Статті

ЗНЕЗАРАЖУВАННЯ ВОДИ ЗМІШАНИМИ ОКСИДАНТАМИ

Анатолій Шубенок, заступник директора ТОВ "ОНІКО"
Стаття з журналу "Водопостачання та водовідведення", №5, 2014 ( PDF)

Сучасне суспільство пред'являє усе більш жорсткі вимоги до безпеки води. Постійне збільшення вимог до якості питної води й охороні навколишнього середовища на фоні значного забруднення джерел питного водопостачання, змушує розробляти нові дезінфікуючі засоби для знезаражування води.

Компанія ОНІКО (Україна) разом з компанією MIOX (USA) постійно розвиває технологію одержання дезінфікуючих засобів на місці споживання й розробляє нові концепції, які полегшують і автоматизують технологічний процес знезаражування води. Усі зусилля команд цих підприємств спрямовані на те, щоб виробництво води було максимально простим і безпечним.

На сьогоднішній день компанія ОНІКО в Україні пропонує устаткування для знезаражування питної води в практично будь-яких обсягах. Це електролізні генератори для одержання гіпохлорита натрію з концентрацією вільного хлору 0,8% і генератори для одержання змішаних оксидантів з концентрацією вільного хлору до 0,5%. Залежно від якості вихідної води й вимог до кінцевого продукту, споживач може вибирати, який дезінфікуючий розчин йому використовувати. Але знезаражування вод змішаними оксидантами, на сьогоднішній день, це більш прогресивний і ефективний процес підготовки питної води.

Розчин змішаних оксидантів дістав свою назву завдяки спеціальній технології електролізу розчину повареної солі, яка дозволяє отримати кілька окиснювачів в одному розчині. Цей процес більш наближений до процесу водневого електролізу й дозволяє, застосовуючи меншу кількість солі й більшу силу струму, а також спеціальний состав пакета електродів, отримати якісно інший дезунфектант, який значно перевершує по ефективності традиційні дезунфектанти для знезаражування води.

Змішані оксиданти об'єднали в собі майже всі переваги таких дезінфектантів як хлор, гіпохлорит натрію, діоксид хлору, озон, перекис водню, і ін. При цьому він практично позбавлений тих недоліків, які присутні в цих окиснювачах. Також застосування безпечних сировинних ресурсів (вода, сіль, електроенергія) позбавляє необхідності зберігати такі небезпечні хімікати, як рідкий хлор, товарний гіпохлорит натрію й ін., які вимагають облаштованості спеціальних зон безпеки й несуть у собі можливість витоків, що може привести до екологічних катастроф. Як показала ситуація на сході України - існує можливість захоплення складів хлору й застосування його як зброю отруйного дії. Виходячи із цього, застосування безпечних ресурсів і безпека виробництва на сьогодні саме актуальне питання для водоочисних споруд. Виробництво змішаних оксидантів на місці споживання в тій кількості, яка необхідно для застосування, усуває необхідність транспортувати небезпечні речовини, що веде до скорочення як транспортних витрат, так і витрат на забезпечення безпеки перевезення вантажів.

Застосовуючи розчин змішаних оксидантів для знезаражування води, споживач отримує низку переваг, по порівнянню з іншими методами знезаражування

Суміш оксидантів має больш сильні дезінфікуючі характеристики, чим гіпохлорит або рідкий хлор

У порівнянні зі звичайним хлором, змішані оксиданти в такій же кількості й за такий же термін забезпечують більш ретельне й швидке усунення більшого числа мікроорганізмів. 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 (16.12.2010г.), було виявлено, що залишковий хлор у воді після обробки розчином змішаних оксидантів у два рази перевищував рівень залишкового хлору, чим після обробки води рідким хлором. Для досягнення необхідної концентрації залишкового хлору у воді, початкове дозування активного хлору було знижено на 50%, що дозволило знизити утворення в воді хлороформу на 45%.

Змішані оксиданти ефективно видаляють і надалі не дають утворюватися біоплівки на стінках трубопроводів і резервуарах чистої води

Біоплівка - множина (конгломерат) мікроорганізмів, розташованих на якій-небудь поверхні, клітини яких прикріплені одна до одної. Звичайно клітини занурені у виділювану ними позаклітинну полімерну речовину (позаклітинний матрикс) - слиз. Розвиток біоплівку, а іноді й саму біоплівку також називають біообрастанням. Існуючі біообрастання поглинають залишковий хлор у воді викликаючи вторинне забруднення води, надають воді неприємний смак, що змушує збільшувати початкове дозування хлору для досягнення необходної концентрації в кінцевій точці споживання.

Збільшення початкової дози вільного хлору спричиняє збільшення утворення небезпечних канцерогенних з'єднань. Видалення біообрастань за допомогою змішаних оксидантів дозволяє суттєво знизити обсяг дозування хлору, що гарантує як поліпшення органолептичних показників води, так і значного зниження утворення побічних продуктів знезаражування.

Також видалення біоплівки як джерела вторинного забруднення води, дозволяє значно скоротити початкове дозування вільного хлору.

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

Це значно знижує мутність води після фільтрації або гравітаційного осадження, що показали дослідження на водоканалі м. Калинівка (Вінницька область). Для досягнення необхідних показників мутності води можна знизити обсяг дозування коагулянту до 30%, що дозволяє значно заощаджувати фінансові кошти на закупівлю й доставку коагулянту, або знизити обсяг дозування активного хлору, що приводить до істотного зниження утворення канцерогенних з'єднань у воді, а також витрат на виробництво розчину дезінфектанта.

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. Так як змішані оксиданти мають більш сильні дезінфікуючі характеристики, з'являється можливість знизити обсяг дозування активного хлору. Більш сильні окисні здатності розчину змішаних оксидантів дозволяють добитися ідеальної прозорості води менше чим через тиждень застосування.

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. Також проведені бактеріологічні аналізи води показали значне зниження бактерій і вірусів у чаші басейну.

Змішані оксиданти усувають біообрастання 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 початкового 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 споруджень, 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 спорудженнях і оборотної води дає споживачеві такі переваги як:

• відсутність облаштованості зон безпеки для зберігання небезпечних хімічних речовин;
• зниження дозування активного хлору для досягнення запланованих результатів;
• зниження утвору побічних продуктів дезінфекції в оброблюваній воді;
• видалення біообрастань і зелених водоростей, що у високому ступені поліпшує смак і запах води;
• зменшення кількості препаратів для попереднього очищення води;
• зниження швидкості корозії труб

У сукупності перераховані вище переваги дозволять досягтися значного економічного ефекту й скорочення витрат на транспортні витрати, на спілкування з контролюючими органами, на додаткові препарати для очищення води, на обслуговування й ремонт технологічного устаткування, що гарантує швидку окупність устаткування.

Немаловажне питання у виробництві питної води - це надійність, якість і технологічність устаткування, яке застосовується для виробництва гіпохлорита натрію або змішаних оксидантів.

Компанії ОНІКО й MIOX приділяють немаловажної увагу до дизайну встаткування, рівню автоматизації й захисту, а також безпеки технологічних процесів. Уся лінійка устаткування розрахована на повну автоматизацію процесу виробництва дезінфектанта, що виключає втручання в технологічний процес людського фактора. Для генераторів виробництва гіпохлорита натрію й виробництва змішаних оксидантів розроблені уніфіковані вузли й деталі генераторів, які дозволяють їх застосовувати на будь-якому устаткуванні й збільшують його ремонтопридатність. Відмінність становлять тільки безпосередньо електролізний блок і програмне забезпечення генераторів.

Новітні розробки наших технологів дозволили реалізувати в генераторах MIOX такі функції як:

• автоматичне регулювання протоки сольового розчину й води в генераторі;
• автоматичне регулювання напруги й сили струму в електролізному блоці;
• автоматична самоочистка електролізного блоку від солей жорсткості на аноді без застосування кислот;
• автоматичне промивання всієї системи перед запуском генератора й після його зупинки.

Враховуючи перераховані вище автоматизовані процеси, обслуговування устаткування оператором зведене до мінімуму - реєстрація оперативних даних і візуальний зовнішній огляд устаткування. Усе інше працює в автоматичному режимі. Практично усі генератори MIOX оснащені обладнанням для віддаленої диспетчеризації. Для підключення необхідно тільки провести кабель для з'єднання з SCADA.

Плавні включення струмових навантажень, а також запатентований склад покриття електродів гарантує довговічність використання електролізного блоку, а термін гарантії на електроди становить 7 років.

Для виводу водню, який утворюється в процесі електролізу, застосовується запатентована технологія відводу водню через рідинний бар'єр (гідрозатвор). Завдяки цьому водень не потрапляє в бак зберігання дезінфектанта, а концентрація водню у вентиляційних трубах не досягає ПДК.

На сьогоднішній день генератори для одержання змішаних оксидантів MIOX успішно експлуатуються в Україні в містах: Івано-Франківськ, Коломия, Хуст, Славутич, Яремче, Трускавець, Київ, а також у ряді інших Європейських країн.