Гипохлорит натрия в обеззараживании питьевой воды

в обеззараживании питьевой воды

Ю.Р. Колесник, лауреат Государственной премии, академик УТА, доктор хим. наук,

НПП «КРОК» г. Киев

В жизнедеятельности человека вопрос обеспечения качественной питьевой водой является архиважной задачей. Одним из важных этапов водоснабжения является обеззараживание воды.

Практика обработки питьевой воды хлорированием практически решила проблему эффективного санитарного состояния водоснабжения. Однако, в свете современных требований обработка воды газообразным хлором, завозимым на водоочистные сооружения в цистернах, баллонах и контейнерах в жидком виде, имеет ряд недостатков, среди которых самым основным является способность хлора в случае его утечки поражать не только обслуживающий персонал, но и население прилегающей к хлораторной станции территории. Перевозка емкостей с хлором, его хранение на складах представляет реальную угрозу для населения.

В связи с высокой токсичностью хлора и хлорорганических соединений, которые образуются при хлорировании, в развитых странах проводятся много численные исследования по поиску альтернативных методов дезинфекции. Но на сегодняшний день можно говорить только о комбинированном методе. а про полный отказ от использования хлора или гипохлорита натрия, особенно на завершающей стадии водоподготовки, пока еще не может быть и речи.

В отличие от западных стран, где трубы изготавливают из полимерных материалов, практически все трубопроводы в нашей стране выполнены из металла. Со временем металл корродирует, ржавеет. И если хоть в одном месте непроницаемость многокилометровой трубы нарушится, обеззараживание, проведенное на станции водоподготовки с применением любой из современных технологий (кроме хлорирования) потеряет смысл. Через дефект труб, после ликвидации аварий, замене аварийных участков труб питьевая вода становится доступной для любых микроорганизмов, в том числе и патогенных. И только благодаря эффекту длительной окислительной реакции хлора мы обязаны тем, что несмотря на многочисленные аварии на водопроводных коммуникациях, мы избавлены от холеры, брюшного тифа и других болезней.

Проведенные исследования свидетельствуют о явных преимуществах гипохлорита натрия при использовании его для обеззараживания воды, по сравнению с жидким хлором. Дезинфекция питьевой воды с помощью гипохлорита натрия, по сравнению с использованием жидкого хлора, позволяет производить дезинфекцию более низкой дозой активного хлора, что обеспечивает значительное снижение количества образующихся галогенорганических соединений от 15% до 36% в зависимости от сезона. Коррозионная активность воды при этом снижается в 2,5 – 8,6 раз, что увеличивает срок службы стальных водоводов. Исследования показали равноценную эффективность процесса коагуляции при первичном хлорировании жидким хлором и гипохлоритом натрия. В зависимости от сезонного изменения качества воды при хлорировании жидким изменяется форма остаточного хлора, что усложняет контроль за соблюдением режима обеззараживания, в то время как при использовании гипохлорита натрия форма остаточного хлора остается неизменной.

Кроме того, при хлорировании жидким хлором в пробах воды практически всегда присутствует тетрахлорметан, что не отмечено для воды, обрабатываемой гипохлоритом натрия.

При использовании гипохлорита натрия, взамен жидкого хлора, улучшается качество питьевой воды, сохраняющееся в течение длительного времени.

В то же время, по данным сравнительных исследований качества воды, получаемой при обеззараживании жидким хлором и гипохлоритом натрия, тип дезинфектанта практически не влияет на нормируемые ГОСТом показатели качества воды.

Сравнительный анализ современных технологий обработки воды говорит о приоритетном применении хлорсодержащих реагентов, в том числе и гипохлорита натрия.

Современные технологии дезинфекции (%)

используемые на водопроводах ряда стран мира.

3 /сутки позволило получить экономический эффект в размере 3,8 млн. руб.

Экономический эффект от предотвращения ущерба окружающей среды составил свыше 1 млн. руб.

Внедрение данной технологии позволило повысить гигиеническую безопасность, культуру производства вследствие ликвидации хранилищ опасного и токсичного хлора и реагентного хозяйства станции, а также сокращения обслуживающего персонала.

Кроме обеззараживания эффекта гипохлорит натрия можно применять с большим успехом для очистки подземной воды от железа, марганца, сероводорода. В ОАО «ДнепрАзот» наработан достаточный опыт подобной работы. Одним насосом дозатором, одним впрыском дозы гипохлорита натрия производится очистка подземных вод до требований ГОСТа в детском оздоровительном лагере и в лечебно оздоровительном комплексе «Химик».

Из всего сказанного можно сделать вывод, что применение гипохлорита натрия вместо жидкого хлора для обеззараживания воды повышает надежность, экономичность, а главное – экологическую безопасность!

Научно-практический журнал «Вода и водоочистные технологии», № 4 декабрь 2003 г.

Гипохлорит натрия в обеззараживании питьевой воды

В жизнедеятельности человека вопрос обеспечения качественной питьевой водой является архиважной задачей. Одним из важных этапов водоснабжения является обеззараживание воды

10 09 2014
1 стр.

Использование возможности получения субсидий из республиканского бюджета стоимости услуг по подаче питьевой воды из групповых и локальных систем водоснабжения в сельских населенных пунктах

Дов государственной поддержки водного хозяйства является субсидирование стоимости услуг по подаче питьевой воды из особо важных групповых и локальных систем водоснабжения, являющих

26 09 2014
1 стр.

Приложения: №1 Для проверки домашнего задания 1 вариант Тест «Поверхность и водоёмы нашего края»

А хранилища воды, место обитания животных и растений, место отдыха людей, транспортные магистрали, источник питьевой и хозяйственной воды

08 10 2014
1 стр.

Нпк «эколог» ИННОВАЦИОННЫЕ РАЗРАБОТКИ нпк «эколог» г. Санкт-Петербург

Он также используется для отбелки ткани, консервации пищевых продуктов и в качестве дезенфектанта. Гипохлорит натрия и установки для его производства используются в водоканалах, ле

23 09 2014
1 стр.

Вода «жидкая руда»

Вода – прекрасный растворитель. Поэтому в природе нет воды, не содержащей растворимых веществ. При температуре 20 градусов в 1 литре воды можно растворить 2 кг сахара, 359 г поваре

08 10 2014
1 стр.

Оглавление Введение стр. 3-6

Актуальность работы: загрязнение природных вод антропогенным воздействием, нехватка чистой питьевой воды, рост заболеваний населения

12 09 2014
1 стр.

Инструкция разработана Научно-исследовательским институтом

Инструкция по обеззараживанию индивидуальных запасов питьевой воды дезинфицирующим средством «акватабс» (таблетки)

10 10 2014
1 стр.

Совмещение процессов напорной флотации и электрофореза в водозаборно-очистном узле

Одним из важнейших факторов национальной безопасности любой страны является обеспечение населения питьевой воды

14 12 2014
1 стр.

Гипохлорит натрия для обработки питьевой воды

Хлорирование продолжает оставаться самым распространенным способом обработки воды в мире, поскольку хлор является дезинфектантом пролонгированного действия, присутствие которого в воде исключает возможность ее повторного заражения при транспортировке потребителям.

Применение жидкого хлора требует неукоснительного соблюдения "Правил по производству, транспортированию, хранению и потреблению хлора" (ПБ 09-594-03), в связи с чем затраты на обеспечение мер безопасности при использовании жидкого хлора многократно превышают затраты на само хлорирование. Затраты же на ликвидацию последствий возможной разгерметизации многотонных запасов жидкого хлора вообще не предсказуемы.

Тем не менее, альтернатива жидкому хлору есть - это технический раствор гипохлорит натрия (ГХН) с концентрацией по активному хлору 190 г/дм3, который является наиболее предпочтительным реагентом на стадии предварительного окисления и последующего обеззараживания питьевой воды перед подачей её в распределительную сеть.

Предприятием Акви ТЭК выполнен ряд проектов реконструкции насосно-фильтровальных станции (НФС) водоподготовки в Свердловской области с применением менее опасного реагента ГХН, взамен существующего хлорирования жидким хлором.

Принятые технические решения позволяют реконструировать НФС без дополнительного строительства. Изменяется обеззараживающий хлорный реагент на первичном, вторичном дозировании; заменяется устаревшее оборудование, устанавливается новое для обеспечения безопасной работы сооружений.

Основанием для внедрения реагента гипохлорита натрия в Свердловской области послужил положительный опыт его применения на сооружениях ГВС ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»; УКС ГТС «Мосводоканал», а также ряд технологических преимуществ по сравнению с традиционной обработкой воды жидким хлором:
-реагент ГХН применяется в виде водного раствора и безопасен в обращении;
-при хранении и использовании гипохлорита натрия практически отсутствует выделение газообразного хлора;
-производительность системы дозирования гипохлорита натрия может регулироваться в автоматическом режиме как по сигналу расходомера (пропорциональное дозирование без обратной связи), так и по сигналу прибора, контролирующего остаточное содержание реагента после его введения (дозирование с обратной связью);
-для внедрения технологии хлорирования питьевой воды ГХН используются существующие помещения, что значительно упрощает переход сооружений на новую технологию;
-товарный гипохлорит натрия содержит относительно невысокие концентрации активного хлора (не более 15% по массе), поэтому оборудование для его нейтрализации значительно сокращается как по размеру, так и по сложности;
-товарный раствор гипохлорита натрия содержит в своём составе свободную щелочь (от 40 до 60 г/дм3), что значительно улучшает условия обработки воды при использовании коагулянтов, содержащих свободную кислоту, и сокращает затраты на подщелачивание обрабатываемой воды;
-раствор гипохлорита натрия менее опасен, к нему предъявляются более мягкие требования при транспортировке;
-товарный раствор гипохлорита натрия может перевозиться всеми видами транспорта.

Применение вместо хлора раствора гипохлорита натрия практически не вносит изменения в отработанную на насосно-фильтровальных станциях технологию с точки зрения обеспечения качества получаемой питьевой воды. Вместе с тем, появление возможности размещения складов обеззараживающего реагента (ГХН) непосредственно вплотную к блокам очистки и узлам обеззараживания воды, а не на отдельной площадке, несомненно повышает оперативность управления технологическим процессом, а также практически исключает риск масштабных аварийных ситуаций, которые имеют место при использовании свободного хлора.

Проектные решения предусматривают полную автоматизацию технологических процессов хлорирования исходной воды ГХН. Все операции по дозированию реагента осуществляются в автоматическом режиме с учетом фактических результатов контроля расхода и качества воды. Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) обеспечивает постоянный контроль параметров процесса и управление технологическими режимами для поддержания фактических показателей в регламентных значениях.

В проектной документации предусмотрен достаточный комплекс мер для предотвращения аварийной разгерметизации оборудования и локализации выбросов вредных веществ, защиты эксплуатационного персонала.

Принятые технические решения соответствуют требованиям норм и правил в области промышленной безопасности.

Гипохлорит натрия, преимущества использования его как альтернативного хлору реагента при обработке питьевой воды

Гипохлорит натрия марки А (ГХН), ГОСТ 11086-76; ТУ 6-01-29-93 – NaOCL относится к реагентам-дезинфектантам и применяется для окисления и обеззараживания питьевой воды. Плотность раствора при 20 °С – 1,27 г/см3.Слабощелочной раствор довольно устойчив.

Дезинфицирующее действие ГХН основано на том, что при растворении в воде он точно так же, как хлор образует хлорноватистую кислоту, которая оказывает непосредственное окисляющее и дезинфицирующее действие.

При введении гипохлорита натрия в воду образуются хлорноватистая и соляная кислоты по реакции:
NaCLO+H2O=HCLO+NaOH;
HCLO=CLO-+H+

Реакция является равновесной, и образование хлорноватистой кислоты зависит от величины рН и температуры воды.

Гипохлорит натрия обеспечивает эффективную дезинфекцию против всех известных патогенных (болезнетворных) бактерий, вирусов, грибковых инфекций и простейших. Гипохлорит натрия не горюч и не взрывоопасен. Гипохлорит натрия – более активный, чем хлор, малотоксичный, безопасный в эксплуатации и более простой в применении. Поставка реагента в виде технического гипохлорита не представляет серьёзной опасности для окружающих территорий. Вследствие того, что гипохлорит натрия поставляется и применяется в жидком виде, хранить и утилизировать его в случае утечки гораздо проще, чем газообразный хлор.

Содержание хлора в растворе ГХН обычно выражается в процентах веса раствора, например, 1 литр технического гипохлорита весом 1,14 кг содержит 15% или 0,159 кг хлора.
В РФ состав и свойства ГХН, выпускаемого промышленностью, должны соответствовать нормам, указанным в Таблице 10 .

Таблица 10 Требования, предъявляемые к товарному гипохлориту натрия

Растворы гипохлорита натрия являются окислителями, при попадании на кожу оказывает раздражающее действие на кожные покровы и слизистые оболочки.

Кумулятивными, кожно-резорбтивными свойствами и сенсибилизирующим действием не обладает; по уровню токсичности этот раствор относится к малоопасным веществам 4-го класса опасности.

Разлитый продукт (небольшое его количество) необходимо нейтрализовать 10% раствором сульфита натрия и смыть водой.

Гипохлорит натрия в контакте с органическими горючими веществами (опилки, ветошь и др.) в процессе высыхания может вызвать их самовозгорание. При попадании на окрашенные предметы гипохлорит натрия всех марок может вызвать их обесцвечивание.

При нагревании выше 35°С гипохлорит натрия разлагается с образованием хлоратов и выделением хлора и кислорода. ПДК хлора в воздухе рабочей зоны 1 мг/м3; в воздухе населённых мест допустимая максимальная разовая концентрация 0,1 мг/м3,среднесуточная - 0,03 мг/м3.

Гипохлорит натрия хранят в специальных полиэтиленовых, гуммированных или покрытых коррозийнно-стойкими материалами емкостях, защищённых от солнечного света, в закрытых складских неотапливаемых или мало отапливаемых помещениях.

Помещения для хранения и применения гипохлорита натрия должны быть оборудованы принудительной и приточно-вытяжной вентиляцией. Емкостное оборудование должно быть герметичным.

Индивидуальная защита персонала должна осуществляться с применением специальной одежды и индивидуальных средств защиты: противогазов, перчаток, защитных очков, резиновых сапог, фартуков из прорезиненной ткани.

Сточные воды, содержащие гипохлорит натрия нейтрализуются раствором сульфита натрия до сброса в канализацию.

Не допускается хранить товарный раствор гипохлорита натрия с органическими продуктами, горючими материалами и кислотами.

Раствор гипохлорита натрия поставляется в специальных полиэтиленовых емкостях с верхним сливом вместимостью 50, 200-1000 дм3. Транспортируется железной дорогой или автотранспортом. Гипохлорит натрия производится предприятиями России, в т.ч. ЗАО «Каустик» г. Стерлитамак, ООО «Сода-Хлорат» г. Березники, Пермская область, ОАО «Химпром» г. Волгоград.

Водоочистные сооружения могут обойтись без жидкого хлора

Методы обеззараживания воды: с использованием жидкого хлора, гипохлорита натрия, анолита Ультрафиолетовая обработка

Методы обеззараживания воды

В настоящее время существует три основных метода обеззараживания воды с пролонгированным действием: с использованием жидкого хлора, гипохлорита натрия, анолита. Ультрафиолетовая обработка воды дает локальный эффект обеззараживания, но не имеет пролонгированного действия, поэтому в современных условиях используется в сочетании с хлорсодержащими веществами. Это позволяет снизить уровень хлорирования подготовленной воды.

Однако и жидкий хлор и гипохлорит являются химически опасными веществами, утечка хлора грозит сильнейшими отравлениями людям, попавшим в зону распространения, а в силу большего удельного веса по сравнению с воздухом, хлор распространяется над поверхностью земли. Гипохлорит натрия опасен возможными выбросами газообразного хлора при попадании в емкости с кислотой (в электролизерах, вырабатывающих гипохлорит натрия, кислота используется для регулярной промывки электролизера).

Этих недостатков удается избежать при применении в обеззараживании воды мембранных электролизеров, вырабатывающих анолит (водный раствор смеси оксидантов). В них вырабатываемый дезинфектант сразу в непрерывном режиме поступает в емкости с подготовленной водой (при водоподготовке). Он не скапливается, не взрывоопасен. В этих устройствах отсутствует необходимость в регулярной кислотной промывке электролизера.

В таблице 1 приведены сведения о достоинствах и недостатках известных основных и альтернативных методов и технологий обеззараживания воды.

Для современных технологий дезинфекции воды наиболее важной задачей является поиск метода, объединяющего лучшие качества известных дезинфектантов (таблица 1) и устраняющего их отрицательные качества.

К таким методам относится технология дезинфекции воды раствором оксидантов, вырабатываемым в установках мембранного электролиза (МБЭ).

В установках типа МБЭ впервые решены вопросы рационального сочетания положительных свойств известных оксидантов – хлора, диоксида хлора и озона и устранены отрицательные моменты, присущие каждому из названных реагентов в отдельности, т.е. исключено образование побочных продуктов хлорирования и озонирования. Установки МБЭ являются альтернативным и безопасным в эксплуатации источником дезинфектанта и могут использоваться в качестве замены баллонов и контейнеров с жидким хлором на станциях очистки воды хозяйственно-питьевого водоснабжения любой производительности, на сооружениях очистки бытовых и промышленных сточных вод.

Безопасная эксплуатация установок МБЭ и отсутствие риска отравления обслуживающего персонала и окружающей среды неконтролируемым выбросом хлора гарантированы малым объемом газообразных оксидантов (менее 200 мл).

Соответственно, основными действующими антимикробными веществами в растворе оксидантов являются хлорноватистая кислота, которая образуется в процессе взаимодействия хлора с водой при его растворении, а также растворенный хлор и диоксид хлора. Эти вещества составляют более 98 % всех содержащихся в растворе оксидантов при их общей концентрации равной 1 г/л. Достоинства и недостатки раствора оксидантов, вырабатываемого установками МБЭ и раствора гипохлорита натрия производимого на месте потребления, показаны в таблице 2 .

Раствор оксидантов, полученный в установках МБЭ, смешивают с дезинфицируемой водой в пропорции, обеспечивающей начальный заданный уровень содержания оксидантов в соответствии с технологией обработки воды свободным (газообразным или жидким) хлором. При этом гидропероксидные соединения, озон и диоксид хлора вступают в реакции взаимодействия с веществами, содержащимися в воде, и распадаются в течение первых 5 – 10 минут. Основным дезинфицирующим веществом в воде, обеспечивающим последействие раствора оксидантов, является хлорноватистая кислота (HClO), наличие которой гарантирует обеззараживание воды в полном соответствии с известными технологическими процессами применения жидкого или газообразного хлора. Наличие в растворе оксидантов озона и гидропероксидных соединений обеспечивает отсутствие побочных продуктов хлорирования и озонирования, что подтверждено целым рядом экспериментальных исследований в процессе практической эксплуатации установок МБЭ на станциях водоподготовки питьевой воды, а также на станциях очистки сточных вод.

В таблице №3 приведен сравнительный анализ существующих дезинфектантов.

В соответствии с ПБ 09-594-03 все вновь проектируемые и реконструируемые производства хлора должны оснащаться мембранными или диафрагменными электролизерами, исключающими использование ртути.

Технология получения хлора должна исключать возможность образования взрывоопасных хлороводородных смесей в технологическом оборудовании и коммуникациях при регламентных режимах работы.

В мембранном электролизере ионообменная мембрана является полностью непроницаемой для газа, что исключает смешение выделяющихся при электролизе водорода и хлора и предотвращает образование взрывоопасной смеси внутри электролизера . что нельзя сказать о всех известных конструкциях электролизеров по выработке гипохлорита натрия.

Из всего выше изложенного, можно сделать вывод, что преимущества раствора электрохимически активированной смеси оксидантов, получаемого на мембранном электролизере МБЭ, перед гипохлоритом натрия, хлором, диоксидом хлора, хлорамином, озоном, ультрафиолетом многократно доказаны исследованиями, научными отчетами и многолетним опытом применения.

Раствор электрохимически активированной смеси оксидантов идеально сочетает в себе следующие качества:

1. Раствор смеси оксидантов обладает высокой антимикробной активностью в отношении всех патогенных микроорганизмов, включая споры.

2. Раствор смеси оксидантов эффективен при пониженных относительно существующих норм концентрациях в обрабатываемой воде и обладает остаточным последействием, поэтому местным органам и учреждениям Государственной санитарно-эпидемиологической службы рекомендуется производить уточнение необходимой для обеззараживания воды суммарной концентрации оксидантов в обрабатываемой воде в сторону ее снижения в сравнении с существующими нормативами.

3. Раствор смеси оксидантов не образует побочных продуктов хлорирования, таких как тригалометаны, что подтверждено результатами научных исследований.

4. Раствор смеси оксидантов разрушает фенолы – источник неприятного вкуса и запаха.

1. Раствор смеси оксидантов способствует удалению из воды железа и магния путем их быстрого окисления и осаждения оксидов.
2. Раствор смеси оксидантов не образует броматов и броморганических побочных продуктов в присутствии бромидов.
3. Раствор смеси оксидантов способствует удалению мутности из воды.
4. Раствор смеси оксидантов способствует удалению посторонних привкусов и запахов из обрабатываемой воды.
5. Применение раствора смеси оксидантов обеспечивает абсолютную безвредность для организма человека, животных и т.д.
6. Раствор смеси оксидантов не накапливается в окружающей среде.
7. Максимальная степень конверсии соли из исходного раствора составляет от 98 до 99,5 %.

1. Раствор смеси оксидантов эффективно удаляет биопленки с поверхности водоводов, что исключает необходимость аммонизации.
2. Использование раствора смеси оксидантов уменьшает скорость коррозии водоводов.
3. Малая по сравнению с другими обеззараживающими средствами стоимость раствора смеси оксидантов - показатель экономичности и быстрой окупаемости.
4. Раствор смеси оксидантов может эффективно применяться не только на станциях водоподготовки питьевой воды, в плавательных бассейнах, на станциях очистки сточных вод, но и успешно применяется в технологических процессах в пищевой промышленности, превосходя по эффективности используемые до этого реагенты.

Наименование и характеристики дезинфектанта

·эффективный окислитель и дезинфектант

·эффективен для удаления неприятного вкуса и запахов

·предотвращает рост водорослей и биообрастаний

·разрушает органические соединения (фенолы)

·окисляет железо и магний

·разрушает сульфид водорода, цианиды, аммиак и другие соединения азота

·повышенные требования к перевозке и хранению

·потенциальный риск здоровью в случае утечки

·образование побочных продуктов дезинфекции тригалометанов (ТГМ).

·образует броматы и броморганические побочные продукты дезинфекции в присутствии бромидов

Гипохлорит натрия
Применяется в жидком виде (товарная концентрация растворов - 10 -12%), возможно получение на месте
применения электрохимическим способом

·эффективен против большинства болезнетворных микроорганизмов

·относительно безопасен при хранении и использовании

·при получении на месте не требует транспортировки и хранения опасных химикатов.

·неэффективен против цист (Giardia, Cryptosporidium)

·теряет активность при длительном хранении,

·потенциальная опасность выделения газообразного хлора при хранении

·образует побочные продукты дизинфекции, включая тригалометаны, в том числе бромоформ и броматы в
присутствии бромидов

·при получении на месте требует либо немедленного использования, либо, для обеспечения возможности хранения, специальных мер по очистке исходной воды и соли от ионов тяжелых металлов;

·при хранении растворов NaClO с концентрацией активного хлора более 450 мг/л и рН более 9 происходит накопление хлоратов

Диоксид хлора
Получают только на месте применения. В настоящее время считается самым эффективным дезинфектантом из хлорсодержащих реагентов для обработки воды при повышенных рН.

·работает при пониженных дозах

·не образует хлораминов

·не способствует образованию тригалометанов

·разрушает фенолы - источник неприятного вкуса и запаха

·эффективный окислитель и дезинфектант для всех видов микроорганизмов, включая цисты (Giardia, Cryptosporidium) и вирусов

·не образует броматов и броморганических побочных

·обязательно получение на месте применения

·требует перевозки и хранения легковоспламеняющихся исходных веществ

·образует хлораты и хлориты
o в сочетании с некоторыми материалами и веществами приводит к проявлению специфического запаха и вкуса

Сравнительная характеристика нового альтернативного дезинфектанта воды –раствора оксидантов из установки МБЭ и гипохлорита натрия получаемых электрохимическимспособом на месте потребления

Наименование и характеристики дезинфектанта

Раствор оксидантов из установки МБЭ
Электрохимический синтез из раствора хлорида натрия влажной газообразной смеси оксидантов – хлора, диоксида хлора, озона, гидропероксидных соединений

· работает при пониженных дозах
· длительный пролонгированный эффект
· не образует хлораминов
· не способствует образованию тригалометанов
· разрушает фенолы - источник неприятного вкуса и запаха
· эффективный окислитель и дезинфектант для всех видов микроорганизмов, включая цисты и вирусов
· не образует броматов и броморганических побочных продуктов дезинфекции в присутствии бромидов
· способствует удалению из воды железа и магния путем их быстрого окисления и осаждения оксидов
· способствует удалению мутности из воды
· удаляет посторонние привкусы и запахи
· не требует транспортировки и хранения опасных химикатов

· требует наличия:
1. напорной линии подачи воды на эжектирующие устройства

Гипохлорит натрия
Применяется в жидком виде (товарная концентрация растворов - 10 -12%)

· эффективен против большинства болезнетворных микроорганизмов
· относительно безопасен при хранении и использовании
· при получении на месте не требует транспортировки и хранения опасных химикатов.

· неэффективен против цист и споровых форм микроорганизмов
· не в состоянии обеспечить удаление биопленок с поверхности трубопроводов, которые благоприятны для развития микроорганизмов и вторичного загрязнения воды
· теряет активность при длительном хранении
· потенциальная опасность выделения газообразного хлора при хранении
· образует побочные продукты дизинфекции, включая тригалометаны, что ухудшает качество воды
· при получении на месте требует либо немедленного использования, либо, для обеспечения возможности хранения, специальных мер по очистке исходной воды и соли от ионов тяжелых металлов
· осаждение солей жесткости в технологических трубопроводах Станции водоподготовки

Сравнительный анализ существующих дезинфектантов

Инструкция по обеззараживанию питьевой воды и очищенных сточных вод

Дезинфекция трубопроводов производится в следующих случаях:

- после ремонта отдельных участков или установленной арматуры на них, связанного со вскрытием трубопровода;

- после промывки при неудовлетворительных бактериальных показателях воды;

- при ухудшении бактериальных показателей воды в отдельных участках или районах;

- при вводе в эксплуатацию вновь построенных трубопроводов.

Тупиковые участки дезинфицируются в зависимости от местных условий (после ремонта, ухудшения качества воды и т.п.), но не реже одного раза в год.

Примечание: Под термином "обеззараживание" имеется в виду обработка воды, а под термином "дезинфекция" - обработка водопроводных сооружений и сетей дезинфицирующими средствами.

Для дезинфекции трубопроводов применяют хлор, хлорную известь и гипохлорит кальция или натрия в виде разбавленных растворов. Дезинфицирующее действие этих реагентов, растворы которых близки по химическим свойствам, основано на их большой окислительной способности, условно выражаемой содержанием активного хлора в мг/л.

Дезинфекция трубопроводов жидким хлором может осуществляться непосредственно из хлорных баллонов, доставляемых к месту дезинфекции автотранспортом или специально оборудованной передвижной хлораторной. Дезинфекция хлорной известью, гипохлоритом натрия или кальция осуществляется путём приготовления раствора непосредственно на ме-сте дезинфекции или из специальной цистерны на автомашине. Для этих целей может быть оборудована поливомоечная машина, внутренняя поверхность которой должна быть покрыта антикоррозийной изоляцией. В случае дезинфекции хлорным раствором непосредственно из цистерны, его приготовление может быть организовано в стационарных условиях, например, в существующих хлораторных. Наиболее простым и безопасным методом является дезинфекция хлорной известью передвижной хлораторной или непосредственно из автоцистерн.

Дезинфекция трубопроводов жидким хлором в полевых условиях осуществляется по следующей схеме. Испаряемый в баллонах хлор в виде хлор-газа поступает в хлоропровод, присоединённый к эжектору отрезком резинового шланга (присоединение шлангом удобно для монтажа и демонтажа установки). Для работы эжектора к нему подводится вода (рабочая) из сети питьевого водопровода под напором, обеспечивающим создание требуемого разряжения в хлоропроводе и достаточную производительность эжектора. Минимальное давление воды для работы эжектора должно быть 1,5 атм. но для эффективной подачи хлора лучше, чтобы давление воды перед эжектором было не менее 3-4 атм. При недостаточном давлении в сети его можно повысить передвижным насосом или подавать воду от поливомоечной машины. Также возможна подача воды под давлением от поливомоечной машины. Поступающий в эжектор под вакуумом хлор-газ смешивается с рабочей водой, образуя концентрированный раствор хлорной воды. Мановакуумметр контролирует поддержание необходимого постоянного вакуума на хлоропроводе. Отключение и регулирование подачи хлор-газа из хлоропровода осуществляется вентилем. Образуемая в эжекторе хлорная вода по резиновому шлангу Д = 25-50 мм поступает в хлорируемый участок трубопровода, где разбавляется до необходимой концентрации чистой водой, подаваемой по трубопроводу Д = 50-100 мм. Для регулирования соотношения подаваемых расходов хлорной и чистой воды устанавливаются вентили или задвижки. Концентрацию разбавленной хлорной воды в трубопроводе определяют по содержанию активного хлора, величина которого должна составлять в конце хлорируемого участка трубопровода не менее 40-50 мг/л при времени контакта 24 часа или не менее 75-100 мг/л при времени контакта 6 часов. Данные о количестве раствора на 100 п.м. в зависимости от концентрации приведены в Приложении 12.

Для контроля над содержанием активного хлора по мере заполнения трубопровода хлорной водой по его длине устанавливают пробоотборные стояки с запорными вентилями, выведенными выше поверхности земли. Стояки одновременно служат для выпуска воздуха по мере заполнения трубопровода. Заполнение трубопровода прекращают, как только из противоположного конца участка станет вытекать хлорная вода с содержанием активного хлора не менее 50 % от заданной дозы. Производительность каждого баллона составляет 0,5-0,7 кг хлора в час. Для повышения интенсивности испарения хлора баллоны рекомендуется устанавливать полулёжа на подставках высотой 300-400 мм. В этом случае в летний период можно получить с каждого баллона около 5 кг хлора в час.

Расход хлора, необходимого для дезинфекции трубопровода, определяют исходя из требуемой дозы остаточного активного хлора, длины и диаметра хлорируемого участка. Длину участков трубопровода для хлорирования следует назначать не более 2-3 км, т.к. с увеличением длины и диаметра затрудняется достижение в конце хлорируемого участка необходимого содержания остаточного активного хлора в дезинфицирующем растворе. После обеспечения необходимого времени контакта хлорную воду сбрасывают (при необходимости – с предварительным разбавлением) или перепускают транзитом через последующие участки трубопровода в более удобный выпуск. После сброса хлорной воды трубопровод промывают водопроводной водой до получения двух удовлетворительных химико-бактериологических анализов воды, взятых из одной и той же точки, и демонтируют установку хлорирования. Последующие участки трубопровода хлорируют с учётом хлорирования первого участка.

Дезинфекция трубопроводов после ремонта может быть осуществлена передвижной хлораторной с введением приготовленной хлорной воды через гидрант или временно устанавливаемый патрубок. При этом передвижная хлораторная может быть оборудована на автоприцепе. Отремонтированный участок водопровода отключается с двух сторон задвижками, которые должны быть проверены на герметичность. В случае, если задвижка пропускает, необходимо её заменить или поставить перед задвижкой заглушку. Перед выключенным участком к ближайшему гидранту присоединяется эжектор (передвижная хлораторная), которым, используя давление воды в водопроводе, засасывается из баллонов хлор-газ и подаётся хлорная вода в дезинфицируемый участок трубопровода через гидрант, расположенный на этом участке. Если пожарный гидрант расположен далеко, можно использовать давление, развиваемое поливомоечной машиной для подачи хлорной воды в трубопровод.

Одновременно с вводом хлорной воды задвижка на трубопроводе у места ввода открывается на 1-2 оборота для смешения воды с хлорной водой и заполнения трубопровода. Выпуск хлорной воды после дезинфекции осуществляется через гидрант в конце участка.

Практикуется также перепускание хлорной воды в последующие (не дезинфицированные) участки трубопровода и транспортирование этой воды к месту более удобного выпуска. Значительная часть хлора при этом расходуется, оказывая одновременно дезинфицирующее действие на трубопровод. Выпуск отработанной хлорной воды из трубопровода должен быть организован таким образом, чтобы хлорная вода не попала в водоёмы для разведения рыбы или для водопоя скота, не затопила огороды и посевы, не создала угрозы населению и т.п. С учётом этих требований, намеченный путь движения хлорной воды должен быть тщательно обследован от места её выпуска и согласован с местными санитарно-эпидемиологическими органами. На время сброса хлорной воды из трубопровода от места её ввода по пути движения должно быть установлено дежурство рабочих с целью контроля и принятия необходимых мер предосторожности. Для устранения вредных воздействий хлорной воды рекомендуется разбавить её у выпуска чистой водой из других участков трубопровода или из источников, с доведением содержания остаточного хлора до 3-5 мг/л.

Промывка и дезинфекция новых водопроводных сетей. Перед пуском вновь построенного трубопровода хозпитьевого водоснабжения в эксплуатацию проводится его гидравлическое испытание на прочность и герметичность с последующей дезинфекцией. Как правило, перед гидравлическим испытанием построенного водопровода, для удаления оставшихся загрязнений и случайных предметов, проводится предварительная промывка трубопровода через обводные трубопроводы водой из действующего питьевого водопровода, находящего-ся под давлением, с возможно большей скоростью движения воды, но не менее 1 м/сек, при полном заполнении трубопровода. Промывка проводится до полного очищения воды от мути и др. примесей. Трубопроводы с условным проходом 900 мм и более перед промывкой осматриваются изнутри. Обнаруженные при этом загрязнения и посторонние предметы удаля-ются. В зависимости от наличия и расположения выпусков промывка трубопроводов осу-ществляется на участках длиной до 3 км для магистралей и водоводов и длиной до 1 км для разводящей сети. При отсутствии на промываемом участке трубопровода выпусков промыв-ка осуществляется выпуском воды через гидранты или специально приспособленные для этого фасонные части. После предварительной промывки водопровода и его гидравлического испытания составляется «Акт о проведении гидравлического испытания трубопровода на прочность и герметичность» с указанием даты проведения испытания, его продолжительности. По окончании гидравлического испытания трубопровод подвергается дезинфекции путём заполнения его водой с хлорсодержащим раствором в количестве 40-50 мг/л активного хлора. Хлорная вода должна находиться в трубопроводе не менее 1 суток. Количество остаточного хлора в воде по окончании хлорирования должно быть не менее 1 мг/л. После окончания дезинфекции хлорная вода спускается, и трубопровод подвергается повторной промывке водой из действующего питьевого водопровода с возможно большей скоростью движения воды (не менее 1 м/сек), при полном заполнении трубопровода, в процессе которой производится отбор проб воды (в конце промывки) для лабораторного исследования. Качество воды в пробах должно соответствовать требованиям санитарных правил и норм для питьевой воды. Промывка и дезинфекция считается законченной при соответствии результатов лабораторных исследований двух последовательно отобранных из трубопровода проб воды санитарно-эпидемиологическим требованиям к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Если после повторной промывки качество воды не будет соответствовать требованиям действующих санитарных правил и норм, трубопровод необходимо вновь продезинфицировать и промыть.

После окончания дезинфекции сбрасываемую из трубопровода хлорную воду разбавляют водой до концентрации активного хлора 2-3 мг/л. При выпуске хлорной воды из трубопровода необходимо следить за тем, чтобы она не попадала в водоёмы для разведения рыбы или водопоя скота, а также не заливала и не подтопляла огороды, посевы и т.п.

Дезинфекция и промывка трубопроводов производится силами и средствами строительной организации при участии службы эксплуатации и органов ГСЭН. Отбор проб производится лабораторией санэпидемстанции или службы эксплуатации. Представитель лаборатории контролирует качество дезинфицирующего раствора и определяет содержание активного хлора в растворе. При получении благоприятных результатов проб воды службой ГСЭН составляется «Протокол исследования проб питьевой воды». Результаты дезинфекции и промывки оформляются актом, составленным представителями строительной организации, службы эксплуатации, лаборатории санэпидемстанции. В акте фиксируется продолжительность предварительной промывки и хлорирования (контакта), дозировка хлора, производство окончательной промывки и результаты исследования проб воды. Вышеперечисленные акты являются основанием для последующего пуска вновь построенного трубопровода в эксплуатацию и определения объёма воды, израсходованной на промывку водопровода. Принимая во внимание, что строительные организации промывают вновь построенный водопровод водой из действующего водопровода, который всегда находится под давлением, объём воды, израсходованный на промывку трубопровода, определяется формулами гидравлического расчёта в соответствии с диаметром промываемого трубопровода, при скорости движения воды не менее 1 м/сек, по полному сечению промываемого трубопровода, за фактическое время проведения промывки со дня гидравлического испытания трубопровода до дня получения благоприятных анализов («Протокол исследования проб питьевой воды»).

Дезинфекция хлорной известью, гипохлоритом кальция или натрия. Необходимое содержание активного хлора в растворе и время контакта при использовании хлорсодержащих реагентов - те же, что и при дезинфекции хлором. Перед растворением хлорную известь проверяют на содержание активного хлора, которое должно составлять 30-35 %. Однако, эта величина может уменьшиться в зависимости от условий и продолжительности хранения. Количество хлорной извести зависит от выбираемой дозы активного хлора. Необходимое количество хлорной извести помещают для растворения в деревянную или металлическую бочку со специальной футеровкой внутренней поверхности и разбавляют водой доверху, эжектирующим устройством хлорную воду подают в трубопровод. Растворение гипохлорита кальция или натрия аналогично растворению хлорной извести. Гипохлорит кальция или натрия разбавляют водой и эжектирующим устройством, хлорную воду подают в трубопровод. Дальнейшие операции по дезинфекции те же, что и при использовании хлора.

Мероприятия по производству работ при дезинфекции хлором. При дезинфекции хлором и эксплуатации соответствующего оборудования соблюдаются правила техники безопасности при эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения населённых мест. Монтаж установки по хлорированию жидким хлором выполняется высококвалифицированными слесарями под руководством специалиста, ответственного за работу хлораторных устройств. До начала монтажа оборудование тщательно осматривается и проверяется. По окончании монтажа проверяется герметичность всех соединений и частей установки под давлением хлор-газа. Хлоропровод и баллоны должны быть защищены от солнечных лучей и от любой возможности повышения температуры выше 40 0 С, поскольку из-за высокого коэффициента объёмного расширения жидкого хлора возникает опасность разрыва баллонов.

Запрещается применять обогрев баллонов открытым огнём (паяльными лампами и др.), а также на месте работ запрещается курение.

К обслуживанию установки по хлорированию допускаются обученные лица, прошедшие медицинское освидетельствование и хорошо усвоившие правила эксплуатации и безопасно-сти работы хлораторных установок. Работники, обслуживающие установку и дежурные у воздушных стояков, должны иметь при себе противогазы и надевать их при выполнении работ в случае утечки газа. Опробование и смену баллонов производят в противогазах и резиновых перчатках. В месте размещения установки должны храниться защитные средства, а также до 10 л гипосульфита и соды, тряпки для наложения в местах нарушения плотности соединений. При обнаружении утечки хлора из баллона место утечки поливают водой, в результате чего там образуется обледенение, прекращающее утечку. Не допускается оставлять установку и воздушные стояки на трубопроводе без охраны (например, во время обеденного перерыва). Установка и смена баллонов производится подъёмными приспособлениями, соответствующими весу и габаритам баллонов. Особая предосторожность соблюдается при перевозке баллонов: их нельзя ударять друг о друга, ронять на землю или подвергать случайным ударам; на небольшие расстояния баллоны перевозят на одноосной тележке, на дальние – лишь на рессорном транспорте. Для предохранения от ударов баллоны укладывают на деревянные бруски с вырезанными гнёздами вентилями в одну сторону, которые в солнечную погоду закрывают брезентом (для предохранения от нагрева). Неисправные баллоны немедленно удаляют. Для их обезвреживания на площадке устраивают ёмкость глубиной 2 м, диаметром 1,5 м, наполненную раствором извести и имеющую подводку воды. Ёмкость должна иметь водонепроницаемые стенки и дно, а также размещаться не ближе 10 м от места работ.

Условия хранения запаса хлора должны отвечать требованиям действующих санитарных правил проектирования оборудования и содержания складов для хранения сильно действующих ядовитых веществ (СДЯВ).

На площадке организации хлорирования сооружений или сети должны быть размещены шкафы для хранения спецодежды и противогазов (по одному на каждого обслуживающего установку), а также аптечка с медикаментами для оказания экстренной помощи.

Передвижная хлораторная установка служит для хлорирования водопроводных и водоотводящих сетей в тёплый период года. Помещение хлораторной представляет собой будку на колёсах размером в плане 4 на 2,3 м и высотой 1,8 м. Хлораторная имеет два входа – основной и запасной. При основном входе имеется тамбур, в котором установлены настенные шкафчики для противогазов, хранения запасов нашатырного спирта и медицинская аптечка, а также шкаф для хранения 10 %-ного раствора гипосульфита и чистых тряпок.

Хлораторная оснащается следующим технологическим оборудованием:

- хлораторы с расходом до 20,5 кг/час (основной и резервный);

- промежуточный баллон (грязевик) ёмкостью 30 л;

- баллоны с хлором (рабочий и резервный).

На случай аварийного состояния баллона с хлором под полом хлораторной устраивается дегазационная ванна размером в плане 1,8 на 0,5 м и глубиной 0,5 м, к которой подводится водопровод. Хлорная вода из дегазационной ямы через сифон сливается в хозяйственно-фекальную или ливневую сеть водоотведения или в контейнер.

Вентиляция хлораторной при её работе – естественная, посредством открывания фрамуг и дверей, а также через вентиляционные решётки, установленные в полу помещения.

В хлораторной должны быть инструкции и плакаты, необходимые для правильной и безопасной эксплуатации хлораторной установки согласно правилам техники безопасности.

Устройство хлораторной установки и монтаж оборудования ведётся в соответствии с правилами техники безопасности и противопожарной техники в водопроводно-канализационном хозяйстве, а также в соответствии с «Правилами устройства и безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением». Монтаж хлораторов производится в соответствии с указаниями в паспорте хлоратора. Согласование на применение передвижной хлораторной производится в установленном порядке для хлораторных.

Дезинфекция хлором водопроводных сооружений при их строительстве и эксплуата-ции. Дезинфекция водопроводных сооружений (скважин, резервуаров и напорных баков, отстойников, смесителей, фильтров, водопроводной сети) может быть профилактической (перед приёмом в эксплуатацию новых сооружений, после периодической чистки, после ремонтно-аварийных работ), а также по эпидемическим показаниям (при загрязнении сооружений, в результате чего создаётся угроза возникновения водных вспышек кишечных инфекций). Для повышения надёжности дезинфекции и сокращения её продолжительности рекомендуется применять растворы с концентрацией активного хлора 75-100 мг/л при контакте 5-6 ч. Возможно использование растворов с меньшей концентрацией активного хлора - 40-50 мг/л, но продолжительность контакта в этом случае увеличивается до 24 ч и более.

Перед дезинфекцией водопроводных сооружений во всех случаях обязательно производится их предварительная механическая очистка и промывка. Водопроводная сеть, очистка которой затруднительна, интенсивно промывается в течение 4-5 часов при максимально возможной скорости движения воды (не менее 1 м/сек.).

Дезинфекция артезианских скважин перед сдачей их в эксплуатацию выполняется в тех случаях, когда после их промывки качество воды по бактериологическим показателям не соответствует установленным требованиям. В процессе эксплуатации скважин необходимость дезинфекции возникает при обнаружении загрязнения воды непосредственно в скважине вследствие её дефектов (в таких случаях дезинфекции должны предшествовать соответствующие ремонтные работы). Дезинфекция проводится в два этапа: сначала надводной части скважины, затем - подводной части. Для обеззараживания надводной части в скважине на несколько метров ниже статического уровня устанавливают пневматическую пробку, выше которой скважину заполняют раствором хлора (или хлорной извести) с концентрацией активного хлора 50-100 мг/л, в зависимости от степени предполагаемого загрязнения. Через 3-6 часов контакта пробку извлекают и при помощи специального смесителя вводят хлорный раствор в подводную часть скважины с таким расчётом, чтобы концентрация активного хлора после смешения с водой была не меньше 50 мг/л. Через 3-6 часов контакта производят откачку до исчезновения в воде заметного запаха хлора, после чего отбирают пробу воды для контрольного бактериологического анализа.

Примечание: Расчётный объём хлорного раствора принимается больше объёма скважин (по высоте и диаметру): при обеззараживании надводной части – в 1,2-1,5 раза, подводной части - в 2-3 раза.

Дезинфекцию резервуаров большой ёмкости проводят орошением. Раствор хлорной извести (или хлора) с концентрацией 200-250 мг/л активного хлора готовят из расчёта 0,3-0,5 л на 1 м 2 внутренней поверхности резервуара. Объём хлорной воды определяют исходя из месстных условий в зависимости от способа подачи струи для промывки, количества и плотности осадка. Этим раствором покрывают стены и дно резервуара орошением из шланга или гидропульта. Через 1-2 часа дезинфицированные поверхности промывают чистой водопроводной водой, удаляя отработанный раствор через грязевой выпуск. Работу производят в спецодежде, резиновых сапогах и противогазах; перед входом в резервуар устанавливают бачок с раствором хлорной извести для обмывания сапог.

Напорные баки малой ёмкости дезинфицируют объёмным методом, наполняя их раствором с концентрацией 75-100 мг/л активного хлора. После контакта 5-6 часов раствор хлора удаляют через грязевую трубу и промывают бак чистой водопроводной водой (до содержания в промывной воде 0,3-0,5 мг/л остаточного хлора). Аналогично производится дезинфекция отстойников, сместителей, а также фильтров после их ремонта и загрузки.

Контрольный бактериологический анализ после дезинфекции сооружений делается не менее 2 раз с интервалом, соответствующим времени полного обмена воды между взятием проб. При благоприятных результатах анализов сооружения запускаются в эксплуатацию.

Дезинфекция трубопроводов водопроводной сети производится заполнением труб раство-ром хлора (или хлорной извести) с концентрацией 75-100 мг/л активного хлора (в зависимости от степени загрязнения сети, её изношенности и санитарно-эпидемической обстановки). Введение хлорного раствора в сеть продолжают до тех пор, пока в точках, наиболее удалённых от места его подачи, будет содержаться активного хлора не менее 50 % от заданной дозы. С этого момента подачу хлорного раствора прекращают и оставляют заполненную хлорным раствором сеть не менее чем на 6 часов. По окончании контакта хлорную воду спускают и промывают сеть чистой водопроводной водой. Условия сброса воды из сети определяются на месте по согласованию с органами санитарно-эпидемиологи-ческой службы. В конце промывки (при содержании в воде 0,3-0,5 мг/л остаточного хлора) из сети отбирают пробы для контрольного бактериологического анализа. Дезинфекция считается законченной при благоприятных результатах двух анализов, взятых последовательно из одной точки.

Примечание: Расчётный объём хлорного раствора для обеззараживания сети определяется по внутреннему объёму труб с добавлением 3-5 % (на вероятный излив). Объём 100 м труб при диаметре 50 мм составляет 0,2 м 3. 75 мм - 0,5 м 3. 100 мм - 0,8 м 3. 150 мм - 1,8 м 3. 200 мм - 3,2 м 3. 250 мм - 5 м 3.

Промывка и дезинфекция водопроводных сооружений и сети производится силами и средствами строительной организации (перед пуском их в эксплуатации) или администрации водопровода (после ремонтно-аварийных работ) в присутствии представителей органов санитарно-эпидемиологической службы. Результаты работ оформляются актом, в котором указываются дозировка активного хлора, продолжительность хлорирования (контакта) и заключительной промывки, данные контрольных анализов воды. На основании этих материалов местные органы санитарно-эпидемиологической службы дают заключение о возможности пуска сооружений в эксплуатацию.