Чтобы вода оставалась стерильной

Как обеззараживают питьевую воду и как сделать это самому: способы и средства

Обеззараживание воды – серьезная процедура, этапы и стандарты проведения которой изложены в специальной документации. Сведения содержатся в ГОСТах, СанПиНах, других нормативных документах. Согласно стандартам, для очистки сточных и питьевых вод используются химические, физические и комбинированные методы.

Когда необходимо обеззараживать воду

К сожалению, качество питьевой воды неустанно ухудшается, а времена, когда делали откачку из колодца или скважины, не беспокоясь о качестве, давно закончились. Виной всему технологический прогресс, влекущий за собой стремительное загрязнение окружающей среды.

Согласно имеющимся сведениям, все источники пресной питьевой воды имеют осадок, содержат в составе болезнетворные микроорганизмы и бактерии, бывают загрязнены химическими соединениями.

Очистка питьевой воды заключается в удалении из жидкости взвешенных частиц (солей, осадка, пыли, других примесей). Этого недостаточно, чтобы назвать ее питьевой – для этого показана дезинфекция.

Основная цель обеззараживания воды – уничтожить различных паразитов, находящихся в ней. Такой подход позволяет избежать массовых вспышек инфекционных болезней, предотвратить пандемию болезней, способных унести жизни миллионов.

Способы обеззараживания воды

Станции центрального водоснабжения имеют в своем арсенале массивные трехступенчатые фильтры, обеспечивающие тонкую химическую и механическую чистку. Обязательным является обеззараживание реагентами, в частности хлором.

В большинстве регионов воду хлорируют 1 раз в год. Этот процесс можно назвать длительным, потому что он занимает около 3 суток. В первый день порцию вещества засыпают в трубопровод, на вторые сутки обеспечивается его распространение, а на заключительном этапе проводится промывка труб. Чаще всего процедуру проводят в мае, чтобы уничтожить патогенные микроорганизмы, способные к активному размножению в теплой воде.

Воду из родников и подземных источников употреблять можно при условии, что они находятся в экологически чистых регионах. Там жидкость сама проходит сквозь песок и пластины извести, постепенно очищаясь и фильтруясь. Такое самоочищение в случае с водопроводной водой невозможно.

Химические методы очистки воды

Современные химические методы обеспечивают обеззараживание питьевой воды за счет уничтожения патогенных микроорганизмов: бактерий, вирусов, грибков. В отдельных случаях бактерицидного действия подобных компонентов бывает недостаточно, потому прибегают к использованию безреагентных методов. Индивидуальные схемы очистки позволяют получить уверенные результаты.

После полного обеззараживания вода не считается питьевой. На следующем этапе показано использование фильтрующих материалов для очистки воды. Установки помогают удалить из жидкости остатки патогенной флоры, вывести токсины, продукты жизнедеятельности, вредные химические соединения.

Чистить воду можно серебром, но этот метод не используется в промышленности. Чистят воду таким способом только в быту и в незначительных объемах. Для обеззараживания применяется небольшое количество металла. Если не придерживаться доз, вещество накопится в организме, что может стать причиной серьезных проблем со здоровьем.

Владельцам частных домов надо знать, что периодическую очистку воды в бассейне можно сделать своими руками. При этом не обязательно использовать радикальную химию для обеззараживания жидкости. Можно использовать хлор, бром или перекись водорода. Такие способы не удобны, потому многие от них отказываются и просто покупают таблетки для бассейна, предназначенные для дезинфекции воды.

Хлорирование

Этот метод считают самым дешевым и одним из наиболее эффективных. Диоксид хлора для обеззараживания питьевой воды часто применяют в очагах с тяжелой эпидемиологической обстановкой, используют в случае аварий, чрезвычайных ситуаций на водопроводах, в прудах отстойниках.

Метод нельзя назвать передовым. Он имеет свои недостатки:

• токсичный;
• провоцирует разрушение труб;
• опасен для жизни человека при превышении доз.

По определению СанПиН, дозы хлора для обеззараживания питьевой воды – 0,5 г на мл спустя 30 минут после внесения. Сложность заключается в том, что изначально объем вещества устанавливают опытным путем, потому добиться высокой точности довольно сложно.

Озонирование

Наиболее современный метод обеззараживания, который обеспечивается прибором, производящим озон. При озонировании в процессе разложения газа выделяется кислород, разрушающий микробы и вирусы. Для достижения результата необходима небольшая доза – 0,5 мг/дм куб. При увеличении доз жидкость начинает неприятно пахнуть.

Главное преимущество в том, что озон не образует канцерогенов и вредных соединений. Его можно использовать для централизованного и индивидуального водоснабжения.

Полимерные реагенты

Такая методика более эффективна в отношении бактерий, нежели озонирование, а также гораздо безопаснее хлорирования. Сейчас используются современные и безопасные вещества:

Для очистки и промывки труб централизованного водоснабжения методика используется крайне редко из-за высокой себестоимости препаратов. Обеззараживание по такой методике часто проводят в частных бассейнах.

Йодирование и бромирование

Активным компонентом, обеспечивающим уничтожение патогенной флоры, выступает бром или йод. Вещества имеют максимальную противомикробную активность, потому они рекомендованы для обеззараживания питьевой воды.

Но такие средства бывают опаснее хлора, особенно для людей с патологиями щитовидной железы или других органов эндокринной системы. Йод и бром способны влиять на работу организма.

Олигодинамия

Суть этой методики обеззараживания заключается во влиянии ионов меди, золота, серебра, свинца и других металлов на патогенные микроорганизмы. Обработка происходит с применением ионаторов. Такие средства эффективно уничтожают:

• водоросли;
• плесневые грибки;
• вирусы;
• бактерии;
• паразитов;
• инфекции.

Физические методы обеззараживания воды

Физические методы обеззараживания – безреагентные. Обеззараживание происходит под действием физических факторов, таких как нагревание, кипячение, воздействие УФ-лучей или обратный осмос. Использовать их рекомендуется совместно с химическими для достижения наиболее надежных результатов.

УФ-излучение

Обеззараживание производят специальными УФ-системами со встроенными лампами, помещенными внутрь герметичной кварцевой трубки. Вода проходит вдоль источника ультрафиолета и обеззараживается. Установки довольно дорогие, агрегат с невысокой мощностью обойдется в 3 тыс. руб.

Такое облучение угнетает активность патогенных микроорганизмов, не влияет на вкус жидкости, не образует опасных соединений. Но для получения питьевой воды обеззараживания ультрафиолетом недостаточно, показана прогонка воды по методу тонкой фильтрации.

Электроимпульсный способ

Методика применяется для очищения и обеззараживания мутной воды, считается действенной и безвредной. Способ не нашел широкого распространения из-за цены оборудования.

Его суть в том, что специализированные аппараты образуют серию электрических зарядов, направляют их в жидкость, в которой образуются ударные и ультразвуковые волны. Они деформируют патогенные клетки. Обеззараженная жидкость сохраняет стерильность долго, в течение 3–4 месяцев.

Ультразвуковое обеззараживание

Оптимальный метод для обеззараживания воды в открытых источниках. Жидкость очищают аппаратами и установками, образующими волны высокой частоты. Оборудование измельчает налет, выводит фрагменты органических загрязнений, споры болезнетворных бактерий. Установки не справляются с вирусами, токсинами, отравляющими веществами.

Термическая обработка воды

Термическое обеззараживание – это классическое кипячение. Метод считается самым дешевым, потому может использоваться в быту, полевых условиях. Для достижения результатов воду кипятят под крышкой в течение 5 минут, а потом отстаивают еще 3–5 часов и процеживают, не сливая жидкость, находящуюся на дне. Этот метод часто применяют хозпредприятия, не имеющие доступов к полноценной фильтрации.

Обезвредить патогенных микроорганизмов можно глубокой заморозкой. Воду следует выдержать в морозильной камере при температуре от -18 градусов в течение суток.

Кипячение показывает неплохие результаты, но качество воды заметно ухудшается. Меняется ее вкус. Кроме того, термическая обработка не защищает от инфекционных болезней, таких как сибирская язва. В жидкости также остаются яды, токсические соединения.

Комбинированные способы

Комбинация физических и химических способов очистки воды помогает добиться лучших результатов. Такие методики считают передовыми, они завоевывают популярность, потому используются в быту, на производстве.

Суть способов в том, что агрегаты и специальные установки уничтожают патогенные микроорганизмы, а химические соединения предотвращают их повторное образование, обеспечивают пролонгированное действие.

Обеззараживание питьевой воды в походных условиях

Самый простой способ обеззараживания воды в полевых условиях – кипячение. Его продолжительность должна быть от 5 до 60 минут – такое условие обеспечивает уничтожение большинства паразитов и патогенных микроорганизмов. Затем показано отстаивание в течение нескольких часов.

Можно использовать примитивные химические методы – например, внести в воду порошок марганцовки. Вещество уничтожит бактерии, продукты распада. Бросают в жидкость всего несколько кристаллов, раствор не должен стать розовым. Жидкость отстаивают в течение часа и ожидают, когда реактив выпадет в осадок.

Употреблять можно только 2/3 воды. Допивать до дна не рекомендуется. Это самый надежный способ обеззараживания питьевой воды в сложных условиях.

Для очистки воды в полевых условиях также используют аптечные препараты: йод, перекись водорода, зеленку. Жидкость настаивают в течение 30 минут, а потом процеживают через активированный уголь. Соблюдая этапы очистки, человек может максимально обезопасить себя.

К просмотру видео:

Нормативные документы водно-санитарного законодательства

Качество питьевой воды контролируется и регулируется нормами законодательства и другими документами. Основное положение, применяемое для оценки качества, изложено в Федеральных законах и Водном кодексе. Но эта документация является только базовой.

Работу систем канализации и водоснабжения, качество подачи воды, другие параметры контролируют различные нормативные документы:

1. ГОСТы. Представляют собой свод правил, согласно которым обеспечивается регулярный контроль качества сточных и питьевых вод. Документ также включает сведения о существующих и общепринятых методиках обеззараживания воды, в частности в полевых условиях. Для питьевой воды действует ГОСТ 2874-82.
2. СНИП. Это сборник, содержащий все строительные нормы и правила, которые надо соблюдать при возведении очистных сооружений, монтажа труб водоснабжения и отведения. Актуальный документ – 2.04.01-85.
3. СанПиН. Санитарные нормы и правила регулируют требования, применимые к питьевой воде, и распределяют ее в зависимости от состава. Все нормативы изложены в СанПиНе 2.1.4.1074-01.

Благодаря существующей документации качество питьевой воды регулярно контролируется и регулируется по требованию за счет ее обеззараживания.

Правила поставки, очистки, обеззараживания изложены в СанПин 2.1.4.2652-10. В том же документе имеются требования к оборудованию и реагентам, используемым для фильтрации.

Компании-поставщики должны регулярно производить обеззараживание питьевой воды для профилактики возникновения вспышек различных кишечных инфекций у населения. Дозы дезинфицирующих составов, методики проведения обеззараживания различаются в зависимости от характера источников, региона.

Какой метод обеззараживания воды вы считаете самым лучшим? Поясните, в чем его преимущество, в комментариях. Не забывайте распространять ссылку на эту статью на страницах ваших социальных сетей – вашим друзьям может быть интересно. Добавляйте страницу в закладки, чтобы сохранить полезную информацию.

Источник

Стерилизация воды: способы, вред и польза

Стерилизация воды: способы, вред и польза

Стерилизация воды: способы, вред и польза

Патогенные бактерии и вирусы, паразитирующие на живущем в воде субстрате, способны вызвать различные тяжелые инфекционные заболевания, такие как брюшной тиф, паратиф, дизентерия, бруцеллез, инфекционный гепатит, острый гастроэнтерит, сибирская язва, холера, полиомиелит, туляремия, конъюнктивит и др. В борьбе с этими и другими вредоносными микроорганизмами поможет стерилизация воды, основные способы которой мы раскроем в данной статье.

Из этой статьи вы узнаете:

Как происходит стерилизация воды

Как стерилизуют воду озоном и хлором

Как стерилизуют воду ультрафиолетом

Какая необходима установка для стерилизации воды

Как осуществляется стерилизация воды

Практически каждый житель любого российского города скажет, что неприятный запах и привкус водопроводная вода имеет благодаря хлору. При помощи этого химического вещества уничтожаются живущие в воде вирусы, бактерии, иные микроорганизмы. Оно является дешевым, но при этом сильнодействующим ядом. Таким образом, эффект дезинфекции и стерилизации воды достигается без значительных затрат на дезинфицирующий состав.

Начало прошлого века охарактеризовалось появлением альтернативных технологий стерилизации воды. Промышленные установки были произведены практически в одно и то же время в Германии и Франции, а научно эффективность метода была подтверждена в конце XIX века.

В Россию подобные технологии пришли спустя несколько десятилетий. Интенсивность и продолжительность воздействия излучения влияет на жизнеспособность микроорганизмов. Специалистами используются особые таблицы, помогающие в точном расчете необходимых параметров для каждой отдельной установки стерилизации воды.

Такими альтернативными способами стерилизации являются озонирование либо облучение ультрафиолетовым светом.

Стерилизация воды озоном и хлором

Озон – О₃, аллотропная модификация кислорода, которая является сильным окислителем химических и иных загрязняющих веществ, разрушающихся в результате контакта с ним. В отличие от молекулы кислорода, молекула озона состоит из трех атомов с более длинными связями между ними. По своей реакционной способности озон занимает второе место, уступая фтору. Озон существует во всех трех агрегатных состояниях. В нормальных условиях – это газ голубоватого цвета с температурой кипения +112 °С и плавления +192 °С.

Для стерилизации воды используется озон, получаемый из атмосферного воздуха в так называемых озонаторах. Выделение озона в этих аппаратах происходит под воздействием электрического разряда.

Повторим, что озон – бесцветный газ с нестабильными молекулами, состоящими из трех атомов кислорода. Через незначительный промежуток времени происходит распад образовавшейся молекулы озона и возвращение к ее естественному состоянию – двухатомной молекуле кислорода. Высвобождающиеся в результате этого процесса атомы кислорода стремятся присоединиться к содержащимся в воде инородным частицам.

Вода в данном случае является средой, способствующей быстрому разложению бактерий и иных органических примесей. Таким образом, кислород становится весьма мощным окислителем, чьи дезинфицирующие свойства во много раз превышают аналогичные свойства иных дезинфекторов, в том числе и хлора. Кроме того, озон не оставляет запаха, полностью разлагается на кислород. Поэтому он более предпочтителен при стерилизации питьевой воды.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

Для стерилизации прозрачной и чистой ключевой или горной воды, мало загрязненной посторонними органическими примесями, требуется около 0,5 мг/л озона. Расход озона, необходимого для стерилизации воды, поступающей из открытых водохранилищ, составляет до 2 мг/л. В среднем для очистки воды необходимо около 1 мг/л озона.

Длительность процедуры колеблется в пределах от 5 до 15 минут в зависимости от типа установки и ее производительности (чем выше температура, тем более длительным должен быть контакт обрабатываемой воды с воздушно-озоновой смесью).

Поскольку в процессе окисления молекулы озона превращаются в более простые бесцветные частицы, стерилизация при помощи озонирования придает воде голубоватый оттенок, в то время как в результате хлорирования она становится зеленоватой.

Стерилизация методом озонирования является также наилучшим способом обезжелезивания воды. В случаях, когда марганец и железо присутствуют в форме органических соединений или коллоидальных частиц (с размером от 0,1 до 0,01 мкм), обезжелезить воду можно исключительно с помощью озоновой очистки, поскольку органическим соединениям необходимо предварительное окисление.

Польза озоновой стерилизации воды

К основным достоинствам этого способа стерилизации воды можно отнести отсутствие привкуса и запаха, а также весьма ценное свойство самораспада, ведь по окончании обработки озон вновь преобразуется в кислород. В связи с чем практически невозможна передозировка этого газа. Стерилизация воды озоном равнозначна процессу природного очищения воды, протекающему в естественных условиях под воздействием воздуха и солнечного света.

Озон является мощным окислителем с потенциалом окисления 2,06 В. Уничтожение с его помощью патогенных микроорганизмов происходит в 15–20 раз быстрее, чем хлором. Для вируса полиомиелита смертельным является двухминутное воздействие озона в концентрации 0,45 мг/л, в то время как для уничтожения его при помощи хлора потребуется около 3 часов и концентрация дезинфицирующего средства – 1мг/л.

По данным проведенных исследований наиболее устойчивой к воздействию окислителей является кишечная палочка, но и она достаточно быстро погибает при стерилизации воды с помощью озонирования. Этот способ также весьма эффективен в борьбе с возбудителями брюшного тифа и бактериальной дизентерии.

Кроме того, озонирование никоим образом не влияет на химический состав воды, в результате этого процесса не появляются дополнительные посторонние вещества и химические соединения.

Недостатки озоновой стерилизации воды

Поскольку озон является токсичным газом, его вдыхание при высокой концентрации может привести к поражениям органов дыхательной системы. При длительном воздействии озона возможно развитие хронических болезней легких и верхних дыхательных путей. А кроме того, в настоящее время в достаточной степени не изучено влияние на организм человека продолжительного вдыхания микроконцентраций озона.

Эксплуатация любой установки стерилизации воды, использующей озон, нуждается в тщательном контроле техники безопасности, тестировании константы концентрации озона газоанализаторами, а также аварийном управлении чрезмерной концентрацией озона.

Некоторое время назад озонотерапия пользовалась широкой популярностью и считалась средством борьбы с огромным количеством заболеваний. Однако проведенные исследования показали, что одновременно с больными клетками губительному воздействию озона подвергаются и здоровые. В результате живые клетки начинают непредвиденно и непрогнозируемо мутировать. Озонотерапия не закрепила свои позиции в Европе, а в США и Канаде применение этого газа допускается исключительно в альтернативной медицине.

В чистом виде озон является взрывоопасным, угроза взрыва отсутствует при условии, что концентрация газа в смеси составляет не более 10 % или 140 г/м 3 . Кроме того, озон токсичен, при работе с ним необходимо следить за тем, чтобы его предельно допустимая концентрация в воздухе помещений, где находятся люди, не превышала 0,0001 мг/л.

Ультрафиолетовая стерилизация воды

Говоря об ультрафиолетовом способе стерилизации воды, следует отметить, что как таковой ультрафиолет не существует. Ультрафиолетовым излучением называют разновидность электромагнитного излучения широкого диапазона, находящегося между фиолетовой границей видимого света и рентгеновским излучением.

Графически этот диапазон (а именно длина волн с 400 до 10 нм) можно изобразить следующим образом:

В связи с этим не совсем понятно, откуда берется бактерицидный эффект ультрафиолетового излучения. Ведь сам по себе фиолетовый свет не опасен, в то время как рентгеновское излучение связано с гамма-частицами и ядерным взрывом. Но ведь содержащиеся в воде микроорганизмы погибают не от радиации.

Что ж, ответим на данный вопрос.

Но прежде приведем справочную информацию, касающуюся единиц измерения ультрафиолетового излучения – нанометров:

Наноме́тр (нм, nm) – единица измерения длины в метрической системе, которая равна одной миллиардной части метра (т. е. 1 × 10 −9 метра).

Многим известно о том, что длина радиоволн может быть различной и измеряться метрами, километрами и сантиметрами. Что касается ультрафиолетового излучения – это нанометровые радиоволны. Его можно подразделить на ряд групп:

Ближний ультрафиолет (УФ-А) с длиной волн 400–315 нм.

Средний ультрафиолет (УФ-В), длина волн которого составляет 314–280 нм.

Диапазон волн дальнего ультрафиолета (УФ-С) – 280–100 нм.

Экстремальный ультрафиолет с длиной волн 100–10 нм.

Ближний ультрафиолет носит неофициальное название «черный свет», поскольку, являясь изначально не распознаваемым человеческим глазом, он, отражаясь от некоторых материалов, попадает в спектр видимого для человека излучения. Дальний и экстремальный ультрафиолетовый диапазон еще называют вакуумным, так как его волны в значительной части поглощаются земной атмосферой.

В результате реакции ультрафиолетовых волн с длиной 320–400 нм (ближний ультрафиолет) и с содержащимся в воде кислородом образуется высокоактивная форма кислорода (его свободные радикалы и перекись водорода), способная уничтожить патогенные микроорганизмы. Помимо этого, исследования подтвердили губительность для находящихся в воде организмов солнечного света, так как под влиянием среднего ультрафиолета разрушается клеточная структура бактерий.

На эффективность стерилизации воды при помощи ультрафиолета влияют размер и вид организмов. В теории ультрафиолетовое излучение в состоянии уничтожить вирусы, бактерии, грибки и простейшие. Однако практически для больших микроорганизмов, таких как простейшие, может понадобиться значительная доза облучения. Кроме того, некоторые разновидности бактерий оказываются более устойчивыми к воздействию радиации, чем иные.

Также имеет значение мощность используемой ультрафиолетовой лампы. Чем более мощная лампа используется для стерилизации воды, тем большее количество ультрафиолета она способна произвести. Со временем мощность ламп ослабевает, соответственно снижается и количество получаемых УФ-лучей, в связи с чем менять лампы необходимо с периодичностью 1 раз в 4–6 месяцев. Оптимальной для выработки ультрафиолета температурой является +40…+43 °C. Более прохладная среда снижает эффективность стерилизации.

Проникающая способность ультрафиолетовых лучей напрямую зависит от плотности воды. Поскольку в глубокие слои воды они проникнуть не в состоянии, то пользы от них в данном случае не будет. Кроме того, УФ-лучи не смогут очистить и мутную воду. Именно поэтому ультрафиолетовые стерилизаторы необходимо размещать после фильтров механической очистки воды. В противном случае, патогенная флора, спрятавшись в тени механических примесей, спокойно дождется окончания воздействия ультрафиолета.

На продуктивность работы ультрафиолетовой установки стерилизации влияет и соленость воды. Чем более соленой она является, тем ниже эффективность работы ультрафиолетовой лампы.

Кроме того, существенное значение для стерилизации имеет чистота лампы и ее оболочки. Покрывающий лампу известковый налет попросту заблокирует ультрафиолетовое излучение. А поскольку в жесткой воде он начинает покрывать лампу с момента включения, ей требуется регулярная очистка при помощи лимонной кислоты.

Еще один важный момент, о котором необходимо помнить – при замене ультрафиолетовой лампы ее ни в коем случае нельзя трогать руками. Оставленные в этот момент отпечатки пальцев снизят эффективность стерилизации воды ультрафиолетом.

При этом способе стерилизации имеет значение длительность контакта воды с ультрафиолетовой лампой: чем оно дольше, тем больше патогенных микроорганизмов погибает. На время контакта или, по-другому, выдержки, влияет поток воды (чем ниже его скорость, тем больше требуется времени), а также длина лампы (при длинной лампе время контакта воды со стерилизатором возрастает).

Ниже перечислены основные рекомендации, которых следует придерживаться, пользуясь ультрафиолетовой лампы для стерилизации воды:

использование чистой лампы;

применение стерилизатора в прозрачной воде;

стерилизации следует подвергать мягкую воду (не содержащую известковый налет);

в воде не должно присутствовать железо (поскольку оно повышает ее мутность);

для стерилизации необходимо использовать теплую воду;

следует применять как можно более длинную лампу;

скорость потока воды должна быть как можно ниже;

лампы нуждаются в регулярной замене (чем дольше используется лампа, тем хуже эффективность стерилизации);

применение лампы с большей мощностью;

использование как можно менее соленой воды;

отсутствие в воде бактерий.

На российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра для воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.

Надежнее обратиться в компанию по установке фильтров, которая предоставляет полный спектр услуг – консультацию специалиста, анализ воды из скважины или колодца, подбор подходящего оборудования, доставку и подключение системы. Кроме того, важно, чтобы компания предоставляла и сервисное обслуживание фильтров.

Наша компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Специалисты нашей компании готовы помочь вам:

подключить систему фильтрации самостоятельно;

разобраться с процессом выбора фильтров для воды;

подобрать сменные материалы;

устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;

найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.

Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!

Источник