμανση (εξυγίανση) του φρεατίου (εάν ο τίτλος είναι κάτω από 100, εάν ο δείκτης είναι πάνω από 10). 4) στις εστίες των εντερικών λοιμώξεων σε τοποθεσίαμετά την απολύμανση του φρεατίου μέχρι την εξάλειψη της εστίας. Απολυμάνετε το νερό στο πηγάδι με τη βοήθεια δοσομετρικού φυσιγγίου μόνο από ειδικούς του εδαφικού SES, ενώ ταυτόχρονα παρακολουθείτε την ποιότητα του νερού σε υγειονομικούς-χημικούς και μικροβιολογικούς δείκτες.

Τα φυσίγγια δοσομέτρησης είναι κυλινδρικά κεραμικά δοχεία χωρητικότητας 250, 500 ή 1000 cm3. Κατασκευάζονται από: πυριπηλώδη πηλό, γη διατόμων (Εικ. 35). Η χλωρίνη ή το υποχλωριώδες ασβέστιο χύνεται σε φυσίγγια και βυθίζεται σε ένα πηγάδι. Ποσότητα

Ρύζι. 35. Φυσίγγιο δοσομέτρησης

Οι ουσίες που περιέχουν χλώριο που απαιτούνται για την απολύμανση του νερού εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες. Αυτά περιλαμβάνουν: την αρχική ποιότητα των υπόγειων υδάτων, τη φύση, τον βαθμό ρύπανσης και τον όγκο του νερού στο πηγάδι, την ένταση και τον τρόπο απόσυρσης του νερού, τον ρυθμό εισροής υπόγειων υδάτων, τον ρυθμό ροής του φρέατος. Η ποσότητα του ενεργού χλωρίου εξαρτάται επίσης από την υγειονομική κατάσταση του πηγαδιού: η ποσότητα της λάσπης του πυθμένα, ο βαθμός μόλυνσης του κορμού κ.λπ. Είναι γνωστό ότι οι αιτιολογικοί παράγοντες των εντερικών λοιμώξεων στο βυθό βρίσκουν ευνοϊκές συνθήκες και παραμένουν ζωντανοί για πολύ καιρό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η μακροχρόνια απολύμανση (χλωρίωση) του νερού με τη χρήση φυσιγγίων δοσομέτρησης δεν μπορεί να είναι αποτελεσματική χωρίς προκαταρκτικό καθαρισμό και απολύμανση του φρεατίου.

Η ποσότητα υποχλωριώδους ασβεστίου με δραστηριότητα τουλάχιστον 52%, απαραίτητη για τη μακροχρόνια απολύμανση του νερού σε ένα φρεάτιο, υπολογίζεται με τον τύπο:

X, \u003d 0,07 X2 + 0,08 X3 + 0,02 X4 + 0,14 X5,

Όπου X, - η ποσότητα του φαρμάκου που απαιτείται για τη φόρτωση του φυσιγγίου (kg), X2 - ο όγκος του νερού στο φρεάτιο (m3), υπολογίζεται ως το γινόμενο της επιφάνειας διατομής του φρεατίου και το ύψος της στήλης νερού· X3 - ρυθμός ροής φρεατίου (m3/h), προσδιοριζόμενος πειραματικά. X4 - πρόσληψη νερού (m3 / ημέρα), που καθορίστηκε με δημοσκόπηση του πληθυσμού. X5 - απορρόφηση χλωρίου νερού (mg/l), προσδιορίστηκε πειραματικά.

Ο τύπος δίνεται για τον υπολογισμό της ποσότητας υποχλωριώδους ασβεστίου που περιέχει 52% διαθέσιμο χλώριο. Σε περίπτωση απολύμανσης με χλωρίνη (25% ενεργό χλώριο), η υπολογιζόμενη ποσότητα του φαρμάκου θα πρέπει να διπλασιαστεί. Κατά την απολύμανση του νερού σε ένα πηγάδι το χειμώνα, η εκτιμώμενη ποσότητα του φαρμάκου διπλασιάζεται επίσης. Εάν η περιεκτικότητα σε ενεργό χλώριο στο απολυμαντικό είναι χαμηλότερη από την υπολογιζόμενη τιμή, τότε ο επανυπολογισμός πραγματοποιείται σύμφωνα με τον τύπο:

Όπου P είναι η ποσότητα λευκαντικού ή υποχλωριώδους ασβεστίου (kg). Χ! - την ποσότητα υποχλωριώδους ασβεστίου που υπολογίζεται σύμφωνα με τον προηγούμενο τύπο (kg). H, - η περιεκτικότητα σε ενεργό χλώριο στο υποχλωριώδες ασβέστιο, λαμβάνεται υπόψη (52% o). H2 - η πραγματική περιεκτικότητα του παρασκευάσματος σε ενεργό χλώριο - υποχλωριώδες ασβέστιο ή λευκαντικό (%). Επιπλέον, κατά την απολύμανση του νερού σε ένα πηγάδι το χειμώνα, η εκτιμώμενη ποσότητα του φαρμάκου διπλασιάζεται. Για να προσδιοριστεί ο ρυθμός ροής - η ποσότητα νερού (σε 1 m3), η οποία μπορεί να ληφθεί από το πηγάδι σε 1 ώρα, αντλείται γρήγορα για ορισμένο χρόνο

Νερό από αυτό, μέτρηση της ποσότητας του και καταγραφή του χρόνου ανάκτησης της αρχικής στάθμης του νερού. Ο ρυθμός ροής του φρεατίου υπολογίζεται από τον τύπο:

Όπου D είναι ο ρυθμός ροής του φρεατίου (m3/h), V είναι ο όγκος του αντλούμενου νερού (m3). t είναι ο συνολικός χρόνος, που αποτελείται από το χρόνο άντλησης και αποκατάστασης της στάθμης του νερού στο φρεάτιο (min). Το 60 είναι σταθερός παράγοντας.

Πριν την πλήρωση, το φυσίγγιο διατηρείται προκαταρκτικά σε νερό για 3-5 ώρες, στη συνέχεια γεμίζεται με υπολογισμένη ποσότητα απολυμαντικού παρασκευάσματος που περιέχει χλώριο, προστίθενται 100-300 cm3 νερό και αναμειγνύονται καλά (μέχρι να δημιουργηθεί ένα ομοιόμορφο μείγμα). Μετά από αυτό, το φυσίγγιο κλείνει με ένα κεραμικό ή λαστιχένιο πώμα, αναρτάται σε ένα πηγάδι και βυθίζεται στη στήλη νερού περίπου 0,5 m κάτω από την ανώτερη στάθμη του νερού (0,2-0,5 m από τον πυθμένα του φρεατίου). Λόγω του πορώδους των τοιχωμάτων του φυσιγγίου, το ενεργό χλώριο εισέρχεται στο νερό.

Η συγκέντρωση του ενεργού υπολειμματικού χλωρίου στο νερό του φρέατος παρακολουθείται 6 ώρες μετά τη βύθιση του φυσιγγίου δοσομέτρησης. Εάν η συγκέντρωση του ενεργού υπολειμματικού χλωρίου στο νερό είναι κάτω από 0,5 mg/l, είναι απαραίτητο να βυθιστεί ένα επιπλέον φυσίγγιο και στη συνέχεια να πραγματοποιηθεί κατάλληλος έλεγχος της αποτελεσματικότητας της απολύμανσης. Εάν η συγκέντρωση του ενεργού υπολειμματικού χλωρίου στο νερό είναι σημαντικά υψηλότερη από 0,5 mg/l, αφαιρέστε ένα από τα φυσίγγια και πραγματοποιήστε κατάλληλο έλεγχο της αποτελεσματικότητας της απολύμανσης. Στο μέλλον, η συγκέντρωση του ενεργού υπολειμματικού χλωρίου παρακολουθείται τουλάχιστον μία φορά την εβδομάδα, ελέγχοντας επίσης τους μικροβιολογικούς δείκτες ποιότητας του νερού.

Οι πιο συνηθισμένες διαδικασίες επεξεργασίας νερού είναι η διαύγαση και η απολύμανση.

Επιπλέον, υπάρχουν ειδικοί τρόποι βελτίωσης της ποιότητας του νερού:
- αποσκλήρυνση νερού (εξάλειψη κατιόντων σκληρότητας νερού).
- αφαλάτωση του νερού (μείωση της συνολικής ανοργανοποίησης του νερού).
- αποζήρωση του νερού (μείωση της συγκέντρωσης αλάτων σιδήρου στο νερό).
- απαέρωση νερού (αφαίρεση αερίων διαλυμένων στο νερό).
- εξουδετέρωση νερού (απομάκρυνση τοξικών ουσιών από το νερό).
- απορρύπανση νερού (καθαρισμός νερού από ραδιενεργή μόλυνση).

Η απολύμανση είναι το τελικό στάδιο της διαδικασίας επεξεργασίας του νερού. Στόχος είναι η καταστολή της ζωτικής δραστηριότητας των παθογόνων μικροβίων που περιέχονται στο νερό.

Σύμφωνα με τη μέθοδο της πρόσκρουσης στους μικροοργανισμούς, οι μέθοδοι απολύμανσης του νερού χωρίζονται σε χημικά ή αντιδραστήρια. φυσικό ή χωρίς αντιδραστήριο και συνδυασμένο. Στην πρώτη περίπτωση, το σωστό αποτέλεσμα επιτυγχάνεται με την εισαγωγή βιολογικά ενεργών χημικών ενώσεων στο νερό. Οι μέθοδοι απολύμανσης χωρίς αντιδραστήρια περιλαμβάνουν την επεξεργασία του νερού με φυσικές επιδράσεις και σε συνδυασμένες μεθόδους χρησιμοποιούνται χημικές και φυσικές επιδράσεις ταυτόχρονα.

Οι χημικές μέθοδοι απολύμανσης του πόσιμου νερού περιλαμβάνουν την επεξεργασία του με οξειδωτικά μέσα: χλώριο, όζον κ.λπ., καθώς και ιόντα βαρέων μετάλλων. Στη φυσική - απολύμανση με υπεριώδεις ακτίνες, υπέρηχους κ.λπ.

Η χλωρίωση είναι η πιο κοινή μέθοδος χημικής απολύμανσης του νερού. Αυτό οφείλεται στην υψηλή απόδοση, την απλότητα του χρησιμοποιούμενου τεχνολογικού εξοπλισμού, τη φθηνή τιμή του αντιδραστηρίου που χρησιμοποιείται και τη σχετική ευκολία συντήρησης.

Κατά τη χλωρίωση, χρησιμοποιείται χλωρίνη, χλώριο και τα παράγωγά του, υπό την επίδραση των οποίων τα βακτήρια και οι ιοί στο νερό πεθαίνουν ως αποτέλεσμα της οξείδωσης ουσιών.

Εκτός από την κύρια λειτουργία της απολύμανσης, λόγω των οξειδωτικών του ιδιοτήτων και της συντηρητικής του επίδρασης, το χλώριο εξυπηρετεί και άλλους σκοπούς - έλεγχο της γεύσης και της όσφρησης, πρόληψη της ανάπτυξης φυκών, διατήρηση των φίλτρων καθαρά, αφαίρεση σιδήρου και μαγγανίου, καταστροφή υδρόθειου, λεύκανση κ.λπ.

Σύμφωνα με τους ειδικούς, η χρήση αερίου χλωρίου οδηγεί σε δυνητικό κίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία. Αυτό οφείλεται κυρίως στην πιθανότητα σχηματισμού τριαλομεθανίων: χλωροφόρμιο, διχλωροβρωμομεθάνιο, διβρωμοχλωρομεθάνιο και βρωμοφόρμιο. Ο σχηματισμός τριαλομεθανίων οφείλεται στην αλληλεπίδραση ενεργών ενώσεων χλωρίου με οργανικές ουσίες φυσικής προέλευσης. Αυτά τα παράγωγα μεθανίου έχουν έντονη καρκινογόνο δράση, η οποία συμβάλλει στο σχηματισμό καρκινικών κυττάρων. Όταν βράζει χλωριωμένο νερό, παράγει το ισχυρότερο δηλητήριο - διοξίνη.

Μελέτες επιβεβαιώνουν τη σχέση του χλωρίου και των παραπροϊόντων του με την εμφάνιση ασθενειών όπως ο καρκίνος του πεπτικού συστήματος, το ήπαρ, οι καρδιακές διαταραχές, η αθηροσκλήρωση, η υπέρταση και διάφορα είδη αλλεργιών. Το χλώριο επηρεάζει το δέρμα και τα μαλλιά και επίσης διασπά τις πρωτεΐνες στο σώμα.

Μία από τις πιο υποσχόμενες μεθόδους για την απολύμανση του φυσικού νερού είναι η χρήση υποχλωριώδους νατρίου (NaClO), που λαμβάνεται στο σημείο κατανάλωσης με ηλεκτρόλυση διαλυμάτων χλωριούχου νατρίου (κοινό αλάτι) 2-4% ή φυσικών μεταλλικών νερών που περιέχουν τουλάχιστον 50 mg/ l ιόντων χλωρίου. .

Η οξειδωτική και βακτηριοκτόνος δράση του υποχλωριώδους νατρίου είναι ίδια με το διαλυμένο χλώριο, επιπλέον, έχει παρατεταμένη βακτηριοκτόνο δράση.

Τα κύρια πλεονεκτήματα της τεχνολογίας απολύμανσης νερού με υποχλωριώδες νάτριο είναι η ασφάλεια χρήσης και η σημαντική μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων σε σύγκριση με το υγρό χλώριο.

Μαζί με τα πλεονεκτήματα της απολύμανσης του νερού με υποχλωριώδες νάτριο που παράγεται στον τόπο κατανάλωσης, υπάρχουν ορισμένα μειονεκτήματα, πρώτα απ 'όλα, η αυξημένη κατανάλωση επιτραπέζιου αλατιού, λόγω του χαμηλού βαθμού μετατροπής του (έως 10-20% ). Ταυτόχρονα, το υπόλοιπο 80-90% του αλατιού με τη μορφή έρματος εισάγεται με διάλυμα υποχλωριώδους στο επεξεργασμένο νερό, αυξάνοντας την περιεκτικότητά του σε αλάτι. Η μείωση της συγκέντρωσης αλατιού στο διάλυμα, που γίνεται για λόγους οικονομίας, αυξάνει το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας και την κατανάλωση υλικών ανόδου.
Ορισμένοι ειδικοί πιστεύουν ότι η αντικατάσταση του αερίου χλωρίου με υποχλωριώδες νάτριο ή ασβέστιο για την απολύμανση του νερού αντί για μοριακό χλώριο δεν μειώνει, αλλά αυξάνει σημαντικά την πιθανότητα σχηματισμού τριαλογονομεθανίου. Η υποβάθμιση της ποιότητας του νερού κατά τη χρήση υποχλωριώδους, κατά τη γνώμη τους, οφείλεται στο γεγονός ότι η διαδικασία σχηματισμού των τριαλομεθανίων επεκτείνεται χρονικά έως και αρκετές ώρες και η ποσότητα τους, έστω και με άλλα πράγματα, είναι όσο μεγαλύτερη, τόσο μεγαλύτερη είναι η pH (η τιμή που χαρακτηρίζει τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου). Επομένως, η πιο ορθολογική μέθοδος για τη μείωση των υποπροϊόντων της χλωρίωσης είναι η μείωση της συγκέντρωσης των οργανικών ουσιών στα στάδια του καθαρισμού του νερού πριν από τη χλωρίωση.

Οι εναλλακτικές μέθοδοι απολύμανσης του νερού που σχετίζονται με τη χρήση αργύρου είναι πολύ ακριβές. Προτάθηκε μια εναλλακτική λύση στη χλωρίωση για την απολύμανση του νερού με όζον, αλλά αποδείχθηκε ότι το όζον αντιδρά επίσης με πολλές ουσίες στο νερό - με φαινόλη, και τα προϊόντα που προκύπτουν είναι ακόμη πιο τοξικά από τα χλωροφαινολικά. Επιπλέον, το όζον είναι πολύ ασταθές και αποσυντίθεται γρήγορα, επομένως η βακτηριοκτόνος δράση του είναι βραχύβια.

Από τις φυσικές μεθόδους απολύμανσης του πόσιμου νερού, η πιο διαδεδομένη είναι η απολύμανση του νερού με υπεριώδεις ακτίνες, οι βακτηριοκτόνες ιδιότητες της οποίας οφείλονται στην επίδραση στον κυτταρικό μεταβολισμό και, ιδιαίτερα, στα ενζυμικά συστήματα ενός βακτηριακού κυττάρου. Οι υπεριώδεις ακτίνες καταστρέφουν όχι μόνο φυτικές, αλλά και σποριακές μορφές βακτηρίων και δεν αλλάζουν τις οργανοληπτικές ιδιότητες του νερού. Το κύριο μειονέκτημα της μεθόδου είναι η πλήρης απουσία επακόλουθου αποτελέσματος. Επιπλέον, αυτή η μέθοδος απαιτεί περισσότερες επενδύσεις κεφαλαίου από τη χλωρίωση.

Το υλικό ετοιμάστηκε με βάση πληροφορίες από ανοιχτές πηγές

3. Το νερό ως παράγοντας εξάπλωσης ασθενειών μη λοιμώδους αιτιολογίας.

4. Η σημασία του νερού και οι συνθήκες ύδρευσης του πληθυσμού στη διάδοση μολυσματικών ασθενειών.

6. Μικροβιολογικοί και υγειονομικοχημικοί δείκτες επιδημικής ασφάλειας του πόσιμου νερού. Διαλογή της ποιότητας του νερού σύμφωνα με μικροβιολογικούς δείκτες.

7. Δείκτες που χαρακτηρίζουν τις οργανοληπτικές ιδιότητες του πόσιμου νερού, υγιεινή ρύθμιση.

8. Δείκτες που χαρακτηρίζουν την ασφάλεια και την αβλαβή της χημικής σύνθεσης και των οργανοληπτικών ιδιοτήτων του πόσιμου νερού.

12. Οργάνωση παραγωγής και κρατικού υγειονομικού εργαστηριακού ελέγχου της ποιότητας του πόσιμου νερού.

13. Διήθηση νερού. Οι κύριοι τύποι φίλτρων, οι αρχές της εργασίας τους.

14. Η πήξη του νερού, τα είδη, οι συνθήκες και η υγιεινή της σημασία.

15. Απολύμανση πόσιμου νερού: μέθοδοι και χαρακτηριστικά τους.

16. Μέθοδοι απολύμανσης πόσιμου νερού. Υγειονομικός έλεγχος της τεχνολογίας απολύμανσης.

17. Παράγοντες που επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα της χλωρίωσης. Χλωρίωση πόσιμου νερού ανάλογα με τις ανάγκες σε χλώριο.

18. Παρασκευάσματα που περιέχουν χλώριο, αξιολόγηση υγιεινής τους. Χλωρίωση με προαμμωνισμό. Ενδείξεις και προϋποθέσεις.

19. Απολύμανση νερού με αέριο χλώριο και χλωρίνη. Οι προϋποθέσεις εφαρμογής του.

20. Είδη χλωρίωσης νερού. Χλωρίωση νερού με δόσεις μετά τη θραύση. Υπερχλωρίωση. Διπλή χλωρίωση. Ενδείξεις και προϋποθέσεις.

21. Απολύμανση πόσιμου νερού με υπεριώδεις ακτίνες. Οι προϋποθέσεις εφαρμογής του.

22. Οζονισμός πόσιμου νερού. Ενδείξεις και προϋποθέσεις.

23. Ειδικές μέθοδοι για τη βελτίωση της ποιότητας του νερού και την υγιεινή τους σημασία. Η αφαλάτωση, οι κύριες μέθοδοι εφαρμογής της.

24. Μέθοδοι διαύγασης πόσιμου νερού χωρίς αντιδραστήρια. Είδη εγκαταστάσεων, συσκευή και αρχές λειτουργίας τους.

26. Φθορίωση και αποφθορίωση του πόσιμου νερού. Ένδειξη και προϋποθέσεις εφαρμογής τους σε σωλήνες νερού.

27. Μέθοδοι και προϋποθέσεις για την παρασκευή πόσιμου νερού στη μονάδα επεξεργασίας νερού του Μινσκ.

32. Δίκτυο ύδρευσης και η συσκευή του. Αιτίες ρύπανσης και μόλυνσης του νερού στο δίκτυο ύδρευσης, μέτρα πρόληψης.

33. Υγειονομικά χαρακτηριστικά κεντρικής παροχής νερού. Παράγοντες που επηρεάζουν το επίπεδο κατανάλωσης νερού.

34. Υγειονομικά χαρακτηριστικά μη συγκεντρωμένης ύδρευσης. Υγειονομικές απαιτήσεις για τη συσκευή, τον εξοπλισμό και τη λειτουργία σωληνοειδών και φρεατίων φρεατίων, σύλληψη ελατηρίου.

35. Υγειονομικές απαιτήσεις για την ποιότητα του νερού σε μη συγκεντρωμένη παροχή νερού.

36. Μέθοδοι απολύμανσης φρεατίων και απολύμανσης νερού σε αυτά.

37. Προληπτική υγειονομική εποπτεία στον τομέα της ύδρευσης κατοικημένων περιοχών.

38. Τρέχουσα υγειονομική εποπτεία στον τομέα της ύδρευσης κατοικημένων περιοχών.

39. Υγειονομικά χαρακτηριστικά οικιακών λυμάτων. Προϋποθέσεις συγκρότησης και ανάθεσής τους.

40. Μηχανολογικός καθαρισμός οικιακών λυμάτων. Η έννοια της σταθερότητας των λυμάτων.

76. Μέθοδοι εξουδετέρωσης στερεών οικιακών απορριμμάτων. Βασικές απαιτήσεις για απολύμανση. Μηχανικές μέθοδοι διάθεσης στερεών απορριμμάτων.

15. Απολύμανση πόσιμου νερού: μέθοδοι και χαρακτηριστικά τους.

ΑπολύμανσηΤο πόσιμο νερό σημαίνει την απελευθέρωσή του από βιώσιμους και λοιμογόνους μικροοργανισμούς - βακτήρια και ιούς, καθώς και από αυγά ελμινθών και φυτικές μορφές και κύστεις πρωτόζωων. Όταν το νερό απολυμαίνεται σύμφωνα με τα καθιερωμένα πρότυπα, υπάρχουν αρκετοί βιώσιμοι σαπροφυτικοί μικροοργανισμοί, αλλά η επιθυμία απελευθέρωσης νερού από αυτούς δεν έχει καμία υγιεινή δικαιολογία και επομένως δεν είναι εφικτή από οικονομική άποψη.

Αντιδραστήρια (χημικές) μέθοδοι απολύμανσης του πόσιμου νερού:

1. Χλωρίωση

2. Οζονισμός

3. Εφαρμογή (Ag, Cu, I)

Φυσικές μέθοδοι απολύμανσης πόσιμου νερού:

1. Βράσιμο

2. Η υπεριώδης ακτινοβολία

3. Μέθοδος ηλεκτροπαλμού

οι ελεύθερες ρίζες εμφανίζονται στο νερό. χαμηλής τάσης MER (NIER).

Αποτελεσματικότητα απορρύπανσηςΤο NIER δεν εξαρτάται από τον τύπο και τη συγκέντρωση των μικροοργανισμών, εξαρτάται ελάχιστα από τη σύνθεση του επεξεργασμένου νερού και καθορίζεται από τις τεχνικές παραμέτρους της διεργασίας (η τιμή της τάσης λειτουργίας, η συνολική ενεργειακή πυκνότητα της επεξεργασίας κ.λπ.) . Η ενεργειακή ένταση του NIER είναι συγκρίσιμη με εκείνη του οζονισμού του νερού.

Μηχανισμός βακτηριοκτόνου δράσηςΤο NIER προσδιορίζεται από τη συνδυασμένη επίδραση της παλμικής υπεριώδους ακτινοβολίας και των ελεύθερων ριζών που δημιουργούνται στη ζώνη εκκένωσης στα ενζυματικά συστήματα του κυττάρου. Η απολύμανση του πόσιμου νερού με τη μέθοδο ESI χρησιμοποιείται σε αυτόνομα συστήματα υποστήριξης ζωής.

4. Απολύμανση με υπερήχους

Οι περισσότεροι ερευνητές εξηγούν τη βακτηριοκτόνο δράση των υπερήχων με τη μηχανική καταστροφή των βακτηρίων, ενώ άλλοι, μαζί με τη μηχανική δράση, σημειώνουν το ρόλο των χημικών αντιδράσεων που προκαλούνται από τους υπερήχους. Δεν υπάρχει ενοποιημένη θεωρία που να εξηγεί τη βακτηριοκτόνο δράση του υπερήχου.

Τα πλεονεκτήματα της επεξεργασίας νερού με υπερήχους περιλαμβάνουν ένα ευρύ φάσμα αντιμικροβιακής δράσης, καμία επίδραση στις οργανοληπτικές ιδιότητες του νερού, ανεξαρτησία του βακτηριοκτόνου αποτελέσματος από τις φυσικοχημικές ιδιότητες του νερού. Η τεχνολογική βάση για τη χρήση των υπερήχων στην επεξεργασία νερού δεν έχει αναπτυχθεί. Η περιοριστική στιγμή παραμένει η δυσκολία σχεδιασμού εγκαταστάσεων μεγάλης δυναμικότητας, η επαρκής τεχνική αξιοπιστία στη λειτουργία και το αποδεκτό κόστος.

5. Απολύμανση με ακτινοβολία (ακτινοβολία γάμμα)

Ιοντίζουσα ακτινοβολία γάμμαέχει έντονο βακτηριοκτόνο αποτέλεσμα. Στη δεκαετία του '60 του περασμένου αιώνα, προτάθηκε η χρήση του για την απολύμανση του πόσιμου νερού. Κάτω από τη δράση της ακτινοβολίας γάμμα στη διαδικασία της ραδιόλυσης του νερού, σχηματίζονται ελεύθερες ρίζες, οι οποίες έχουν επιζήμια επίδραση στο βακτηριακό κύτταρο.

6. Απολύμανση με ρητίνες ανταλλαγής ιόντων

16. Μέθοδοι απολύμανσης πόσιμου νερού. Υγειονομικός έλεγχος της τεχνολογίας απολύμανσης.

17. Παράγοντες που επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα της χλωρίωσης. Χλωρίωση πόσιμου νερού ανάλογα με τις ανάγκες σε χλώριο.

Στο αποτελεσματικότητα χλωρίωσηςεπηρεάζει έναν αριθμό παραγόντων που σχετίζονται με τα βιολογικά χαρακτηριστικά των μικροοργανισμών (ο αριθμός τους), τις βακτηριοκτόνες ιδιότητες των σκευασμάτων χλωρίου (δόση, χρόνος έκθεσης), την κατάσταση του υδάτινου περιβάλλοντος (πάνω από t, κάτω από ph, λιγότερη οργανική ουσία - λειτουργεί καλύτερα ), συνθήκες στις οποίες γίνεται η απολύμανση.

Clabconsumption \u003d Clab + Сlost (0,3-0,5 mg / l)

Εικ.1. Γράφημα της εξάρτησης του μεγέθους και του τύπου του υπολειπόμενου χλωρίου από την εγχυόμενη δόση χλωρίου

1. κατανάλωση βιολογικού Cl in-you (αμίνες)

2. εικόνα οργανοχλωρικών ενώσεων και χλωραμινών

3. καταστροφή οργανοχλωρικών ενώσεων και αμινών

4. ελεύθερο υπολειμματικό Cl και δεσμευμένο Cl

Κατά την απολύμανση του νερού σε φρεάτια ορυχείων, σύμφωνα με επιδημιολογικές ενδείξεις, χρησιμοποιείται λευκαντικό CaClO2, το οποίο διασπάται σε Cl + OCl, που είναι το σημείο εκκίνησης στην απολύμανση του νερού. Μετά την αύξηση της δόσης, εμφανίζεται υπολειμματικό χλώριο, ένα σημάδι ελέγχου για την αποτελεσματικότητα της απολύμανσης του νερού (0,3-0,5 mg / l - αποτέλεσμα 100%). - Αυτή είναι μια μέθοδος χλωρίωσης σύμφωνα με τη ζήτηση χλωρίου.

Βραστό νερό, δηλαδή η θέρμανση του στους 100 0 C, οδηγεί στον άνευ όρων θάνατο όλων των μικροοργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των παθογόνων. Επιπλέον, το βράσιμο μπορεί να καταστρέψει ορισμένες ασταθείς στη θερμότητα τοξίνες (βοτουλινική τοξίνη) και τοξικές ουσίες. Συμπεριλαμβανομένου του OV. Για μεγαλύτερη βεβαιότητα σχετικά με τους ανθεκτικούς στη θερμότητα ιούς, συνιστάται να συνεχίσετε το βράσιμο για 10-15 λεπτά. Η καταστροφή των μορφών σπορίων επιτυγχάνεται με αύξηση του χρόνου βρασμού σε 2 ώρες. Το ίδιο αποτέλεσμα μπορεί να επιτευχθεί με θέρμανση του νερού στους 110-120 o C για 5-10 λεπτά σε υπερβολική πίεση (αυτόκαυστο).

Το βραστό νερό ως μέθοδος απολύμανσής του σε σύγκριση με άλλα έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα. Αυτά περιλαμβάνουν την απλότητα, την προσβασιμότητα και την αξιοπιστία της απολύμανσης, την ανεξαρτησία του βακτηριοκτόνου αποτελέσματος στη σύνθεση του νερού, την απουσία αξιοσημείωτης επίδρασης στις φυσικοχημικές και οργανοληπτικές ιδιότητες του νερού.

Μαζί με τα πλεονεκτήματα, η μέθοδος απολύμανσης του νερού με βρασμό έχει μερικά σημαντικά μειονεκτήματα: είναι οικονομικά ασύμφορη, απαιτεί μεγάλη ποσότητα καυσίμου και είναι σχετικά ογκώδης λόγω εξοπλισμού χαμηλής απόδοσης με τη μορφή διαφόρων τύπων λεβήτων. Από αυτή την άποψη, το βράσιμο για την απολύμανση μεγάλων ποσοτήτων νερού δεν χρησιμοποιείται. Κατά την επεξεργασία μικρών όγκων νερού, χρησιμοποιείται ευρέως τόσο σε καιρό ειρήνης όσο και σε καιρό πολέμου.

Μέθοδος απολύμανσης νερού υπεριώδεις ακτίνεςέχει σημαντικά πλεονεκτήματα, τα οποία περιλαμβάνουν ένα ευρύ αντιβακτηριακό φάσμα δράσης με τον αποκλεισμό των σπορίων και των ιικών μορφών, την έκθεση που υπολογίζεται σε λίγα δευτερόλεπτα, τη διατήρηση των φυσικών ιδιοτήτων του νερού, τη βελτίωση των συνθηκών εργασίας του προσωπικού σέρβις λόγω του αποκλεισμού επιβλαβών χημικών - απολυμαντικών από την κυκλοφορία, και οικονομική κερδοφορία.

Έχει διαπιστωθεί ότι η υπεριώδης περιοχή του φάσματος έχει τη μέγιστη βακτηριοκτόνο δράση, ειδικά οι ακτίνες με μήκος κύματος από 200 έως 280 mm (περιοχή C).

Το μειονέκτημα της μεθόδου είναι η έλλειψη απλού και γρήγορου τρόπου ελέγχου της πληρότητας της απολύμανσης του νερού, καθώς και η μεγάλη επίδραση των φυσικοχημικών ιδιοτήτων του νερού (χρώμα, θολότητα, περιεκτικότητα σε σίδηρο κ.λπ.) στην απολυμαντική επίδραση.

4.6.2. Χημικές μέθοδοι απολύμανσης νερού

Οι χημικές μέθοδοι απολύμανσης του νερού βασίζονται στη χρήση διαφόρων ουσιών που έχουν βακτηριοκτόνο δράση. Αυτές οι ουσίες πρέπει να πληρούν ορισμένες απαιτήσεις, και συγκεκριμένα: να μην κάνουν το νερό επιβλαβές για την υγεία, να μην αλλάζουν τις οργανοληπτικές του ιδιότητες· να είναι φθηνές και διαθέσιμες.

Στο μέγιστο βαθμό, το χλώριο και τα παρασκευάσματά του πληρούν αυτές τις απαιτήσεις, γεγονός που μπορεί να εξηγήσει τη διάδοσή τους στην πρακτική της παροχής νερού σε κοινόχρηστους και αγρούς.

Άλλες ουσίες χρησιμοποιούνται επίσης για την απολύμανση του νερού - όζον, ιώδιο, υπεροξείδιο του υδρογόνου, παρασκευάσματα αργύρου, οργανικά και ανόργανα οξέα και μερικά άλλα.

Μαζί με τις θετικές ιδιότητες, η μέθοδος χλωρίωσης έχει και μειονεκτήματα. Το κυριότερο είναι η αδυναμία του χλωρίου και των παρασκευασμάτων του στις δόσεις στις οποίες συνήθως χρησιμοποιούνται να καταστρέφουν μορφές σπορίων μικροοργανισμών στο νερό. Για την επίτευξη αυτού του στόχου καταφεύγουν πολύ μεγάλες δόσεις χλωρίου και παρατεταμένη επαφή με το νερό. Τα μειονεκτήματα της χλωρίωσης περιλαμβάνουν τη δυσκολία της δοσολογίας και τον κίνδυνο χειρισμού του χλωρίου, την αστάθεια των παρασκευασμάτων του κατά την αποθήκευση, τη δυσάρεστη οσμή του χλωριωμένου νερού, ειδικά εάν περιέχει χημικές ουσίες όπως φαινόλες, και την πιθανότητα σχηματισμού τριαλομεθανίων.

Η αποτελεσματικότητα της χλωρίωσης του νερού καθορίζεται από τις ιδιότητες του παρασκευάσματος που περιέχει χλώριο, τη συγκέντρωση ενεργού χλωρίου σε αυτό, τις φυσικοχημικές ιδιότητες του νερού και το χρόνο επαφής με το χλώριο, τον βαθμό μόλυνσης του νερού από μικροοργανισμούς και τον τύπο τους.

Σύμφωνα με τους περισσότερους ερευνητές, η επαφή του χλωρίου με το νερό για 30 λεπτά είναι αρκετή για να καταστρέψει τον συντριπτικό αριθμό των φυτικών μορφών μικροοργανισμών.

Ο πιο αξιόπιστος τρόπος ελέγχου της αποτελεσματικότητας της απολύμανσης του νερού είναι μια βακτηριολογική μελέτη. Ωστόσο, τέτοιες μελέτες είναι χρονοβόρες και πολύπλοκες, ειδικά στον τομέα και σε κατάσταση μάχης. Ο έλεγχος της πληρότητας της απολύμανσης πραγματοποιείται με υπολειμματικό χλώριο. Το υπολειμματικό χλώριο αποτελείται από ελεύθερο και συνδυασμένο. Έχει διαπιστωθεί ότι εάν 0,3 - 0,5 mg / l ελεύθερου υπολειμματικού χλωρίου παραμείνει σε χλωριωμένο νερό 30 λεπτά μετά την προσθήκη ορισμένης ποσότητας χλωρίου, το νερό, κατά κανόνα, απολυμαίνεται αξιόπιστα.

Είναι γνωστό ότι, μαζί με τις ελεύθερες μορφές χλωρίου, το συνδυασμένο χλώριο, το οποίο βασίζεται σε χλωραμίνες και διχλωραμίνες, εισέρχεται στην αντίδραση και λαμβάνεται υπόψη. Η βακτηριοκτόνος δράση τους είναι πολλές φορές μικρότερη από αυτή του ελεύθερου χλωρίου. Επομένως, δεν αρκεί να γνωρίζουμε μόνο τη συνολική ποσότητα υπολειμματικού χλωρίου. Σε κάθε περίπτωση, είναι απαραίτητο να διαπιστωθεί η ποιοτική του σύνθεση, ώστε να βγει ένα σωστό συμπέρασμα για την αξιοπιστία της απολύμανσης του νερού. Σύμφωνα με το πρότυπο, η συγκέντρωση του δεσμευμένου (χλωραμίνης) χλωρίου μετά από έκθεση για τουλάχιστον μία ώρα πρέπει να είναι 0,8 - 1,2 mg/l.

Σε περιπτώσεις επιδημιολογικών προβλημάτων, η τιμή του υπολειπόμενου χλωρίου μπορεί να αυξηθεί στα 2 mg/l χωρίς να διακυβεύεται η δημόσια υγεία. Σύμφωνα με το υπολειμματικό χλώριο, προσδιορίζεται και η ζήτηση χλωρίου του νερού.

Οι κύριες μέθοδοι χλωρίωσης του νερού είναι η χλωρίωση με κανονικές δόσεις και η χλωρίωση με αυξημένες δόσεις (υπερχλωρίωση).

Χλωρίωση σε κανονικές δόσεις πιο συνηθισμένο, ιδιαίτερα στην πρακτική της δημόσιας ύδρευσης. Η ουσία του έγκειται στην επιλογή μιας τέτοιας δόσης εργασίας ενεργού χλωρίου, η οποία, μετά από 60 λεπτά επαφής με το νερό, παρέχει την παρουσία 0,8 - 1,2 mg / l υπολειπόμενου συνδυασμένου χλωρίου. Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου περιλαμβάνουν μια σχετικά μικρή επίδραση στις οργανοληπτικές ιδιότητες του νερού, η οποία σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε νερό χωρίς επακόλουθη αποχλωρίωση, χαμηλή κατανάλωση χλωρίου ή σκευασμάτων που περιέχουν χλώριο. Τα μειονεκτήματα της μεθόδου είναι η δυσκολία επιλογής μιας δόσης εργασίας χλωρίου και η πιθανότητα χλωροφαινολικής οσμής λόγω του σχηματισμού χλωροφαινολών σε νερό που περιέχει ακόμη και πολύ μικρές ποσότητες οξέος ή τα ομόλογά του.

Στο χλωρίωση του νερού με μεγάλες δόσεις χλωρίου Μια αυξημένη ποσότητα ενεργού χλωρίου εισάγεται σε αυτό, λαμβάνοντας υπόψη την επακόλουθη αποχλωρίωση. Η δόση του ενεργού χλωρίου επιλέγεται ανάλογα με τις φυσικές ιδιότητες του νερού (θολότητα, χρώμα), τη φύση και τον βαθμό βελτίωσης της πηγής νερού και την κατάσταση επιδημίας. Στις περισσότερες περιπτώσεις είναι 20 - 30 mg/l με χρόνο επαφής 30 λεπτά.

Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου περιλαμβάνουν:

Αξιόπιστο αποτέλεσμα απολύμανσης ακόμη και σε θολά, έγχρωμα και αμμωνιακά νερά.

Απλοποίηση της τεχνικής χλωρίωσης (δεν χρειάζεται να προσδιοριστεί η ζήτηση χλωρίου του νερού).

Μείωση του χρώματος του νερού λόγω της οξείδωσης οργανικών ουσιών με χλώριο και μεταφορά τους σε άχρωμες ενώσεις.

Εξάλειψη ξένων γεύσεων και οσμών, ιδίως λόγω της παρουσίας υδρόθειου, καθώς και ουσιών αποσύνθεσης φυτικής και ζωικής προέλευσης.

Απουσία χλωροφαινολικής οσμής παρουσία φαινολών, αφού στην περίπτωση αυτή δεν σχηματίζονται μονο-, αλλά πολυχλωροφαινόλες, οι οποίες δεν έχουν οσμή.

Καταστροφή ορισμένων τοξικών ουσιών και τοξινών (βοτουλινική τοξίνη). καταστροφή μορφών σπορίων μικροοργανισμών σε δόση 100 - 150 mg / l ενεργού χλωρίου και χρόνο επαφής 2-5 ωρών, σημαντική βελτίωση των συνθηκών για τη διαδικασία πήξης του νερού.

Οι αναφερόμενες θετικές πτυχές της μεθόδου την καθιστούν πολύτιμη για την πρακτική βελτίωσης της ποιότητας του νερού στο χωράφι, όταν η επιλογή των πηγών νερού είναι περιορισμένη και υπάρχει ανάγκη χρήσης νερού χαμηλής ποιότητας, ειδικά σε σχέση με τον κίνδυνο χρήσης βακτηριολογικά και χημικά όπλα.

Τα μειονεκτήματα της μεθόδου, όπως ήδη αναφέρθηκε, περιλαμβάνουν τη δυνατότητα σχηματισμού τριαλομεθανίων, ειδικά κατά τη χλωρίωση του νερού που περιέχει οικιακά λύματα και χουμικές ουσίες, αυξημένη κατανάλωση χλωρίου και την ανάγκη αποχλωρίωσης του νερού.

Ως μέσα αποχλωρίωσης, χρησιμοποιούνται χημικές ουσίες που δεσμεύουν την περίσσεια χλωρίου και την ρόφηση του χλωρίου στον ενεργό άνθρακα. Οι χημικές ουσίες που μετατρέπουν το χλώριο σε ανενεργή κατάσταση ανήκουν συνήθως στην ομάδα των αναγωγικών παραγόντων. Το καλύτερο από αυτά είναι το θειοθειικό νάτριο (υποθειώδες).

Η αποχλωρίωση του νερού μπορεί να πραγματοποιηθεί με θειούχο και θειούχο ανυδρίτη, καθώς και με διήθηση μέσω συνηθισμένου ή ενεργού άνθρακα. Μικρές ποσότητες νερού μπορούν να αποχλωριωθούν προσθέτοντας άνθρακα σε σκόνη στο νερό.

Χρησιμοποιείται για απολύμανση νερού υπεροξείδιο του υδρογόνου Το (H 2 O 2) είναι επίσης ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας. Ο δέκτης είναι ατομικό οξυγόνο. Λόγω της δυσκολίας απόκτησης σε μεγάλες ποσότητες και του υψηλού κόστους, το υπεροξείδιο του υδρογόνου δεν έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην πρακτική παροχής νερού. Πρόσφατα, αναπτύχθηκε μια νέα, φθηνότερη μέθοδος απόκτησής του, σε σχέση με την οποία, αυτή η μέθοδος παρουσιάζει πρακτικό ενδιαφέρον.

Το υπεροξείδιο του υδρογόνου δεν αλλάζει τις οργανοληπτικές ιδιότητες του νερού και μειώνει σημαντικά (έως και 50%) το χρώμα του, το οποίο είναι πολύ πολύτιμο για την απολύμανση του χρωματισμένου νερού. Τα μειονεκτήματα της μεθόδου περιλαμβάνουν την ανάγκη εισαγωγής καταλυτών για την επιτάχυνση της απελευθέρωσης ατομικού οξυγόνου και της υγρής μορφής του φαρμάκου, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη χρήση του στο πεδίο.

Απολύμανση νερού ασήμι βασίζεται στο γεγονός ότι τα ιόντα αυτού του μετάλλου αδρανοποιούν τα βακτηριακά ένζυμα μπλοκάροντας τις σουλφυδρυλικές τους ομάδες. Στην πράξη, η μέθοδος απολύμανσης αργύρου μπορεί να εφαρμοστεί με μικρά αποθέματα νερού ατομικής ομάδας. Για το σκοπό αυτό, επάργυρη άμμος, επάργυρα κεραμικά «Raschig rings» και ηλεκτρολυτικά διαλυμένο ασήμι, δηλ. ηλεκτρόδιο αργύρου (άνοδος) που διαλύεται περνώντας συνεχές ρεύμα μέσω απολυμασμένου νερού. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να πάρετε «ασημένιο νερό», το οποίο έχει βακτηριοκτόνες ιδιότητες. Είναι επίσης δυνατή η απολύμανση του νερού με την προσθήκη αλάτων αργύρου.

Η απολύμανση του νερού με άργυρο δεν αλλάζει τις οργανοληπτικές του ιδιότητες και εξασφαλίζει τη διάρκεια της βακτηριοκτόνου δράσης, η οποία είναι ιδιαίτερα σημαντική σε περιπτώσεις όπου υπάρχει ανάγκη για μακροχρόνια αποθήκευση νερού.

Τα μειονεκτήματα της μεθόδου περιλαμβάνουν τη δυσκολία της δοσολογίας, την αργή και αναξιόπιστη βακτηριοκτόνο δράση, την επίδραση στη βακτηριοκτόνο δράση των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων του νερού, καθώς και την ανάγκη ελέγχου των υπολειμματικών ποσοτήτων αργύρου στο πόσιμο νερό.