обработка воды

МЕТОДЫ
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ
Причины низкой эффективности
очистки водопроводной воды
1. Интенсивное загрязнение
водоисточников.
Дефицит воды питьевого качества.
2. Несовершенство современных
технологий обработки питьевой воды.
2.1. Несоответствие классу водоисточника.
2.2. Отсутствие современных элементов
доочистки (микрофильтрации,
окислительно-сорбционных методов).
2.3. Санитарно-техническое состояние
разводящих сетей.
ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
КИПЯЧЕНИЕ
ХЛОРИРОВАНИЕ
УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
ОЗОНИРОВАНИЕ
 - ИЗЛУЧЕНИЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЕПАРАТОВ
СЕРЕБРА, МЕДИ, ЙОДА,
ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА
УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ
ИМПУЛЬСНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РАЗРЯДЫ:
ВИЭР, НИЭР
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ХЛОРОМ
П Р Е И М У Щ Е С Т В А:




широкий спектр антимикробного действия в отношении
вегетативных форм;
экономичность;
простота технологического оформления;
наличие метода оперативного контроля за эффективностью
обеззараживания.
Н Е Д О С Т А Т К И:




отсутствие вирулицидного и спороцидного эффектов;
появление хлорустойчивых микроорганизмов;
изменение органолептических свойств воды;
образование токсичных галогенсодержащих соединений
(ГСС), обладающих отдаленными биологическими
эффектами.
Мероприятия по уменьшению
образования ХОС в питьевой воде
Предотвращения
их образования
Изменить режим
хлорирования
(изменить
дозу хлора;
дробное
хлорирование;
периодическое
хлорирование)
Уменьшить
образование
ХОС
в питьевой
воде
можно
за счет:
Удаления перед
подачей в
распределительную сеть
Комбинированное
обеззараживание
(СL + О3;
CL + УФО)
Преимущества и недостатки метода
озонирования
Преимущества:





улучшает физические и органолептические свойства воды;
удаляет фитопланктон;
обезвреживает фенолы; нефтепродукты; пестициды СПАВ;
позволяет уменьшить дозу коагулянтов и хлора; отказаться от
первичного хлорирования;
имеет способ оперативного контроля за эффектом обеззараживания.
Недостатки:





взрывоопасен и токсичен;
дорогой реагент;
быстро разлагается;
способствует образованию кетонов, альдегидов, ароматических
соединений;
не обладает пролонгирующим эффектом, что способствует
вторичному загрязнению воды, создает ряд технологических проблем
в разводящей сети.
Варианты озонирования
Одноступенчатое
использование озона
на стадии
предварительной
обработки воды или
после ее коагуляции
перед фильтрацией
Цель – окисление
легкоокисляемых
веществ, улучшение
процесса коагуляции,
улучшение процесса
коагуляции, частичное
обеззараживание
Двухступенчатое
Трехступенчатое
озонирование:
озонирование:
предварительное;
 после коагуляции

Более глубоко
окисляются
остаточные
загрязнения,
повышается эффект
последующей
сорбционной очистки
1 – предварительное;
2 – после коагуляции;
3 – перед распределительной сетью
Обеспечивает
полное
обеззараживание и
улучшает
органолептические
свойства воды
Режим обработки и схему озонирования выбирают на основании
данных физико-физико-химического анализа воды. Озонирование не
исключает хлорирования вследствие отсутствия пролонгирующего
эффекта.
Преимущества ультрафиолетового
обеззараживания (УФО), как безреагентного
метода обработки






широкий спектр антибактериального действия ,
включая споровые и вирусные формы;
короткий период экспозиции;
сохраняет природные свойства воды, улучшает
ее физические и органолептические показатели
качества;
отсутствует опасность передозировки;
улучшаются условия работы персонала, так как
исключаются из обращения вредные вещества;
высокая производительность и простота
эксплуатации; возможность полной
автоматизации
отсутствует опасность передозировки.
Недостатки ультрафиолетового
обеззараживания (УФО), как безреагентного
метода обработки




эффект зависит от физико-химических свойств воды
(мутности, цветности, минерального состава);
не обеспечивает эпидемиологическую безопасность в
отношении возбудителей паразитологических
заболеваний;
требует проведения контроля за концентрацией озона в
воздухе рабочих помещений;
отсутствие пролонгированного эффекта делает
возможным вторичный рост бактерий в
распределительной сети.
Используется как альтернативный первичному
хлорированию; либо в комбинации с хлором,
что позволяет сократить дозу хлора на 15-100%;
снизить уровень образования ХОС
и микробного загрязнения.
Сорбционные методы





Активированный уголь (АУ) – универсальный адсорбент
задерживает большую часть органических соединений
(высокомолекулярные олефины, амины, карбоновые красители,
ПАВ, ароматические углеводороды, хлорорганические вещества.
Синтетические (углеродистые смолы, волокнистые сорбенты,
композиционные сорбционно-активные материалы) и природные
сорбенты (шунгиты, цеолиты) более эффективны в отношении
низкомолекулярных ХОС, в том числе хлороформа и
хлорэтиленов.
Удаляют большую часть органических соединений. Используются
в малогабаритных компактных установках (США), позволяют
получить в полевых условиях питьевую воду даже из сточных вод
душевых, кухонь, прачечных.
Недостатки:
неэффективны в отношении низкомолекулярных ХОС, гуминовых
веществ и радиоактивных соединений
поглощают хлор, повышая опасность бактериального загрязнения
питьевых вод
требуют частой регенерации, неэкономичны.
Ионообменный метод


опресняет и умягчает воду;
устраняет токсичные металлы,
органические и радиоактивные
соединения, арсенаты и др.
Экологически опасен, т.к.
приводит к минерализации
водоемов.
Мембранные методы










микрофильтрация (МФТ);
ультрафильтрация (УФТ);
нанофильтрация (НФТ);
обратный осмос (ОО).
Преимущества:
эффективное обеззараживание (бактерии, вирусы);
устраняет высокомолекулярные соединения (гуминовые кислоты,
лигносульфонаты, красители, нефтепродукты - МФТ и УФТ);
устраняет низкомолекулярные ГСС (ОО);
экономичны, компактны.
Недостатки:
обессоливают воду;
требуют коррекции микроэлементного и минерального состава
воды.
Комбинированные методы
К фотоокислительным технологиям относят комбинации:
озона и хлора; хлора ультрафиолета (фотокатализ);
перекиси водорода и озона; ионов серебра и меди с
ультрафиолетом, что уменьшает коррозионные свойства
дезинфектантов.







Преимущества:
выраженный бактерицидный эффект;
улучшение физических и органолептических свойств воды;
окисляются органические соединения и продукты их распада, в
том числе альдегиды, кетоны, которые удаляются в процессе
последующей обработки УФО;
более эффективно удаляются продукты деструкции
хлорсодержащих пестицидов, синтетических моющих средств,
СПАВ;
экономичны, просты в техническом исполнении;
обладают эффектом последействия;
имеют экспресс-метод контроля.
Относительная эффективность наиболее перспективных методов
обезвреживания воды в зависимости от размеров поллютантов
Размер
Мкм
нм
Молекулярный вес, а.е.
Ионная
область
Молекулярная
область
0,01
Макромолекулярная
область
Микрочастицы
0,01
10
0,1
100
1
1000
100-200 1000-10000
2000-12000
500000
Макрочастицы
10
10000
100
100000
Ионы металлов
Растворы солей
Вирусы
Размеры частиц,
содержащихся в воде
Гуминовые кислоты
Бактерии
Водоросли
Песок
Обратный
осмос
Нанофильтрация
Метод обработки воды
Ультрафильтрация
Микрофильтрация
Традиционные
процессы
фильтрации