Статьи

Обеззараживание воды смешанными оксидантами: преимущества и особенности

Оборудование для получения смешанных оксидантов производит компания MIOX Co., (США).
Эксклюзивным дистрибьютором компании MIOX Co. в Украине является компания ОНИКО.

На сегодняшний день одна из актуальнейших проблем в области водопроводно-канализационного хозяйства – отсутствие или недостаточная эффективность методов обеззараживания воды. Основной задачей, требующей первоочередного решения при производстве питьевой воды, является внедрение прогрессивных методов обеззараживания, которые смогут обеспечить эпидемиологическую безопасность питьевой воды.

Для улучшения качества питьевой воды по санитарно-микробиологическим показателям применяют разные методы обеззараживания: хлорирование, озонирование, облучение ультрафиолетом (УФ) и обработка смешанными оксидантами.

На сегодня известно, что применение взрывоопасного и токсичного озона, способствует образованию в воде побочных продуктов дезинфекции. Кроме того, при озонировании питьевой воды отсутствует эффект последействия, остаточная концентрация озона распадается меньше, чем через 1 час. Эти характеристики ограничивают использование озона на водопроводных станциях и в системах водоотведения.

Широкое распространение метода обеззараживания при помощи УФ-излучения ограничивает отсутствие оперативного контроля за процессом обеззараживания. Кроме того, получение бактерицидного эффекта в значительной степени зависит от мутности и цветности воды, вида микроорганизмов, их количества и дозы УФ-облучения. Поэтому данный метод обеззараживая наиболее предпочтителен при обработке воды из артезианских скважин или после систем предварительной очистки.

Обеззараживание воды жидким хлором – самый распространенный метод обеззараживания для нужд централизованного водоснабжения, канализации, при эксплуатации плавательных бассейнов и аквапарков.

Данный метод так же имеет свои недостатки, а именно:
- хлор и препараты на его основе – токсичные соединения, обращение с ними требует жесткого соблюдения правил техники безопасности
- существующие схемы на основе хлорсодержащих реагентов имеют недостаточный очищающий эффект по отношению к энтеровирусам
- при хлорировании в воде образуются побочные продукты дезинфекции, которые имеют канцерогенные, мутагенные и тератогенные свойства.

Среди четырех хлорсодержащих реагентов гипохлорит натрия имеет наибольшую реакционную способность к образованию канцерогенных хлорорганических соединений гипохлорит натрия → хлорная известь → жидкий хлор → хлорамин). При хранении гипохлорита наблюдается снижение дезинфицирующей способности реагента во времени (особенно под действием тепла и света), Для нейтрализации данного эффекта приходится применять специальных консерванты, что усложняют промышленное использование гипохлорита натрия.

Постоянное ужесточение требований к качеству питьевой воды, на фоне интенсивного загрязнения источников питьевого водоснабжения, приводит к поиску альтернативных методов обеззараживания воды, основанных, к примеру, на совместном действии двух и более реагентов.

Именно к таким методам можно отнести метод обеззараживания воды смесью оксидантов, запатентованный компанией MIOX Co., (США).

Смешанные оксиданты получают методом электролиза раствора поваренной соли. Применение безопасных сырьевых ресурсов (вода, соль, электроэнергия) избавляет от необходимости хранить такие опасные химикаты, как жидкий хлор или товарный гипохлорит натрия, которые требуют обустройства специальных зон безопасности и в случае утечек могут стать причиной серьёзной экологической катастрофы.

Производство в точке потребления смешанных оксидантов в количествах, необходимых для применения, устраняет необходимость транспортировки опасных вещества, что ведет к сокращению как транспортных расходов, так и расходов на обеспечение безопасности перевозки грузов.

Существуют явные свидетельства присутствия хлор-кислородных групп в растворе смешанных оксидантов, что является одной из причин улучшения функциональных по- казателей как в лабораторных, так и в эксплуатационных условиях.

При использовании смешанные оксиданты ведут себя подобно диоксиду хлора или озону, при этом обеспечивая дезинфектант необходимым уровнем остаточного хлора. Основываясь на многолетних исследова ния, можно утверждать, что другие хлор-кислородные составляющие смеси оксидантов не содержат диоксид хлора или озон, что позволяет потребителям смешанных оксидантов не контролировать содержание побочных продуктов дезинфекции (за исключением тригалометана, HAA5 (галогензамещенная уксусная кислота) и других форм хлора).

По сравнению с другими методами обеззараживания, использование растворов смешанных оксидантов имеет ряд преимуществ:

- смешанные оксиданты эффективно удаляют и в дальнейшем не дают образовываться биообрастаниям в резервуарах хранения воды и трубопроводах.
Существующие биообрастания поглощают остаточный хлор в воде, придают воде неприятный вкус, что заставляет увеличивать первоначальное дозирование хлора для достижения его необходимой концентрации на конечной точке потребления. Повышение первоначальной дозы хлора влечет за собой увеличение образования опасных канцерогенных соединений. Удаление биообрастаний с помощью смешанных оксидантов позволяет существенно снизить объем дозирования хлора, что гарантирует улучшение органолептических показателей воды и значительно снижает образование побочных продуктов дезинфекции.

- смесь оксидантов имеет более сильные дезинфицирующие характеристики, чем гипохлорит или жидкий хлор.
В сравнении с обычным хлором, смешанные оксиданты в таком же количестве и за такое же время обеспечивают более тщательное и быстрое устранение большего числа микроорганизмов, а также имеют лучшие вкусовые характеристики и запах. При дозировании одинакового количества активного хлора, остаточный хлор после смешанных оксидантов значительно выше, чем после товарного гипохлорита или жидкого хлора.

При проведении исследований на водоканале г. Никополь (Запорожская область) было выявлено, что остаточный хлор в воде после обработки раствором смешанных оксидантов в два раза выше уровня остаточного хлора, полученного после обработки воды жидким хлором. Для достижения необходимой концентрации остаточного хлора в воде, первоначальная дозировка активного хлора была снижена на 50%, что позволило на 45% уменьшить концентрацию хлороформа в очищенной воде.

При применении смешанных оксидантов для предварительной очистки воды (коагуляция и флокуляция) наблюдается более быстрое и более крупное образование хлопьев и комочков, чем при применении жидкого хлора или гипохлорита.

Как показали исследования на водоканале г. Калиновка (Винницкая область), этот эффект применения смешанных оксидантов значительно снижает мутность воды после фильтрации или гравитационного осаждения. Для достижения необходимых показателей мутности воды можно снизить объем дозирования коагулянта до 30%, что существенно снижает затраты на закупку и доставку коагулянта. Так же можно снизить объем дозирования активного хлора, что приводит к уменьшению образования канцерогенных соединений в воде и существенной экономии затрат на производство раствора дезинфектанта.

Малая концентрация хлора в растворе смешанных оксидантов (менее 0,5%) предотвращает коррозию труб водоснабжения, что позволяет значительно увеличить срок их эксплуатации. При использовании гипохлорита натрия и смешанных оксидантов замеры в рабочих зонах показали следующие концентрации паров хлора в воздухе:
• гипохлорит натрия – 0,03 мг/м3;
• смешанные оксиданты – 0,0095 мг/м3.

Проведенные исследования по хранению смешанных оксидантов показывают очень низкую деградацию дезинфектанта, что позволяет раствору смешанных оксидантов сохранять рабочие характеристики до 20 раз дольше по сравнению с гипохлоритом натрия.

Применение смешанных оксидантов для обеззараживания воды в плавательных бассейнах и аквапарках также показывает ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами обеззараживания.

При применении смешанных оксидантов наблюдается стабильность остаточного хлора в воде. Благодаря более сильным дезинфицирующим характеристикам смешанных оксидантов, появляется возможность снизить объем дозирования активного хлора. Более сильные окислительные способности раствора смешанных оксидантов позволяют добиться идеальной прозрачности воды менее, чем через неделю применения.

Кроме того, отсутствует необходимость шокового хлорирования (гиперхлорирования) воды в чаше бассейна. Проведенные испытания показали заметное снижение запаха хлора в воде, улучшение органолептических показателей воды, отсутствие раздражений на коже и покраснений глаз у посетителей бассейна. Проведенные бактериологические анализы воды показали значительное снижение бактерий и вирусов в чаше бассейна.

Смешанные оксиданты устраняют биообрастания в системе циркуляции воды в бассейне и не позволяют им образовываться на стенках бассейна, что сокращает количество профилактических санитарных чисток чаши бассейна, а также экономит денежные средства на его обслуживание.

Применение смешанных оксидантов для обеззараживания сточных вод позволяет снизить концентрацию первоначального дозирования активного хлора, что влечет за собой снижение объема препаратов для удаления хлора из очищенныхстоков. Раствор смешанных оксидантов способен убить большее количество бактерий, микроорганизмов и вирусов, чем традиционные дезинфектанты, что способствует улучшению экологических характеристик канализационно-очистных сооружений, а также сохранению природной и окружающей среды.

Применение смешанных оксидантов в области обеззараживания воды и стоков в системах централизованного водоснабжения, плавательных бассейнах и развлекательных центрах, канализационно-очистных сооружениях и оборотной воды дает потребителю следующие преимущества:

- снижение дозирования активного хлора для достижения запланированных результатов;
- уменьшение количества препаратов для предварительной очистки воды;
- удаление биообрастаний и зеленых водорослей, что существенно улучшает вкус и запах воды;
- снижение образования побочных продуктов дезинфекции в обрабатываемой воде;
- уменьшение скорости коррозии труб;
- отсутствие необходимости в обустройства зон безопасности для хранения опасных химических веществ.

В совокупности, все вышеперечисленные преимущества позволят потребителю достигнуть значительного экономического эффекта и сокращения затрат на транспортные расходы и дополнительные препараты для очистки воды, на обслуживание и ремонт технологического оборудования, что гарантирует быструю окупаемость приобретённого оборудования.