Министерство образования и науки РФ московский государственный открытый университет Научно-образовательный материал

Вид материалаЛитература
Обеззараживание питьевой воды
Обеззараживание питьевой воды ультрафиолетом.
Обеззараживание питьевой воды при помощи озона.
Обеззараживание питьевой воды
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7






Скорость разложения озона также служит его преимуществом — выполнив обеззараживание питьевой воды и окисление растворенных веществ, озон в течении нескольких минут переходит в состояние типичной молекулы кислорода либо же трансформируется в безвредное соединение OH и саму воду. Строго говоря, обеззараживание питьевой воды озонированием является реагентным методом очистки, однако за счет его быстрого разложения в воде не остается ни самого озона, ни побочных продуктов реакции окисления. 9. ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Не секрет, что сегодня чистая питьевая вода является едва ли не мифом. Растворенные вещества, коллоидные примеси, органические соединения и нефтепродукты — сегодня все это можно найти в обычной воде из-под крана. Особую опасность представляет тот тип загрязнений, который способен спровоцировать различные заболевания — вредоносные микроорганизмы. Особое внимание необходимо обратить на систему ссылка скрыта.
Для произведения полного или частичного обеззараживания питьевой воды сегодня применяются различные методы. Термальная обработка, применение химических реагентов, обработка воды ультразвуком и ультрафиолетом, озонирование — все это позволяет обезвредить потенциально опасные микроорганизмы. Любой из методов обладает как своими преимуществами, так и своими недостатками, однако наиболее эффективными сегодня по праву считаются облучение воды ультрафиолетом и озонирование.

Обеззараживание питьевой воды ультрафиолетом.


Ультрафиолетовое излучение — это электромагнитное излучение, которое находится в спектре от 10 до 400 нм. и  располагается между видимыми и рентгеновскими лучами. Условно ультрафиолет разделяется на три вида, из которых только один может быть использован в качестве меры обеззараживание питьевой воды.

Так называемая бактерицидная волна ультрафиолетового излучения располагается между 200 и 300 нм, то есть используется «средний» вид излучения. Для полного удаления из воды микроорганизмов считается достаточной волна длиной в 254 нм, в большинстве же современных фильтров обеззараживания питьевой воды используется длина примерно в 260 нм.

Дезинфицирующий эффект ультрафиолета обуславливается его способностью проникать внутрь клетки, добираться до ДНК и РНК микроорганизма, нанося ему непоправимые повреждения. За счет сложных фотохимических процессов нарушается самая важная часть клетки — ДНК, из который начисто удаляется способность к репродукции. Без возможности делиться клетка становится безвредной, что и приводит к обеззараживанию питьевой воды.

Ультрафиолет считается одним из наиболее эффективных методов обеззараживания питьевой воды, однако он уступает озонированию — так, к примеру, при помощи озонирования обезвреживаются даже вирусы, которые остаются в воде после ссылка скрыта. В пользу обработки воды ультрафиолетом говорит достаточно невысокая стоимость фильтров с ультрафиолетовыми лампами и их использования. Обеззараживание воды при помощи ультрафиолета считается наиболее целесообразным методом дезинфекции небольших объемов воды, уровень содержания микроорганизмов в которой невысок, а их характер позволяет удалить их при использование только ультрафиолета.

Ультрафиолетовое излучение может быть как искусственного, так и естественного происхождения. В фильтрах обеззараживания питьевой воды, разумеется, используются искусственные источники. Наиболее распространенными лампами ультрафиолетового излучения сегодня считаются ртутные лампы.
Принцип действия ртутных газоразрядных ламп относительно прост — через ртуть проходят разряды, в следствии чего она нагревается и начинает испаряться. Давление, под которым находятся пары ртути в лампах, определяет диапазон длины волны излучения. Для обеззараживания питьевой воды подходят лампы низкого и среднего давления, однако в целях экономичности эксплуатации преимущественно используются лампы низкого давления, благодаря которым производится излучение волн с длиной около 260 нм. Как говорилось ранее, бактерицидное излучение располагается в диапазоне между 260 и 400 нм, причем наибольшей эффективностью обладают волны около 250-260 нм.

Фильтры ультрафиолетового обеззараживания питьевой воды представляют собой простые установки, в состав которых входит механический предфильтр и сама камера реагирования. В тех случаях, когда обеззараживание питьевой воды ультрафиолетом является элементом системы водоподготовки, включающей в себя установки механической фильтрации, необходимость использования предфильтров отпадает сама собой.

Отсутствие в воде высокодисперсных примесей является залогом качественного обеззараживания питьевой воды. Если в воде содержится крупный «мусор», то велика вероятность того, что им будет заслонена некоторая часть потенциально опасных микроорганизмов, в следствии чего эта часть не подвергнется облучению и, соответственно, останется в воде.

Камеры реагирования фильтров обеззараживания питьевой воды включают в свой состав основной элемент фильтра — ртутные лампы. Для предотвращения попадания воды в лампы, которая может вывести из строя источник излучения, лампы помещаются в специальные кварцевые чехлы-трубки. Количество ламп в фильтре обеззараживания питьевой воды зависит от объемов воды и степени ее загрязненности.

Фильтры, которые обеззараживают питьевую воды при помощи ультрафиолета, обладают непрерывным действием, то есть производит очистку воды постоянно. Это диктуется не только высокой скоростью обеззараживания воды — она происходит в считанные секунды — но и отсутствием последействия ультрафиолета. Чего нельзя сказать про более дешевый способ очистки воды, а именно, ссылка скрыта. Накопительные баки для прошедшей обеззараживание питьевой воды не исключают возможности вторичного заражения воды, поэтому подача очищенной воды производится сразу же после процесса обеззараживания при помощи ссылка скрыта.

Среди преимуществ обеззараживания питьевой воды ультрафиолетом можно назвать множество факторов. Это и экономичность способа, и его полная экологичность, и скорость работы фильтров обеззараживания питьевой воды, и его безреагентная основа, однако  как и любой другой метод обеззараживания питьевой воды ультрафиолетовое облучение также обладает и рядом минусов. В первую очередь следует помнить о невозможности обезвреживания ультрафиолетом таких источников заболеваний, как вирусы и некоторые другие микроорганизмы. Ультрафиолетовое обеззараживание может применяться лишь в тех случаях, когда в воде не содержится «сложных» болезнетворных организмов. Еще одним существенным недостатком данного метода служит отсутствие последействия — ультрафиолет действует быстро, но только один раз, то есть непосредственно во время облучения.

Несмотря на ряд недостатков обеззараживания питьевой воды ультрафиолетом сегодня этот метод получил очень широкое распространение и используется как в большинстве комплексных систем очистки воды, так и в качестве самостоятельного фильтра.

Обеззараживание питьевой воды при помощи озона.


Наиболее распространенной в природе структурой молекул кислорода является двухатомная модель, то есть молекула, которая содержит два атома кислорода. Озон — это производная кислорода, к типичной модели которого под воздействием электрического разряда присоединяется еще один атом, поэтому молекула озона обладает тремя атомами кислорода. Применение озонирования для очистки воды способствует ссылка скрыта.

Озон обладает рядом качеств, свойств и способностей, которые могут быть использованы для очистки воды от многих загрязнителей. Помимо своих дезинфицирующих свойств, озон является также одним из наиболее мощных природных окислителей, что позволяет его использовать для удаление многих растворенных веществ. Обеззараживание же воды озонированием считается одним из наиболее эффективных методов обеззараживания, который позволяет удалить из воды даже вирусы, поэтому его эффективно применять для ссылка скрыта.

Обеззараживание питьевой воды
при помощи озонирования осуществляется за счет его способности инактивировать патогенные микроорганизмы любого характера, даже такие сложны возбудители различных заболеваний, как вирусы.

Обеззараживание питьевой воды при помощи озона должно производится после обязательных предварительных мер водоочистки: механической фильтрации, удаления растворенных веществ, которые не могут быть окислены озоном, а также необходимого удаления мутности и цветности воды. Некоторые находящиеся в воде примеси могут негативно сказаться на эффективности работы фильтра обеззараживания питьевой воды, однако такие растворенные вещества, как железо, не представляют для обеззараживания питьевой воды озонированием никакой помехи, так как обладающий сильными окислительными свойства озон выводит железо в осадок, тем самым открывая путь для обеззараживания питьевой воды.

Озонирование сегодня считается одним из наиболее дорогих методов обеззараживания питьевой воды, эффективность которого, однако, оправдывает его стоимость. Высокая цена фильтров обеззараживания питьевой воды и немалая стоимость их эксплуатации диктуется прежде всего высокой скоростью разложения озона при контакте с воздухом и водой. За счет этой скорости невозможной становится транспортировка озона на сколь-либо большие расстояния и поэтому фильтр обеззараживания питьевой воды обязательным блоком имеет специальный аппарат-озонатор, который и производит озон.
и обеззараживания питьевой воды.

Обеззараживание питьевой воды озонированием также, как и ультрафиолетовое облучение, как и ссылка скрыта, не обладает эффектом последействия. Все минусы озонирования в своей основе имеют быстрое разложение озона; отсутствие последствия не является исключением.

Сегодня обеззараживание питьевой воды озоном не имеет столь широко применения, как ультрафиолет, однако это диктуется вовсе не его низкой эффективностью или неспособностью справится с трудными загрязнителями, а исключительно его высокой себестоимостью и дороговизной использования фильтров обеззараживания питьевой воды, в своей основе имеющих озонирование воды.


   

ссылка скрыта