Статті

Знезаражування води змішаними оксидантами: переваги й особливості

Обладнання для одержання змішаних оксидантів виробляє компанія MIOX Co., (США).
Ексклюзивним дистриб'ютором компанії MIOX Co. в Україні компанія ОНІКО.

На сьогоднішній день найактуальніша проблема в галузі водопровідно-каналізаційного господарства – відсутність або недостатня ефективність методів знезаражування води. Основним завданням, що вимагає першочергового вирішення при виробництві питної води, є впровадження прогресивних методів знезаражування, які зможуть забезпечити епідеміологічну безпеку питної води.

Для поліпшення якості питної води за санітарно-мікробіологічними показниками застосовують різні методи знезаражування: хлорування, озонування, опромінення ультрафіолетом (УФ) і обробка .

На сьогодні відомо, що застосування вибухонебезпечного й токсичного озону, сприяє утворенню у воді побічних продуктів дезінфекції. Крім того, при озонуванні питної води відсутній ефект післядії, залишкова концентрація озону розпадається менше, чим через 1 годину. Ці характеристики обмежують використання озону на водопровідних станціях і в системах водовідведення.

Широке поширення методу знезаражування за допомогою УФ-випромінювання обмежує відсутність оперативного контролю за процесом знезаражування. Крім того, отримання бактерицидного ефекту в значній мірі залежить від мутності й кольоровості води, виду мікроорганізмів, їх кількості й дози УФ-опромінення. Тому даний метод знезаражування кращий при обробці води з артезіанських свердловин або після систем попередньої очистки.

Знезаражування води рідким хлором – найпоширеніший метод знезаражування для потреб централізованого водопостачання, каналізації, при експлуатації плавальних басейнів і аквапарків.

Даний метод теж має свої недоліки, а саме:

- хлор і препарати на його основі – токсичні з'єднання, поводження с ними вимагає жорсткого дотримання правил техніки безпеки
- існуючі схеми на основі хлорутримуючих реагентів мають недостатній, що очищає ефект стосовно ентеровірусам
- при хлоруванні у воді утворюються побічні продукти дезінфекції, які мають канцерогенні, мутагенні й тератогенні властивості.

Серед чотирьох хлорутримуючих реагентів гіпохлорит натрію має найбільшу реакційну здатність до утворення канцерогенних хлорорганічних з'єднань (гіпохлорит натрію → хлорне вапно → рідкий хлор → хлорамін). При зберіганні гіпохлорита спостерігається зниження дезінфікуючої здатності реагента в часі (особливо під дією тепла й світла). Для нейтралізації даного ефекту доводиться застосовувати спеціальні консерванти, що ускладнюють промислове використання гіпохлорита натрію.

Постійна жорсткість вимог до якості питної води на тлі інтенсивного забруднення джерел питного водопостачання, приводить до пошуку альтернативних методів знезаражування води, заснованих, приміром, на спільній дії двох і більш реагентів.

Саме до таких методів можна віднести метод знезаражування води сумішшю оксидантів, запатентованийний компанією MIOX Co., (США).

Змішані оксиданти отримують методом електролізу розчину кухонної солі. Застосування безпечних сировинних ресурсів (вода, сіль, електроенергія) рятує від необхідності зберігати такі небезпечні хімікати, як рідкий хлор або товарний гіпохлорит натрію, які вимагають облаштованості спеціальных зон безпеки й у випадку витоків можуть стати причиною великої екологічної катастрофи.

Виробництво в точці споживання змішаних оксидантів в обсягах, необхідних для використання, усуває необхідність транспортування небезпечних речовин, що веде до скорочення як транспортних витрат, так і витрат на забезпечення безпечності перевезення вантажів.

Існують явні свідчення присутності хлор-кисневих груп у розчині змішаних оксидантів, що є однієї із причин поліпшення функціональних показників як у лабораторних, так і в експлуатаційних умовах.

При використанні змішані оксиданти поводяться подібно діоксиду хлору або озону, при цьому забезпечуючи дезінфектант необхідним рівнем залишкового хлору. Грунтуючись на багаторічних дослідженнях, можна стверджувати, що інші хлор-кисневі складові суміші оксидантів не містять діоксид хлору або озон, що дозволяє споживачам змішаних оксидантів не контролювати вмістпобічних продуктів дезінфекції ( за винятком тригалометана, HAA5 (галогензаміщена оцтова кислота) і інших форм хлору).

У порівнянні з іншими методами знезаражування, використання розчинів змішаних оксидантів має ряд переваг:

- змішані оксиданті ефективно видаляють і надалі не дають утворюватися біообростанням у резервуарах зберігання води й трубопроводах..
Існуючі біообростання поглинають залишковий хлор у воді, надають воді неприємний смак, що змушує збільшувати первісне дозування хлору для досягнення його необхідної концентрації на кінцевій точці споживання. Підвищення початкової дози хлору спричиняє збільшення утворення небезпечних канцерогенних з'єднань. Видалення біообростаннь за допомогою змішаних оксидантів дозволяє суттєво знизити об'єм дозування хлору, що гарантує поліпшення органолептичних показників води й значно знижує утворення побічних продуктів дезінфекції.

- суміш оксидантів має більш сильні дезінфікуючі характеристики, чим гіпохлорит або рідкий хлор..
У порівнянні зі звичайним хлором, змішані оксиданти в такій же кількості й за таке ж час забезпечують більш ретельне й швидке усунення більшого числа мікроорганізмів, а також мають кращі смакові характеристики й запах. При дозуванні однакової кількості активного хлору, залишковий хлор після змішаних оксидантів значно вище, чим після товарного гіпохлорита або рідкого хлору.

При проведенні досліджень на водоканалі м. Нікополь (Запорізька область) було виявлено, що залишковий хлор у воді після обробки розчином змішаних оксидантів у два рази вище рівня залишкового хлору, отриманого після обробки води рідким хлором. Для досягнення необхідної концентрації залишкового хлору у воді, початкове дозування активного хлору було знижено на 50%, що дозволило на 45% зменшити концентрацію хлороформу в очищеній воді.

При застосуванні змішаних оксидантів для попереднього очищення води (коагуляція й флокуляція) спостерігається більш швидке і більш крупне утворення пластівців і грудочок, чим при застосуванні рідкого хлору або гіпохлорита.

Як показали дослідження на водоканалі м. Калинівка (Вінницька область), цей ефект застосування змішаних оксидантів значно знижує мутність води після фільтрації або гравітаційного осадження. Для досягнення необхідних показників мутності води можна знизити обсяг дозування коагулянту до 30%, що суттєво знижує витрати на закупівлю й доставку коагулянту. Так само можна знизити обсяг дозування активного хлору, що приводить до зменшення утворенню канцерогенних з'єднань у воді й істотної економії витрат на виробництво розчину дезінфектанта.

Мала концентрація хлору в розчині змішаних оксидантів (менш 0,5%) запобігає корозії труб водопостачання, що дозволяє значно збільшити термін їхньої експлуатації. При використанні гіпохлорита натрію й змішаних оксидантів виміри в робочих зонах показали наступні концентрації парів хлору в повітрі:
• гіпохлорит натрію – 0,03 мг/м3;
• змішані оксиданти – 0,0095 мг/м3.

Проведені дослідження зі зберігання змішаних оксидантів показують дуже низьку деградацію дезінфектанта, що дозволяє розчину змішаних оксидантів зберігати робочі характеристики до 20 раз довше в порівнянні з гіпохлоритом натрію.

Застосування змішаних оксидантів для знезаражування води в плавальних басейнах і аквапарках також показує ряд переваг у порівнянні із традиційними методами знезаражування.



При застосуванні змішаних оксидантів спостерігається стабільність залишкового хлору у воді. Завдяки більш сильним дезінфікуючим характеристикам змішаних оксидантів, з'являється можливість знизити обсяг дозування активного хлору. Більш сильні окисні здатності розчину змішаних оксидантів дозволяють домогтися ідеальної прозорості води менш, чим через тиждень застосування.

Крім того, відсутня необхідність шокового хлорування (гіперхлорування) води в чаші басейну. Проведені випробування показали помітне зниження запаху хлору у воді, поліпшення органолептичних показників води, відсутність роздратувань на шкірі й почервонінь очей у відвідувачів басейну. Проведені бактеріологічні аналізи води показали значне зниження бактерій і вірусів у чаші басейну.

Змішані оксиданти усувають біообростання в системі циркуляції води в басейні й не дозволяють їм утворюватися на стінках басейну, що скорочує кількість профілактичних санітарних чищень чаші басейну, а також заощаджує кошти на його обслуговування.

Застосування змішаних оксидантів для знезаражування стічних вод дозволяє знизити концентрацію первісного дозування активного хлору, що спричиняє зниження обсягу препаратів для видалення хлору з очищених стоків. Розчин змішаних оксидантів здатний убити більшу кількість бактерій, мікроорганізмів і вірусів, чим традиційні дезінфектанти, що сприяє поліпшенню екологічних характеристик каналізаційно-очисних споруд, а також збереженню природного й навколишнього середовища.

Застосування змішаних оксидантів в області знезаражування води й стоків у системах централізованого водопостачання, плавальних басейнах і розважальних центрах, каналізаційно-очисних спорудах і оборотної води дає споживачу наступні переваги:

- зниження дозування активного хлору для досягнення запланованих результатів;
- зменшення кількості препаратів для попереднього очищення води;
- видалення біообростань і зелених водоростей, що суттєво поліпшує смак і запах води;
- зниження утворення побічних продуктів дезінфекції в оброблюваній воді;
- зменшення швидкості корозії труб;
- відсутність необхідності в облаштованості зон безпеки для зберігання небезпечних хімічних речовин.

У сукупності, усі перераховані вище переваги дозволять споживачу досягтися значного економічного ефекту й скорочення витрат на транспортні витрати й додаткові препарати для очищення води, на обслуговування й ремонт технологічного обладнання, що гарантує швидку окупність придбаного обладнання.