29. Основные методы улучшения качества питьевой воды. Основные и специальные методы обеззараживания воды.

Для улучшения качества воды применяются следующие методы:

1) очистка—удаление взвешенных частиц;

2) обеззараживание—уничтожение микроорганизмов;

3) специальные методы: улучшения органолептических свойств воды, умягчение, удаление некоторых химических веществ, фторирование и др.

Очистка воды. Очистка осуществляется механическим (отстаивание), физическим (фильтрование) и химическим (коагуляция) методами.

Отстаивание, при котором происходит осветление и частичное обесцвечивание воды, осуществляется в специальных сооружениях — отстойниках. Процесс отстаивания в них продолжается в течение 2—8 ч. Фильтрация - Воду пропускают через фильтрующий мелкопористый материал, чаще всего через песок. Фильтруясь, вода оставляет на поверхности и в глубине фильтрующего материала взвешенные частицы. Коагуляция представляет собой химический метод очистки воды. Сущность коагуляции заключается в добавлении к воде химического вещества—коагулянта(сульфат алюминия), способного реагировать с находящимися в ней бикарбонатами. В результате этой реакции образуются крупные, довольно тяжелые хлопья. Оседая вследствие собственной тяжести, они увлекают за собой находящиеся в воде во взвешенном состоянии частицы загрязнений.

Специальные способы улучшения качества воды.

Дезодорация — удаление посторонних запахов и привкусов. С этой целью применяются такие методы, как озонирование, хлорирование, обработка воды перманганатом калия, перекисью водорода.

Дегазация воды — удаление из нее растворенных дурно пахнущих газов. Для этого применяется аэрация, т. е. разбрызгивание воды на мелкие капли в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе, в результате чего происходит выделение газов.

Умягчение воды — полное или частичное удаление из нее катионов кальция и магния. Умягчение проводится специальнымии реагентами.

Обессоливание воды чаще производится при подготовке ее к промышленному использованию.

Обезжелезивание — удаление из воды железа производится аэрацией с последующим отстаиванием, коагулированием, известкованием, катионированием. В настоящее время разработан метод фильтрования воды через песчаные фильтры. При этом закисное железо задерживается на поверхности зерен песка.

Обесфторивание — освобождение природных вод от избыточного количества фтора. С этой целью применяют метод осаждения, основанный на сорбции фтора осадком гидроокиси алюминия.

Для обеззараживания воды применяются химические (реагентные) и физические (безреагентные) методы.

Химические (реагентные) методы обеззараживания основаны на добавлении к воде различных химических веществ, вызывающих гибель находящихся в воде микроорганизмов. В качестве реагентов могут быть использованы различные сильные окислители: хлор и его соединения, озон, йод, перманганат калия, некоторые соли тяжелых металлов, серебро.

Хлорирование.На водопроводных станциях оно производится при помощи газообразного хлора и растворов хлорной извест.

Процесс хлорирования зависит от стойкости микроорганизмов. Большое влияние на процесс хлорирования оказывает состав воды; процесс замедляется при наличии большого количества органических веществ, так как большее количество хлора уходит на их окисление, и при низкой температуре воды. Активный остаточный хлор-оптимальная доза хлора, которая складывается из количества активного хлора, которое необходимо для: а) уничтожения микроорганизмов; б) окисления органических веществ, а также количества хлора, которое должно остаться в воде после ее хлорирования для того, чтобы служить показателем надежности хлорирования. Его норма 0,3—0,5 мг/л.

К химическим методам обеззараживания воды относится озонирование. В воде он разлагается с образованием молекулярного и атомарного кислорода, с чем связана сильная окислительная способность озона. Механизм обеззараживающего действия озона аналогичен действию хлора: являясь сильным окислителем, озон повреждает жизненно важные ферменты микроорганизмов и вызывает их гибель.

Преимущество озонирования перед хлорированием заключается в том, что при этом способе обеззараживания улучшаются вкус и цвет воды, поэтому озон может быть использован одновременно для улучшения ее органолептических свойств. Озонирование не оказывает отрицательного влияния на минеральный состав и рН воды.

Из всех имеющихся физических методов обеззараживания воды наиболее надежным является кипячение. В результате кипячения в течение 3—5 мин погибают все имеющиеся в ней микроорганизмы, а после 30 мин вода становится полностью стерильной.. Недостатком кипячения является ухудшение вкуса воды, наступающего в результате улетучивания газов, и возможность более быстрого развития микроорганизмов в кипяченой воде.

К физическим методам обеззараживания воды относится использование импульсного электрического разряда, ультразвука и ионизирующего излучения.