Очистное оборудование

Скачать каталог в электронном виде:

Каталог

Для просмотра документов в формате PDF. Вам необходимо скачать и установить программу Adobe Reader

Обеззараживание воды сильными окислителями

Сильные окислители, окисляя энзимы бактериальных клеток, убивают бактерии. Для обеззараживания воды можно применять хлор, бром, йод, двуокись хлора, соли хлорноватой ихлорноватистой кислот; озон, перманганат калия, перекись водорода. Наибольшее распространение в качестве обеззараживающих средств получили жидкий хлор и гипохлориты натрий кальция, что объясняется их относительно невысокой стоимостью.

Процесс обеззараживания воды сильными окислителями проходит в две ступени: сначала обеззараживающий агент диффундирует через обо­лочку внутрь клетки микроорганизма, а затем вступает в реакцию с энзи­мами внутри клетки.

Скорость процесса обеззараживания воды определяется кинетикой от­мирания клеток в результате нарушения метаболизма, наступающего вследствие окисления энзимов обеззараживающими агентами.

Общая скорость процесса обеззараживания воды на очистных сооружениях, возрастает с увеличением концентрации обеззараживающего агента в воде, повышением ее темпера­туры и переходом обеззараживающего агента в недиссоциированную фор­му, поскольку диффузия вещества через оболочку клетки происходит быст­рее, чем ионов, образующихся при диссоциации данного вещества.

Процесс обеззараживание воды замедляется в присутствии способных окисляться органических веществ и других восстановителей, а также в при­сутствии коллоаидных и взвешенных веществ, обволакивающих бактерии и мешающих их контакту с обеззараживающим агентом

До 1974 г. предполагалось, что хлорирование воды не оказывает вред­ного воздействия на здоровье человека. Однако было установлено, что при этой технологии обеззараживания 90% хлора участвуют в реакции окисле­ния органики, оказывая бактерицидное действие, а 10% хлора могут обра­зовывать галогеносодержащие соединения (ГСС), предшественником кото­рых являются гуминовые кислоты, фульвокислоты, танины, хиноны, фено­лы и т.д.-всего более 80 веществ.

Жидкий хлор, применяемый в практике водоподготовки, характеризуется взрывоопасностью и токсичностью, что представляет значительный риск для обслуживающего персоналаочистных сооруженийи населения, проживающего вблизи очистных сооружений. Поэтому в настоящее время продолжаются поиски мето­дов и реагентов, исключающих применение жидкого хлора, но обеспечи­вающих не менее продолжительную консервацию обработанной воды.

Одним из путей решения этой задачи является замена жидкого хлора другими препаратами, содержащими активный хлор (диоксид хлора, хло­рамины). Однако эти реагенты также небезопасны для организма человека. Так, диоксид хлора оказывает отрицательное влияние на щитовидную же­лезу и может быть причиной возникновения острых токсикозов, а хлорами­ны обусловливают мутагенные изменения печени и глаз.

Одним из направлений по предотвращению образования ГСС в питье­вой воде является использование более сильных окислителей и дезинфекантов, не дающих такого побочного действия.

К таким средствам относится диоксид хлора CLO2, широко исполь­зующийся при водоподготовке за рубежом.

Несмотря на то, что диоксид хлора был впервые применен в качестве сильного дезинфицирующего средства в конце 30-х годов XX века, он лишь недавно начал применяться в промышленном масштабе.

Диоксид хлора при обычных условиях представляет собой желто-оранжевый газ с резким запахом, напоминающим запах хлора, смешанногос окислами азота. СLO2- неустойчивое соединение, при температуре 30-50 °С разлагается по цепному механизму, при температуре выше 65°С или в присутствии органических веществ - спонтанно со взрывом. В присутствииразбавителей - инертных газов воздуха (N2,Не, Ar)- вероятность де­тонации значительно снижается. В промышленных производствах допуска­ется содержание CLO2в газовоздушной смеси по объему до 10% приотсутствии искры. Хорошо растворим в воде (до 20 объемов CLO2на один объем воды).

В настоящее время диоксид хлора широко используется за рубежом для очистки питьевых и сточных вод. Так, в США, работают около 600 ус­тановок для обработки воды диоксидом хлора. Аналогичные установки действуют также в Европе, Израиле и Японии.

В нашей стране диоксид хлора пока не используется, хотя предваритель­ные исследования, показали пер­спективность его применения на стадиях дезинфекции при водоподготовке.

Диоксид хлора CLO2является эффективным дезинфицирующим сред­ством, обладающим рядом преимуществ перед хлором. В частности, он об­ладает более высоким бактерицидным и вирулентным действием, отсутст­вием в продуктах обработки канцерогенных хлорорганических соединений, высоким дезодорирующим и окислительным действием, улучшением органолептических свойств питьевой воды, исключает необходимость перевоз­ки, хранения и использования значительного количества жидкого хлора, что повышает уровень безопасности населения, проживающего на ближайших территориях.

Диоксид хлора превосходит также и другие известные средства, ис­пользуемые для обеззараживания и очистки питьевых и сточных вод. В от­личие от перекиси водорода он обеспечивает длительное и устойчивое обеззараживание воды от вирусов и бактерий. По сравнению с гипохлоритом натрия CLO2более устойчив, обеспечивает высокую степень окисле­ния органических соединений, требует меньших расходов на обработку. Диоксид хлора обычно получают на месте его потребления химическим разложением реагентов на основе хлорита (NaCl02), используя при этом дополнительно установленный реактор разложения хлорита натрия и далее типовое оборудование для хлорирования.