Тема 4. Фторування води

4.1. Класифікація якості питної води за вмістом іонів фториду

Проф. Р.Д.Габовіч в 1952 р. запропонував користуватися наступною класифікацією якості питної води за вмістом іонів фториду:

1) до 0,3 мг/дм³ – дуже низька концентрація іонів фториду; ураженість населення карієсом в 3-4 рази вище, ніж при оптимальній концентрації, флюороз в слабкій формі спостерігається у 1-3% жителів; першочерговий профілактичний захід – фторування води;

2) 0,3-0,7 мг/дм³ – низька концентрація іонів фториду; ураженість населення карієсом спостерігається в 1-3 рази частіше, ніж у населення, що вживає воду з оптимальною концентрацією іонів фториду; флюороз у слабкій формі буває у 3-5% населення; необхідне фторування води;

3) 0,7-1,1 мг/дм³ – оптимальна концентрація іонів фториду; ураженість населення карієсом близька до мінімальної; розвиток зубів і щелеп оптимальний; флюороз у слабкій формі спостерігається не більше ніж у 3-10% жителів; захворюваність серцево-судинними і алергічними захворюваннями нижче за середню; ця концентрація рекомендується як норма при фторуванні води;

4) 1,1-1,5 мг/дм³ – підвищена, але допустима концентрація іонів фториду за відсутності інших джерел водопостачання; ураження населення карієсом мінімальна, проте відсоток людей з флюорозом зростає до 15-20%; така концентрація допустима в умовах помірного клімату;

5) 1,5-2 мг/дм³ – концентрація фторид-іонів вище гранично допустимої; захворюваність населення флюорозом зубів може досягати 30-40%; ураженість населення карієсом дещо вищий за мінімальну; воду слід дефторувати;

6) 2-6 мг/дм³ – висока концентрація іонів фториду; кількість населення, ураженого флюорозом, складає 30-100%, спостерігаються важкі форми; захворюваність населення карієсом дещо більше за мінімальну; обов'язково дефторування води;

7) 6-15 мг/дм³ – дуже висока концентрація іонів фториду; ураженість населення карієсом значно більше мінімальної; до 80-100% населення уражено флюорозом з превалюванням важких форм; обов'язково дефторування води.

Доцільність фторування води у кожному конкретному випадку встановлюється органами санітарно-епідеміологічної служби. Свідченням до фторування води є низький вміст іонів фториду у водопровідній воді і значна ураженість населення карієсом. У першу чергу фторування вводять на водопроводах, в яких вода містить менш 0,3- 0,5 мг/дм³ іонів фториду.

4.2. Технологія фторування води. Реагенти

Фторування води здійснюється шляхом обробки її фторвміщуючими реагентами: кремнефториста кислота H₂SiF₆, кремнефтористий натрій Na₂SiF₆, кремнефтористий калій К₂SiF₆, кремнефтористий амоній (NН₄)₂SiF₆, кремнефтористий магній МgSiF₆, кремнефтористий алюміній Аl₂(SiF₆)₃, фтористоводнева кислота НF, фторид натрію NaF, фторид кальцію СаF₂, фторид алюмінію АlF₃.

Можна застосовувати два способи фторування води:

1) цілорічний однією дозою;

2) посезонний: зимовою і літньою дозою.

У першому випадку у воду протягом року додають постійну дозу фтору, відповідну кліматичному району, в якому розташований населений пункт. При змінній за сезонами дозі в теплий час можна фторувати воду меншою дозою, ніж в холодний. Посезонний метод фторування води прийнятніший.

Згідно з гігієнічними і техніко-економічними вимогами фторвміщуючий реагент, призначений для фторування питної води, повинен володіти такими властивостями:

1) високою протикарієсною дією при можливо меншій потенційній токсичності при передозуванні;

2) не містити отруйних домішок (солей важких металів, миш'яку та ін.);

3) мати велику розчинність при температурі від 0 до 25°С;

4) бути безпечним для персоналу (не утворювати пил, не мати вираженої місцевої дії);

5) не робити негативного впливу на інші процеси обробки води;

6) мати можливо менші кородуючі властивості, не відкладатися на стінках трубопроводів і апаратури;

7) бути доступним і недорогим.

Фторвміщуючий реагент для фторування води вибирають залежно від конкретних умов, оскільки практично немає реагенту, що перевершує інші за всіма перерахованими властивостями.

Дозу реагентів визначають за формулою:

, г/дм³,

де – коефіцієнт, що залежить від місця введення фтору в оброблювану воду (при введенні фтору після очисних споруд приймається рівним 1, при введенні фтору перед фільтрами або контактними освітлювачами - 1,1);

–необхідний вміст фтору в оброблюваній воді залежно від кліматичних і сезонних умов (приймається рівним 0,7-1,2 г/м³, менші значення для літнього сезону і жаркого клімату);

Ф – вміст іонів фториду у вихідній| воді, г/м³;

–вміст фтору в чистому реагенті, що приймається для кремнефториду натрію 60%, для фториду натрію – 45%, для кремнефториду амонія - 64%;

–вміст чистого реагенту в технічному продукті %.

Фторування води вимагає високої точності дозування реагенту: ±5%.

Незалежно від способу дозування фторвміщуючі реагенти подаються в оброблювану воду у вигляді розчину.

На водопроводах, в яких вода не обробляється коагулянтами, наприклад на артезіанських, реагент може бути введений у всмоктуючу трубу відцентрових насосів, а також в резервуар для зберігання води в тому місці, де в нього поступає вода. На річкових водопроводах переважно вводити фторвміщуючі реагенти у воду, що пройшла коагуляцію, відстоювання і фільтрування, у трубопроводи, що поєднують фільтр і резервуар чистої води, або безпосередньо в резервуар. Якщо умови змушують вносити реагент в оброблювану воду до або спільно з коагулянтом (для поліпшення розчинності реагенту), необхідно, враховуючи втрати, додавати надлишок фторидів. У всіх випадках пом’якшення або знезараження фториди повинні вноситися у воду після завершення цих процесів.