Хлорирование воды как метод ее обеззараживания. Различные виды хлорирования
После очистки воды она не может использоваться, так как, имея нормальные органолептические и физико-химические свойства, не является безопасной, поскольку содержит множество бактерий, вирусов, простейших.
Для того, чтобы уничтожить подавляющую часть микроорганизмов в воде проводят ее обеззараживание.
Существует несколько способов обеззараживания. Наиболее распространенным вследствие простоты и дешевизны является хлорирование воды.
Хлорирование воды как метод ее обеззараживания.
Для хлорирования применяют газообразный хлор (в баллонах), хлорную известь, гипохлоршп кальция, хлорамин.
Бактерицидный эффект хлора и его соединений состоит из двух компонентов:
- 1. Бактерицидное действие самого хлора
•2. Бактерицидное действие атомарного кислорода (О), который образуется при распаде хлорноватистой кислоты, образующейся при взаимодействии хлора с кодой.
Эффективность хлорирования зависит от:
- 1) Активности применяемых веществ. Наибольшей активностью обладает хлор. Слабее действует хлорная известь, причем ее эффективность зависит от содержания в ней активного хлора (25-35 %). Другие соединения слабее хлорной извести.
- 2) Качества (чистоты) хлорируемой воды. Взвешенные в воде частицы препятствуют бактерицидному действию хлора, хлор тратится на окисление органических веществ воды. Чем чище вода, тем ниже хлорпоглощаемость воды (см. ниже), тем эффективнее хлорирование.
- 3) Дозы хлора и времени его действия. От дозы хлора (и величины хлорпоглощаемости) зависит количество остаточного хлора (см. ниже), который и обеспечивает бактерицидное действие.
- 4) Свойств самих микробов и др.
Методика.
На водопроводной станции воду обычно хлорируют, используя газообразный хлор. Баллоны присоединяют к хлораторам, которые подают хлор в воду. На водопроводной станции обычно осуществляется нормальное постхлорирование (см. ниже "Виды хлорирования")
Недостатки хлорирования как метода обеззараживания воды:
- 1) Хлор изменяет органолептические свойства воды (запах, вкус, прозрачность)
- 2) Имеются хлоррезистентные микробы (например, спорообразующие)
Виды хлорирования.
Существует несколько видов (способов) хлорирования.
I. По месту ввода хлора в схеме обработки воды.
- 1) Постхлорирование - хлорирование производится после всех этапов обработки (очистки) воды. Наиболее распространено.
- 2) Двойное хлорирование - хлорирование производится как до, так и после очистки воды.
II. По величине дозы хлора.
- 1) Нормальное хлорирование (хлорирование нормальными дозами хлора). Доза хлора при нормальном хлорировании рассчитывается исходя из хлорпотребности воды. Хлорпотребность (или хлорпоглощаемость) воды - это то количество хлора, которое идет на окисление органических веществ, содержащихся в воде (при внесении хлора в воду через некоторое время его количество уменьшается, так как определенное количество его, равное хлорпотребности, идет на окисление органических веществ). При введении хлора в большем количестве, чем хлорпотребность, он остается в воде. Хлор, который остается в воде называется остаточным. Обычно после хлорирования остаточный хлор составляет 0.3-0.5 мг/л (при условии, что прошло не менее 30 минут с момента внесения хлора в воду). Таким образом, Доза хлора = Хлорпотребность воды + 0.3-0.5 мг/л (Остаточный хлор). Нормальное хлорирование применяется чаще всего на водопроводных станциях, так как вода до этого проходит тщательную очистку и нормальных доз хлора, обеспечивающих указанное количество остаточного хлора вполне достаточно (учитывая, что чем больше величина остаточного хлора, тем хуже органолептические свойства воды). Иногда нормальное хлорирование применяется и в полевых условиях.
- 2) Гиперхлорирование и суперхлорирование (хлорирование повышенными дозами хлора). Применяется обычно для хлорирования в полевых условиях грязной, подозрительной в эпидемическом отношении воды и отличается применением высоких доз хлора. При гиперхлорировании используют дозы от 10 до 50 мг/л. Продолжительность хлорирования - 15 минут летом, 25-30 минут зимой. Если в воде обнаружены (или подозреваются) споры сибирской язвы, то применяют суперхлорирование и дозы хлора повышают до 100 мг/л и более. При хлорировании в полевых условиях используют хлорную известь, двутреть основную соль гипохлорита кальция (ДТСГК), которая содержит 60 % активного хлора, нейтральный гипохлорит кальция (НГК) - 70 % активного хлора, а также индивидуальные средства - хлорсодержащие таблетки ("аквасепт", "спороцид", "аквацид" и др.). После использования повышенных доз хлора необходимо последующее дехлорирование воды, так как без этого она практически не пригодна для употребления по органолептическим свойствам. Дехлорирование производят с помощью гипосульфита, а также путем фильтрации через активированный уголь.
Кроме перечисленных способов хлорирование отдельно можно назвать хлорирование с преаммонизацией, при котором перед хлорированием в воду вводят аммиак. Аммиак с хлором образует хлорамины, которые действуют дольше, чем просто остаточный хлор.