Файл: Барац, В. А. Водоснабжение судов речного флота.pdf

Методы обеззараживания воды могут быть реагентными и безреагентными. К первым относятся методы, основанные на приме­ нении таких химических веществ, как хлор и хлоросодержащие препараты, озон, серебро, ко вторым — бактерицидное ультрафио­ летовое излучение, гамма-излучение, ультракороткие волны, уль­ тразвук.

Наиболее распространенным методом обеззараживания воды в береговых условиях является ее хлорирование. Не касаясь тео­

В СССР гигиенической оценке хлорирования было уделено особенно большое внимание чл.-корр. АМН СССР проф. С. Н. Черкинским и его школой. Были установлены основные факторы, влияющие на бактерицидный эффект, определены оптимальные условия хлорирования и спектр поражаемой микрофлоры, вклю­ чая спороносные формы. Показано,.^.что вирулицидный эффект хлора (гибель вирусов) в воде наблюдается в том случае, если остаточные его количества в 2—3 раза превышают бактерицидную дозу для кишечной палочки.

Применение хлорирования в условиях централизованного водо­ снабжения базируется на известных, в каждом случае, характери­ стиках физико-химических свойств обрабатываемой воды, осо­ бенностях ее микробного и химического состава. Это позволяет выявить необходимый диапазон доз хлора, определить достаточ­ ный период его контакта с водой, а также установить приемы до­ полнительной обработки последней.

При хорошо организованном цикле обработки воды, включаю­ щем хлорирование, можно избежать отрицательного влияния пос­ леднего на органолептические свойства ее при сохранении бакте­ рицидного эффекта.

Зависит эффективность хлорирования от биологических осо­ бенностей микроорганизмов, их устойчивости к внешним воздей­ ствиям, бактерицидных свойств используемых препаратов хлора, состава водной среды, условий, в которых осуществляется обезза­ раживание.

Неодинаковая чувствительность микроорганизмов разных ви­ дов к внешним воздействиям определяется строением и физиоло­ гическими особенностями ихТак, например, палочки брюшного тифа, паратифа более чувствительны к хлору, чем стафилококки, дифтерийная палочка. Наиболее устойчива к нему кишечная па­ лочка. Имеет значение и концентрация микробов в воде.

Можно считать доказанной правильность уравнения Чика (Chik), в соответствии с которым скорость отмирания бактерий

'18

{конечный результат обеззараживания) всегда зависит от степени бактериальной загрязненности воды:

где К — константа процесса отмирания бактерий; t — время отмирания;

N x— начальная концентрация бактерий;

N2— концентрация оставшихся живых бактерий.

При обеззараживании воды, кроме чистого газообразного (или сжиженного под давлением) хлора, можно применять такие хлоро­ содержащие вещества, как хлорная известь, гипохлориты, органи­ ческие и неорганические хлорамины, двуокись хлора.

Хлор (С1) относится к элементам VII группы периодической системы Менделеева. Он представляет собой газ желто-зеленого цвета, обладающий резким, неприятным запахом. Хлор очень активный одновалентный металлоид. В свободном состоянии об­ разует молекулу из двух атомов С12. В промышленности хлор получают электролизом хлоридов металлов (NaCl и др.). Жидкий хлор (маслянистая, темно-зелеиовато-желтая жидкость) содержит не менее 29,5% (по объему) хлора С12. Для обеззараживания во­ ды на водопроводных станциях сжиженный хлор переводят в га­ зообразное состояние.

Хлорная известь — продукт взаимодействия хлора и гашеной извести. Это комплексное соединение, в котором ион Са связан с анионами хлорноватистой и хлористоводородной кислот. Окис­ ляющие свойства хлорной извести зависят от аниона хлорно­ ватистой кислоты, выделяющейся при разложении хлорной изве­ сти водой:

2Са ОС12 + 2Н20 СаС12 + Са(ОН)2 + 2НСЮ.

Техническая хлорная известь может содержать до 30—35% ак­ тивного хлора. При хранении в помещении с большой влажно­ стью или па свету содержание хлора в ней снижается.

Образующаяся НСЮ — нестойкое соединение, распадающееся на хлор и кислород. Для обеззараживания воды обычно исполь­ зуют отстоявшиеся (осветленные) растворы хлорной извести, рас­ считанные на необходимые дозировки по активному хлору.

В некоторых отраслях промышленности растворы гипохлори­ тов являются отходами производств.

Согласно техническим условиям растворы гипохлорита натрия выпускают трех марок А, Б и В, отличающихся содержанием ак­ тивного хлора, остаточной щелочностью и внешним видом.

Растворы марок А и Б — прозрачные зеленовато-желтые жидкости (допускается взвесь) с содержанием активного хлора

17%, а.растворы марки В — жидкость от желтого до коричневого-

Воду, предназначенную для питьевых целей, обеззараживают гипохлоритом натрия марки А.

Раствор гипохлорита кальция окрашен, содержит примесь взвешенных частиц, выпускается промышленностью двух сортов,

в полиэтиленовые канистры или бочки емкостью 20—60 л. Раство­ ры гипохлорита натрия разлагаются, в связи с чем их надо хра­ нить в закрытом, сухом, прохладном, хорошо вентилируемом помещении.

Ввиду слабой стойкости раствора гипохлорита, возможных нарушений правил хранения и приготовления рабочих растворов необходимо проверять препараты и готовые рабочие растворы иодометрическим методом на содержание активного хлора. Гипо­ хлориты обладают бактерицидным и спорицидным действием.

Двутретиосновая соль гипохлорита кальция (ДТСГК)— твер­ дая соль гипохлорита кальция [ЗСа (ОС12)] — белый, сухой, кри­ сталлический порошок. Выпускается она двух сортов, содержащих активного хлора соответственно до 52 и до 47%. В оцинкованных барабанах соль можно хранить около пяти лет, потеря активного хлора при этом составит не более 8%.

Для обеззараживания воды в условиях транспорта ДТСГК наиболее предпочтительна. Она отличается от прочих хлорсодер­ жащих препаратов высоким содержанием активного хлора, одно­ родностью состава, высокой стойкостью при хранении, хорошей растворимостью в холодной воде и т. д. В растворе имеется не­ большое количество быстро отстаивающегося нерастворимого ве­ щества. Получаемый при растворении ДТСГК раствор можно не отстаивать.

Неорганические хлорамины (H2CI, NHCb) получают введением в обрабатываемую воду газообразного аммиака и хлора. Эти ре­ агенты широко используют на водопроводных станциях.

Органические хлорамины (хлорамин Т, дихлорамин Т, хлора­ мин В, чистый хлорамин) — твердые порошкообразные вещества, содержащие около 20% активного хлора. Хлорамин — стойкое ве­ щество, длительно сохраняющее исходное количество активного хлора при отсутствии света и влаги.

Двуокись хлора (СЮг) — газ желто-зеленого цвета. В воде растворяется, не гидролизуясь. Обладает сильным бактерицидным

20

(исходных) растворов препаратов зависят от используемой авто­ матической дозирующей аппаратуры или приемов неавтоматиче­

ского хлорирования.

Свойства и состав водной среды влияют на эффективность хлорирования путем связывания активного хлора растворенными органическими веществами или путем снижения величины окисли­ тельно-восстановительного потенциала хлора.

Способность содержащихся в воде веществ активно взаимо­ действовать с хлором определяет величину хлоропоглощаемости

воды..

Многочисленными исследованиями установлена прямая зави­ симость величины хлоропоглощаемости воды от ее температуры, времени контакта с хлором, содержания взвешенных и растворен­ ных органических веществ.

Для эффективного обеззараживания воды хлором знание ве­ личины хлоропоглощаемости воды крайне необходимо, поскольку достаточное бактерицидное действие хлора проявляется лишь при определенном его избыточном (остаточном) количестве. В то же время величина хлоропоглощаемости воды весьма различна вследствие зависимости ее от перечисленных выше переменных факторов. Поэтому хлоропоглощаемость воды следует определять при тех же условиях, в которых будет произведено и ее хлориро­ вание.

Это касается и предполагаемого периода контакта хлора с во­ дой. Если, например, он равен 60 мин, то и величину хлоропогло­ щаемости необходимо определять за такой же период времени.

Оптимальная доза активного хлора должна превышать величи­ ну хлоропоглощаемости не менее чем на 0,3—0,5 мг/л. Более вы­ сокие величины остаточного хлора также недопустимы, поскольку они придают воде специфический запах.

Согласно действующим санитарным нормативным документам

0,3—0,5 мг/л) должен постоянно обнаруживаться в воде, поступа­ ющей в водопроводную сеть и в ближайшей точке водоразбора.

Надежность обеззараживающего эффекта в сложных условиях (вне стационарных береговых водопроводных станций) можно до­ стичь путем применения заведомо повышенных доз хлора — перехлорирования.

В этом случае возникает необходимость удаления из обеззара­ женной воды избытка остаточного хлора. При небольшой величи­ не остаточного хлора (1—2 мг/л) его удаление может быть обес­ печено аэрацией воды, а при значительных количествах — химиче­ скими (например, связыванием гипосульфитом) или сорбционны­ ми (с помощью сорбции активированным углем) методами дехло­ рирования.

Для дезодорации (устранения запаха) перехлорированной во­ ды пригодны активированные угли марки БАУ (березовый акти-

21