Водный фактор и его гигиеническое значение

   При этом снижается цветность воды, уничтожаются микроорганизмы, разрушаются гидрофильные коллоиды, проявляющие защитные свойства по отношению к гидрофобным примесям воды, тем самым создавая благоприятные  условия для последующего коагулирования, ускоряется процесс образования и осаждения хлопьев.

   Для третьей группы примесей, являющихся молекулярными растворами, наиболее эффективные процессы, обеспечивающие их удаление из воды, — аэрирование, окисление, адсорбция.

   Для четвертой группы примесей, представляющих собой электролиты, технология очистки воды сводится к связыванию реагентами ионов, подлежащих устранению, в малорастворимые и малодиссоциированные соединения. При выборе реагентов целесообразно исходить из произведения растворимости образующихся соединений. (Произведением растворимости (ПР) называется произведение концентраций ионов в насыщенном растворе малорастворимого соединения, характеризующее способность его растворяться.) В случае малых значений ПР полнота очистки воды возрастает, особенно при избытке иона-осадителя. Присутствие в воде посторонних солей обусловливает увеличение ионной силы раствора (ионная сила является мерой напряженности электрического поля, создаваемого присутствующими в растворе ионами), вследствие чего уменьшаются' коэффициенты активности реагирующих ионов и растворимость осадков возрастает. (Активность — эффективная концентрация вещества, учитывающая степень связанности его молекул или ионов в растворе. Она позволяет судить об отклонении свойств данного вещества в сложном растворе от свойств в чистом его растворе при этой же молярной концентрации вещества. Активность вещества зависит от вида и концентрации других компонентов раствора, а также от температуры и давления.)

    Методы  обработки воды, с помощью которых  качество воды источников водоснабжения  доводится до соответствия требованиям  СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», зависят от качества исходной воды водоисточников и подразделяются на основные и специальные. Основными способами являются осветление, обесцвечивание, обеззараживание.

    Под осветлением и обесцвечиванием  понимается устранение из воды взвешенных веществ и окрашенных коллоидов (в основном гумусовых веществ). Путем  обеззараживания устраняют содержащиеся в воде водоисточника инфекционные агенты — бактерии, вирусы и др.

    В тех случаях, когда применения только основных способов недостаточно, используют специальные методы очистки (обезжелезивание, обесфторивание, обессоливание и др.), а также введение некоторых необходимых для организма человека веществ — фторирование, минерализация обессоленных и маломинерализованных вод.

    Для удаления химических веществ наиболее эффективным является метод сорбционной  очистки с использованием активированного  угля, такая очистка значительно  улучшает и органолептические свойства воды.

    Методы  обеззараживания воды подразделяются на химические (хлорирование, озонирование, использование серебра) и физические (кипячение, ультрафиолетовое облучение, облучение у-лучами и др.).

    В настоящее время основным методом, используемым для обеззараживания  воды на водопроводных станциях является метод хлорирования. Однако все большее  распространение получает метод  озонирования, в комбинации с хлорированием  он дает хорошие результаты по улучшению  качества воды.

    Наиболее  часто для хлорирования воды на водопроводах используют газообразный хлор, однако применяют и другие хлорсодержащие реагенты. В порядке возрастания  окислительно-восстановительного потенциала они располагаются следующим  образом: хлорамины (RNHC1₂и RNH₂C1), гипохлориты кальция Са(ОС1)₂ и натрия NaOCl, хлорная известь (комплекс Са(С1О)₂, СаС1₂, Са(ОН)₂ и молекул воды), газообразный хлор, диоксид хлора С1О₂.

    Бактерицидный эффект хлорирования объясняется воздействием на протоплазму бактерий хлорноватистой кислоты, которая образуется при  введении хлора в воду:

    Бактерицидными  свойствами обладают также хлоратионы и хлорид-ионы, которые образуются при разложении хлорноватистой кислоты:

    Степень диссоциации НОС1 возрастает при  повышении активной реакции воды, таким образом, с повышением рН бактерицидный эффект хлорирования снижается.

    Действующим началом при хлорировании хлорамином и гипохлоритами является хлорат-ион, а диоксидом хлора — НС1О (хлористая  кислота), которая имеет наиболее высокий окислительно-восстановительный  потенциал, в силу чего при использовании  диоксида хлора достигается наиболее полное окисление и обеззараживание.

    При введении хлорсодержащего реагента в воду основное его количество (более 95 %) расходуется на окисление органических и легкоокисляющихся неорганических (соли двухвалентного железа и марганца) веществ, содержащихся в воде; на окисление  бактериальных клеток расходуется  всего 2...3 % общего количества хлора.

    Количество  хлора, которое при хлорировании 1 л воды расходуется на окисление  органических, легкоокисляющихся неорганических веществ и обеззараживание бактерий в течение 30 мин, называется хлорпоглощаемостъю воды. Хлорпоглощаемость определяется экспериментально.

    По  окончании процесса связывания хлора  содержащимися в воде веществами и бактериями в воде появляется остаточный активный хлор. Его появление, определяемое титрометрически, является свидетельством завершения процесса хлорирования.

    Присутствие в воде, подаваемой в водопроводную  сеть, остаточного активного хлора  в концентрации 0,3...0,5 мг/л является гарантией эффективности обеззараживания. Кроме того, наличие активного  остаточного хлора необходимо для  предотвращения вторичного загрязнения  воды в разводящей сети. Следовательно, наличие остаточного хлора является косвенным показателем безопасности воды в эпидемическом отношении.

    Общее количество хлора, необходимое для  удовлетворения хлорпоглощаемости воды и обеспечения наличия необходимого количества (0,3...0,5 мг/л свободного активного хлора при нормальном хлорировании и 0,8...1,2 мг/л связанного активного хлора при хлорировании с аммонизацией) остаточного хлора называется хлорпотребностъю воды.

    В практике водоподготовки используется несколько способов хлорирования воды: хлорирование нормальными дозами (по хлорпотребности); хлорирование с преаммонизацией и др.; гиперхлорирование (доза хлора заведомо превышает хлорпотребность).

    Процесс обеззараживания обычно является последней  ступенью схем обработки воды на водопроводных  станциях, однако в ряде случаев  при значительном загрязнении исходных вод применяется двойное хлорирование — до и после осветления и обесцвечивания. Для снижения дозы хлора при заключительном хлорировании перспективным является комбинирование хлорирования с озонированием.

    При хлорировании нормальными дозами доза хлора устанавливается экспериментально по сумме хлорпоглощаемости и санитарной нормы остаточного хлора (хлорпотребности воды) путем проведения пробного хлорирования. Этот метод наиболее часто применяется на водопроводных станциях. Минимальное время контакта воды с хлором при хлорировании нормальными дозами составляет летом не менее 30 мин, зимой —1ч.

    При хлорировании с преаммонизацией в воду помимо хлора вводится аммиак, в результате чего происходит образование хлораминов. Этот метод употребляется для улучшения процесса хлорирования, во-первых, при необходимости транспортировки воды по трубопроводам на большие расстояния, так как остаточный связанный (хлораминный) хлор обеспечивает более длительный бактерицидный эффект, чем свободный; во-вторых, при содержании в исходной воде фенолов, которые при взаимодействии со свободным хлором образуют хлорфенольные соединения, придающие воде резкий аптечный запах. Хлорирование с преаммонизацией приводит к образованию хлораминов, которые из-за более низкого окислительно-восстановительного потенциала в реакцию с фенолами не вступают, поэтому посторонние запахи не возникают. Однако в силу более слабого действия хлораминов остаточное количество его в воде должно быть выше, чем свободного, и составлять не менее 0,8...1,2 мг/л.

    Гиперхлорирование воды — хлорирование дозами, заведомо превышающими хлорпотребность воды. Гиперхлорирование используется при неблагоприятной эпидемиологической обстановке, при отсутствии или неэффективной работе водоочистных сооружений, в полевых условиях, при отсутствии возможности проведения пробного хлорирования для определения хлорпотребности.

    При проведении хлорирования в качестве источника активного хлора часто  используют 1 % раствор хлорной извести. Хлорная известь является нестойким  соединением, поэтому необходимо предварительно определить содержание в ней активного  хлора.

    Для приготовления 1 % раствора хлорной  извести берут навеску в 1 г  хлорной извести, измельчают ее в  фарфоровой ступке пестиком и прибавляют дистиллированную воду до образования  кашицы. Затем кашицу разводят дистиллированной водой и переливают содержимое чашки  в мерный цилиндр, доводя количество раствора до объема 100 мл. Тщательно  перемешивают и оставляют раствор  на 10 мин. Используют хлорную известь, содержащую не менее 25 % активного хлора. 
 
 
 
 

Список  литературы:

• Алексеев Л.С., Гладков В.А. «Улучшение качества мягких вод.» Стройиздат, 2004 г.    
• Аюкаев Р.И., Мельцер В.3. «Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды». 2005
• Большаков А.М., Маймулов В.Г. «Общая гигиена» 2006 г
• Румянцев Г.И. «Гигиена» 2008 г