2.5 Знезараження води

Знезараження належить до числа найбільш широко застосовуваних методів поліпшення якості води. Воно є звичайно заключним і дуже важливим процесом очи-щення води. Що краще проведені освітлення і знебарв-лення води, то ефективніші будь-які заходи знезаражен-ня води.

Хлорування води.

Рис. 2.1. Хлорування води

Хлорування води є одним із найпо-ширеніших профілактичних заходів, які відіграють вели-чезну роль у запобіганні водним епідеміям.

Таке широке використання хлорування пояснюється надійністю знезараження, доступністю виконання і тим, що воно дешеве.

Існує багато способів хлорування води, наприклад, хлорування звичайними і після переломними дозами хло-ру, хлорування з амонізацією, перхлорування, хлору-вання таблетками тощо. Це дозволяє використовувати хлорування в різних умовах.

Принцип хлорування заснований на обробці води хлором або хімічними сполуками, що містять хлор в ак-тивній формі і здатні окислювати і мати бактерицидну дію. Хімізм процесів, що відбуваються, пояснюють таким чином. У разі додавання хлору до води відбувається його гідроліз: С12 + НОН - НОСІ + НС1, тобто утворюються хлориди і хлорнувата кислота. У всіх гіпотезах, які пояс-нюють механізм бактерицидної дії хлору, хлорнуватій кислоті відводиться центральне місце.

Надійний бактерицидний ефект хлорування досягає-ться в тому разі, якщо після 30—60 хв. знезаражування у воді залишається 0,3—0,5 мг 7 л вільного хлору або 0,8— 1,2 мг/л зв'язаного хлору, що свідчить про достатню кіль-кісь уведеного у воду дезінфікуючого агента.

Механізм дії хлору на віруси складається з двох фаз: спочатку відбувається адсорбція хлорнуватої кислоти і гіпохлорит - іона на оболонці вірусу та проникнення через неї, а потім — інактивація ними РНК - вірусу. Вірусоцидний ефект більше виражений у воді з низьким значенням рН. Надійний вірусоцидний ефект досягається в тому разі, якщо після 60-хвилинної експозиції вода містить не менше ніж 0,5 мг/л вільного хлору (мінімум експозиції — 30 хв., а вільного хлору — 0,3 мг/л). Доведено, що віль-ний хлор має сильнішу дію, ніж моно- і дихлораміни. Подвійне хлорування краще від одноразового.

Санітарний контроль води на водогонах передбачає визначення вмісту залишкового хлору щогодини. Не рід-ше одного разу на добу відбирають пробу води для бак-теріологічного дослідження.

Гігієнічні дослідження, виконані на експериментальних тваринах (упродовж 9 років на 7 поколіннях) і доброволь-цях, довели, що використання хлорованої води навіть з великою концентрацією залишкового хлору (2,5 мг/л і більше) не спричиняє будь-якої патології.

На великих водогонах для хлорування води викорис-товують газоподібний хлор. Хлор зберігається в сталевих балонах або цистернах у вигляді рідини. На водогінних станціях до балона приєднують спеціальні апарати — хлоратори, які дозують надходження хлору до води, що підлягає знезараженню (рис. 2.2.).

На невеликих водогонах або якщо необхідно знезара-зити невеликі об'єми води в діжках або інших резервуа-рах замість хлору використовують хлорне вапно:

OCl

(3 Ca . CaO . H2O)

OCl

Бактерицидна дія хлорного вапна зобов'язана групі
(ОСІ), яка у водному середовищі утворює хлорнувату ки-слоту:

OCl

Ca + H2O = Са(ОН)2 + НСІ + НОСІ

OCl

Хлорне вапно містить до 33% активного хлору. У про-цесі зберігання воно розкладається. Світло, волога і висока температура прискорюють втрату активного хлору. Через це хлорне вапно зберігають у діжках у темному, прохолодному, сухому приміщенні, що добре провітрюється, а перед вико-ристанням перевіряють його активність у санітарній лабо-раторії. Для розрахунків використовують вміст активного хлору в хлорному вапні, який у середньому дорівнює 25%. Крім хлору і хлорною вапна, для знезараження води вико-ристовують діоксид хлору (С1О2), гіпохлорит кальцію — Са(ОС1)2, що містить 60—70% активного хлору, та різні хлораміни. Гіпохлорит кальцію стабільніший від хлорного вапна. Органічними хлорамінами називаються похідні NH3, в яких один атом водню замінений на органічний радикал, а ще один або обидва інших замінені на хлор(RNНС1 або RNС12).

Рис. 2.2. Зовнішній вигляд хлоратора для дозування газоподібного хлору.

До органічних хлорамінів належать сполуки, які отримують унаслідок взаємодії хлору з аміаком або солями амонію. Хлораміни характеризуються окислювальними та бактерицидними властивостями, але слабшими від таких хлору і хлорного вапна.

Звичайне хлорування (за хлор потребою). При цьому методі хлорування велике значення мас правильний ви-бір дози активного хлору, необхідної для надійного зне-зараження води.

Під час знезараження води лише 1—2% активного хлору витрачається безпосередньо на бактерицидну дію. Решта хлору вступає у взаємодію з "мінеральними й органічними сполуками, що містяться у воді, легко окислюються і по-глинаються завислими речовинами. Усі ці форми зв'язаного хлору об'єднують у поняття «хлор поглинання води».

Кількість активного хлору (в міліграмах), необхідна для знезараження 1 л води, називається хлор потребою.

Хлор потребу води визначають шляхом дослідного хлорування певних об'ємів води, які підлягають знезара-женню різними дозами хлору або хлорного вапна. Доби-раючи дози хлору в польових умовах, можна орієнтувати-ся на дані табл.1.

Крім правильного вибору дози хлору, необхідною умовою ефективного знезараження є добре змішування і достатній контакт хлору з водою. Тривалість контакту води з хлором повинна бути не менше ніж 30 хв.

Наявність у воді завислих частинок, гумінових та ін-ших органічних сполук знижує дію хлору. Тому для на-дійного знезараження мутні та забарвлені води рекомен-дується попередньо освітлювати і знебарвлювати.

У водогонах, в яких вода, що підлягає знезараженню, подається безперервним потоком, необхідно також дода-вати безперервно відповідну кількість розчину хлору — газу або хлорного вапна.

Таблиця 1. Орієнтовна хлор потреба води різного похо-дження

Вода | Необхідно для знеза-ражування, мг/л | Необхідна кіль-кість 1% розчи-ну хлорного вап-на, мл на 1 л

води

активного хлору | 25% хлор-ного вапна

Між пластова (артезіанська), освітлена і знебарвлена