Методы дезинфекции воды

Для очистки и дезинфекции воды сейчас применяется несколько технологий. Как по отдельности, так и в различных сочетаниях друг с другом. У каждой технологии есть свою достоинства и недостатки, о которых мы и расскажем в этой статье. 

Хлорирование воды

Хлорирование воды основано на добавлении в воду хлорсодержащих веществ, это самый старый, самый распространенный и самый надежный реагентный способ дезинфекции воды. Метод основан на способности свободного хлора и его соединений угнетать ферментные системы микробов, катализирующие окислительно-восстановительные процессы. В России в 99% случаев хоть в какой-то степени хлорируется вода в любом бассейне, даже в бассейне с морской водой, так как хлорирование – самый надежный и доступный способ соблюсти принятые санитарные нормы.

Достоинства метода хлорирования:

• надежность и широкий спектр воздействия на микроорганизмы. Хлор способен разрушать и уничтожать подавляющее большинство известных патогенных микроорганизмов;
• хлорирование обрабатывает не только воду, но и поверхности самого бассейна, в отличие от озонирования, электролиза и обработки ультрафиолетом, когда обрабатывается только вода, проходящая непосредственно через прибор обеззараживания, а поверхности бассейна остаются фактором риска;
• пролонгированное действие. Хлор долго сохраняется в активном виде в воде (свободный хлор*);
• недорогой и доступный способ.

Недостатки метода хлорирования:

• хлорированием не уничтожаются спорообразующие микроорганизмы (в отличие, например, от озонирования);
• при поддержании в воде постоянного уровня хлора со временем наблюдается "привыкание" патогенных микробов к этим концентрациям хлора. Для решения этой проблемы применяется периодическая обработка повышенными дозами хлора (хлорный шок);
• в воде постоянно образуются токсичные продукты хлорирования (хлороформ, хлорамины*), с которыми нужно вести постоянную "борьбу".

*Справка: Свободный хлор – часть содержащегося в воде общего хлора, который не переработан водорослями, бактериями и иным органическим веществом. Свободный хлор имеет большую дезинфицирующую способность. Хлорамин, или связанный хлор – часть хлора, связанная соединениями аммония, которые возникают от пота, мочи, крема для загара. Именно хлорамины, а не излишнее содержание хлора, являются и причиной появления запаха хлора в бассейне. Также хлорамины раздражают глаза и кожу. Содержание связанного хлора не должно превышать трети от общего хлора.

В настоящее время рекомендуется сочетать различные системы дезинфекции. Комбинация с хлорированием каких-либо других способов дезинфекции позволяет достичь максимального эффекта обеззараживания без вреда для здоровья.

Обеззараживание воды с помощью активного кислорода

Принцип действия метода очистки с помощью активного кислорода: в воду впрыскивается кислородсодержащий реагент, который в воде разлагается, выделяя кислород, который реагирует с биологическими загрязнениями. Одно время этот щадящий метод был очень популярен в Европе и России.

Достоинства дезинфекции кислородсодержащим реагентом:

• Достаточно эффективно уничтожает вредную микрофлору, живущую в ванне бассейна;
• не раздражает слизистую глаз и кожу за счет отсутствия хлораминов;
• не образуется вредных побочных продуктов.

Недостатки дезинфекции кислородсодержащим реагентом:

• дорого по сравнению с хлорированием;
• кислородсодержащий реагент очень быстро разлагается в водной среде. В результате приходится использовать повышенные дозы;
• меньшая активность по сравнению с хлорированием, что опять-таки ведет к увеличению дозировки реагента;
• передозировка кислородсодержащего реагента (перекись водорода) имеет более неприятным последствиям для здоровья, чем передозировка хлора; все равно требуется периодическое хлорирование.

Озонирование воды

Озон – это газ, являющийся наиболее активной формой кислорода. Озон является одним из наиболее сильных окислителей, уничтожающих бактерии, споры и вирусы. По своей сути очистка воды озоном эквивалентна многократно ускоренной процедуре природной очистки воды.

Достоинства метода озонирования:

• широкий спектр воздействия на микроорганизмы (озон уничтожает фактически все бактерии, вирусы и органические вещества), причем активность озона во много раз выше, чем у кислорода и хлора. Например, патогенные микроорганизмы уничтожаются им в 15-20 раз, а споровые формы бактерий - в 300-600 раз быстрее, чем хлором. Вирус полиомиелита погибает при концентрации озона 0,45 мг/л через 2 минуты, тогда как от хлора вдвое большей концентрации только за 3 часа;
• не образуются хлорамины, раздражающие кожу и слизистую глаз;
• озон, в отличие от хлора, не оставляет никакого запаха;
• обработка озоном делает воду блестящей и придаёт воде голубой оттенок (хлорирование придает зеленоватый оттенок);
• передозировка озона не является проблемой, так как после окончания обработки озон превращается обратно в кислород;
• обработка озоном не придаёт воде никаких дополнительных посторонних веществ и химических соединений.

Недостатки метода озонирования:

• озон не имеет пролонгированного действия, так как является нестабильным газом и быстро разлагается в обычный кислород, не накапливаясь в водной среде;
• озонирование воды намного дороже традиционного хлорирования;
• поверхности бассейна остаются фактором риска, так как дезинфицируется только вода, проходящая через прибор;
• озон токсичен при вдыхании, при высоких концентрациях озона наблюдаются поражения дыхательных путей, легких и слизистой оболочки, а хроническое воздействие микро-концентраций озона на организм человека достаточно не изучено;
• кроме того чистый озон взрывоопасен. По этим причинам, работа с озоном требует тщательного контроля техники безопасности.

В общественных бассейнах генератор озона допустимо использовать только в комплексе с хлорной станцией. Обработка воды методом озонирования совместно с методом хлорирования – отличный вариант для больших бассейнов. Благодаря обработке озоном, вода в бассейне будет прозрачной, чистой и эффективно обеззараженной. Останется только поддерживать небольшую концентрацию хлора для предотвращения проникновения в бассейн и роста патогенных микроорганизмов. При этом образование хлораминов будет сведено к минимуму, а, следовательно, меньше запах хлорки и раздражение кожи и глаз.

Обработка воды ультрафиолетовым излучением

В настоящее время УФ-облучение воды - один из наиболее перспективных безреагентных методов обеззараживания воды. УФ-обеззараживание воды происходит при помощи способности УФ-излучения проникать сквозь стенки клетки, добираясь до ее информационного центра - нуклеиновых кислот ДНК и РНК. УФ-обеззараживание воды заключается в поглощении лучей излучения нуклеиновыми кислотами, при этом ДНК и РНК патогенных микроорганизмов теряют способность делится, т.е. теряется способность клетки к размножению. Ультрафиолетовое обеззараживание воды считается одним из наиболее чистых методов очистки воды.

Достоинства метода обеззараживания воды ультрафиолетом:

• УФ-облучение обладает высокой эффективностью по отношению к патогенным микроорганизмам, бактериям и вирусам, разлагает органические вещества;
• у микроорганизмов не развивается устойчивости к УФ-излучению;
• УФ-излучение разлагает хлорамины;
• УФ-облучение даже в высоких дозах не меняет химический состав воды (в отличие от окислительных методов), не приводит к образованию вредных побочных химических соединений;
• метод безопасен для здоровья;
• метод УФ-дезинфекции довольно экономичен.

Недостатки метода обеззараживания воды ультрафиолетом:

• нужно контролировать уровень железа и при необходимости проводить очистку воды от железа;
• некоторые организмы обладают высокой устойчивостью к УФ-излучению;
• если в воде присутствует крупнодисперсная примесь, то она может сыграть роль своеобразного щита для болезнетворных микробов, которые не получат необходимую дозу облучения. В этих условиях для качественного обеззараживания воды необходимо применение дополнительных (для удаления примесей) этапов очистки воды, предшествующих дезинфекции ультрафиолетом;
• поверхности бассейна остаются фактором риска, так как дезинфицируется только вода, проходящая через прибор излучающий УФ-лучи;
• УФ-обеззараживание действует одномоментно во время непосредственного облучения, т.е. не обладает пролонгированным действием.

УФ-обеззараживание воды сегодня применяется как в качестве самостоятельного метода очистки воды, так и в сочетании с другими методами дезинфекции. В крупных общественных бассейнах метод обеззараживания воды ультрафиолетом применяется вместе с хлорной дезинфекцией. Такая комбинация методов позволяет значительно снизить содержание свободного хлора в воде, необходимое для качественной дезинфекции, а также уменьшить концентрацию хлораминов. В небольших частных бассейнах возможен полный отказ от хлорного обеззараживания.

Дезинфекция основанная на ионизации воды в бассейне

Ионизация - это процесс отщепления мельчайших частиц вещества. Очистка воды в бассейне способом ионизации - один из самых передовых методов на сегодняшний день. Принцип действия метода обеззараживания ионизацией: под действием слабого тока в блоке электродов, врезанном в систему фильтрации бассейна, происходит выделение ионов меди или серебра. С потоком воды эти ионы попадают в чашу бассейна. Ионы серебра уничтожают бактерии и вирусы, а ионы меди предотвращают рост водорослей. Также из воды удаляются все посторонние примеси.

Достоинства дезинфекции воды методом ионизации:

• пролонгированное действие - ионы серебра и меди остаются в активном состоянии достаточно долгое время, очищая воду в бассейне, что уменьшает потребность в дополнительной дезинфекции воды с помощью химических реагентов, в частности хлора.;
• качество воды после ионизации соответствует стандартам качества питьевой воды;
• при использовании ионизатора совместно с озонатором, от использования хлорных веществ в небольших бассейнах можно отказаться полностью;
• отсутствие запаха;
• ионы серебра и меди не раздражают кожу и слизистую оболочку глаз, дыхательные пути;
• отсутствие аллергических реакций;
• ионы меди также выполняют функцию коагулянта (склеивают мельчайшие механические частицы, за счет электростатических сил, образуя более крупные, улавливаемые фильтрами).

Недостатки дезинфекции воды методом ионизации:

• воздействие ионов металлов на организм человека не до конца изучено;
• в больших бассейнах все равно необходима дополнительная дезинфекция хлоркой;
• системы плохо сочетаются с другими системами дезинфекции.

Метод совместной ионизации и хлорирование воды в бассейне получил довольно широкое применение в общественных и частных бассейнах. Ионизация совместно с озонированием применяется реже из-за довольно высокой стоимости оборудования.