Гигиеническое значение фильтрации при подготовке питьевой воды. Методы фильтрования. Оценка гигиенической эффективности работы фильтров.

Фильтрование воды осуществляют двумя принципиально разными методами.

Пленочное фильтрование предполагает образование пленки из ранее задержанных примесей воды в верхнем слое фильтрующей загрузки. Помимо задерживания мельчайшей взвеси, пленка задерживает бактерии (уменьшая их количество на 95-99%).

Объемное фильтрование, осуществляемое на скорых фильтрах, является физико-химическим процессом. При объемном фильтровании механические примеси проникают в толщу фильтрующей загрузки и адсорбируются под действием сил молекулярного притяжения на поверхности ее зерен и ранее прилипших частиц.

Методы обеззараживания питьевой воды, их сравнительная гигиеническая оценка и условия применения.

В практике коммунального водоснабжения используют реагентные (хлорирование, озонирование, воздействие препаратами серебра, меди, йода) и безреагентные (ультрафиолетовые лучи, воздействие импульсными электрическими разрядами, гамма-лучами и др.) методы обеззараживания воды. При выборе метода обеззараживания следует учитывать опасность для здоровья человека остаточных количеств биологически активных веществ, применяемых для обеззараживания или образующихся в процессе обеззараживания, возможность изменения физико-химических свойств воды (например, образование свободных радикалов). Важными характеристиками метода обеззараживания являются также его эффективность в отношении различных видов микронаселения воды, зависимость эффекта от условий среды (рН, температура воды).

Механизм бактерицидного действия хлора. Факторы определяющие эффективность хлорирования.

При снижении давления жидкий хлор переходит в газообразный, хорошо растворяющийся в воде. Взаимодействие растворенного хлора с водой протекает по следующим реакциям:

Сl₂ +Н₂О = НСl + НОСl,

НОСl = Н⁺ + OCl^-

Обеззараживающее действие оказывают гипохлоритный ион ОСl^- и недиссоциированная хлорноватистая кислота.

Степень диссоциации хлорноватистой кислоты зависит от активной реакции воды.

Процесс взаимодействия хлора с бактериальной клеткой в воде проходит две стадии: сначала обеззараживающий агент диффундирует внутрь бактериальной клетки, а затем вступает в реакцию с белками цитоплазмы, ядерным аппаратом клетки, а также с энзимами клетки, в первую очередь с дегидрогеназами, блокируя SH-группы.

На эффективность хлорирования влияет ряд факторов, связанных с биологическими особенностями микроорганизмов, бактерицидными свойствами препаратов хлора, состоянием водной среды, условиями, в которых производится обеззараживание.

Эффективность хлорирования зависит от состава водной среды, в которой проявляется бактерицидное действие этих препаратов. С повышением рН воды бактерицидный эффект уменьшается.

Интегральным показателем свойств воды, мешающих обеззараживанию, является хлорпоглощаемость, измеряемая количеством хлора, необходимого для окисления имеющихся в воде восстановителей.

Доза и время контакта хлора имеют наибольшее значение среди факторов, связанных с условиями обеззараживания.

Температура среды на эффективность хлорирования не влияет.

Озонирование как метод обеззараживания питьевой воды.

Озон не только оказывает бактерицидное действие на патогенную микрофлору, но и способен разрушать многие присутствующие в воде источника водоснабжения химические вещества техногенного происхождения.

Механизм бактерицидного действия озона заключается в инактивации бактериальных ферментов, необратимом нарушении структуры ДНК клетки атомарным кислородом, образующимся при распаде озона.

При обработке воды озоном в ней образуются продукты озонолиза органических веществ в виде альдегидов, кетонов, низкомолекулярных карбоновых кислот; среди них наиболее актуален формальдегид. Опасность продуктов озонолиза возрастает в случае комбинации в схеме обработки воды озонирования и последующего хлорирования. При этом образуются хлорированные продукты озонолиза с мутагенными и канцерогенными свойствами.

Преимущества озона перед хлором при обеззараживании воды состоят в том, что озон не образует в воде соединений, подобных хлорорганическим, улучшает органолептические свойства воды и обеспечивает бактерицидный эффект при меньшем времени контакта.