Planen

Einführung.

1. Hygienische Aufgaben der Desinfektion Wasser trinken.

2. Reagenz (chemische) Methoden der Trinkwasserdesinfektion.

2.1 Chlorierung.

2.1.2 Chlordioxid.

2.1.3 Natriumhypochlorit.

2.2 Ozonung.

2.3 Andere Reagenzienmethoden zur Wasserdesinfektion.

3. Physikalische Methoden der Trinkwasserdesinfektion.

3.1 Kochen.

3.2 UV-Bestrahlung.

3.3 Elektropulsverfahren.

3.4 Ultraschalldesinfektion.

3.5 Strahlendesinfektion.

3.6 Andere physikalische Methoden.

4. Komplexe Desinfektion.

Fazit.

Referenzliste.

Einführung

Unter den vielen Zweigen der modernen Technologie, die darauf abzielen, den Lebensstandard der Menschen zu verbessern, ist die Verbesserung besiedelte Gebiete und industrieller Entwicklung nimmt die Wasserversorgung einen großen und ehrenvollen Platz ein. Schließlich ist Wasser ein unverzichtbarer Bestandteil aller lebenden Organismen, deren Lebenstätigkeit ohne Wasser unmöglich ist. Für den normalen Ablauf physiologischer Prozesse im menschlichen Körper und zur Erstellung Bevorzugte Umstände Das Leben der Menschen ist sehr wichtig hygienischer Wert Wasser. Derzeit Versorgung der Bevölkerung mit Wasser Hohe Qualität wurde zu einem echten Problem.

Das Problem der Trinkwasserversorgung betrifft viele Lebensbereiche. menschliche Gesellschaft im Laufe seiner Geschichte. Derzeit ist dies ein soziales, politisches, medizinisches, geografisches sowie technisches und wirtschaftliches Problem. Für den Trink- und Haushaltsbedarf der Bevölkerung, kommunale Einrichtungen, medizinische Einrichtungen sowie für den technologischen Bedarf von Unternehmen Nahrungsmittelindustrie verbraucht etwa 5-6% des gesamten Wasserverbrauchs. Technisch ist es nicht schwierig, eine solche Wassermenge bereitzustellen, aber der Bedarf muss mit Wasser einer bestimmten Qualität, dem sogenannten Trinkwasser, gedeckt werden.

Trinkwasser ist Wasser, das in seiner Beschaffenheit, in seinem natürlichen Zustand oder nach Aufbereitung (Reinigung, Desinfektion) den festgelegten entspricht regulatorischen Anforderungen und für den Trink- und Haushaltsbedarf einer Person bestimmt. Grundanforderungen an die Qualität des Trinkwassers: Seuchen- und Strahlensicherheit, Unbedenklichkeit in der chemischen Zusammensetzung, günstige organoleptische Eigenschaften. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wird derzeit eine ganze Reihe von Maßnahmen zur Trinkwasseraufbereitung eingesetzt.

Natürlich gibt es in Flüssen und anderen Gewässern einen natürlichen Prozess der Wasserselbstreinigung. Allerdings geht es sehr langsam voran. Flüsse sind den Abwassereinleitungen und anderen Verschmutzungsquellen schon lange nicht mehr gewachsen. Aber das Ausmaß der bakteriziden Wirkung im Abwasser übersteigt die Norm oft um das Tausend- und Millionenfache. Abwasser gelangt in Flüsse und Seen, und die meisten städtischen Wasserversorger entnehmen ihr Wasser aus ihnen. Die obligatorischen Prozesse bei der Trinkwasseraufbereitung sind daher eine hochwertige Reinigung und Desinfektion von Abwässern.

Die Desinfektion von Wasser ist der Prozess der Zerstörung von dort vorhandenen Mikroorganismen. Bei der primären Wasseraufbereitung werden bis zu 98 % der Bakterien zurückgehalten. Unter den verbleibenden Bakterien sowie unter Viren können sich jedoch pathogene (krankheitsverursachende) Mikroben befinden, für deren Zerstörung dies erforderlich ist spezielle Verarbeitung Wasser - seine Desinfektion.

Mit kompletter Reinigung Oberflächenwasser Desinfektion ist immer erforderlich, und bei der Verwendung Grundwasser– nur dann, wenn die mikrobiologischen Eigenschaften des Quellwassers dies erfordern. Aber in der Praxis ist die Verwendung von sowohl Grund- als auch Oberflächenwasser als Trinkwasser ohne Desinfektion fast immer unmöglich.

Das Wasser aus natürlichen Quellen der Trinkwasserversorgung entspricht in der Regel nicht den hygienischen Anforderungen an Trinkwasser und bedarf einer Aufbereitung, bevor es der Bevölkerung zugeführt wird - Reinigung und Desinfektion.

Die Wasserreinigung, einschließlich ihrer Klärung und Entfärbung, ist die erste Stufe bei der Aufbereitung von Trinkwasser. Dadurch werden Schwebstoffe, Wurmeier und ein erheblicher Teil der Mikroorganismen aus dem Wasser entfernt. Einige pathogene Bakterien und Viren dringen jedoch durch Behandlungsanlagen und sind in gefiltertem Wasser enthalten. Um eine zuverlässige und handhabbare Barriere gegen die mögliche Übertragung von Darminfektionen und anderen ebenso gefährlichen Krankheiten durch Wasser zu schaffen, wird Wasserdesinfektion eingesetzt, d.h. Zerstörung lebender und virulenter pathogener Mikroorganismen - Bakterien und Viren. Schließlich steht die mikrobiologische Verunreinigung des Wassers an erster Stelle bei der Beurteilung des Gefährdungsgrades für die menschliche Gesundheit. Heute ist bewiesen, dass das Risiko von Krankheiten durch im Wasser vorhandene pathogene Mikroorganismen tausendfach höher ist, als wenn Wasser mit chemischen Verbindungen unterschiedlicher Art verunreinigt wird. Daher ist eine Desinfektion bis zu den Grenzen, die den etablierten Hygienestandards entsprechen, eine Grundvoraussetzung für die Gewinnung von Trinkwasser.

In der Praxis der kommunalen Wasserversorgung werden Reagenzien (Chlorierung, Ozonierung, Exposition gegenüber Silberpräparaten), Nicht-Reagenzien (Ultraviolettstrahlen, Exposition gegenüber gepulsten elektrischen Entladungen, Gammastrahlen usw.) und kombinierte Methoden der Wasserdesinfektion verwendet. Im ersten Fall wird der gewünschte Effekt durch das Einbringen biologisch aktiver chemischer Verbindungen in das Wasser erzielt. Reagenzienfreie Desinfektionsverfahren beinhalten die Behandlung von Wasser durch physikalische Einflüsse. Und in kombinierte Methoden Chemische und physikalische Einflüsse werden gleichzeitig genutzt.

Bei der Auswahl eines Desinfektionsverfahrens sollte die Gefahr für die menschliche Gesundheit durch Restmengen von biologischen Substanzen berücksichtigt werden Wirkstoffe zur Desinfektion verwendet oder im Prozess der Desinfektion gebildet, die Möglichkeit, die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Wassers zu verändern (z. B. die Bildung freier Radikale). Wichtige Eigenschaften des Desinfektionsverfahrens sind auch seine Wirksamkeit gegen verschiedene Sorten Mikropopulation von Wasser, Abhängigkeit der Wirkung von Umweltbedingungen.

Bei chemischen Methoden der Trinkwasserdesinfektion ist es zur Erzielung einer stabilen Desinfektionswirkung erforderlich, die Dosis des injizierten Reagenz richtig zu bestimmen und eine ausreichende Dauer seines Kontakts mit Wasser sicherzustellen. Die Dosis des Reagenzes wird durch Probedesinfektion oder Berechnungsmethoden ermittelt. Um die gewünschte Wirkung bei chemischen Methoden der Trinkwasserdesinfektion aufrechtzuerhalten, wird die Dosis des Reagenzes mit einem Überschuss (Restchlor, Restozon) berechnet, der die Abtötung von Mikroorganismen garantiert, die für einige Zeit nach der Desinfektion in das Wasser gelangen.

Bei physikalischen Verfahren ist es notwendig, auf eine Volumeneinheit Wasser eine bestimmte Energiemenge, definiert als das Produkt aus Einwirkungsintensität (Strahlungsleistung) und Kontaktzeit, zu bringen.

Es gibt andere Einschränkungen bei der Verwendung der einen oder anderen Methode zur Wasserdesinfektion. Auf diese Einschränkungen sowie die Vor- und Nachteile von Desinfektionsmethoden wird weiter unten ausführlich eingegangen.

2.1 Chlorierung

Die gebräuchlichste und bewährteste Methode der Wasserdesinfektion ist die Primärchlorung. Derzeit werden 98,6 % des Wassers auf diese Weise desinfiziert. Der Grund dafür ist die erhöhte Effizienz der Wasserdesinfektion und die Effizienz des technologischen Prozesses im Vergleich zu anderen bestehenden Methoden. Die Chlorierung ermöglicht nicht nur die Reinigung des Wassers von unerwünschten organischen und biologischen Verunreinigungen, sondern auch die vollständige Entfernung gelöster Eisen- und Mangansalze. Ein weiterer großer Vorteil dieses Verfahrens ist seine Fähigkeit, die mikrobiologische Sicherheit des Wassers während seines Transports zum Benutzer aufgrund der Nachwirkung zu gewährleisten.

Ein wesentlicher Nachteil der Chlorierung ist das Vorhandensein von freiem Chlor im behandelten Wasser, das seine organoleptischen Eigenschaften verschlechtert und die Bildung von halogenhaltigen Nebenverbindungen (HCC) verursacht. Die meisten GSS sind Trihalomethane (THM) – Chloroform, Dichlorbrommethan, Dibromchlormethan und Bromoform. Ihre Bildung beruht auf der Wechselwirkung von aktiven Chlorverbindungen mit organischen Substanzen natürlichen Ursprungs. Dieser Prozess verlängert sich zeitlich bis zu mehreren zehn Stunden, und die gebildete THM-Menge ist unter sonst gleichen Bedingungen umso größer, je höher der pH-Wert des Wassers ist. Um Verunreinigungen zu beseitigen, ist eine zusätzliche Reinigung des Wassers auf Kohlefiltern erforderlich. Derzeit sind die zulässigen Höchstkonzentrationen für Stoffe, die Nebenprodukte der Chlorung sind, in verschiedenen entwickelten Ländern im Bereich von 0,06 bis 0,2 mg/l festgelegt und entsprechen modernen wissenschaftlichen Vorstellungen über das Ausmaß ihrer Gesundheitsgefährdung.

Zur Chlorung von Wasser werden Stoffe wie Chlor selbst (flüssig oder gasförmig), Chlordioxid und andere chlorhaltige Stoffe verwendet.

2.1.1 Chlor

Chlor ist der am häufigsten verwendete Stoff zur Desinfektion von Trinkwasser. Dies liegt an der hohen Effizienz und Benutzerfreundlichkeit technologische Ausstattung, die niedrigen Kosten des verwendeten Reagenzes - flüssiges oder gasförmiges Chlor - und die relativ einfache Wartung.

Eine sehr wichtige und wertvolle Eigenschaft der Verwendung von Chlor ist seine Nachwirkung. Wird die Chlormenge mit etwas kalkuliertem Überschuss eingenommen, so dass nach Passieren Behandlungsanlagen Enthält das Wasser 0,3–0,5 mg/l Restchlor, findet kein sekundäres Wachstum von Mikroorganismen im Wasser statt.

Chlor ist jedoch stark giftige Substanz die Einhaltung besonderer Maßnahmen zur Gewährleistung der Sicherheit während des Transports, der Lagerung und Verwendung; Maßnahmen zur Vermeidung katastrophaler Folgen in Notsituationen. Daher wird ständig nach Reagenzien gesucht, die sich kombinieren lassen positive Eigenschaften Chlor und nicht mit seinen Mängeln.

Gleichzeitig mit der Wasserdesinfektion treten Oxidationsreaktionen auf organische Verbindungen, bei der im Wasser chlororganische Verbindungen entstehen, die hochgiftig, erbgutverändernd und krebserregend sind. Eine anschließende Reinigung des Wassers über Aktivkohle kann diese Verbindungen nicht immer entfernen. Diese hochbeständigen Organochlorverbindungen werden nicht nur zu einer Verunreinigung des Trinkwassers, sondern verursachen auch eine Verschmutzung flussabwärts gelegener Flüsse, wenn sie durch das Wasserversorgungs- und Abwassersystem fließen.

Das Vorhandensein von Nebenverbindungen im Wasser ist einer der Nachteile bei der Verwendung von gasförmigem sowie flüssigem Chlor (Cl2) als Desinfektionsmittel.

2.1.2 Chlordioxid

Derzeit wird zur Desinfektion von Trinkwasser auch die Verwendung von Chlordioxid (ClO2) vorgeschlagen, das mehrere Vorteile hat, wie z. B.: eine höhere bakterizide und desodorierende Wirkung, das Fehlen von chlororganischen Verbindungen in den Behandlungsprodukten, verbesserte organoleptische Eigenschaften Wasser, kein Transport von flüssigem Chlor erforderlich. Chlordioxid ist jedoch teuer und muss mit recht aufwändiger Technik vor Ort hergestellt werden. Seine Anwendung ist vielversprechend für Installationen mit relativ geringer Produktivität.

Die Wirkung von ClO2 auf die pathogene Flora beruht nicht nur auf dem hohen Gehalt an freigesetztem Chlor während der Reaktion, sondern auch auf dem dabei entstehenden atomaren Sauerstoff. Diese Kombination macht Chlordioxid zu einem stärkeren Desinfektionsmittel. Außerdem beeinträchtigt es den Geschmack und Geruch von Wasser nicht. Der limitierende Faktor bei der Verwendung dieses Desinfektionsmittels war bis vor kurzem die erhöhte Explosivität, die seine Herstellung, seinen Transport und seine Lagerung erschwerte. Moderne Technologien ermöglichen es jedoch, diesen Nachteil zu beseitigen, indem Chlordioxid direkt am Einsatzort hergestellt wird.

2.1.3 Natriumhypochlorit

Die Technologie zur Verwendung von Natriumhypochlorit (NaClO) basiert auf seiner Fähigkeit, sich in Wasser zu Chlordioxid zu zersetzen. Die Verwendung von konzentriertem Natriumhypochlorit reduziert die Sekundärbelastung um ein Drittel im Vergleich zur Verwendung von gasförmigem Chlor. Außerdem ist der Transport und die Lagerung einer konzentrierten NaClO-Lösung recht einfach und erfordert keine erhöhten Sicherheitsmaßnahmen. Es ist auch möglich, Natriumhypochlorit direkt vor Ort durch Elektrolyse zu gewinnen. Das elektrolytische Verfahren zeichnet sich durch geringe Kosten und Sicherheit aus; Das Reagenz ist einfach zu dosieren, wodurch Sie den Prozess der Wasserdesinfektion automatisieren können.

2.1.4 Chlorhaltige Zubereitungen

Die Verwendung von chlorhaltigen Reagenzien (Bleiche, Natrium- und Calciumhypochlorite) zur Wasserdesinfektion ist weniger gefährlich in der Wartung und erfordert keine komplexen technologischen Lösungen. Allerdings ist die in diesem Fall verwendete Reagenzienökonomie umständlicher, was mit der Notwendigkeit verbunden ist, große Mengen an Präparaten zu lagern (3- bis 5-mal mehr als bei Verwendung von Chlor). Das Verkehrsaufkommen steigt um den gleichen Betrag. Während der Lagerung kommt es unter Abnahme des Chlorgehalts zu einer teilweisen Zersetzung der Reagenzien. Es besteht weiterhin die Notwendigkeit, eine Absauganlage zu installieren und Sicherheitsmaßnahmen zu beachten Dienstpersonal. Lösungen chlorhaltiger Reagenzien sind korrosiv und erfordern Geräte und Rohrleitungen aus rostfreien Materialien oder mit einer Korrosionsschutzbeschichtung.

Anlagen zur Herstellung aktivchlorhaltiger Reagenzien auf elektrochemischem Weg finden insbesondere bei kleinen Wasseraufbereitungsanlagen immer mehr Verbreitung. In Russland bieten mehrere Unternehmen Anlagen wie "Saner", "Sanator", "Chlorel-200" zur Herstellung von Natriumhypochlorit durch Diaphragmaelektrolyse von Kochsalz an.

Desinfektion der Trinkwasserversorgung

2.2 Ozonisierung

Der Vorteil von Ozon (O3) gegenüber anderen Desinfektionsmitteln liegt in seinen inhärenten desinfizierenden und oxidierenden Eigenschaften, da bei Kontakt mit organischen Objekten aktiver atomarer Sauerstoff freigesetzt wird, der die Enzymsysteme mikrobieller Zellen zerstört und einige wasserabgebende Verbindungen oxidiert schlechter Geruch(z. B. Humingrundlagen). Neben der einzigartigen Fähigkeit, Bakterien abzutöten, ist Ozon hochwirksam bei der Abtötung von Sporen, Zysten und vielen anderen pathogenen Mikroben. Historisch gesehen begann die Verwendung von Ozon bereits 1898 in Frankreich, wo erstmals Pilotanlagen zur Trinkwasseraufbereitung entstanden.

Die zur Trinkwasserdesinfektion benötigte Ozonmenge beträgt je nach Gewässerbelastung 1–6 mg/l bei 8–15-minütiger Einwirkung; Die Menge an Restozon sollte nicht mehr als 0,3–0,5 mg/l betragen, da eine höhere Dosis dem Wasser einen spezifischen Geruch verleiht und Korrosion von Wasserleitungen verursacht.

Aus hygienischer Sicht gehört die Ozonung von Wasser zu den bessere Wege Desinfektion von Trinkwasser. Mit einem hohen Grad an Wasserdesinfektion bietet es seine besten organoleptischen Eigenschaften und das Fehlen hochgiftiger und krebserregender Produkte in gereinigtem Wasser.

Einschränkungen für die Verbreitung der Ozonungstechnologie sind die hohen Ausrüstungskosten, der hohe Stromverbrauch, die erheblichen Produktionskosten sowie der Bedarf an hochqualifizierter Ausrüstung. Die letztere Tatsache bestimmte die Verwendung von Ozon nur für die zentrale Wasserversorgung. Darüber hinaus wurde während des Betriebs festgestellt, dass in einigen Fällen (wenn die Temperatur des behandelten natürlichen Wassers 22 °C übersteigt) die Ozonung es nicht ermöglicht, die erforderliche Leistung zu erzielen mikrobiologische Indikatoren aufgrund der fehlenden Wirkung der Verlängerung der desinfizierenden Wirkung

Das Verfahren der Wasserozonisierung ist technisch aufwendig und unter den Verfahren der Trinkwasserdesinfektion das teuerste. All dies schränkt die Nutzung ein diese Methode im Alltag.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil der Ozonung ist die Toxizität von Ozon. Der maximal zulässige Gehalt dieses Gases in der Luft Industriegelände- 0,1 g/m3. Außerdem besteht die Gefahr einer Explosion des Ozon-Luft-Gemisches.

Die bestehenden Konstruktionen moderner Ozonisatoren bestehen aus einer großen Anzahl eng beabstandeter Zellen, die durch Elektroden gebildet werden, von denen eine unter Hochspannung steht und die zweite geerdet ist. Zwischen den Elektroden tritt mit einer gewissen Periodizität eine elektrische Entladung auf, wodurch aus der Luft im Einwirkungsbereich der Zellen Ozon gebildet wird. Das resultierende Ozon-Luft-Gemisch wird durch das behandelte Wasser geperlt. Auf diese Weise zubereitetes Wasser ist in Geschmack, Geruch und anderen Eigenschaften mit Chlor behandeltem Wasser überlegen.

2.3 Andere Reagenzmethoden zur Wasserdesinfektion

Die Verwendung von Schwermetallen (Kupfer, Silber usw.) zur Desinfektion von Trinkwasser basiert auf der Nutzung ihrer "oligodynamischen" Eigenschaften - der Fähigkeit, in geringen Konzentrationen bakterizid zu wirken. Diese Metalle können in Form von Salzlösungen oder durch elektrochemische Auflösung eingebracht werden. In diesen beiden Fällen ist eine indirekte Kontrolle ihres Gehalts im Wasser möglich. Es sollte beachtet werden, dass die MPCs von Silber- und Kupferionen in Trinkwasser ziemlich streng sind und die Anforderungen für Wasser, das in Fischereireservoirs eingeleitet wird, sogar noch höher sind.

ZU chemische Methoden Auch die Desinfektion von Trinkwasser ist im frühen 20. Jahrhundert weit verbreitet. Desinfektion mit Brom- und Jodverbindungen, die ausgeprägtere bakterizide Eigenschaften als Chlor haben, aber eine ausgefeiltere Technologie erfordern. In der modernen Praxis wird zur Desinfektion von Trinkwasser durch Jodierung vorgeschlagen, spezielle mit Jod gesättigte Ionenaustauscher zu verwenden. Wenn Wasser durch sie geleitet wird, wird Jod allmählich aus dem Ionenaustauscher ausgewaschen, wodurch die erforderliche Wasserdosis bereitgestellt wird. Diese Lösung ist für kleine Einzelinstallationen akzeptabel. Ein erheblicher Nachteil ist die Änderung der Jodkonzentration während des Betriebs und das Fehlen einer ständigen Überwachung seiner Konzentration.

Der Einsatz von silbergesättigten Aktivkohlen und Kationenaustauschern, beispielsweise C-100 Ag oder C-150 Ag von Purolite, zielt nicht darauf ab, das Wasser zu „versilbern“, sondern die Entwicklung von Mikroorganismen zu verhindern, wenn die Wasserbewegung stoppt . Beim Stoppen werden ideale Bedingungen für ihre Reproduktion geschaffen - eine große Menge an organischer Substanz, die auf der Oberfläche der Partikel zurückgehalten wird, ihre große Fläche und ihre erhöhte Temperatur. Das Vorhandensein von Silber in der Struktur dieser Partikel reduziert die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination der Ladeschicht dramatisch. Die von OAO NIIPM entwickelten silberhaltigen Kationenaustauscher - KU-23SM und KU-23SP - enthalten eine viel größere Menge an Silber und sind für die Wasserdesinfektion in Anlagen mit geringer Kapazität ausgelegt.

3.1 Kochen

Von den physikalischen Methoden der Wasserdesinfektion ist das Kochen die gebräuchlichste und zuverlässigste (insbesondere zu Hause).

Kochen zerstört die meisten Bakterien, Viren, Bakteriophagen, Antibiotika und andere. biologische Objekte, die häufig in offenen Wasserquellen und damit in zentralen Wasserversorgungssystemen zu finden sind.

Außerdem werden beim Kochen von Wasser darin gelöste Gase entfernt und die Härte nimmt ab. Die Geschmackseigenschaften des Wassers ändern sich beim Kochen kaum. Richtig, für eine zuverlässige Desinfektion wird empfohlen, Wasser 15 - 20 Minuten lang zu kochen, weil. Während des kurzzeitigen Kochens können einige Mikroorganismen, ihre Sporen und Wurmeier lebensfähig bleiben (insbesondere wenn Mikroorganismen an festen Partikeln adsorbiert sind). Allerdings ist der Einsatz des Siedens im technischen Maßstab aufgrund der hohen Kosten des Verfahrens natürlich nicht möglich.

3.2 Ultraviolette Strahlung

Die UV-Behandlung ist eine vielversprechende industrielle Methode zur Wasserdesinfektion. In diesem Fall wird Licht mit einer Wellenlänge von 254 nm (oder nahe daran) verwendet, das als bakterizid bezeichnet wird. Die desinfizierenden Eigenschaften eines solchen Lichts beruhen auf seiner Wirkung auf den Zellstoffwechsel und insbesondere auf die Enzymsysteme der Bakterienzelle. Gleichzeitig zerstört bakterizides Licht nicht nur vegetative, sondern auch Sporenformen von Bakterien.

Moderne UV-Desinfektionseinheiten haben eine Kapazität von 1 bis 50.000 m3 / h und sind eine Edelstahlkammer mit darin platzierten UV-Lampen, die durch transparente Quarzabdeckungen vor Kontakt mit Wasser geschützt sind. Wasser, das die Desinfektionskammer durchläuft, wird kontinuierlich ultravioletter Strahlung ausgesetzt, die alle darin enthaltenen Mikroorganismen abtötet. Die größte Wirkung der Trinkwasserdesinfektion wird erzielt, wenn UV-Anlagen nach allen anderen Reinigungssystemen so nah wie möglich am Ort des Endverbrauchs platziert werden.

Diese Methode ist sowohl als Alternative als auch als Ergänzung zu herkömmlichen Desinfektionsmitteln akzeptabel, da sie absolut sicher und wirksam ist.

Wichtig zu beachten ist, dass im Gegensatz zu oxidativen Verfahren bei der UV-Bestrahlung keine Sekundärtoxine gebildet werden und es daher keine Obergrenze für die Dosis der UV-Bestrahlung gibt. Durch eine Erhöhung der Dosis wird fast immer der gewünschte Dekontaminationsgrad erreicht.

Zudem beeinträchtigt die UV-Bestrahlung die organoleptischen Eigenschaften des Wassers nicht, sodass es als umweltfreundlich eingestuft werden kann. saubere Methoden seine Verarbeitung.

Allerdings hat auch dieses Verfahren gewisse Nachteile. Wie die Ozonung bietet die UV-Behandlung keine langanhaltende Wirkung. Das Fehlen einer Nachwirkung macht den Einsatz dann problematisch, wenn das Zeitintervall zwischen Wassereinwirkung und Wasserverbrauch ausreichend groß ist, beispielsweise bei einer zentralen Wasserversorgung. Für die individuelle Wasserversorgung sind UV-Anlagen am attraktivsten.

Darüber hinaus ist die Reaktivierung von Mikroorganismen und sogar die Entwicklung neuer Stämme möglich, die gegen Strahlenschäden resistent sind.

Diese Methode erfordert strengste Einhaltung der Technologie,

Die Organisation des Prozesses der UV-Desinfektion erfordert mehr Kapitalinvestitionen als die Chlorung, aber weniger als die Ozonung. Niedrigere Betriebskosten machen UV-Desinfektion und Chlorung wirtschaftlich vergleichbar. Der Energieverbrauch ist vernachlässigbar und die Kosten für den jährlichen Lampenwechsel betragen nicht mehr als 10 % des Installationspreises.

Ein Faktor, der die Effizienz von UV-Desinfektionsgeräten im Langzeitbetrieb verringert, ist die Verschmutzung von Quarzlampenabdeckungen mit Ablagerungen von organischen und mineralische Zusammensetzung. Großanlagen werden beliefert automatisches System Reinigung, Waschen durch Zirkulation durch die Installation von Wasser unter Zugabe von Speisesäuren. In anderen Fällen bewerben mechanische Reinigung.

Ein weiterer Faktor, der die Wirksamkeit der UV-Desinfektion verringert, ist die Trübung des Quellwassers. Die Streuung der Strahlen beeinträchtigt die Effizienz der Wasseraufbereitung erheblich.

3.3 Elektrische Impulsmethode

Eine ziemlich neue Methode zur Wasserdesinfektion ist die Elektropulsmethode - die Verwendung von impulsiven elektrischen Entladungen (IED).

Die Essenz der Methode liegt im Auftreten eines elektrohydraulischen Schocks, dem sogenannten Effekt von L. A. Yutkin.

Der technologische Prozess besteht aus sechs Schritten:

Flüssigkeitszufuhr zum Arbeitsvolumen mit einem gleichmäßigen G(außerdem ist das Arbeitsvolumen mit einem Luftspalt gefüllt, und ein gleichmäßiges Flüssigkeitsverteilungsprofil hilft, die Energieintensität des Prozesses zu reduzieren),

Laden des Energiespeichers im Konstantleistungsmodus,

Auslösen einer oder mehrerer elektrischer Entladungen in einer Flüssigkeit mit einer Anstiegsgeschwindigkeit der Vorderflanke der Spannung von mindestens 1010 V / s (Energie wird durch Zählen von Ladungen dosiert),

Verstärkung der Zerstörungswirkung von Mikroorganismen durch die Bildung von Spannungswellen während der Reflexion von Druckwellen, die durch eine elektrische Entladung von der freien Oberfläche der Flüssigkeit gebildet werden,

Unterdrückung oder Dämpfung von Stoßwellen in den Zu- und Ableitungen, um deren Zerstörung zu verhindern,

Entfernung der desinfizierten Flüssigkeit aus dem Arbeitsvolumen.

Darüber hinaus ist es im Einzelfall möglich, elektrische Entladungen in einem vom Arbeitsvolumen durch ein Medium, das die Amplitude von Kompressionswellen aufrechterhält oder erhöht, getrennten Volumen zu initiieren. Ein Beispiel für ein Material, das ein Medium ist, das die Wellenamplitude an der Grenze zu Wasser bewahrt, ist Polystyrolschaum.

Bei der Desinfektion von Trinkwasser nach der Elektropulsmethode treten eine Vielzahl von Phänomenen auf: starke hydraulische Prozesse, die Bildung von Stoßwellen über hoher Druck, Ozonbildung, Kavitationserscheinungen, intensive Ultraschallschwingungen, Auftreten impulsartiger magnetischer und elektrischer Felder, Temperaturerhöhung. Das Ergebnis all dieser Phänomene ist die Zerstörung fast aller pathogenen Mikroorganismen im Wasser. Es ist sehr wichtig zu beachten, dass mit IES behandeltes Wasser bakterizide Eigenschaften erhält, die bis zu 4 Monate anhalten.

Der Hauptvorteil der Elektropulsmethode zur Trinkwasserdesinfektion ist die Umweltfreundlichkeit sowie die Möglichkeit, große Flüssigkeitsmengen zu verwenden.

Dieses Verfahren hat jedoch eine Reihe von Nachteilen, insbesondere einen relativ hohen Energieverbrauch (0,2–1 kWh/m3) und folglich hohe Kosten.

elektrochemische Methode.

Die Installationen "Smaragd", "Saphir", "Aquamin" usw. werden in Serie hergestellt. Ihre Arbeit basiert auf der Passage von Wasser durch einen elektrochemischen Membranreaktor, der durch eine Ultrafiltrations-Keramik-Metall-Membran in den Kathoden- und Anodenbereich unterteilt ist. Bei der Bewerbung Gleichstrom in den kathoden- und anodenkammern kommt es zur bildung von alkalischen und sauren lösungen, zur elektrolytischen bildung von aktivem chlor. In diesen Umgebungen sterben fast alle Mikroorganismen ab und es kommt zu einer teilweisen Zerstörung organischer Verunreinigungen. Das Design eines elektrochemischen Durchflusselements ist gut entwickelt, und ein Satz einer unterschiedlichen Anzahl solcher Elemente wird verwendet, um Installationen mit einer gegebenen Kapazität zu erhalten.

3.4 Ultraschalldesinfektion

In einigen Fällen wird Ultraschall zur Desinfektion von Wasser eingesetzt. Diese Methode wurde erstmals 1928 vorgeschlagen. Der Wirkungsmechanismus von Ultraschall ist nicht vollständig geklärt. Dabei werden folgende Annahmen getroffen:

Ultraschall verursacht die Bildung von Hohlräumen in einem stark verwirbelten Raum, was zu einem Aufbrechen der Bakterienzellwand führt;

Durch Ultraschall wird in der Flüssigkeit gelöstes Gas freigesetzt und Gasbläschen in der Bakterienzelle bringen diese zum Platzen.

Der Vorteil des Einsatzes von Ultraschall gegenüber vielen anderen Mitteln der Abwasserdesinfektion liegt in der Unempfindlichkeit gegenüber Faktoren wie hoher Trübung und Farbe des Wassers, der Art und Anzahl von Mikroorganismen sowie dem Vorhandensein von gelösten Stoffen im Wasser.

Der einzige Faktor, der die Wirksamkeit der Ultraschalldesinfektion von Abwasser beeinflusst, ist die Intensität der Ultraschallschwingungen. Ultraschall sind Schallschwingungen, deren Frequenz viel höher ist als die Hörbarkeit. Die Frequenz des Ultraschalls liegt zwischen 20.000 und 1.000.000 Hz, was zu seiner Fähigkeit führt, den Zustand von Mikroorganismen nachteilig zu beeinflussen. Die bakterizide Wirkung von Ultraschall verschiedener Frequenzen ist sehr signifikant und hängt von der Intensität der Schallschwingungen ab.

Die Desinfektion und Reinigung von Wasser durch Ultraschall gilt als eine der neuste Methoden Desinfektion. Ultraschall-Exposition gegenüber potenziell gefährlichen Mikroorganismen wird in Trinkwasserfiltern nicht oft verwendet, aber es hohe Effizienz ermöglicht es uns, über die Aussichten dieser Methode der Wasserdesinfektion trotz ihrer hohen Kosten zu sprechen.

3.5 Strahlendekontamination

Es gibt Vorschläge, Gammastrahlung zur Wasserdesinfektion einzusetzen.

Gammastrahlen-Anlagen vom Typ RHUND arbeiten nach folgendem Schema: Wasser tritt in den Hohlraum des Siebzylinders des Auffang-Trennapparates ein, wo feste Einschlüsse von der Schnecke nach oben getragen, im Diffusor ausgepresst und dem Bunker zugeführt werden. Kollektor. Dann wird das Wasser bedingt verdünnt sauberes Wasser bis zu einer bestimmten Konzentration und wird in die Apparate der Gamma-Anlage geleitet, in der unter Einwirkung von Gammastrahlung des Isotops Co60 der Desinfektionsprozess stattfindet.

Gammastrahlung hat eine dämpfende Wirkung auf die Aktivität mikrobieller Dehydrasen (Enzyme). Bei hohen Dosen von Gammastrahlung werden die meisten Krankheitserreger z gefährliche Krankheiten wie Typhus, Polio usw.

3.6 Andere physikalische Methoden

Zu den physikalisch-chemischen Methoden der Wasserdesinfektion gehört die Verwendung von Ionenaustauscherharzen für diesen Zweck. G. Gillissen (1960) zeigte die Fähigkeit von Anionenaustauscherharzen, Flüssigkeit aus Bakterien der Coli-Gruppe freizusetzen. Harzregeneration ist möglich. Hier etablierte E. V. Shtannikov (1965) die Möglichkeit, Wasser mit Ionenaustauschpolymeren von Viren zu reinigen. Dieser Effekt ist nach Angaben des Autors sowohl mit der Sorption des Virus als auch mit seiner Denaturierung durch eine saure oder insbesondere alkalische Reaktion verbunden. In einer anderen Arbeit von Shtannikov wird auf die Möglichkeit hingewiesen, Wasser mit ionenaktiven Polymeren zu desinfizieren, in denen sich das Botulinumtoxin befindet. Die Desinfektion erfolgt aufgrund der Oxidation des Toxins und seiner Sorption.

Zusätzlich zu den oben genannten physikalischen Faktoren wurde die Möglichkeit untersucht, Wasser mit Hochfrequenzströmen und magnetischer Behandlung zu desinfizieren.

In vielen Fällen ist die komplexe Verwendung von Reagenz- und Nicht-Reagenz-Methoden zur Wasserdesinfektion am effektivsten. Die Kombination von UV-Desinfektion mit anschließender Chlorung in kleinen Dosen bietet sowohl den höchsten Reinigungsgrad als auch das Fehlen einer sekundären Biokontamination des Wassers. So wird durch die Behandlung des Beckenwassers mit UV-Bestrahlung in Kombination mit einer Chlorung nicht nur ein hoher Desinfektionsgrad, eine Absenkung der Schwellenkonzentration von Chlor im Wasser, sondern im Ergebnis auch eine deutliche Einsparung des Chlorverbrauchs und eine Verbesserung des Chlors erreicht die Situation im Becken selbst.

In ähnlicher Weise breitet sich die Verwendung der Ozonung aus, bei der die Mikroflora und ein Teil der organischen Verschmutzung zerstört werden, gefolgt von einer sanften Chlorierung, die sicherstellt, dass keine sekundäre biologische Verschmutzung des Wassers stattfindet. Gleichzeitig wird die Bildung toxischer chlororganischer Substanzen stark reduziert.

Da alle Mikroorganismen durch eine bestimmte Größe gekennzeichnet sind, kann Wasser vollständig von ihnen gereinigt werden, indem Wasser durch eine Filtertrennwand mit Porengrößen geleitet wird, die kleiner als Mikroorganismen sind. So gelten Filterelemente mit einer Porengröße von weniger als 1 Mikron gemäß der aktuellen TI 10-5031536-73-10 für alkoholfreie Produkte als sterilisierend, also sterilisierend. Obwohl nur Bakterien aus dem Wasser entfernt werden, keine Viren. Für „feinere“ Prozesse, wenn das Vorhandensein von Mikroorganismen nicht akzeptabel ist, z. B. in der Mikroelektronik, werden Filter mit Poren von nicht mehr als 0,1–0,2 μm verwendet.

Fazit

Schutz der Wasserressourcen vor Erschöpfung und Verschmutzung und ihre rationelle Nutzung für Bedürfnisse nationale Wirtschaft ist eines der wichtigsten Probleme, die dringend Lösungen erfordern.

Unternehmen, die Wasser aus Wasserquellen entnehmen und reinigen, nehmen in Bezug auf das Niveau der zu lösenden Aufgaben und den Umsatz der Mittel einen der führenden Plätze in der Region ein. Daher wirkt sich die Effizienz der Nutzung materieller Ressourcen in dieser Branche auf die eine oder andere Weise auf das allgemeine Wohlbefinden und die Gesundheit der Menschen aus, die in einem bestimmten Gebiet leben. rational, d. h. organisiert nach Hygienevorschriften und Standards, Trinkwasser hilft, verschiedene Epidemien, Darminfektionen zu vermeiden. Chemische Zusammensetzung Trinkwasser ist auch wichtig für die menschliche Gesundheit.

Unter modernen Bedingungen ist die Desinfektion fast der einzige obligatorische Prozess in einem mehrstufigen Wasserreinigungssystem für die Trinkwasserversorgung geworden. Die Koagulation und Filterung des Wassers durch Sand befreit es von Schwebstoffen und reduziert teilweise seine bakterielle Kontamination. Aber nur die Wasserdesinfektion kann Wasser zu 98% von krankheitserregenden (pathogenen) Mikroorganismen reinigen.

Die ständige Verbesserung der Methoden und Mittel, mit denen die Desinfektion durchgeführt wird, wird durch zwei Faktoren verursacht: die Entwicklung von Resistenzen bei Mikroorganismen nicht nur gegen Antibiotika, sondern auch gegen Desinfektionsmittel sowie die Unvollkommenheit der verwendeten Desinfektionsmittel. Es sollte auch berücksichtigt werden, dass eine sekundäre Kontamination von bereits aufbereitetem Wasser während seines Transports durch die Rohre des Verteilungsnetzes möglich ist.

In dieser Hinsicht entwickelt sich die Suche und Umsetzung der rationellsten Art der Wasserdesinfektion von einem dringenden Problem zu einem gesellschaftlich bedeutsamen.

Die kontinuierliche Verbesserung von Desinfektionsmitteln wird zur Schaffung neuer, wirksamer und sicherer Verbindungen führen. Neue werden bereits entwickelt Desinfektionsmittel auf der Basis traditioneller chemischer Verbindungsgruppen wie Alkohole, Aldehyde, Phenole, Peroxide, Tenside und chlorhaltige Substanzen. Darüber hinaus wird die Möglichkeit, sie zu einem kombinierten Desinfektionsmittel zu kombinieren, ständig weiterentwickelt.

Dekontamination ist letzte Stufe Trinkwasseraufbereitung und soll die epidemiologische Sicherheit der Bevölkerung gewährleisten.

Trinkwasser ist ein wesentlicher Faktor für die Gesundheit und das Wohlbefinden des Menschen.

Welt- und Inlandserfahrung beweist das bei der Anwendung fortgeschrittene Technologien und Ausrüstung beginnt die Wasserqualität (praktisch unabhängig von ihren anfänglichen Eigenschaften) die strengsten behördlichen Anforderungen zu erfüllen. Dies ermöglicht nicht nur die effiziente Nutzung natürlicher Quellen, sondern auch die erfolgreiche Anwendung von Recyclingsystemen. Ein solches Vorgehen trägt zweifellos dazu bei, die anthropogene Belastung zu reduzieren Umfeld und bewahren Sie es für die Nachwelt auf.

Das Problem der Wasserdesinfektion ist heute umso akuter, da seine Qualität in natürlichen Quellen stetig abnimmt. Der staatliche Bericht „Trinkwasser“ stellt fest, dass etwa 70 % der Flüsse und Seen des Landes ihre Qualität als Wasserversorgungsquellen verloren haben und etwa 30 % der unterirdischen Quellen einer natürlichen oder anthropogenen Verschmutzung ausgesetzt sind. Etwa 22% der aus Wasserleitungen entnommenen Trinkwasserproben erfüllen nicht die hygienischen Anforderungen an sanitäre und chemische Standards und mehr als 12% - an mikrobiologischen Indikatoren.

Referenzliste

1. Wasserversorgung. Entwurf von Anlagen und Bauwerken: In 3 Bänden – V. 2. Reinigung und Konditionierung natürlicher Wässer / Wissenschaftlicher und methodischer Leitfaden und allgemeiner Herausgeber der Promotion. Technik. Wissenschaften, Prof. Zhurby M.G. Wologda-Moskau: VoGTU, 2001. - 324 p.

2. Mazaev V. T., Korlev A. A., Shlepnina T. G. Kommunale Hygiene / Ed. V.T. Mazaev. - 2. Aufl., Rev. und zusätzlich - M.: GEOTAR-Media, 2005. - 304 S.

3. Jakowlew S. V., Woronow Yu. V. Wasserbeseitigung und Abwasserbehandlung / Lehrbuch für Hochschulen: - M.: DIA, 2002 - 704 p.

" Artikel. Lassen Sie uns in der Fortsetzung des letzten Artikels, in dem es um die Desinfektion von Wasser mit Reagenzien ging, näher auf physikalische Methoden eingehen.

Physikalische Methoden der Wasserdesinfektion sind sehr vielfältig. Und wir beginnen mit der wahrscheinlich bekanntesten und zugänglichsten Methode der Wasserdesinfektion – dem Abkochen. Sieden wird seit Zehntausenden von Jahren verwendet und hat auch heute noch nichts an Aktualität verloren. Wenn Sie also an einem Fluss campen und kein Wasser dabei haben, können Sie einfach das Wasser aus dem Fluss für eine Weile kochen, und die meisten Bakterien sind verschwunden.

Diese Methode hat einen Nachteil: Es ist schwierig zu bestimmen, wann es Zeit ist, das Wasser zu kochen. Das heißt, wenn alles schon tot ist alle Bakterien. Die meisten Bakterien sterben also bei Temperaturen über 50 Grad Celsius. Aufgrund der Tatsache, dass die Proteine, aus denen sie zusammengesetzt sind, gefaltet sind. Auf der anderen Seite gibt es kochresistente Bakterien.

Plus, wichtig, beim Kochen Bakteriensporen sterben nicht.

Bakteriensporen sind Bakterien, die sich entschieden haben, sehr ungünstige Bedingungen abzuwarten. Dazu haben sie eine sehr dicke und sehr starke Hülle zum Schutz geschaffen. Da sie sich natürlich nicht ernähren können, befinden sich die Bakterien in diesem Zustand im Winterschlaf. Sobald das Bakterium jedoch in eine günstige Umgebung gelangt, streift es seine Schutzhülle ab und beginnt sich neu zu entwickeln.

Die dicken Schutzhüllen von Bakteriensporen widerstehen leicht längerem Kochen, Kontakt mit den meisten antibakteriellen Reagenzien und sogar Weltraumkälte. In einem solchen "sporösen" Zustand fallen also regelmäßig außerirdische Lebensformen zusammen mit Sternenstaub auf die Erde - dieselben Bakterien in Form von Sporen. Es gibt eine Hypothese, dass so das Leben auf der Erde entstanden ist.

Eine weitere physikalische Methode der Wasserdesinfektion ist UV-Strahlung. Ultraviolette Strahlung ist ein Bestandteil der Sonnenstrahlung. Daher desinfizierten die Menschen im alten Indien Wasser, indem sie es in flachen, breiten Bottichen der Sonne aussetzten. Bakterien unter dem Einfluss von UV-Strahlung starben.

Geräte zur UV-Desinfektion von Wasser - speziell UV-Lampen. Sie sind Zylinder, in denen Wasser fließt und in denen sich eine UV-Lampe befindet. Je nach Durchflussmenge wird die passende Lampe ausgewählt.

Die UV-Lampe ist ein austauschbares Teil; es ändert sich durch eine bestimmte Menge von Std. Die Betriebszeit wird durch einen speziellen Block angezeigt, der mit einer UV-Lampe ausgestattet sein sollte. Für die Meisten effektive Arbeit UV-Sterilisator, müssen eine Reihe von Bedingungen erfüllt werden, die sich auf die Zusammensetzung des Wassers beziehen.

Ja, das Wasser muss sein komplett durchsichtig. Geschieht dies nicht, wird die Wirksamkeit der Desinfektion reduziert, da sich die Bakterien im Schattenwurf von Fremdpartikeln vor der Strahlung verstecken. Und dementsprechend sterben sie nicht. Das heißt, es sollte ein Minimum an grobmechanischer Wasseraufbereitung installiert werden. Besser ist eine Feinfilterung von mindestens 5 Mikrometern.

Für eine UV-Lampe ist hartes Wasser kritisch. Wenn die Härte einen bestimmten Wert überschreitet, führt ultraviolette Strahlung zu einer aktiven Kalkbildung auf der Lampe, was zu einer Verringerung der Desinfektionseffizienz führt. Weil die Lampe mit einer Beschichtung bedeckt ist und die Strahlung nicht durchgeht. Es wird also ein Vorlauf benötigt.

Außerdem sollte das Wasser kein Eisen und Mangan enthalten (daher sind häufig neben der Enthärtung auch die Eisenentfernung und die Entmanganung des Wassers erforderlich). Die Gründe sind die gleichen wie bei Härtesalzen - Eisen und Mangan stören harte UV-Strahlung, wodurch sie weicher und weniger wirksam wird.

Daher ist das Kochen eine weniger zuverlässige, aber vielseitigere Methode zur physikalischen Desinfektion von Wasser, die keine unterschiedlichen Bedingungen erfordert. Während ultraviolette Strahlung eine zuverlässigere physikalische Desinfektionsmethode ist, ist sie weniger vielseitig und erfordert eine zusätzliche Wasserbehandlung.

Physikalische Methoden der Wasserdesinfektion haben also gewisse Einschränkungen, obwohl sie weniger gefährlich sind als die Desinfektion mit Reagenzien.

Basierend auf Materialien Auswahl von Wasserfiltern: http://voda.blox.ua/2008/06/Kak-vybrat-filtr-dlya-vody-18.html

Chemische oder reaktive Methoden zur Wasserdesinfektion, basierend auf der Zugabe des einen oder anderen zum Wasser chemisch in einer bestimmten Dosis eine Reihe von Nachteilen haben, die hauptsächlich darin bestehen, dass die meisten von ihnen die Zusammensetzung und die organoleptischen Eigenschaften des Wassers beeinträchtigen. Außerdem tritt die bakterizide Wirkung dieser Substanzen erst nach einer gewissen Kontaktzeit ein und erstreckt sich nicht immer auf alle Formen von Mikroorganismen. Die Wirksamkeit der Desinfektion hängt in hohem Maße davon ab richtige Wahl Dosen, in deren Zusammenhang eine ständige und sorgfältige Überwachung der Faktoren, die den Desinfektionsprozess beeinflussen, erforderlich ist. Einige der Reagenzien (insbesondere Chlor) sind giftig und erfordern Vorsicht bei der Handhabung. All dies war der Grund für die Entwicklung physikalischer (Reagenzien-)Methoden, die gegenüber chemischen eine Reihe von Vorteilen haben. Reagenzienfreie Methoden beeinträchtigen nicht die Zusammensetzung und Eigenschaften des desinfizierten Wassers, verschlechtern nicht seine organoleptischen Eigenschaften. Sie wirken direkt auf die Struktur von Mikroorganismen, wodurch sie eine größere Reichweite haben bakterizide Wirkung. Für die Desinfektion wird eine kurze Zeit aufgewendet.

Zur praktischen Anwendung dieser Verfahren gibt es derzeit keine ausreichend leistungsfähigen Anlagen. Technisch am besten untersucht und entwickelt ist die Verwendung von ultravioletten Strahlen.

In der UdSSR wurde viele Jahre lang eine große Forschungsarbeit von der Akademie durchgeführt Öffentliche Einrichtungen, wodurch leistungsstarke Anlagen zur Desinfektion von Wasser mit ultravioletten Strahlen geschaffen wurden. Viele von ihnen arbeiten derzeit in Wasserwerken in Sterlitamak, Tambow und anderen Städten Sovietunion. Zur Desinfektion einer großen Wassermenge werden OV-AKH-1-Anlagen mit eingetauchten Hochdruck-Quecksilberquarzlampen (PRK-7) verwendet. Argon-Quecksilber-Lampen werden an kleinen Wasserleitungen verwendet. niedriger Druck(BUV-15, BUV-30, BUV-ZOP). Die Desinfektion von Wasser unter dem Einfluss von UV-Strahlen erfolgt schnell innerhalb von 1-2 Minuten. Bei der Desinfektion von Wasser mit UV-Strahlen sterben nicht nur vegetative Formen von Mikroben ab, sondern auch Sporenformen sowie Viren, chlorresistente Wurmeier.

Die Wirkung der Wasserdesinfektion mit UV-Strahlen wird durch die Trübung, die Farbe des Wassers und den Gehalt an Eisensalzen beeinflusst, da diese UV-Strahlen absorbieren. Daher muss Wasser vor der Desinfektion mit UV-Strahlen gründlich gereinigt werden.

Von allen verfügbaren physikalischen Methoden der Wasserdesinfektion ist das Abkochen die am besten erprobte und zuverlässigste. Durch das Kochen von Wasser für 3-5 Minuten sterben alle darin enthaltenen Mikroorganismen ab und nach 30 Minuten Kochen wird das Wasser vollständig steril. Trotz der hohen bakteriziden Wirkung funktioniert diese Methode nicht Breite Anwendung zur Desinfektion großer Wassermengen. Es kann im Alltag, in Kindereinrichtungen usw. verwendet werden. Zu diesem Zweck werden Kessel verwendet verschiedene Designs. Der Nachteil des Kochens ist die Verschlechterung des Wassergeschmacks, die durch die Verflüchtigung von Gasen auftritt, und die Möglichkeit einer schnelleren Entwicklung von Mikroorganismen in gekochtem Wasser.

Zu den physikalischen Methoden der Wasserdesinfektion gehören Ultraschall, ionisierende Strahlung. Derzeit sind diese Methoden in der Praxis noch nicht weit verbreitet.

Mechanische Desinfektion von Wasser. Die mechanische Methode der Wasserdesinfektion besteht darin, es durch spezielle Filter aus ungebranntem Porzellan, Kieselgur, Kieselgurfilter und Asbest-Zellulose-Platten zu filtern. Alle diese Filter können nur zur Desinfektion kleiner Wassermengen verwendet werden.

Desinfektion einzelner Wasserversorgungen. Die Notwendigkeit der Desinfektion einzelner Wasservorräte (in einer Flasche usw.) ergibt sich unter Feld-, Expeditions- und einigen anderen Bedingungen. Dazu werden hauptsächlich chemische Verfahren eingesetzt. Die Desinfektion erfolgt mit speziellen Pantozid-Tabletten (para-Dichlorsulfamidbenzoesäure) aus organischen Chloraminen. Eine Tablette muss mindestens 3 mg Aktivchlor enthalten. Die Desinfektion des Wassers erfolgt innerhalb von 30 Minuten. Der Nachteil dieser Tabletten ist die Dauer ihrer Auflösung. Sie desinfizieren schlecht Wasser, das Huminstoffe und andere organische Substanzen enthält. Neben Pantozidtabletten werden Persulfattabletten, Peroxidverbindungen in Kombination mit Silber- und Kupfersalzen, Bisulfat-Pantozidtabletten und jodorganische Verbindungen verwendet.

Wasserdesinfektionsverfahren werden in physikalische (kein Reagens) und chemische (Reagens) eingeteilt.

Desinfektionsmethoden ohne Reagenzien Wasser: Abkochen, Behandlung mit ultravioletter (UV) Strahlung, Gammastrahlen, Ultraschall, elektrischer Schock Hochfrequenz usw. Nicht reaktive Methoden haben Vorteile, da sie nicht zur Bildung von Restschadstoffen im Wasser führen.

Sieden innerhalb von 30 min. an der örtlichen Wasserversorgung angewendet, verursacht nicht nur den Tod vegetativer Formen, der bereits bei 80 0 C für 30 Sekunden eintritt, sondern auch die Sporen von Mikroorganismen.

Wasserdesinfektion kurzwellige UV-Strahlung(l = 250-260 nm) verursacht durch photochemische Spaltung der Proteinkomponenten der Membranen von Bakterienzellen, Vibrionen und Wurmeiern einen schnellen Tod von vegetativen Formen und Sporen von Mikroorganismen, Viren und Wurmeiern, die gegen Chlor resistent sind. Einschränkung - Die Methode wird nicht für Wasser mit hoher Trübung, Farbe und Eisensalzen verwendet.

Methoden zur Desinfektion von Reagenzien Wasser: Behandlung mit Silberionen, Ozonung, Chlorung.

Silberionenbehandlung führt zur Inaktivierung von Enzymen des Protoplasmas von Bakterienzellen, zum Verlust der Fortpflanzungsfähigkeit und zum allmählichen Tod. Eine Versilberung von Wasser kann durchgeführt werden verschiedene Wege: Filtern von Wasser durch mit Silbersalzen behandelten Sand; Elektrolyse von Wasser mit einer Silberanode für 2 Stunden, die zum Übergang von Silberkationen in Wasser führt. Der Vorteil des Verfahrens ist die Langzeitspeicherung von versilbertem Wasser. Einschränkung - Die Methode wird nicht für Wasser mit einem hohen Gehalt an organischen Schwebstoffen und Chlorionen verwendet.

Ozonisierung basierend auf der Oxidation organischer Substanzen und anderer Wasserverschmutzung durch Ozon O 3 - eine allotrope Modifikation von Sauerstoff, die ein höheres Oxidationspotential und eine 15-mal größere Löslichkeit hat. Ozon wird in größerem Umfang für die Oxidation von organischen und leicht oxidierbaren anorganischen Stoffen verbraucht als für die Desinfektion. Der Zeitaufwand für die Desinfektion mit Ozon beträgt 1-2 Minuten. Die applizierte Ozondosis beträgt 0,5-0,6 mg/l. Voraussetzung Ozonung ist die Erzeugung einer Restmenge Ozon im Wasser (0,1-0,3 mg / l), um das Wachstum und die Vermehrung von pathogenen Mikroorganismen zu verhindern. Der Vorteil des Verfahrens ist die Abwesenheit von Reststoffen, Desodorierung von Wasser, Entfernung von Farbe, kurze Reaktionszeit und Abtötung von Viren. Allerdings benötigt das Verfahren billige Stromquellen, da das Ozon-Luft-Gemisch in einem energieintensiven Prozess gewonnen wird - „leise“ elektrische Entladung am Ozonisator.

Chlorierung- die günstigste und günstiger Weg Desinfektion. Chlorierungsmittel werden in 2 Klassen eingeteilt: 1) Anion Cl – (gasförmiges Cl 2 , Chloramin, Chloramine B und T, Dichloramine B oder T); 2) sog. "aktives Chlor" - Hypochlorition = Anion ClO - [Calciumhypochlorit Ca(OCl) 2 , Natriumhypochlorit NaOCl, Bleichmittel - eine Mischung aus Calciumhypochlorit, Calciumchlorid, Calciumhydroxid und Wasser]. Die bakterizide Wirkung erklärt sich durch die Wirkung von unterchloriger Säure, die durch die Reaktion Cl 2 + H 2 O ® HOCl + HCl entsteht; Aktivchlor: HOCl ® OCl - + H + und Salzsäure HclO 2. Der Desinfektionsmechanismus ist mit der Wechselwirkung von Wirkstoffen mit SH-Proteinen der bakteriellen Zellwand verbunden. Nachteile der Methode: beim Chlorieren von Sporen Milzbrand, Erreger der Tuberkulose, Eier und Larven von Helminthen, Amöbenzysten und Burnets Rickettsien bleiben lebensfähig.

Die Desinfektion von Wasser durch Chlorierung erfordert eine vorherige experimentelle Bestimmung der Konzentration an aktivem Chlor im Chlorierungspräparat (normalerweise 25-35 %) und der Chloraufnahme des Wassers, die vom Grad der Wasserverschmutzung durch organische Substanzen und Mikroorganismen abhängt Oxidation und Desinfektion, bei denen Chlor verbraucht wird.

Die Bedingungen für eine wirksame Chlorung sind die Einhaltung der Kontaktdauer des Chlormittels mit Wasser und seinen Bestandteilen (30 Minuten in der warmen und heißen Jahreszeit, 60 Minuten in der Kälte); Restchlorbildung 0,3-0,5 mg/l. Die Chloraufnahme des Wassers und die Konzentration des Restchlors in der Summe sind Chlorbedarf Wasser.

Die Beschränkung der Verwendung der Wasserdesinfektion mit Präparaten, die „aktives Chlor“ enthalten, gilt für Wasser, das mit Industrieabwässern kontaminiert ist, die Phenol und andere aromatische Verbindungen enthalten, die eine „Post-Bruch“-Chlorierung erfordern, was zur Bildung von Chlordioxinen führt – Substanzen, die hochgiftig sind und kumulativ im menschlichen Körper. Ein Zeichen ihrer Bildung ist ein starker "Apotheken" -Geruch von Wasser. Chlorgas wird verwendet, um die Bildung von Chlordioxid bei der Chlorung von durch Industrieabwässer verschmutztem Wasser zu verhindern. MitVorammonisierung(Vorbehandlung von Wasser mit Ammoniak).

Wenn es nicht möglich ist, die Chloraufnahme von Wasser experimentell zu bestimmen, verwenden Sie Rechlorierungsmethode. Die Rechlorierung wird mit überschüssigen Dosen eines Chlorierungsmittels durchgeführt (normalerweise in stillem Wasser mit begrenztem Volumen). Bei der Auswahl der Aktivchlordosis werden die Art und der Grad der Wasserverschmutzung in der Wasserversorgungsquelle und die Seuchensituation in dem Gebiet, in dem Wasser in der verwendeten Quelle gesammelt wird, berücksichtigt (normalerweise reicht die Dosis von 10 bis 20 mg Aktivchlor pro 1 Liter Wasser).

Von den physikalischen Methoden der Wasserdesinfektion ist das Kochen die gebräuchlichste und zuverlässigste (insbesondere zu Hause).

Das Kochen zerstört die meisten Bakterien, Viren, Bakteriophagen, Antibiotika und andere biologische Objekte, die häufig in offenen Wasserquellen und damit in zentralen Wasserversorgungssystemen vorkommen.

Außerdem werden beim Kochen von Wasser darin gelöste Gase entfernt und die Härte nimmt ab. Die Geschmackseigenschaften des Wassers ändern sich beim Kochen kaum. Richtig, für eine zuverlässige Desinfektion wird empfohlen, Wasser 15 - 20 Minuten lang zu kochen, weil. Während des kurzzeitigen Kochens können einige Mikroorganismen, ihre Sporen und Wurmeier lebensfähig bleiben (insbesondere wenn Mikroorganismen an festen Partikeln adsorbiert sind). Allerdings ist der Einsatz des Siedens im technischen Maßstab aufgrund der hohen Kosten des Verfahrens natürlich nicht möglich.

UV-Strahlung

Die UV-Behandlung ist eine vielversprechende industrielle Methode zur Wasserdesinfektion. In diesem Fall wird Licht mit einer Wellenlänge von 254 nm (oder nahe daran) verwendet, das als bakterizid bezeichnet wird. Die desinfizierenden Eigenschaften eines solchen Lichts beruhen auf seiner Wirkung auf den Zellstoffwechsel und insbesondere auf die Enzymsysteme der Bakterienzelle. Gleichzeitig zerstört bakterizides Licht nicht nur vegetative, sondern auch Sporenformen von Bakterien.

Moderne UV-Desinfektionseinheiten haben eine Kapazität von 1 bis 50.000 m3 / h und sind eine Edelstahlkammer mit darin platzierten UV-Lampen, die durch transparente Quarzabdeckungen vor Kontakt mit Wasser geschützt sind. Wasser, das die Desinfektionskammer durchläuft, wird kontinuierlich ultravioletter Strahlung ausgesetzt, die alle darin enthaltenen Mikroorganismen abtötet. Die größte Wirkung der Trinkwasserdesinfektion wird erzielt, wenn UV-Anlagen nach allen anderen Reinigungssystemen so nah wie möglich am Ort des Endverbrauchs platziert werden.

Diese Methode ist sowohl als Alternative als auch als Ergänzung zu herkömmlichen Desinfektionsmitteln akzeptabel, da sie absolut sicher und wirksam ist.

Wichtig zu beachten ist, dass im Gegensatz zu oxidativen Verfahren bei der UV-Bestrahlung keine Sekundärtoxine gebildet werden und es daher keine Obergrenze für die Dosis der UV-Bestrahlung gibt. Durch eine Erhöhung der Dosis wird fast immer der gewünschte Dekontaminationsgrad erreicht.

Darüber hinaus beeinträchtigt die UV-Bestrahlung die organoleptischen Eigenschaften des Wassers nicht, sodass es als umweltfreundliche Methode der Wasseraufbereitung eingestuft werden kann.

Allerdings hat auch dieses Verfahren gewisse Nachteile. Wie die Ozonung bietet die UV-Behandlung keine langanhaltende Wirkung. Das Fehlen einer Nachwirkung macht den Einsatz dann problematisch, wenn das Zeitintervall zwischen Wassereinwirkung und Wasserverbrauch ausreichend groß ist, beispielsweise bei einer zentralen Wasserversorgung. Für die individuelle Wasserversorgung sind UV-Anlagen am attraktivsten.

Darüber hinaus ist die Reaktivierung von Mikroorganismen und sogar die Entwicklung neuer Stämme möglich, die gegen Strahlenschäden resistent sind.

Diese Methode erfordert strengste Einhaltung der Technologie,

Die Organisation des Prozesses der UV-Desinfektion erfordert mehr Kapitalinvestitionen als die Chlorung, aber weniger als die Ozonung. Niedrigere Betriebskosten machen UV-Desinfektion und Chlorung wirtschaftlich vergleichbar. Der Energieverbrauch ist vernachlässigbar und die Kosten für den jährlichen Lampenwechsel betragen nicht mehr als 10 % des Installationspreises.

Ein Faktor, der die Effizienz von UV-Desinfektionsgeräten im Langzeitbetrieb verringert, ist die Verschmutzung von Quarzlampenabdeckungen mit Ablagerungen organischer und mineralischer Zusammensetzung. Große Anlagen sind mit einem automatischen Reinigungssystem ausgestattet, das das Waschen durch Zirkulieren von Wasser durch die Anlage unter Zugabe von Speisesäuren durchführt. In anderen Fällen wird eine mechanische Reinigung verwendet.

Ein weiterer Faktor, der die Wirksamkeit der UV-Desinfektion verringert, ist die Trübung des Quellwassers. Die Streuung der Strahlen beeinträchtigt die Effizienz der Wasseraufbereitung erheblich.