Суды түссіздендіру

Түссіздендіру - судағы жүзінді заттарды азайту жолымен судың лайлылығын жою. Судың лайлылығы әсіресе жауын- шашынды кезеңде беткі суларда 2000-2500 мг/л жетеді.(шаруашылық ауыз судағы нормасы 1,5 мг/л). Судағы жүзінді заттардың қоспасы түрлі дисперсті коллоидты жүйелерден құралады. Кестеде дисперстілігі әртүрлі бөлшектердің 100 °С. температурадағы шөгу жылдамдығы көрсетілген.

Кесте 1.1 - Дисперстелу дәрежесі әртүрлі бөлшектердің шөгу жылдамдығы.

Бөлшек диаметрі, м Бөлшектің аталуы Шөгу жылдамдығы, мм\с Шөгу уақыты 1 м тереңдікке
10-2 Ірі құм 10 с
10-3 Майда құм 2 мин
10-4 Лайлы батпақ 0,154 2 с
10-5 Саз 0,00154 7 күн
10-6 Майда саз 0,0000145 2 жыл

Жұқадисперсті коллоидты бөлшектер, аттас электр зарядына ие бола отырып, өзара тебіледі және осының әсерінен ірілене алмай тұнбаға түсе алмайды. Судағы жұқадисперсті қоспалардың мөлшерін азайтатын әдістердің практикада кеңінен қолданылатын әдісі оларды ары қарай тұбаға түсіріп және сүзе отырып коагуляциялау. Ол үшін бастапқы затқа коагулянттар қосады.Олардың ерекшелігі коллоидты бөлшектерге қарсы зарядталған. Суға қосқанда жекелеген коллоидты бөлшектердің электролиттік потенциалы біртіндеп төмендей бастайды. Молекулалық тартылыс күштерінің әсерінен бұл бөлшектер жабысып, іріленіп тұнбаға түседі. Коагуляция процесі жай көзге көрінетін ұлпалардың түзілуімен және олардың сұйық ортадан бөлінуімен аяқталады. Тұнбадағы ұлпалар қозғалғанда өзінің бетінде жүзінді заттарды адсорбциялайды.Сөйтіп тұнбаға түсу мүмкіндігіне қарай судың біртіндеп түссізденуі жүзеге асырылады.

Суды хлорлау. Суды зарарсыздандырудың химиялық әдістерінің арасында қазіргі уақытта зарарсыздандырудың ең үнемді әдісі ретінде хлорлау ең таралған әдіс болып табылады. Тәжірибеде Cl2 газ тәрізді хлор, ClO2 хлор диоксиді, сондай-ақ тұтыну орнында электролиз әдісімен алынатын хлорлы агенттер (натрий гипохлориті, кальций гипохлориті және басқа) қолданылады. Хлорлы әк және кальций гипохлориті соңғы уақытта елеусіз және судың аздаған мөлшерін (негізінен тазартылған сарқынды суларды) зарарсыздандыру үшін ғана қолданылып келеді, себебі құрамында осындай хлор бар реагенттерді қолдана отырып, зарарсыздандыру сонымен бірге тазартылатын суды әртүрлі заттармен ластануына алып келеді.



Хлор суда еріген кезде тез ыдырайтын хлор қышқылы пайда болады

Cl2 + H2O D HOCl + HCl.

Ыдырау барысында хлор қышқылы HOCl D H+ + OCl- иондарына ыдырайды.

OCl- ыдырау барысында одан әрі бөлінетін атомарлы оттегі ең бактерицидтік әсер етеді.

Суды ClO2 хлор диоксидімен өңдеу кезінде қалған бактериялардың өмір сүруге қабілетті клеткаларының проценті байланысудың бірдей уақыты кезінде сондай шоғырланған газ-хлорды қолдануға қарағанда біршама аз. ClO2 микробқа қарсы тиімді әсер өлшенген заттардың шоғырлануына байланысты 0,1-ден 0,5 мг/дм3 дейінгі мөлшерде байқалады. Алайда қалқыған және еріген күйлеріндегі органикалық қосылыстармен судың ластануын арттыру хлор диоксидінің инактивті әсерін азайтады және суды аса сенімді зарарсыздандыру үшін реагенттердің мөлшерін 2-4 есе арттыру қажет. Суды өңдеген кезде ClO2 қолданудың кемшіліктері бір жағынан жанама өнімдер - хлориттер мен хлораттардың пайда болуы, ВОЗ деректері бойынша олар метгемоглобин құрайтын қосылыстарға жатқызылған, басқа жағынан хлор диоксидін алуы күрделілігі және қымбаттылығы, оның жарылыс қауіптілігі болып табылады.



Патогендік бактерияларға қатысты жоғары тиімділікке, өңдеуден кейін осы бактериялардың қайта көбеймейтініне қарамастан қалдық хлордың 1,5 мг/дм3 мөлшерімен хлорлау вирустарға, қарапайым цисталарға және лямблийлерге қатысты қажетті эпидемиялық қауіпсіздікті қамтамасыз етпейді. Хлоррезистентті микрофлора: E.coli, Pseudoтопоdaceae, Klebsiellae, Proteae хлорға тұрақты нысандардың тіршілік ететіні белгілі, олар сумен жабдықтау мен су бұрудың қалалық жүйелерінің тұрақты құрамдауыштары болып табылатын шартты түрде патогенді және патогенді микроорганизмдерге жатады.

Хлорлауды қолдану судың бактериалды ластануын азайтады, бірақ вирастардың жұғу қауіпін сақтайды және оның теріс экологиялық салдары бар.

Хлорлаудың теріс қасиеті хлорорганикалық қосылыстар: тригалогенметандардың, хлорфенолдардың, п-нитрохлорбензолдардың, хлораминдердің, сондай-ақ диоксидтердің пайда болуы болып табылады, олар су айдындардың суындағы табиғи фенолды қосылыстардың суға жіберілетін хлормен өзара әрекеттесуі кезінде пайда болады. Көптеген зерттеулердің деректері бойынша хлорорганикалық қосылыстар адамға жоғары уыттылығымен, мутагендігімен, канцерогенділігімен әсер етеді. Олар су түбiндегi шөгiндiлерде, суда тіршілік ететіндердің жасушаларында жинала алады және ақырында адамның организміне түседі. Олар биологиялық ыдырауға өте төзімді болып келеді және шығару (түсіру) орнынан бастап өзенді ағыс ыңғайымен елеулі қашықтықтарға ластайды. Хлорлау кезінде сондай-ақ хлораминдер пайда болады, осы заттар ең аз шоғырланған кездің өзінде су организмдерінің қатты физиологиялық өзгертеді және оларды жояды. Таяуда тірі организмдерге өте уытты хлордибензопарадиоксиндер, фурандар сияқты жаңа қосылыстар анықталды және теңестірілді, олардың ластану көзі хлорорганикалық өндірістердің өнімдерін пайдаланатын өнеркәсіптік өндіріс, халыққа тұрмыстық қызмет көрсететін кәсіпорындар (химиялық тазарту орындары) болып табылады. Диоксиндер мен фурандар биологиялық қышқылданбайтын заттар болып табылады және олар қазіргі уақытта жұмыс істеп тұрған коммуналдық және өнеркәсіптік тазарту құрылыстарында тазартылмайды. Хлорлаудың елеулі кемшілігі (әсіресе ірі және орташа тазарту құрылыстары үшін) хлорлы шаруашылықтың жоғары дәрежеде қауіпсіздігі мен сенімділігін қамтамасыз ету қажеттілігі болып табылады. Шаруашылық ауыз сумен жабдықтау үшін пайдаланылатын бұлақтардың суын хлорлау үшін көрсеткіштерді белгілеу мақсатында, сондай-ақ хлорлау режимі жөнінде негізгі ережені әзірлеу үшін су көзін алдын ала санитарлық және эпидемиологиялық тексеру жүргіледі, ол қолданыстағы нормативтерде көзделген бағдарламаға сәйкес орындалады.

Хлорлау үшін хлордың жұмыс мөлшерін белгілеу үшін тәжірибелі жолмен суды зарарсыздандырудың нәтижесі және қалған белсенді хлордың мөлшері анықталады, ол судың сіңіру шамасына байланысты болады. Суды зарарсыздандыру үшін хлордың таңдалған жұмыс мөлшері тиісті бактерицидті нәтижені қамтамасыз етуге тиіс, яғни өңделген судағы ішек таяқшалардың саны 1 литрде 3-тен артық болмауы тиіс, судың хлормен байланысқан кезеңінен кейін (кемінде 30 мин.) бактериялардың жалпы саны 1 миллилитрде 100-ден артық болмауы тиіс. Бұл ретте қалдық хлордың құрамы кемінде 0,3 немесе 0,5мг/литрден аспауға тиіс.

Кейбір бұлақтардың, көбінесе ашық бұлақтардың суын хлорлау кезінде зарарсыздандырудың тиісті нәтижесін алу қажеттілігіне сонымен қатар органолептикалық қасиеттеріне (иіс пен дәм) қатысты судың гигиеналық талаптарға сәйкес келуіне байланысты қиыншылықтар туындауы мүмкін. Мұндай жағдайларда зарарсыздандырудың қандай да бір арнайы тәсілі қолданылады, оларға мыналар жатады:

а) екі рет хлорлау, яғни хлорды тазарту құрылыстарына дейін алдын ала бірінші көтергіштің сорғыш су тартқыштарына жіберу (әдетте 3-5 мг/л мөлшерінде) және соңғы рет сүзгілерден кейін (әдетте 0,7-2 мг/л мөлшерінде); бастапқы судың өте анық түсі кезінде, оның құрамында органикалық заттар мен планктонның көп болуы кезінде қолданылады;

б) преаммонизациялау арқылы хлорлау, яғни хлорды жіберудің алдында тікелей суға аммиак пен оның тұздарын жіберу (әдетте аммиак мен хлор мөлшерінің 1:4, 1:10 арақатынасы кезінде). Бұл ретте зарарсыздандыру байланысқан хлор (хлораминдер) есебінен қамтамасыз етіледі. Осы әдіс суды хлормен өңдегеннен кейін пайда болатын ерекше иістердің алдын алу үшін қолданылады. Преаммонизациялау кезінде судың хлормен байланысуы кемінде 1 сағат болуы тиіс.;

в) аса хлорлау, яғни артық хлорды кейіннен байланыстыра отырып, хлордың 10-20 мг/л мөлшерін жіберу; бактериялық ластануы белгіленген шектен асатын су көздерін мәжбүрлі пайдаланған жағдайда, бас тоған орнынан алынған 1 л судағы ішек таяқшаларының орташа саны 10000 артық болған кезде қолданылады. Бұдан басқа, бастапқы суда фенолдар болған жағдайда хлорфенолды иістің пайда болуын болдырмау үшін қолданылады.

г) кейін бөліну мөлшермен хлорлау, яғни қалдық хлордың қисық сызығындағы орнын ескере отырып; бұл ретте суды зарарсыздандыру еркін хлормен жүргізіледі, ол байланысқан хлорға (хлораминдер) қарағанда тиімдірек болып келеді; негізінен бастапқы судың өте бактериялды ластануы жағдайында қолданылады.

д) хлордың екі тотығын пайдалану да зарарсыздандыру тиімділігін арттыру және судағы ерекше иістерді болдырмау үшін ұсынылып отыр.

Ауыз судың нормативтік талаптарға толық сәйкес келуіне кепілдік беретін хлорлаудың қандай да бір тәсілін таңдау суды тазарту және зарарсыздандыру бойынша өндірістік тәжірибені ескере отырып, қайнамаған және өңделген суды санитарлық-химиялық, санитарлық-бактериологиялық және технологиялық талдаудың негізінде суды тазарту станциясының әкімшілігі жүзеге асырады. Су құбырының әкімшілігі суды хлормен өңдеу әдістемесі бойынша негізгі ережелерді белгілейді, оған хлорды пайдалану схемасы, реагенттерді мөлшерлеу және судың шығыстарына байланысты хлорлау кестелері жатады. Осы негізгі ережелер МСЭҚ-тың жергілікті органдарымен келісіледі. Суды тазарту станциясы мен тарату желісінде судың сапасына зертханалық-өндірістік бақылауды нормативтік талаптарға сәйкес су құбырының әкімшілігі және ведомстволық зертхананың күші мен құралдары қамтамасыз етеді. Суды желіге жіберудің алдында қалдық хлорды анықтау әр сағат сайын жүргізіледі, ал ашық су айдындарынан сумен жабдықтау жүйелерінде әр 30 минут сайын жүргізіледі; қалдық хлорды кезекті анықтаумен қатар сонда тәулігіне кемінде 1 рет бактериялық талдауға сынама іріктеледі.

Шаруашылық-ауыз су мұқтаждары үшін су құбыры арқылы жіберілетін суды хлорлау тиімділігіне санитарлық-зертханалық бақылауды бас тоғанның ең ерекше орындарында (сорғы станциясына жақын жерде, ең алыстағы, ең дөң жер, тұйық жерлер, су алу колонкалары) ЖКБ және ТКБ мен бактериялардың жалпы санын анықтау жолымен МСЭҚ-тың құрылымдық бөлімшесі жүргізеді. Сынамаларды іріктеу пункттері мен талдаудың жиілігі МСЭҚ-тың жергілікті құрылымдық бөлімшелері бекітетін кестелерде анықталады. Судағы калдық белсенді хлордың мөлшерін анықтау «Ауыз суы. Белсенді хлордың болуын анықтау әдістері» МСТ 18190-72 бойынша йодометрикалық әдіспен немесе қызғылт сары метил арқылы титрлеумен орындалады, оларға 2-қосымшада сипаттама берілген. Йодометрикалық әдісті қолдану белсенді хлордың кемінде 0,5 мг/л шоғырлануы кезінде, қызғылт сары метил арқылы титрлеу – азырақ шоғырлануында қолайлырақ. Ірі су құбырларында қалдық хлорды анықтау үшін автоматты талдауыштарды, атап айтқанда судағы қалдық хлордың үздіксіз тіркелуін қамтамасыз ететін фотоэлектронды жүйелерді қолдану орынды. Хлорлау тәжірибесінде белсенді хлордың негізгі нысандарын бөлек анықтау қажеттілігі туындап тұр, атап айтқанда кейін мөлшермен хлорлау кезінде (еркін хлор) және хлораммонизациялау кезінде (байланысқан хлор). Еркін хлорда салыстырмалы түрде тез дезинфекциялау әсері бар, оған қарағанда байланысқан хлордың тиімділігі азырақ. Олардың жеке санын анықтау үшін парааминодиметиланилинді қолдануға негізделген әдіс пайдаланылады (2-қосымшаны қарау керек). Ауыз судың халықаралық стандарттарында сондай-ақ ортотолидин-арсенитті әдіс ұсынылған, ол ТМД елдерінде осы уақытқа дейін қолданылмаған.

Суды хлорлау жұмыстарын орындаған кезде қауіпсіздік техникасы бойынша шаралар сақталады. Хлор мен аммиактың қорларын сақтау шарттары қолданыстағы Санитарлық ереже мен Хлорлы шаруашылықты ұйымдастыру қауіпсіздігі ережесінің талаптарына жауап беруі тиіс. Бұл ретте аммиак хлордан оқшау тұрып сақталуы тиіс. Хлорлы әктің қорларын тек зақымданбаған қалыпты орамада, құрғақ, қараңғы және жақсы желдетілетін, жабық қоймалы үй-жайларда, ауаның 20°С аспайтын температурасында сақтауға рұқсат беріледі. Хлорлы әкпен жарылғыш және тұтану қаупi бар заттарды, жағар майларды, тағам өнімдерін, металл бұйымдарын және газды баллондарды сақтауға рұқсат берілмейді.

МСЭҚ органдары су құбырларын жоспарлы зерттеу кезінде, сондай-ақ бекітілген кестеге сәйкес су құбырының зертханасында анықталатын су сапасының санитарлық-эпидемиологиялық параметрлерін талдау бойынша кәсіпорынның судың сапасын зертханалық-өндірістік бақылау ережесінің сақталуын, оның ішінде кәсіпорында қабылданған зарарсыздандыру технологиясының орындалуын тексереді. Су құбырының бас құрылыстарының санитарлық жай-күйін жақсарту жөніндегі, суды өңдеу және оның сапасын жақсарту әдістемесі жөніндегі барлық ескертулер мен ұсыныстар белгіленген нысандағы арнайы журналға енгізіледі, ол су құбырының станциясында сақталады. Станцияның жұмысын өндірістік бақылау үшін ведомстволық зертхана болмаған кезде (шағын су құбырларында) лаборанттың штаттық лауазымы қарастырылған, ол хлорлаудың дұрыстығына бақылауды жүргізеді және жеңіл талдауларды орындайды (хлорлы әкте, дайындалған хлорлы ерітінділерде белсенді хлордың болуы, судағы қалдық хлорды анықтау және басқа).

Белгілі дезинфектанттардың (хлор, хлор диоксиді, озон) ең жақсы қаситтерін қамтитын суды зарарсыздандырудың әдістері де белгілі. Оларға электролизді құрылғылар шығаратын оксидант қосылысының ерітіндісімен суды зарарсыздандыру технологиясы жатады. Алайда осы технологияны пайдаланған кезде қосылыстың құрамына кіретін залалсыздандыратын агенттерге тән жоғарыда жазылған теріс жақтарын ескеру қажет.

Уытты хлорды тасымалдау, сақтау және дайындау қиынған соғатын су тазарту станцияларында суды хлорлау үшін натрий гипохлориті NaClO пайдаланылады. Оны станцияда ас тұзының ерітіндісін электролиз процесінде алады. Электролизді қондырғы тұздың шоғырланған ерітіндісінің багінен (ерітінді бак), электролизді ваннадан (электролизёр), гипохлориттің ерітіндісін жинақтаушы-бактен, тегістегіштен және басқару блогынан тұрады. Ерітінді бактер кемінде екеу болуы тиіс, олардың жиынтық көлемі 24 сағат бойы қондырғының үздіксіз жұмысын қамтамасыз етуі тиіс. Тұзды дымқыл күйінде сақтау кезінде ерітінді бактердің көлемі 1 т тұзға 1,5 м3 есебімен қабылданады. Қоймада тұзды құрғақ күйінде сақтауға рұқсат беріледі, бұл ретте тұздың қалыңдығы 2 м аспауы тиіс. Ерітінді бакте қоюлығы 200-310 г/л жақын ерітінді дайындалады. Оны араластыру үшін механикалық құрылғылар және циркуляциялық сорғылар қолданылады. Электролизёрлер ағынды және ағынсыз үлгіде болуы мүмкін, соңғылары кеңінен қолданылады. Олар ішінде қатпарлы электродтар орнатылған ванна болып келеді. Электродтарды, әдетте графиттілерді тұрақты тоқтың желісіне қосады. Электролизді ваннада тұз, сондай-ақ су диссоциацияланады. Ащы натр NaOH хлорноватистті қышқыл HclO реакциясы нәтижесінде натрий гипохлориті NaClO пайда болады. Ағынсыз үлгідегі электролизёрдің электродаралық кеңістігінде электролиттің тығыздығы ваннаның қалған көлеміне қарағанда оның газды көбіршіктермен толуы нәтижесінде азырақ болады, сондықтан ерітінді айналады - электродтар арасында жоғары көтерілетін, ал қалған ваннада - электролиттің төмен ағатын ағыны. Айналу ас тұзының барлық ерітіндісі толық электролизденгенше дейін жалғасады. Кейін электролизді ванна босатылады және NaCl ерітіндісінің жаңа мөлшерімен толтырылады. Электролизёрдің жұмысы кезінде пайда болған NaClO ыдырауын азайту қажет. Ол үшін электролиз процесін ваннада электролитті араластырмай төмен температурада және анодтағы тоқтың көп берілу жиілігімен жүргізіледі.

Электрохимиялық жандандыру жүйесінің негізгі элементі электрохимиялық реактор (ЭХР) болып табылады. ЭХР-де жүретін химиялық процестер судың физикалық және химиялық қасиетін өзгертеді. Катодты камерада суда жоғары активті қалпына келтірушілер көбейеді, бұл металдардың ерімейтін гидроксидтерінің пайда болуына алып келеді. Бұдан басқа катодты камерада көп зарядты катиондар тікелей қалпына келтіріледі. Бұл процестер ауыр металдар иондарының болуынан туындайтын судың уыттылығын біршама азайтады. Катодты судың қышқылдандыратын-қалпына келтіретін әлеуеті (ҚҚӘ) 800 мВ мәніне жетуі мүмкін. Сонымен, қандай да бір химиялық қосылыстарсыз толық биоүйлесімділігін сақтаған кезде су тиімді антиоксидантқа айналады.

Анодтық камерадағы суда тиімділігі жоғары тотықтырғыштар көбейеді. Органикалық заттардың суда бұзылуының барлық белгілі процестерінің ішіндегі ең пәрмендісі анодтағы электролитті тотығу болып табылады. Фенолдар, микробті уыттар және басқалар сияқты зиянды органикалық қосылыстар жай және қауіпсіз заттарға ыдырайды.

Анодта пайда болатын және тотығу реакциясына қатысатын анодты судың жоғары ҚҚӘ (+1200мВ) және белсенді хлор қосылыстарының ерекше нысандары уытты хлорорганикалық заттардың пайда болу мүмкіндігін болдырмайды және диоксиндердің толық тотықтырғыш деструкциясын қамтамасыз етеді. Электродтарда суды электролиздеу кезінде судың молекулалары тотығады және қалпына келеді. Барлық түрлер мен нысандардағы микроорганизмдер суды анодты өңдеу кезінде тотықтырғыш деструкциядан өтеді (жойылады) және жай, уытсыз құрамдас бөліктерге, атап айтқанда суға және көмір қышқыл газға ыдырайды.

Суды озонмен тазарту. Оттегінің қосылыстарын пайдалана отырып, суды зарарсыздандырудың ең таралған химиялық әдісі озонмен тазарту болып табылады. Озонмен тазарту технологиясының негізін қалаушы Франция болып табылады, ол 1997 жылы суды дайындауда озонды тиімді пайдаланудың жүзжылдығын атап өтті. АҚШ пен Жапонияда ауыз су мен өндірістік сарқынды суларды өңдеу кезінде Сl2 орнына тотықтырғыш ретінде О3 қолдану кеңінен тарап жатыр. АҚШ-та биохимиялық тазартқаннан кейін сарқынды суларды тазартқанға дейінгі құрылыстарда О3 қолдану кеңінен таралған. Озонда неғұрлым бактерицидті, вирулицидті және спороцидті әсері бар. Жоғарғы тотықтырғыш әлеуетінің нәтижесінде озон көптеген минералдық және органикалық заттармен өзара әрекеттеседі, бактериялардың клеткалы мембраналарын және жақтарын, тотықтырғыш-қалпына келтіру жүйесін және олардың протоплазмасын бұзады, бұл микроорганизмдердің инактивациясына алып келеді. Соңғы кезеңде сарқынды суларды озонмен өңдеу оларды тазартудың ең жоғарғы дәрежесін алуға, әртүрлі уытты қосылыстарды зиянсыз етуге мүмкіндік береді. Алайда, көптеген зерттеушілердің деректері көрсетіп отырғандай таза судағы осындай микроорганизмдер үшін озонның мөлшеріне қарағанда сарқынды судағы вирустарды инактивациялау үшін озонның едәуір жоғары мөлшері қажет. Сарқынды суларды озонмен зарарсыздандыруды оны сүзгілерде тазартқаннан кейін немесе физика-химиялық тазартқаннан кейін пайдалану орынды, осы тазарту өлшенген заттардың құрамын кемінде 3-5 мг/дм3 дейін және ОБТтолық 10 мг/дм3 дейін азайтуды қамтамасыз етеді. Озонмен зарарсыздандыру кезіндегі қағидатты қиындықтар уытты жанама өнімдердің пайда болуына, озонның суда аз еритіндігіне, өзінің жоғары уыттылығына және жарылыс қаупіне байланысты болып тұр. Судағы органикалық қосылыстарды озонолиздеу өнімдерінің уыттылығы бойынша мәліметтер тіпті шектелген және қайшы келеді, себебі олардың азғантай бөлігі ғана теңестірілген. Сарқынды суларды озонмен тазарту бактериялар үшін көміртегінің қол жетімді көздері болып табылатын судағы биоыдырайтын органикалық қосылыстардың пайда болуы салдарынан микроорганизмдердің қайтадан өсуіне ықпал етуі мүмкін. Химиялық әсерден басқа озон өзін флокулянт ретінде де танытады, бұл өлшенген бөлшектерді коагулирлеу үшін суды механикалық өңдеген кездің өзінде оны қолдануға мүмкіндік береді. ПАВ-озонды технология - қатты және орташа ластанған суларды тазарту технологиясы, ол үш процесті: тотығу, коагулирлеу және флотацияны бір мезгілде қамтиды. Технологияның мәні ластануларды озон-ауа қосылысымен жіңішке флотациялауға негізделген. ПАВ-озонды технология әдісімен өңдеуге түсетін сарқынды сулардағы қалқып тұрған заттар шоғырлануының кең шектерде ауытқуы кезінде аммонилі және нитратты азот, ауыр металдардың иондары, мұнай өнімдері бойынша тазарту дәрежесі төмендейді. Өлшенген заттар мен оларды тотықтыру өнімдерімен өзара әрекеттесу үшін озонның елеулі бөлігін жұмсау химиялық өнеркәсіптің сарқынды суларына тән ластанулардың тотығу тереңдігіне, зарарсыздандыру нәтижесіне әсер етеді.

Сонымен қатар, суды дайындау және суды тазартудың үлкен станцияларында озонды пайдаланған кезде техникалық және экономикалық сипаттағы қиындықтар, үлкен өндірістік алаңдарға қажеттілік туындайды. Озонмен тазартатын станциялардың жұмыс істеуі кезінде елеулі пайдаланылатын шығыстар ең бастысы озонды (өндірілетін озонның 12-22 кВтч/кг), қосалқы жабдықты (станцияның электр энергиясын жиынтық тұтынуы озонның 30-40 кВтч/кг жетеді және одан да асады) синтездеу процесінің жоғары энергия сыйымдылығымен, сондай-ақ қызмет көрсететін персоналдың күтіп-ұстауға жұмсалатын елеулі шығындармен анықталады.

Суды зарарсыздандырудың басқа химиялық әдістері. Сарқынды суларды зарарсыздандыру тәжірибесінде хлордың қосылыстарынан басқа, тотықтандыру белсендігі бар бром мен йодтың қосылыстарын пайдаланылады. Жоғары тотықтандыру қасиеттері галоидаралық қосылыстарда бар. Бром хлоридінің судағы химиялық әрекеті хлордың әрекетіне ұқсас болып келеді. ВгСl миллисекунд ішінде сумен реакцияға түсудің нәтижесінде гипобромовті қышқыл пайда болады және ол аммиакпен тез қосылады, бұл ретте бромаминдер пайда болады. Олар бактерицидті және вирусқа қарсы белсенділігінде хлораминдерден едәуір басым болады. Қазіргі уақытта бром препараттары жүзу бассейндерінің суын зарарсыздандыру үшін қолданылады, йод дербес зат ретінде жабық жүйелердегі, атап айтқанда ғарыш станцияларының тіршілікпен қамтамасыз ету жүйелеріндегі суды зарарсыздандыру үшін пайдаланылады. Сарқынды суларды зарарсыздандыру үшін борм мен йод қосылыстарын пайдаланудың перспективалығына қарамастан олар, бір жағынан құны жоғары болғандықтан, басқа жағынан уытты әсері және алыс әсері бар йод және бромның пайда болу мүмкіндігінен кең қолданылған жоқ. Бактерицидті әсерімен құрамында оттегі бар таралған реагент калий пермаганаты болып табылады. Осы реагент органикалық және органикалық емес заттармен өзара әрекеттеседі, бұл оның дезинфекциялау әрекетіне кедергі келтіреді, нәтижесінде ол хлор мен озонға қарағанда едәуір төмен болып шығады.

Қазіргі уақытта сарқынды суларды және сондай-ақ ауыз суларды өңдеген кезде уытты өнімдерді болдырмай экологиялық таза процестерді жүзеге асыруын қамтамасыз ететін зарарсыздандыру агенттері ретінде сутегі пероксидіне де қызығушылық артты. Алайда Н202 едәуір жоғары шоғырлануында ғана бактерияларға инактивті әсер етеді. Мұндай мөлшерлер зарарсыздандыруға жұмсалатын үлкен шығыстарға, сондай-ақ құрамында жоғары сутегі пероксиді бар сарқынды сулардың төгілуіне алып келеді, ол үшін қатаң түрде шекті рұқсат берілген шоғырланулар белгіленген: мәдени-тұрмыстық және балық шаруашылығы мақсатындағы су айдындарында тиісінше 0,1 и 0,01 мг/дм3.

Сілтілі реагенттерден сарқынды суларды зарарсыздандыру үшін әк шектеулі қолданылып келеді. Сарқынды сулардан аммонилі азотты желдетіп кептірумен бірге әдетте әктеу қолданылады. Сарқынды суларды өңдеу кезінде қажетті гигиеналық нәтижеге реагенттердің көптеген мөлшерін пайдаланған кезде қол жеткізіледі, оның салдарынан тұнбаның көптеген мөлшері пайда болады. Осы факт микрофлораға салыстырмалы түрде баяу әсер ету сияқты әктеудің қолданылуын елеулі шектейді және оны орташа, ірі станцияларда пайдалану үшін қолайсыз қылады.

Аз таралған реагент сірке (пероксисірке, перусірке) қышқылы болып табылады. Англияда жүргізілген тәжірибелі-өндірістік сынақтар оның тиімділігі төмен екенін көрсетті, аталған әдіс осы уақытқа дейін өндіріске енгізілген жоқ.

Тағы бір реагент «Дезавид-СТОК» болып табылады, қалалық, өнеркәсіптік, сарқынды және айналма сулары мен жабдықты салқындату жүйелерін тазартуға және зарарсыздандыруға арналған зат. Оның негізін органикалық полимерлер құрайды, олар грамдұрыс және грамбұрыс бактерияларды жояды, сондай-ақ вирулицидті және фунгицидті әсері бар гуанидиновті қосылыстар негізінде суда жақсы еритін полиэлектролиттер. Полимерлерде оң зарядтың болуы оларға катионды үлгідегі флокулянттің қасиетін береді, бұл өңделетін судың органолептикалық қасиетін жақсартуға ықпал етеді. Өзеннің суын зарарсыздандыру үшін «Дезавид-СТОК» сынау кезінде хлормен және натрий гипохлоритімен салыстырғанда зарарсыздандыру нәтижесі («СанЕжН» сәйкес) 0,4 мг/л мөлшерінде байқалды, ал нақты ОМЧ, ОКБ, ТКБ, стафилокок, сальмонела, колифаг, Psendomonas Aeruginosae, сульфитредті клостриди сияқты микроорганизмдердің 100 %-ға инактивтелуі препараттың бір реттік мөлшері 1,5 мг/л (хлорда - 3-4 мг/л, натрий гипохлоритінде - 2-2,5 мг/л) кезінде басталады. Сарқынды сулар мен нөсер ағымының суларын дезинфекциялау кезінде заттың 100 % бактерицидті нәтижесіне 10 минут өңдегеннен кейін қол жеткізуге болады. Бұл ретте сарқынды сулардың құрамы елеулі өзгереді: иістердің кетуімен және түстің жақсаруымен қатар, тез тотығатын органикалық қосылыстардың құрамы 90 % дейін, фенолдар мен СПАВ - 55 % дейін азаяды, бұл сарқынды суларды сапасы бойынша жер үстіндегі су айдындарының суына жақындатады. Қатты уыттылығының параметрлері бойынша зат қауіптілігі төмен заттардың 4 санатына жатады. Аз ұшатындықтан ингаляциялық қауіптілігі төмен. Пайдаланылатын мөлшерлерде сенсибилизді әсер жоқ, гонадоуытты, иммуноуытты, эмбриоуытты, мутагендә және канцерогендә нәтижесі болмайды.

Ұсынылған мөлшер (1,5-8 мг/л) зарарсыздандырылатын сулардың құрамына және қасиетіне, нақты тазарту құрылыстарындағы тазарту және зарарсыздандыру технологиясына байланысты. Байланысу уақыты кемінде 60 минут. «Дезавид-СТОК» мынадай сипаттамалар тән:

· хлор, альдегидтер, фенолдар сияқты және басқа уытты құрамдас бөліктер мүлдем жоқ;

· рН - 6±1;

· өңделетін бетке микроорганизмдердің қайта жұғуынан ұзақ мерзімге қорғауды қамтамасыз етеді;

· тазарту құрылыстарының қосымша жабдығын және суды зарарсыздандыру технологиясын өзгертуді талап етпейді;

· өңделетін су ластанудың және сапаның кез келген деңгейінде тиімді;

· суды дайындау, су құбыры жүйелерінің және жабдықтың биоқаптап өсуін болдырмау;

· су объектілері суларының табиғи өздігінен тазару процесінің (биосүзгілер, септиктер, аэротенктер) бұзылуын тудырмайды;

· уытты канцерогендерді болдырмайды;

· қатты флокулятивті әсері бар;

· аз мөлшерде жұмсалады;

· адамдарға арнайы дайындықсыз жеке қорғау құралдарынсыз олармен жұмыс істеуге мүмкіндік береді;

· ұзақ сақтау мерзімімен;

күтіп-ұстауға және сақтауға шығындар аз кетеді, өндіру үшін мамандандырылған кәсіпорындарды, сақтау үшін арнайы жабдықталған орындарды, тасымалдау үшін арнайы құралдарды талап етпейді;

пайдалануда, сақтауда және тасымалдауда жеңіл және қауіпсіз;

адам, флора, фауна және қоршаған орта үшін қауіпсіз.

Соңғы жылдары биоцидті жоғары молекулярлық полимерлі қосылыстар негізінде қышқылданбайтын зарарсыздандыру реагенттерін пайдалана отырып, суды дайындаудың жаңа тәсілі әзірленді. Осы заттардың қасиеттеріне синтез жасау, зерделеу бойынша жүргізілген көп жылдық зерттеулер «Акватон» реагенттері атауымен патенттелген гуанидті топтар негізінде биоцидті полимерлерді алудың тиімді технологиясын әзірлеуге мүмкіндік берді. Оларға жоғары бактерияға қарсы, вирулицидті, альгицидті әрекет тән. «Акватон» реагенттерінің биоцидті әрекеттерінің тетігі мынадан тұрады. Микроорганизмдерде теріс жиынтық электрлік заряд болғандықтан, биоцидті реагенттің оң зарядталған иондарын өзіне тартады, олар микроорганизмдермен жанасады, клеткалы мембрананың бетіне сіңеді, оның бұзылуына алып келеді және клетканың ішіне кіреді. Микробты клетканың ішінде полимер ферменттердің биологиялық белсенділігіне шектейді, нуклеинді қышқылдар мен ақуыздар өндіру қабілетіне кедергі келтіреді, сондай-ақ микробты клетканың тыныс алу жүйесін қысым көрсетеді. Нәтижесінде препараттың осы әсері микроорганизмді жояды. «Акватон» реагенттерінің маңызды ерекше қасиеті болып судың микрофлорасын инактивтеу кезінде тотығудың суда еритін өнімдерінің пайда болмайтыны табылады. Олар судағы органикалық қосындылармен бірге жапалақ құрылып, тұнбаға түседі. Реагенттердің аз қоспалары (қатты фазаның массасынан мыңдық немесе миллиондаған мөлшері) судан қатты металдарды, нитраттарды, пестицидтерді, ішінара карбонаттар мен сульфаттарды жояды. Ерімейтін нысанға ауысқан ластануларды алшақтау үшін тұндырғыштардағы тұнбаларды, қалқып тұрған қабаттағы ағартуды немесе құмды жүктемелер арқылы сүзгілеу қолданылады. Сулы ортада «Акватон» полимері судағы бактерияларға, вирустарға қарсы, сондай-ақ қаптап өсетін биоценоздың - микромицеттер, ашытқылар, споралар түзгіш зеңдер және балдырлар құрамдас бөліктеріне қарсы тиімділігі бірдей. Суды асептерлеу үшін судың химиялық құрамына және оның микробты тұқымдануына байланысты мөлшерлейтін құрылғылардың көмегімен полимерді енгізген кезде оның 1-3 мг/л мөлшері ұсынылады.

Жабдықтың айналу жүйелеріндегі балдырлар клеткаларының тіршілік етуі 0,2-1,0 мг/л шоғырлануында «Акватон» ерітіндісімен толтыру кезінде тоқтатылады. Биоқаптап өскен кезде (кілегей, балдырлар) жабдық 1 тәулікке арналған мерзімге 10-15 мг/л ерітіндімен толтырылған кезде толық тазартылады. Беттерді зарарсыздандыру құрамында реагенті бар су ерітінділерімен байланысқан кезде әртүрлі объектілерде биоцидті полимерді адсорбциялау арқылы жүргізіледі. Бұл заттарды батыру немесе ыдыстарды толтыру әдісімен олардың беттерін ұзақ мерзімге дезинфекциялауға мүмкіндік береді, ол ауыз суды ұзақ сақтау, оны тасымалдау кезінде микробті тазалықты қамтамасыз ету үшін қажет. Флокуляция процесінде сонымен қатар дайындалған судан органика ғана емес, одан да басқа қосылыстар – ауыр металдардың тұздары жойылады, құрамында гидрокарбонаттардың, сульфаттардың болуы азаяды, бұл судың бұлдырлығын, ауыз судағы алюминий, темір, марганецтің шоғырлануын стандарттардың талаптарына дейін азайтуға мүмкіндік береді. «Акватон» зарарсыздандыру реагентін қолдану аясы қазіргі заманғы дезинфекциялайтын заттарға қойылатын барлық талаптарға жауап береді, атап айтқанда суда қалмай ериді, оның ерітінділері түссіз, иісі жоқ, өңделетін материалдарды бұзбайды, оның ішінде металдардың коррозиясы, теріні және шырышты қабықшаларды ашытпайды. Препарат өзінің биоцидті қасиеттерін жоймай ұзақ мерзім сақталады, бұл ретте тасымалдау мен сақтаудың ерекше шарттарын талап етпейді. Адам үшін «Акватона» уыттылығының төменділігі жылуқандылардың организмінде полимердің деградациялануын тудыра алатын ферменттік жүйелер бар, сондықтан реагент адам мен жануарлардың организмінде жиналмайды. Биоцидті полимер – табиғи түрде биоіритін зат, тірі организмде және табиғатта ыдыраудың өнімі туынды несепнәр болып табылады.

Зарарсыздандырудың химиялық әдісіне ең бастысы күміс және мыс иондарының олигодинамикалық әсері бар металдарды пайдалану да жатады. Мыстың бірқатар қосылыстарында бактерицидтілік бар, олар сарқынды суды зарарсыздандыру, айналмалы сумен жабдықтау жүйелерінде биологиялық қаптап өсумен күресу, шоғырланудың кең диапазонында (> 3-500 мг/дм3) судың түстенуін болдырмау үшін қолданылады. Әр түрлі дезинфектанттарды қоса отырып, шоғырлануды бір мезгілде азайту кезінде олардың әрекетін күшейтуге де, қосымша әсерлер алуға да болады. Суды өңдеудің құны бұл ретте төмендейді. Хлордың зарарсыздандыру әрекетін интенсификациялау үшін оны металдың иондарымен бірге қолданады, бұл ретте синергетикалық әсер байқалады, ол суды өңдеу ұзақтылығын 5-10 есе қысқартады. Сутек тотығын іріту катализаторы ретінде Cu (II) иондарымен Н2О2 кешенді пайдалану суды өңдеген кезде реагенттердің қажетті мөлшерін азайтқан кезде суды зарарсыздандыру процесін жандандыруға мүмкіндік береді.

3.4Суды зарарсыздандырудың физикалық әдістері

Ультракүлгін сәулелеу. Зарарсыздандырудың физикалық әдістерінен өңдеудің ультракүлгін әдісі ең көп қолданылып келеді. Ультракүлгін (УК) деп көрінетін күлгін жарыққа қарамағанда көбірек энергиясы бар электромагнитті толқындар спектрының көзге көрінбейтін бөлігін атайды. УК-сәулелеу толқын ұзындығының 100 бастап 200 нм дейінгі диапазонын қамтиды. Толқын ұзындығының 100 бастап 200 нм дейін ауытқуын қатты немесе ваккумды ультракүлгін деп атайды. Олардың энергиясы органикалық молекулаларды бұзу үшін жеткілікті. Толқын ұзындығының 200 бастап 400 нм дейін ауытқуы арнайы сынап, амальгамды және ксенонды шамдарда генерацияланады және су мен ауаны әртүрлі микроорганизмдерден зарарсыздандыру үшін кеңінен қолданылады. ­Өңделетін судағы сәулелеу қарқындылығын өлшеуге, бақылауға және өңделетін судың сапасына байланысты қарқындылықты автоматты түрде реттеуді қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін сезгіш датчиктермен жабдықталған УК-қондырғыларының жаңа конструктивті шешімдері осы әдісті бәсекеге қабілетті қылды, оны құны бойынша хлорлаумен салыстыруға болады.

УК сәулелер суға түскенде оларды судың өзі де және еріген немесе қалқып тұрған күйде судағы заттар да сіңіреді. Судың сіңіру қабілеті сіңіру коэффициентімен сипатталады, оның сандық көрсеткіші қалыңдығы 1 см судың қабаты сіңірген бактерицидті сәулелеу үлесін көрсетеді. УК-сәулелеу мөлшерлері өңделген судың сапасына және оның мақсатына қарай ауытқиды. Әр түрлі суларда өнеркәсіптік УК-жүйелерін пайдалану тәжірибесі пайдалану және энергетикалық жағынан қарағанда қолайлысы құрамында 30 мг/дм3 аспайтын өлшенген бөлшектер бар, түстілігі 500-600 град., құрамында 2-3 мг/дм3 аспайтын темір бар су болып табылады. Осы сипаттамалар зарарсыздандырудың УК-технологияларының бәсекеге қабілетті шегін анықтайды. Суды зарарсыздандыратын УК-қондырғыларын шетелде көптеген өндірушілер шығарады. Олардың өнімділігі «жуғыштың астына» орнатылатын тұрмыстық жүйелер үшін сағатына литрден бастап қалалық жүйелер үшін бірнеше мың м3/сағатқа дейін ауытқиды. Суды ультракүлгін сәулелеумен өңдеу суды дайындаудың реагентсіз, физикалық әдістерінің қатарына жатады. Ультракүлгінмен сәулелеудің екі әдісі бар – толқындардың кең спектрімен импульсті және толқынның таңдалған диапазонында тұрақты. УК-сәулелеудің зарарсыздандыру әсері бірінші кезекте ДНК және РНК молекулаларының құрамындағы фотохимиялық реакцияның әсерімен өтетіне негізделген, бұл олардың қайта қалпына келтірілмейтін зақымдануларға алып келеді. Бұдан басқа, УК-сәулелеу әрекеті мембраналар мен микроорганизмдердің клеткалы жақтарының бұзылуын тудырады. Осың бәрі түпкілікті жағдайда олардың жойылуына алып келеді. Бір жағынан, УК-сәулелеу судың химиялық құрамын, оның қолайлы органолептикалық қасиетін өзгертпейді, басқа жағынан суды тікелей зарарсыздандырғаннан кейін ол қолданылмаса суды тұтынушыға дейін тасымалдау кезінде оны консерациялау үшін суға химиялық зат (мысалы, хлорреагенттің аз мөлшері) қосу қажет. Суды УК-сәулелеу микроорганизмдерді инактивтейді. Суды зарарсыздандыру тиімділігі (УК-сәулелеу әсерімен жойылған микроорганизмдердің мөлшері) сәулелеудің орташа қарқындылығына (мВт/см2) және оның әсер ету уақытына (с) пропорционалды. Осы екі шаманы жүргізу сәулелеу мөлшері (мДж/см2) деп аталады және микроорганизмге жеткізілген бактерицидті энергияның шамасы болып табылады. Ауыз суды зарарсыздандыру үшін РФ Денсаулықминінің нұсқаулықтарымен (43) регламенттелген УК-сәулелеудің ең төменгі мөлшері 16 мДж/см2 болып келеді. Ол судағы патогендік бактериялардың кемінде 5 ретке, ал индикаторлы бактериялар бойынша 2-6 ретке азаюын қамтамасыз етеді. Фотохимиялық процестердің рН пен судың температурасына қатысы жоқ, оның химиялық құрамына елеусіз қатысы бар. Өлшенгендердің болуы жұмыстың режимін таңдаған кезде міндетті тұрде ескерілуі тиіс, себебі ластануларды қалқалайды және сәулелердің бір бөлігін сіңіреді. Су сапасының қорытынды көрсеткіштерінің (түсі, бұлдырлығы, қышқылдануы, ОХТ, ОБТ) УК-зарарсыздандыру тиімділіне әсері бойынша Ф. Ф. Эрисман атындағы гигиена ҒЗИ (РФ) жүргізілген зерттеулер мынадай диапазонда өзен суының құрамындағы ауытқулар: түсі - 20-50 градус,бұлдырлығы - 1-30 мг/л, перманганатті қышқылдану - 6-14 мг О2/л, ОХТ - 29-63 мг/л, ОБТ - 5-10 мг/л коли-индекс пен ОМЧ нормативтік көрсеткіштеріне қол жеткізу үшін қажетті сәулелеу мөлшеріне әсер етпейтінін көрсетті. УК-зарарсыздандыру саласындағы әлемдік көшбасшылар жұмысының тәжірибесі УК-сәулелеуден кейін 145 мг/л бұлдырлығымен және 3000000 коли-индексінде колиформді бактериялардың болмауына қол жеткізіледі. Суды УК-өңдеудің ең маңызды сапасы іс жүзінде қажеттілерден едәуір асатын мөлшерлердің өзінде оның физикалық және химиялық сипаттамаларын өзгертпейді. Суды УК-зарарсыздандыру әдісінің кеңінен қолданылуы мынадай құндылықтармен түсіндіріледі:

судағы әр түрлі микроорганизмдерге әсер етудің әмбебаптылығы және тиімділігі;

адамның өмірі мен денсаулығы үшін экологиялығы, қауіпсіздігі;

төмен пайдалану шығыстары;

қондырғыларға қызмет көрсетудің қарапайымдылығы.

Суды зарарсыздандырудың УК-қондырғылары мыналармен жинақталуы тиіс: зарарсыздандыру камерасындағы УК-сәулелеу қарқындылығын өлшеу датчиктерімен; ең аз сіңірілген мөлшердің азаюы туралы сигнал беретін автоматика жүйесімен; шамдардың жұмыс істеу уақытының есептегіштермен және олардың дұрыстылығының индикаторларымен; сынаманы іріктейтіндермен және кварцті тыстармен тазарту жүйесімен. Осы қондырғылардың құны жоғары және оларды аз өндіретін қондырғыларда қолдану олардың бағасын бірден ұлғайтады. Шамдарды кепілдікті ресурсты жұмсағаннан кейін ауыстыру ұсынылады. Қондырғыдағы шамдардың саны оның өнімділігіне, мақсатына, үлгісіне және өңделетін судың сапасына байланысты болады. Корпустың ұзындығы пайдаланылатын шамдардың үлгісімен анықталады. сынапты/амальгамды шамдарды жағу үшін арнайы жағдайларды жасау қажет болғандықтан барлық қондырғыларда іске қосу-реттеу құралдары, ал ірілерінде – басқару мен бақылаудың арнайы блоктар бар. Жұмыстың жоғары сенімділігін қамтамасыз ету үшін шамдардың елеусіз энергияны жұмсайтынын ескере отырып, тұрақты жануында оларды пайдалануды қалайды. Кварцевті құбырларды тазарту не механикалық тәсілмен, не химиялық жуумен, не оларды үйлестіріп жүргіледі. УК шамдар ресурстарын жұмсағаннан кейін ауыстырылады. Суды тазарту құрылыстарында УК-қондырғыларды орналастырудың әртүрлі нұсқалары бар, басында сияқты соңында да суды дайындаудың технологиялық байланысы. Оңтайлы орынды таңдау нақты тазарту құрылыстарындағы технологиялық зерттеулердің нәтижелері бойынша анықталады. УК-сәулелеу әрекеті аппараттың көлемімен шектелетінін ескере отырып, көптеген жағдайларда суды өңдеу оны тұтынушыға берердің алдында процестің соңында жүргізу орынды. Белсенді хлордың елеусіз мөлшерін жіберу әрекеттен кейінгі әсерді қамтамасыз етеді, яғни су қайта тұқымданбайды. Суды УК-зарарсыздандырудың тиімділігін зарарсыздандырудың басқа әдістері мен физикалық әсерлерін үйлестіру жолымен қосымша арттыруға болады. Сонымен, суды бірмезгілде УК-өңдеу кезінде кавитациямен (ультрадыбыспен) және ультракүлгінмен өңдеу зарарсыздандырудың сенімділігін арттыруға мүмкіндік береді, өлшенген заттарды бұзу салдарынан (сарқынды сулардағы салдардан сияқты), бұл ретте УК-сәулелеу мөлшерлері дәл сондай болып сақталады. Суды күміспен, мыспен, йодпен өңдеу де осындай нәтижені береді. Алайда ҚР СжС жүйелерінде осы технологияларды қолдану мүмкіндігін қосымша қарау және зерделеу керек. 100–200 нм айналасындағы қатты УК-сәулелеу суда еріген оттегінің молекулаларынан озонның пайда болуын тудырады және органикалық қосылыстардың молекулаларына тікелей әсер етеді. Қуатты импульсті ксенонды шамдарды пайдаланған кезде бұл суды мұнай өнімдерінің ластануынан, пестицидтерден, уытты және мутагендік циклді органикалық қосылыстардан терең фотохимиялық тазарту мүмкіндігін береді, сонымен қатар броматтар және формальдегид сияқты жоғары уытты органикалық заттардың пайда болуына алып келеді, оның нәтижесінде белгіленген параметрлер бойынша суды қатаң бақылау қажет болады. УК-зарарсыздандыруды пайдаланған кезде зарарсыздандыру процесіне әсер ететін барлық факторларды ескеру қажет. Қазіргі уақытта УК-сәулелеудің микроорганизмдердің әр түрлеріне әсері бойынша кең материал жиналған, олар ультракүлгінге тұрақтылығы бойынша мынадай қатар құрады: вегетативті бактериялар > қарапайым цисталары> вирустар > бактериалды споралар. Бұл ретте, УК-сәулелеу хлорға қарағанда вирустарға едәуір тиімдірек әсер етеді. Тотықтырғыш технологияларға қарағанда УК-сәулелеу судың химиялық құрамын өзгертпейді. УК-зарарсыздандыру дәрежесі сызықтық емес, УК-сәулелеу мөлшерін ұлғайтумен экспоненциалды артады, сондықтан өнделетін судың белгіленген шығындары кезінде УК-қуатын елеусіз ұлғайту зарарсыздандыру дәрежесін бірнеше рет арттырады.

Суды ультрасүзгілеу және зарарсыздандырудың басқа физикалық әдістері.

Суды ультрасүзгілеу – суды тазарту тәсілі, онда су қысыммен ұсақ тесіктердің 0,002-0,1 мкм мөлшерімен мембрана арқылы жіберіледі. Ресурс үнемдейтін капиллярлы ультрасүзгілі мембраналар (жартылай талшықты) кеңінен таралған, оларда альтернативті технологиялардан гөрі мынадай басымды экономикалық және сапалы ерекшеліктер бар:

· 1-2 атм. төмен жұмыс қысымы кезінде суды тиімді ультражіңішке сүзгілеу;

· тазартылған ауыз суының тұратын құнынан 5 есе азаюы;

· алынған алаңның 3 есе азаюы;

· пайдаланылатын реагенттердің 10 еседен артық азаюы;

· тұтынылатын су шығыстарының 2 есе азаюы;

· энергия шығыстарын 2 есе азайту;

· қарапайым автоматизация;

· өлшенген заттардың толық жойылуы;

· дезинфекция (бактериялар и вирустардың 99,99% жою);

· суды тазарту (судың бұлдырлығы пен түсін азайту);

· суды темір мен марганецтен тазартудың жоғары дәрежесі;

· коллоидті кремний мен органикалық заттарды тиімді жою;

· суды ультражіңішке тазалау (сүзгілеу дәрежесі 0,01 микрон);

· ультрасүзгілеу табиғи судың тұздық құрамын сақтауға мүмкіндік береді;

· жаңа жабдықты орналастыру үшін ғимарат салуға көптеген шығындар азаяды.

Суды дезинфекциялау кезінде ультрасүзгілеудің қалыпты модулдері осы әдістің жоғары технологиялық және санитарлық сенімділігін көрсете отырып, кемінде 99,99 % деңгейінде бактериялар мен вирустардың жойылуын қамтамасыз етеді. Суды дезинфекциялаудың дәстүрлі әдістерімен салыстырсақ (ультракүлгін зарарсыздандыру, хлорлау, озонмен тазарту, хлор диоксидінің мөлшерленуі және т.б.), онда ультрасүзгілеу кезінде микроорганизмдер судан физикалық жойылады. Бұл ультрасүзгілі мембранадағы ұсақ тесіктердің диаметрі вирустар немесе бактериялар (вирус – 0,02…0,4 мкм, бактерия – 0,4…1,0 мкм, ұсақ тесік – 0,01 мкм) көлемінен елеулі азырақ болуымен түсіндіріледі. Судағы микроорганизмдер мұндай кедергі арқылы өте алмайды. Сонымен, суды бірінші рет хлорлау қажет емес, ал зарарсыздандыру тұтынушыға суды берердің алдында тікелей жүргізіледі.

Ультрасүзгілеу бірмезгілде тазарту үшін және зарарсыздандыру үшін де қолданылады. Ультрасүзгілеу кезінде судан ерімейтін қоспалар жойылады. Бактериялар, вирустар, бактериялар споралары, паразиттер, паразиттер жұмыртқалары – осының барлығы ультрасүзгілеу мембранасында, елеуіште де алынады. Аталған микробиологиялық агенттер көлемдері бойынша ультрасүзгілеу мембранасының ұяшықтарына қарағанда ірілеу және одан геометрикалық өтпейді. Яғни ультрасүзгілеу – химиялық реагенттерді тұрақты қолданбай суды тазартудың тек физикалық тәсілі болып келеді. Ультракүлгін сәулелеумен салыстырғанда суды ультрасүзгілеумен зарарсыздандыру тиімдірек болып келеді, себебі зарарсыздандыру дәрежесі бірге жүретін факторлардан аз байланысты болады. Сонымен, ультракүлгін сәулесі түсірілген суда бактериялардың көлеміне ұқсас механикалық қоспалар болса, онда бактериялар осы механикалық қоспалардың көлеңкелерінде тығыла алады. Сәйкесінше зарарсыздандыру тиімділігі егер ультракүлгін сәулелеу бір қатар жағдайларда (су микроорганизмдермен қатты ластанғанда) ғана ультрасүзгілеуді толықтырады, бірақ ешқашан суды алдын ала ұзақ дайындамай, атап айтқанда оны ультрасүзгілеу жүзеге асырады, оның орнын ауыстырмайды.

Соңғы жылдар ішінде сұйықтықтарды зарарсыздандырудың электр импульсті әдістерін әзірленіп жатыр, олар сұйықтықтағы жоғары вольтты разрядты жүзеге асыруға негізделген. Сұйықтықтағы импульсті заряд кавитацион болмыстардың, гипохлорит-иондардың, белсенді радикалдардың, сондай-ақ разряд арнасынан УК-сәулелеудің туындауына ықпал етеді. Зарарсыздандырудың осы әдісін зерделеудің жеткілікті ұзақ тарихына қарамастан, оны іске асыру әлі күнге дейін стенді сынақтар кезеңінен шыққан жоқ.

Суды жедел электрлі зарядтармен, қуаты аз электрлі разрядтармен, ауыспалы электр тоғымен өңдеу, магнитпен өңдеу, термоөңдеу, ультрадыбыспен өңдеу, микросүзгілеу, радиациялы зарарсыздандыру сияқты зарарсыздандырудың басқа физикалық әдістері жоғары энергия сыйымдылығына немесе аппаратураның қиындылығына байланысты, сондай-ақ суды өңдеу процесінде пайда болатын қосылыстар зерделенбегендіктен сирек қолданылады.

Олардың көбі таза ғылыми әзірлеу сатысында тұр.

Суды зарарсыздандырудың физика-химиялық әдістері

Қазіргі уақытта перспективалы деп саналатын тотықтырғыш технологиялар әзірленіп жатыр, олар судан өте төмен шоғырлануына дейін қоспаларды жоя алатын физикалық және химиялық әдістердің кең диапазонын қамтиды. Осыған мынадай әдістер жатады: УК+О3, УК+Н2О2, УК+О3+Н2О2, УКО+ультрадыбыс және басқа. Осы әдістердің көмегімен зарарсыздандырудың өте жоғары тиімділігіне қол жеткізу күтіліп отыр, ол синергетикалық әсерге, яғни жеке әсерлердің қолданылатын әр амал мен әдістен өзара күшейтуге негізделген. Тотықтырғыштарды (суға УК сәуле түсірмей) қолдана отырып, зарарсыздандырудың қазіргіу заманғы әдістері вирустар, спормды нысандар, қарапайым цисталарды жеткілікті түрде тиімді инактивтемейді. Судан микроорганизмдерді, атап айтқанда қатқыл дисперсті қоспаларға жататын гельминттер мен ірі бактериялар цистерін жоюға жиі тұндырумен және сүз


5555942525664282.html
5555983554773237.html
    PR.RU™