Безреагентные методы обеззараживания воды

Обеззараживание воды ультрафиолетовым излучением. Негативное действие света на развитие большинства бактерий было замечено давно. Механизм действия света долгое время оставался неизвестным. При более детальном изучении этого явления было установлено, что бактерицидным действием характеризуется в основном коротковолновая часть спектра. В конце XIX ст. российский ученый О. М. Маклаков установил бактерицидное действие ультрафиолетового излучения с длиной волн от 2000 до 2950 А (1 ангстрем равняется 10-8 см), причем максимально эффективным является излучение с длиной волн около 2600 А. В наше время достаточно правильным объяснением бактерицидных свойств ультрафиолетового излучения является то, что оно влияет на белковые молекулы и ферменты цитоплазмы клеток, а это вызывает их гибель.

Обеззараживанию ультрафиолетовым излучением лучше всего поддается очищенная прозрачная вода, цветность которой не превышает 20°, поскольку взвешенные и коллоидные частицы рассеивают свет и мешают проникновению ультрафиолетового излучения.

Источниками ультрафиолетового излучения являются ртутные лампы, изготовленные из кварцевого стекла (поскольку обычное стекло не пропускает ультрафиолет). Под действием электрического тока ртутные пары дают яркий зеленовато-белый свет, содержащий ультрафиолетовое излучение.

Существуют два основных вида аппаратов для облучения:

Ø аппараты с погруженными источниками ультрафиолетового излучения

Ø аппараты с непогруженными источниками ультрафиолетового излучения.

Аппараты с погруженными источниками отмечаются высоким коэффициентом использования бактерицидной мощности радиации, но конструктивно они сложны. Аппараты с непогруженными источниками в конструктивном отношении оформлены достаточно просто, но в них непродуктивно теряется часть бактерицидной мощности в результате рассеивания излучения, поглощения их отражающими поверхностями.

Обеззараживание облучением не требует добавления в воду химических реагентов, не изменяет физико-химических свойств примесей и не влияет на вкусовые качества воды. Но использование метода ограничивается высокой стоимостью обработки воды и отсутствием последействия. Кратковременность обеззараживающего эффекта исключает применение метода, если существует опасность повторного заражения воды.

Обеззараживание воды ультразвуковыми волнами. Ультразвуком называют механические колебания, частота которых выше порога чувствительности человеческого уха, то есть более 20 кГц. Большая интенсивность колебаний - одна из особенностей ультразвука - предопределяет его физико-химическое и биологическое действия.

Единой теории, объясняющей бактерицидное действие ультразвука, на данное время нет. Наиболее достоверной является гипотеза, объясняющее действие ультразвука на бактерии в воде явлением кавитации, т.е. образованием в жидкости полостей и пузырьков, мгновенное «закрытие» которых повышает давление до десятков тысяч атмосфер.

До сегодняшнего времени исследования ультразвуковых волн с целью использования их на практике на отечественных водопроводах не вышло из стадии экспериментов. За границей существуют промышленные установки.

Термическое обеззараживание воды. Термический метод обеззараживания применяется для небольших объемов воды. Этим методом пользуются в бытовых условиях, в санаториях, в больницах, на судах, в поездах. Обеззараживание достигается 5 - 10-минутным кипячением.

Термический метод обеззараживания воды не нашел применения даже на малых водопроводах из-за его высокой стоимости, связанной с большими расходами топлива, и из-за малой производительности установок.

К числу других безреагентных методов, которые возможно использовать:

Воздействие на воду лучей Рентгена:

Радиоактивное излучение

Токи высокой частоты

Вакуумирование (инактивирующее действие процесса кипения в условиях понижения давления при действии в течении 15-20 мин.)

Пока они мало изучены.