Обеззараживание воды

В подавляющем большинстве поверхностных вод (для подземных вод эта проблема стоит менее остро, однако не снимается совсем) обитают различные микроорганизмы – бактерии, вирусы, простейшие, а также микроскопические водоросли и грибки. Среди них встречаются как безвредные для здоровья человека, так и способные вызывать заболевания (подчас смертельно опасные). Последних принято называть болезнетворными или патогенными. Нахождение этих микроорганизмов в воде делает ее потенциально опасной для здоровья человека, причем как при приеме ее внутрь, так и при мытье или купании и даже при вдыхании водных паров или аэрозолей.

Таблица. Водные патогенные организмы

(по данным ВОЗ, Руководство по контролю качества питьевой воды. Том 1. Рекомендации. Женева, 1993 г.)

Патогенный организм	Опасность для здоровья	Персистентность в воде 1	Устойчивость к хлору 2	Относ. инфиц. доза 3	Животное-носитель
Бактерии
Campylobacter jejuni Campylobacter Coli (C.Coli)	высокая	средняя	низкая	средняя	да
Escherichia Coli (E.Coli) (патогенные)	высокая	средняя	низкая	высокая	да
Salmonella typhi	высокая	средняя	низкая	высокая	нет
Salmonella (non typhi)	высокая	длительная	низкая	высокая	да
Shigella spp.	высокая	кратковременная	низкая	средняя	нет
Vibrio cholerae	высокая	кратковременная	низкая	высокая	да
Yersinia enterolitica	высокая	длительная	низкая	высокая (?) 4	да
Pseudomonas aeruginosa 5	средняя	может размножаться	средняя	высокая (?)	нет
Aeromonas spp.	средняя	может размножаться	низкая	высокая (?)	нет
Вирусы
Adenoviruses	высокая	(?)	средняя	низкая	нет
Enteroviruses	высокая	длительная	средняя	низкая	нет
Hepatitis A	высокая	(?)	средняя	низкая	нет
Энтеровирусы гепатита ни А, ни В, гепатита Е	высокая	(?)	(?)	низкая	нет
Норволк вирус	высокая	(?)	(?)	низкая	нет
Ротавирус	высокая	(?)	(?)	средняя	нет (?)
Мелкие круглые вирусы		(?)	(?)	низкая
Простейшие
Entamoeba histolytica	высокая	средняя	высокая	низкая	нет
Giardia intestinalis	высокая	средняя	высокая	низкая	да
Cryptosporidium parvum	высокая	длительная	высокая	низкая	да
Dracunculus medinensis	высокая	средняя	средняя	низкая	да

1. Срок, в течение которого микроорганизм способность сохранять жизнеспособность вне тела хозяина. В воде (при температуре 20 °С) короткий – до 1 недели, средний – от 1 недели до 1 месяца, длительный – свыше 1 месяца.
2. Когда инфекционный агент находится в свободном взвешенном состоянии в воде, подвергшейся обработке хлором, при обычных дозах и времени контакта. Средняя устойчивость – патогенный агент может быть уничтожен не полностью, низкая устойчивость – патогенный агент уничтожается полностью.
3. Относительная инфицирующая доза – это та доза (количество) патогенных микроорганизмов этого типа, необходимая, чтобы вызвать инфекцию у 50% взрослых здоровых добровольцев.
4. Неизвестно или неясно.
5. Основной путь заражения – кожный контакт, но инфицирование раковых больных или людей с иммунодефицитом может происходить и при употреблении зараженной воды внутрь.

Поэтому заключительным этапом подготовки питьевой воды является её обеззараживание, цель которого заключается в уничтожении бактерий и вирусов, вызывающих различные заболевания.

По способу воздействия на микроорганизмы выделяют реагентные (химические) и безреагентные (физические) методы.

К химическим методам обеззараживания питьевой воды относят обработку окислителями: хлором, озоном, йодом и т.п.

К физическим методам относят: кипячение, обеззараживание ультрафиолетом, ультразвуком.

Хлорирование

Одним из наиболее распространенных реагентных методов является хлорирование.

Для обеззараживания воды хлорированием используют хлорную известь, хлор и его производные, под действием которых бактерии и вирусы, находящиеся в воде, погибают в результате окисления веществ, входящих в состав протоплазмы клеток.

Далее хлор, известь и т.д. задерживают в слое фильтрующего материала на фильтрах серий FE или CA.

При реагентных методах обеззараживания питьевой воды для достижения стойкого эффекта необходимо правильно определить дозу вводимого реагента и обеспечить достаточную длительность контакта его с водой.

Преимуществами данного метода являются: высокая эффективность обеззараживания, простота используемого технологического оборудования, дешевизна применяемого реагента и простота обслуживания.

Обеззараживание ультрафиолетовыми лучами

Из физических методов наибольшее распространение получило обеззараживание ультрафиолетовыми лучами. Обеззараживающий эффект ультрафиолетового излучения, в основном, обусловлен фотохимическими реакциями, в результате которых происходят необратимые повреждения ДНК, РНК и клеточных мембран, что вызывает гибель микроорганизмов. Бактерицидные лучи уничтожают не только вегетативные виды бактерий, но и спорообразующие.

На сегодняшний день широкое распространение получили УФ-лампы проточного типа. Основным элементом данной установки является блок облучателей состоящий из ламп УФ-спектра в количестве, определяемом необходимой производительностью по обработанной воде. Внутри лампа имеет полость для протока. Контакт с УФ-лучами происходит через специальные окошечки внутри лампы. Корпус установки выполнен из металла, защищающего от проникновения лучей в окружающую среду.

Вода, подающаяся на установку должна соответствовать следующим требованиям:

• общее содержание железа – не более 0,3 мг/л, марганца – 0,1 мг/л;
• содержание сероводорода – не более 0,05 мг/л;
• мутность – не более 2 мг/л по каолину;
• цветность – не более 35 град.

К преимуществам ультрафиолетового обеззараживания относят: сокращение времени технологических процессов, компактность, неизменность вкусовых качеств и химических свойств воды, простота технологического оборудования, повышение экологической чистоты процесса, а также существенное удешевление процесса.

Выбор метода обеззараживания зависит от качества исходной воды, эффективности предварительной очистки, а также от возможности осуществления данного метода в конкретных условиях.