Современные виды обеззараживания воды, используемые в различных сферах жизнедеятельности человека.
На данный момент существуют десятки видов дезинфекции воды.
Некоторые из приведённых ниже способов требуют обязательную предварительную фильтрацию, другие могут применяться самостоятельно.
- Кипячение — один из старейших и наиболее эффективных способов обеззараживания воды. Занимая первое место по своей эффективности, это самый древний и самый доступный, не требующий больших финансовых и технологичных вложений способ. При кипячении происходит разрушение белковых структур, что убивает все живые организмы.
Плюсы:
-уничтожает все патогенные микроорганизмы
— простота применения
— после кипячения вода становится мягче за счет удаления из нее части солей жесткости
Минусы:
— образуется накипь
— не имеет пролонгированного действия
— нагревание воды требует больше энергии, чем для любой другой общедоступной жидкости, из-за существенной энергии водородных связей. Разогрев 1л воды от 20 до 100 градусов Цельсия требует 0.1 кВт·ч энергии.
Хлорирование — способ дезинфекции и окисления органических примесей с помощью хлора и его соединений. Самый распространённый способ централизованного обеззараживания воды, используется повсеместно.
Плюсы:
-уничтожает большинство патогенных микроорганизмов
-свободный хлор долго сохраняется в активном виде, что исключает повторное заражение по пути к потребителю
— экономичность
Минусы:
-не уничтожаются спорообразующие микроорганизмы
— в оборотных системах водоподготовки со временем патогенные микроорганизмы привыкают к хлору. Из-за этого требуется регулярно проводить хлорный шок (ударное хлорирование).
— образуются токсичные продукты (хлороформ, хлорамины*)
— отбеливает некоторые виды отделочных материалов
— раздражает кожу и слизистые
— имеет сильный запах
— существенно увеличивает кислотность воды, снижая срок службы инженерных коммуникаций
- Дезинфекция воды ультрафиолетом. Самый безопасный способ. Световой луч в спектре 254нм, проходя через патогены, воздействует на ДНК и РНК, разрушая нуклеиновые кислоты. Благодаря этому бактерии теряют репродуктивную способность и перестают делиться. Любой патоген опасен только при увеличении в организме его колонии, а так как они не размножаются, угроза устраняется.
Плюсы:
-быстро уничтожает все бактерии, вирусы, любую органику
— разлагает хлорамины
— не меняет химический состав воды (в отличие от окислительных методов)
— экономичен
Минусы:
— требуется предварительная фильтрация, т.к. при сильной мутности или обильном количестве взвесей УФ лучи не будут достигать цели.
-не имеет пролонгированного действия
- Озонирование. Осуществляется пропуском через воду воздуха, в котором кислород частично переведен в трехатомную форму (Оз). Генератор под воздействием электрического тока преобразует кислород воздуха из атмосферы в озон. Атмосферный воздух фильтруется от пыли и осушается перед попаданием в генератор.
Плюсы:
— быстро уничтожает все бактерии, вирусы, любую органику
— не повышает жесткость воды
— не раздражает кожу и слизистые
— не образуются токсичные вещества
— не имеет запаха
-придаёт воде голубой оттенок
— не меняет рН воды и не удаляет из нее необходимые организму ионы микроэлементов (Ca, Mg, K, Na)
Минусы:
-токсичность газа, требует тщательного контроля и соблюдения техники безопасности
-не имеет пролонгированного действия
— патогены, подвергшиеся деструкции, увеличивают количество биодоступных соединений; в воде повышается концентрация так называемого «ассимилируемого органического углерода», который образует питательную среду и легко усваивается микроорганизмами. Создаются благоприятные условия для повторного бактериального загрязнения очищенной воды
— недостаточная нейтрализация озона губительно сказывается на сроке службы инженерных систем
- Озонирование + Ультрафиолет. В установки обеззараживания воды устанавливается лампа с двумя спектрами излучения ультрафиолета: 254нм, как в обычных установках УФ обеззараживания, описанных выше, и 185 нм, в который провоцирует образование незначительного количества озона.
Плюсы:
— быстро уничтожает все бактерии, вирусы, любую органику
— не повышает жесткость воды
— не раздражает кожу и слизистые
— не образуются токсичные вещества
— не имеет запаха
-придаёт воде голубой оттенок
Минусы:
— не имеет пролонгированного действия
— дорого (дешёвые иностранные производители завышают реальные показатели воздействия на воду)
- Дезинфекция активным кислородом. Применяется в частных бассейнах и купелях вместо хлорирования и озонирования. Активным веществом является пероксид водорода с последующим распадом на воду и кислород
Плюсы:
-убивает вирусы, бактерии, грибки, водоросли
— не повышает жесткость воды
— не раздражает кожу и слизистые
— не образуются токсичные вещества
— не имеет запаха
Минусы:
— дорого (дешевле бромирования)
— менее активен, чем другие способы обработки воды
— пероксид водорода активный окислитель; нарушение рекомендованной дозы губительно для инженерных систем.
- Дезинфекция солевым электролизом. В воду добавляется соль(NaCl). При подаче в электролизер электрического тока, через электроды происходит реакция, превращающая хлорид натрия (NaCl) в хлор (Cl2), который служит как эффективное дезинфицирующее вещество. Хлор, образующийся в результате этой реакции, дезинфицирует воду, уничтожая бактерии, вирусы и другие микроорганизмы.
Плюсы:
— по эффективности сравним с хлорированием,
— в воде появляется соль
Минусы:
— стоимость солевого электролизатора
- Дезинфекция ультразвуком. С помощью преобразователей электрических колебаний в механические, производится ультразвуковая обработка воды. Образование высоких давлений при протекании кавитации приводят к разрыву оболочек клеток микроорганизмов и их дальнейшей гибели. Важной особенностью ультразвукового обеззараживания питьевой воды является то, что бактерицидное действие ультразвука чрезвычайно сильно зависит от интенсивности колебаний. Для полного уничтожения патогенной микрофлоры, включая ряд споров и грибков, необходимы достаточно большие дозы поглощенной энергии. В ряде случаев это очень затруднительно.
Плюсы:
— качественная очистка и нечувствительность к таким факторам, как высокая мутность воды, характер и количество микроорганизмов
— не меняет химический состав воды
Минусы:
— не имеет пролонгированного действия
— очень дорого
— сравнительно небольшой срок службы излучателей и сложность контроля
- Бромирование – применяется в частных бассейнах и купелях вместо хлорирования. Осуществляется путем добавления в воду специального порошка или таблетированных форм с содержанием не менее 97,5% активного вещества. Препарат разводится в теплой воде (50°-60° C) в пропорции 1:1 или 1:2 затем заливается в расчёте 1л раствора на 1м3 обеззараживаемой воды. Не используется в других сферах вместо хлора из-за своей стоимости
Плюсы:
— убивает вирусы, бактерии, грибки, водоросли
— не повышает жесткость воды
— долго сохраняется в активном виде
— не раздражает кожу и слизистые
— не образуются токсичные вещества
— не имеет запаха
Минусы:
— очень дорого
- Дезинфекция воды ионами меди и серебра. Вода проходит между пластинами электродов, на которые поступает напряжение безопасное для человека. Ток растворяет анод и происходит выделение металла в ионной форме. Ионы серебра и меди лишают вирусы способности проникать в клетки. Жизнедеятельность клеток микроорганизмов блокируется и приводит к их отмиранию.
Плюсы:
— обладает пролонгированным действием
— не имеет запаха
— ионы меди выполняют функцию коагулянта
Минусы:
— стоимость оборудования
— при достижении бактерицидного действия, концентрация ионов серебра делает воду не пригодной для питья. Воздействие ионов меди на организм плохо изучено
— плохо сочетаются с другими системами дезинфекции (кроме озонирования)