РЕАГЕНТНОЕ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ.

Реагентное обеззараживание воды - это ее обработка окислителями на основе активного хлора (хлор-газ, диоксид хлора, гипохлорит натрия и т.п.) или/и атомарного кислорода (озон, перекись водорода, перманганат калия), реже – другими веществами (йод, серебро и др.) с целью прекращения жизнедеятельности патогенных бактерий и вирусов.


Хлор (Cl2, газ или жидкий) – самый распространенный, дешевый и эффективный обеззараживающий реагент. Позволяет использовать конструктивно простое и легко обслуживаемое оборудование. Одновременно с обеззараживанием воды Cl2 окисляет в ней целый ряд неорганических и органических соединений. Это, с одной стороны, преимущество, поскольку позволяет перевести в нерастворимую фазу железо и марганец, после чего их можно удалить из воды фильтрованием. С другой стороны, Cl2 гидролизуется в воде с образованием гипохлорит-иона (ClO-) и хлорноватистой кислоты (HClO), способных вступать в реакции замещения с органическими соединениями и образовывать хлорорганические соединения, в том числе токсичные тригалогенметаны (ТГМ), что является главным недостатком хлорирования. Кроме того, сам Cl2 является токсичным веществом, которое требует соблюдения специальных мер безопасности при транспортировке, хранении и использовании.


Диоксид хлора (газ ClO2) по сравнению с Cl2 обладает рядом преимуществ: исключает необходимость транспортировки жидкого хлора, имеет более высокий бактерицидный эффект и не гидролизуется в воде, что существенно снижает вероятность образования ТГМ.

Однако ClO2 при окислении органики может образовывать токсичные хлорит-ионы, дорог, токсичен, взрывоопасен и требует организации сложной технологии производства непосредственно у потребителя с обслуживанием высококвалифицированным персоналом и с соблюдением специальных мер безопасности. Применение ClO2 перспективно для станций водоподготовки относительно небольшой производительности.


Гипохлорит натрия (раствор NaClO) достаточно прост в обращении, снижает вероятность образования ТГМ, не требует квалифицированного персонала и соблюдения специальных мер безопасности, но дороже Cl2, поскольку связан с перевозкой и хранением относительно больших объемов реагента. Кроме того, при хранении происходит разложение NaClO с уменьшением концентрации активного хлора в растворе.

Большое распространение получили электрохимические установки по производству NaOCl непосредственно у потребителя, особенно на небольших станциях водоподготовки.


Важнейшее преимущество реагентов на основе активного хлора – пролонгированный эффект обеззараживания - способность обеспечить микробиологическую безопасность воды (предотвращение оживления и размножения микроорганизмов) при хранении и, особенно, при транспортировании воды потребителю по водопроводным сетям большой протяженности. Это достигается дозированием реагентов с определенным избытком (так называемая «остаточная» концентрация активного хлора). Как правило, перед подачей воды в водопроводную сеть (независимо от используемого способа обеззараживания) в нее дозируют активный хлор.


Озон3, газ) - обеспечивает обеззараживание воды, практически полное окисление органических соединений без образования токсинов и позволяет получить высокие органолептические показатели воды (прозрачность, голубой оттенок, отсутствие запаха), но дорог, токсичен, взрывоопасен, коррозионно активен и требует организации энергоемкого производства непосредственно у потребителя с обслуживанием высококвалифицированным персоналом, соблюдением специальных мер безопасности и постоянным контролем концентрации О3 в воздухе рабочей зоны.


Другие реагенты на основе атомарного кислорода: перманганат калия (KMnO4), перекись водорода (H2O2) и т.п. чаще применяют для окисления, чем для обеззараживания, поскольку они дороги и требуют соблюдения особых мер безопасности.

Следует отметить, что как озон, так и другие реагенты на основе атомарного кислорода не обеспечивают пролонгации эффекта обеззараживания, что требует принятия дополнительных мер по поддержанию микробиологической чистоты воды при хранении и транспортировке потребителю.


Йод, бром, фтор, тяжелые металлы (серебро, медь и др.) обладают пролонгированным эффектом обеззараживания, но дороги, требуют особой технологии применения (специальные иониты, растворимые электроды и т.п.) и точного дозирования, поскольку опасно влияют на метаболизм организма. ПДК этих веществ в питьевой воде и в воде рыбохозяйственных водоемов достаточно жесткие. Поэтому такие реагенты применяют чаще всего там, где нужна микробиологически чистая вода, но нежелательно применение хлорсодержащих реагентов (плавательные бассейны, фармацевтика, ряд пищевых и химических производств).

Для достижения необходимого обеззараживающего эффекта необходимо ввести в воду определенное количество (дозу) реагента и обеспечить достаточную длительность его контакта с водой.

Доза обеззараживающего реагента и время его контакта с водой зависят от целого ряда факторов: температуры, рН, микробиологической загрязненности воды, концентрации в ней окисляющихся веществ, конструкции камеры реакции и требуемой «остаточной» концентрации реагента. Поэтому, расчетные доза реагента и время его контакта с водой всегда уточняются пробным обеззараживанием.