Введение - Современное состояние проблемы обеззараживания воды

Безопасность питьевой воды, подаваемой потребителю, является одной из основных проблем, стоящих перед водопроводным хозяйством. Данная проблема касается как стадии водоподготовки, так и подачи воды через распределительную сеть.

Еще в 1854 году было замечено, что существует связь между потреблением воды из источника и распространением эпидемии холеры. С тех пор для охраны здоровья населения было предусмотрено удаление из воды, используемой для питьевых целей, патогенных микроорганизмов.

На начальных этапах это обеззараживание выражалось в очистке воды при помощи медленных песчаных фильтров. С начала 20-го века по всему миру широкое распространение получило обеззараживание с применением хлора. За короткий срок практика хлорирования питьевой воды позволила избавиться от водных патогенов и вирусных заболеваний во многих частях света.

Хлорирование для дезинфекции питьевой воды всегда оставалось гарантированным средством в борьбе с водными патогенными микроорганизмами. В большинстве случаев хлорирование наиболее дешевое и, зачастую, самое лучшее средство дезинфекции, применяемое при водоподготовке, позволяющее контролировать рост бактерий в распределительной системе.

Однако, в последних десятилетиях 20-го века проводилось множество дискуссий в отношении потенциальной возможности образования в процессе хлорирования нежелательных побочных продуктов, представляющих вред для здоровья. В 1974 году ученые установили взаимосвязь между хлорированием и наличием в питьевой воде галогенорганических соединений. В последующие годы было открыто еще несколько побочных продуктов, некоторые из которых, как показал тест на животных, обладают канцерогенными свойствами. В свете этих исследований, в 1980 году многие страны установили лимит на тригалометановые группы хлорированной органики, и с тех пор были разработаны нормы на другие типы побочных продуктов дезинфекции. По всему миру проходили исследования, в ходе которых рассматривались положительные и отрицательные стороны применения хлора в процессе водоподготовки и возможность применения альтернативных методов дезинфекции.

Следует обратить внимание на фундаментальное отличие между скоротечным действием, связанным с возможностью эпидемии от водных патогенов и длительным действием на здоровье побочных продуктов, как показали тесты на животных, мутагенных. Хотя дезинфекция хлором является критически важным процессом в водоподготовке развивающихся стран, многие развитые страны стараются отказаться от хлорирования для избежания потенциального риска, связанного с образованием побочных продуктов хлорирования, а также хлорного привкуса и запаха очищенной воды, не приемлемых для потребителей. Важно, чтобы внесение изменений в процесс дезинфекции не отразилось на эффективности удаления из воды потенциальных патогенов поскольку эффективное обеззараживание было и должно остаться приоритетом номер один питьевой водоподготовки.

Проблемы, возникающие при недостаточно эффективном обеззараживании, можно было наблюдать даже в конце 20-го столетия, когда человечество столкнулось с эпидемией холеры в Африке и Латинской Америке, а также эпидемией криптоспоридиоза в Миллуоки (США), охватившей 50% населения.

Как показывает мировой опыт, обеззараживание воды поверхностных источников не может рассматриваться в изоляции от прочих процессов очистки воды. Сегодня невозможно представить прямое обеззараживание поверхностных вод без предварительной их обработки. Практически всегда присутствующие в воде микрочастицы являются "убежищем" для многих микроорганизмов, а многие споры водорослей и бактерий, яйца и цисты микробеспозвоночных сами являются коллоидами, обладают стойкостью к действию окислителей и способны к активному развитию в водопроводной сети. Поэтому перед проведением процесса обеззараживания необходимо предварительно провести обработку с целью удаления взвеси. Как указывают зарубежные специалисты, мутность воды, подаваемой на обеззараживание должна составлять менее 1 мг/л.

Конечно, проще достичь необходимого качества воды, соответствующего требованиям потребителя, при использовании подземных источников высокого качества, чем при использовании поверхностных источников. Однако с ростом населения и ограниченностью подземных источников водоснабжения, поверхностные источники обеспечивают основную долю питьевой воды.

Исключительно важна роль органических загрязнений, характеризуемых показателями общего органического углерода и особенно биоразлагаемого растворенного органического углерода. Без максимального снижения этих показателей в процессе водоподготовки трудно рассчитывать на сохранение в распределительной сети требуемой остаточной концентрации дезинфектанта и, следовательно, на отсутствие биологической активности в ней.

Вода, подаваемая в распределительную сеть должна быть не только безопасной, но и биологически стабильной, что позволит предотвратить повторный рост микроорганизмов на стадии распределения воды, а соответственно, и позволит подать потребителю безопасную воду. На основании сказанного, можно утверждать, что безопасность воды достигается не только обеззараживанием с помощью реагентов или физических методов, но и всей цепочкой технологического процесса.

Проблема современного обеззараживания находится на стыке надежности и безопасности, т. е. достижение требуемого уровня дезинфекции при отсутствии или поддержании низких уровней образования побочных продуктов дезинфекции.

Обеззараживание включает две стадии, соответствующие двум разным функциям обеззараживающего реагента: общее бактерицидное, вирулицидное и биоцидное действие, определяемое его способностью разрушать на первой стадии обработки нежелательные микроорганизмы, и так называемое последействие, определяемое наличием в воде остаточной концентрации дезинфектанта, гарантирующего сохранение микробиологического качества распределяемой воды и защиту сети. Такое последействие основано на общем бактериостатическом действии дезинфектанта, на его бактерицидном действии на точечные биозагрязнения в сетях, а также на профилактике колонизации сетей микробеспозвоночными.

На сегодняшний день существуют два способа обеззараживания: физический и физико-химический.

Физические способы обеззараживания:

УФ-облучение

Ультрафильтрация

К данной категории относятся методы, основанные на безреагентной обработке воды. обеззараживание дезинфекция хлорирование озон

Похожие статьи




Введение - Современное состояние проблемы обеззараживания воды

Предыдущая | Следующая