➤ Время чтения: ~ 10 мин.
Патогенные бактерии и вирусы, паразитирующие на живущем в воде субстрате, способны вызвать различные тяжелые инфекционные заболевания, такие как брюшной тиф, паратиф, дизентерия, бруцеллез, инфекционный гепатит, острый гастроэнтерит, сибирская язва, холера, полиомиелит, туляремия, конъюнктивит и др. В борьбе с этими и другими вредоносными микроорганизмами поможет стерилизация воды, основные способы которой мы раскроем в данной статье.
Из этой статьи вы узнаете:
- Как происходит стерилизация воды
- Как стерилизуют воду озоном и хлором
- Как стерилизуют воду ультрафиолетом
- Какая необходима установка для стерилизации воды
Как осуществляется стерилизация воды
Практически каждый житель любого российского города скажет, что неприятный запах и привкус водопроводная вода имеет благодаря хлору. При помощи этого химического вещества уничтожаются живущие в воде вирусы, бактерии, иные микроорганизмы. Оно является дешевым, но при этом сильнодействующим ядом. Таким образом, эффект дезинфекции и стерилизации воды достигается без значительных затрат на дезинфицирующий состав.
Начало прошлого века охарактеризовалось появлением альтернативных технологий стерилизации воды. Промышленные установки были произведены практически в одно и то же время в Германии и Франции, а научно эффективность метода была подтверждена в конце XIX века.
В Россию подобные технологии пришли спустя несколько десятилетий. Интенсивность и продолжительность воздействия излучения влияет на жизнеспособность микроорганизмов. Специалистами используются особые таблицы, помогающие в точном расчете необходимых параметров для каждой отдельной установки стерилизации воды.
Такими альтернативными способами стерилизации являются озонирование либо облучение ультрафиолетовым светом.
Читайте также на нашем сайте: Дезинфекция питьевой воды
Стерилизация воды озоном и хлором
Озон – О3, аллотропная модификация кислорода, которая является сильным окислителем химических и иных загрязняющих веществ, разрушающихся в результате контакта с ним. В отличие от молекулы кислорода, молекула озона состоит из трех атомов с более длинными связями между ними. По своей реакционной способности озон занимает второе место, уступая фтору. Озон существует во всех трех агрегатных состояниях. В нормальных условиях – это газ голубоватого цвета с температурой кипения +112 °С и плавления +192 °С.
Для стерилизации воды используется озон, получаемый из атмосферного воздуха в так называемых озонаторах. Выделение озона в этих аппаратах происходит под воздействием электрического разряда.
Повторим, что озон – бесцветный газ с нестабильными молекулами, состоящими из трех атомов кислорода. Через незначительный промежуток времени происходит распад образовавшейся молекулы озона и возвращение к ее естественному состоянию – двухатомной молекуле кислорода. Высвобождающиеся в результате этого процесса атомы кислорода стремятся присоединиться к содержащимся в воде инородным частицам.
Вода в данном случае является средой, способствующей быстрому разложению бактерий и иных органических примесей. Таким образом, кислород становится весьма мощным окислителем, чьи дезинфицирующие свойства во много раз превышают аналогичные свойства иных дезинфекторов, в том числе и хлора. Кроме того, озон не оставляет запаха, полностью разлагается на кислород. Поэтому он более предпочтителен при стерилизации питьевой воды.
Читайте также на нашем сайте:
Для стерилизации прозрачной и чистой ключевой или горной воды, мало загрязненной посторонними органическими примесями, требуется около 0,5 мг/л озона. Расход озона, необходимого для стерилизации воды, поступающей из открытых водохранилищ, составляет до 2 мг/л. В среднем для очистки воды необходимо около 1 мг/л озона.
Длительность процедуры колеблется в пределах от 5 до 15 минут в зависимости от типа установки и ее производительности (чем выше температура, тем более длительным должен быть контакт обрабатываемой воды с воздушно-озоновой смесью).
Поскольку в процессе окисления молекулы озона превращаются в более простые бесцветные частицы, стерилизация при помощи озонирования придает воде голубоватый оттенок, в то время как в результате хлорирования она становится зеленоватой.
Стерилизация методом озонирования является также наилучшим способом обезжелезивания воды. В случаях, когда марганец и железо присутствуют в форме органических соединений или коллоидальных частиц (с размером от 0,1 до 0,01 мкм), обезжелезить воду можно исключительно с помощью озоновой очистки, поскольку органическим соединениям необходимо предварительное окисление.
Польза озоновой стерилизации воды
К основным достоинствам этого способа стерилизации воды можно отнести отсутствие привкуса и запаха, а также весьма ценное свойство самораспада, ведь по окончании обработки озон вновь преобразуется в кислород. В связи с чем практически невозможна передозировка этого газа. Стерилизация воды озоном равнозначна процессу природного очищения воды, протекающему в естественных условиях под воздействием воздуха и солнечного света.
Озон является мощным окислителем с потенциалом окисления 2,06 В. Уничтожение с его помощью патогенных микроорганизмов происходит в 15–20 раз быстрее, чем хлором. Для вируса полиомиелита смертельным является двухминутное воздействие озона в концентрации 0,45 мг/л, в то время как для уничтожения его при помощи хлора потребуется около 3 часов и концентрация дезинфицирующего средства – 1мг/л.
По данным проведенных исследований наиболее устойчивой к воздействию окислителей является кишечная палочка, но и она достаточно быстро погибает при стерилизации воды с помощью озонирования. Этот способ также весьма эффективен в борьбе с возбудителями брюшного тифа и бактериальной дизентерии.
Кроме того, озонирование никоим образом не влияет на химический состав воды, в результате этого процесса не появляются дополнительные посторонние вещества и химические соединения.
Недостатки озоновой стерилизации воды
Поскольку озон является токсичным газом, его вдыхание при высокой концентрации может привести к поражениям органов дыхательной системы. При длительном воздействии озона возможно развитие хронических болезней легких и верхних дыхательных путей. А кроме того, в настоящее время в достаточной степени не изучено влияние на организм человека продолжительного вдыхания микроконцентраций озона.
Эксплуатация любой установки стерилизации воды, использующей озон, нуждается в тщательном контроле техники безопасности, тестировании константы концентрации озона газоанализаторами, а также аварийном управлении чрезмерной концентрацией озона.
Некоторое время назад озонотерапия пользовалась широкой популярностью и считалась средством борьбы с огромным количеством заболеваний. Однако проведенные исследования показали, что одновременно с больными клетками губительному воздействию озона подвергаются и здоровые. В результате живые клетки начинают непредвиденно и непрогнозируемо мутировать. Озонотерапия не закрепила свои позиции в Европе, а в США и Канаде применение этого газа допускается исключительно в альтернативной медицине.
В чистом виде озон является взрывоопасным, угроза взрыва отсутствует при условии, что концентрация газа в смеси составляет не более 10 % или 140 г/м3. Кроме того, озон токсичен, при работе с ним необходимо следить за тем, чтобы его предельно допустимая концентрация в воздухе помещений, где находятся люди, не превышала 0,0001 мг/л.
Читайте также на нашем сайте: Обеззараживание питьевой воды
Продолжение в этом посте: https://zen.yandex.ru/media/id/5a28ffa6f031735fd5f2d24d/sterilizaciia-vody-sposoby-vred-i-polza-chast-2-5b3dbb459d936000a8dcb576
Статья была вам полезна? Помогите каналу, ставьте "палец вверх" и делитесь постом в соцсетях. Для нас это действительно важно.
Оригинал статьи читайте на нашем сайте: https://biokit.ru/blog/stati/sterilizatsiya-vody-sposoby-vred-i-polza/