Не является большим секретом, что вода может быть средой для обитания различных не очень полезных человеку вирусов, бактерий и простейших организмов. В связи с этим существует строгие нормативы, по отсутствию в воде (даже технической, так как она имеет контакт с посудой, продуктами и пр.) патогенной микрофлоры. Давайте немного разберёмся с чем же мы имеем дело:
1. Не патогенные микробы. Эти организмы характеризуются в бактериологическом анализе воды как "ОМЧ" (общее микробное число) или число образующих колоний бактерий в одном миллилитре. Не смотря на безвредность микробов, их избыток в воде ведёт к образованию слизи, появлению неприятного запаха, протуханию воды. Поэтому согласно нормативу их значение не должно превышать 50 КОЕ (образующих колонии единиц).
2. Бактерии группы кишечной палочки. Общие колиформные бактерии и их подвид термотолерантные колифомные бактерии (их выделяют в отдельную группу, так как изначально делается посев именно на эту культуру ввиду лёгкости обнаружения). Сами они по себе безвредны, но служат маркером того, что в воде присутствует фекальное загрязнение, что подразумевает потенциальное загрязнение воды широким спектром паразитов.
В случае если бактериологический анализ выявил в воде кишечную палочку, принято делать более развёрнутый анализ воды для понимания того, какие паразиты могут там присутствовать. Принято смотреть на наличие в воде цист криптоспоридий, цист лямблий, яиц гельминтов, сальмонеллы. Наличие в воде лямблий вызывает заболевание лямблиоз, ну а соответственно из яиц гельминтов выводятся гельминты.
Риск получения неблагополучной с точки зрения микробиологии воды повышается при использовании в качестве источника водоснабжения неглубоких колодцев или же поверхностных водоёмов. Стоки с бытовых канализационных систем как правило никем не обеззараживаются должным образом, что влечёт попадание заражённых воды в верховые воды, а затем в колодцы и водоёмы. В связи с этим рекомендую при копке колодцев соблюдать рекомендации по обустройству (герметизация колец, обсыпка), а также соблюдать рекомендуемое расстояние (20 м) от ближайшего сброса фекальных вод. Кроме того, необходимо хотя бы раз в полгода, а также в период паводков мониторить состояние воды в колодце по показателям ОМЧ и ОКБ. Проводить осмотр шахты колодца на предмет герметичности швов. В случае сдвига колец в воду могут попасть даже мелкие червяки, избавиться потом от которых весьма затруднительно.
В случае использования в качестве источника воды поверхностные источники рекомендует штатно устанавливать систему обеззараживания вне зависимости от результатов бактериологического анализа. Увы, но за переменчивым качеством поверхностной воды можно уследить только в специализированных организациях с соответствующим бюджетом. Частным лицам такие возможности как правило не доступны. Что касается скважин, то толщина грунта защищает от микробиологического загрязнения, однако первичная санация скважины всё равно рекомендуется, так как обсадные трубы и насосное оборудование, устанавливаемое в скважину может быть не очень стерильно.
Перейдём непосредственно к технологиям по обеззараживанию воды. Широкое распространение получил фотохимический метод обеззараживания воды, где вода обрабатывается ультрафиолетовым излучением с длиной воды 254 нм, что влечёт фотохимические реакции в структуре ДНК и РНК микроорганизмов и последующую их гибель. Конструктивно это выглядит следующим образом:
Корпус установки ультрафиолетового обеззараживания представляет собой цилиндр из нержавеющей стали. Цилиндр имеет патрубки входа и выхода воды. Геометрические размеры цилиндра зависят от требуемой производительности установки обеззараживания воды. Обсеменённая микроорганизмами вода входит в полость цилиндра, где облучается ультрафиолетовым излучением. Источник излучения - ультрафиолетовая лампа является расходным элементом (срок выработки порядка 9000 часов). Также зачастую меняют трубку из кварцевого стекла, в которую вставлена лампа. Характеристики ультрафиолетовой лампы зависят от фактических задач. Бывают лампы разной мощности и габаритных размеров. Не смотря кажущие преимущества по сравнению с реагентными методами (о них речь пойдёт ниже), а именно дешевизна, отсутствие окислительного реагентного хозяйства, меньшие хлопоты по обслуживанию этот метод очень капризен с точки зрения качества воды. Так, появление мутности у воды, вызванное как механическими частицами, так и окисляющимися соединениями железа и марганца, органическими соединениями обусловливает поглощение ультрафиолетового излучения и как следствие эффективность обработки падает и идёт проскок по выжившим микроорганизмам. Во вторых, следует учитывать загрязнение кварцевой трубки карбонатом кальция при работе установки на жёсткой воде (как правило такое происходит при жёсткости выше 10 мг-Экв/л). В третьих, использование ультрафиолетового облучения не допускает наличие на линии подачи воды застойных зон (тупиковые врезки), или сред для размножения микроорганизмов (например фильтрующих материалов). Это вызвано тем, что колонии микроорганизмов способны формировать слизь, которая поглощает ультрафиолетовое излучение и часть необлучённых микроорганизмов идёт транзитом через лампу. В связи с этим можно рекомендовать использовать ультрафиолетовые установки только при соблюдении нормативов по их применению на воде постоянного состава при невысокой жёсткости. Для бытовых условий применения эти условия как правило не достижимы, поэтому могу рекомендовать использовать ультрафиолетовые установки совместно с системой дозирования окислителя.
Применение окислителей таких как гипохлорит натрия, пероксид водорода или озона является более надёжным методом дезактивации микроорганизмов. При применении этих методов происходит разрушение (окисление) оболочек микроорганизмов и они погибают.
Что касается времени обработки, то при концентрациях до 200 КОЕ, достаточно времени прохождения воды в объёме последующих фильтров (как мы помним при дозировании окислителей) необходима последующая обработка воды активированным углём для их деструкции. При большем микробиологическом загрязнении время экспозиции может достигать 30 минут и выше.
Наибольшее распространение получило дозирование гипохлорита натрия, ввиду относительной дешевизны и доступности реагента. Озонирование превосходит хлорирование воды по эффективности, но имеет более сложное и дорогое аппаратное решение. Кроме того озон не стабилен и не обеспечивает "консервацию воды", там где это необходимо. Напомню, что при высокой величине "перманганатной окисляемости" воды её обработка гипохлоритом натрия запрещена.
Аппаратное решение по дозированию гипохлорита натрия мной уже приводилась в других статьях - это мембранные или перестальтические дозаторы, обеспечивающие пропорциональную подачу определённого объёма окислителя согласно сигналу импульсного расходомера. Разумеется настройки дозирования производятся согласно химического и бактериологического анализа воды.
Надеюсь, что эта публикация была полезна.