A víz fertőtlenítésének kémiai módszerei
A vízklórozás a legelterjedtebb, mivel sok technikai, higiéniai és gazdasági előnnyel rendelkezik, mint a dekontamináció egyéb módszerei.
Különböző klórvegyületek és a vízzel való kölcsönhatásuk különböző módjai használhatók a víz klórozására. A legnagyobb
Az utazás folyadékklórt kapott, amely a tartályokba vagy a nagynyomású palackokba érkezik. Ez egy olajos sötétzöld folyadék, sűrűsége 1,4 ° C 15 ° C-on. A nyomáscsökkenés révén a folyékony klór vízben nagyon jól oldódó gázneművé válik. Az oldott klór és a víz közötti kölcsönhatás a következő reakciók szerint történik:
C12 + H20 = HC1 + HOCI, HOOC = H + + OC1-.
A hipoklórsav disszociációjának mértéke a víz aktív reakciójától függ. A fertőtlenítő hatást a hipoklorit-ion OC1 - és az el nem választott hipoklórsav jeleníti meg.
A folyékony klór mellett számos vegyületet is használnak a víz fertőtlenítési gyakorlatában, amelynek klórdioxid (C102) gyakorlati jelentőséggel bír a központosított ivóvízellátó rendszerek számára. A klór-dioxid egy sárga-zöld színű gáz, amely vízben nagyon jól oldódik. 4 ° C-on legfeljebb 20 térfogat klór-dioxid oldódik vízben. A vízben lévő klór-dioxid gyakorlatilag nem hidrolizálódik, a hatóanyag az anyag molekula.
A szervetlen klóraminokat (monoklór-amin NH2Cl és diklór-amin NHCI2) széles körben használják vízvezetékek vízben történő fertőtlenítésére.
A kalcium és nátrium hipokloritjai a hipoklórsav sói. A hipokloritok aktív elve a hipoklorit-ion (OC1-). A klór-mész egy komplex vegyület, amelyben a kalciumion egyidejűleg kötődik a hipoklór-só és sósav anionjaihoz. A friss technikai termék legfeljebb az aktív klórtartalom 35% -át tartalmazza. Ha tárolják, különösen nedvesség és fény esetén, a fehérítő elveszíti tevékenységét. A hipokloritok hatóanyaga a hipoklorit ion.
A klórozott készítmények különböző baktericid hatása összefügg az oxidatív tulajdonságaik súlyosságával. Az oxidációs-redukciós reakciók lényegének modern koncepciója az elektronok egymással kölcsönhatásban lévő anyagokban történő átvitelével jár együtt. A klórtartalmú készítmények oxidációs redukciós potenciálja, valamint a baktericid hatása növeli a kloramin-klór mész-klór-argáz-klór-dioxid-sorozatot.
A folyamat a kölcsönhatás klór bakteriális sejt víz áthalad két lépésben: első fertőtlenítőszer bediffundál a baktériumsejteket, majd reagál fehérjék a citoplazma, a nukleáris egység sejtek, valamint olyan enzimeket a sejtek, elsősorban dehidrogenázok, blokkolja a SH-csoport. A kísérletekben a dehidrogenáz aktivitás és a baktericid hatás gátlása közvetlen összefüggést mutat. A klór gyógyszerei főként a baktériumok vegetatív formáit érintik. A sporicid hatás a kísérletben magas klórkoncentrációkban és hosszan tartó érintkezésben nyilvánul meg, ami nem irreális a vízkezelő technológiák szempontjából. Nagyon ellenáll a klórvírusok, valamint a protozoa és a bélféreg hatásainak.
A klórozás hatékonysága számos tényezőt érint a mikroorganizmusok biológiai jellemzőivel, a klórkészítmények baktericid tulajdonságaival, a vízi környezet állapotával és a fertőtlenítéssel kapcsolatos feltételekkel.
Ez az arány a víz fertőtlenítő folyamat határozza meg diffúziója a fertőtlenítőszer a sejtbe és a sejthalál eredményeként megsértve metabolizmusuk. fertőtlenítő növekedésével növekszik koncentrációja a fertőtlenítőszer a vízben, növelve annak hőmérsékletét és átmeneti fertőtlenítő szer disszociálatlan formában, mert a molekulák diffúzióját a sejtmembránon keresztül gyorsabban, mint a hidratált ionok által termelt disszociációs.
A klórozás hatékonysága nagymértékben függ a kezdeti vízben lévő mikrobák kezdeti mennyiségétől. A klórozás hatékonysága a vízi környezet összetételétől függ, amelyen e gyógyszerek baktericid hatása manifesztálódik. Ahogy a víz pH-értéke emelkedik, csökken a baktericid hatás.
Szuperklórozás, azaz klórral történő klórozást különleges epidémiás helyzetben alkalmazzák, és amikor nem lehet elegendő időt biztosítani a klórral való érintkezéshez. Ha a szuperklórozást nem okozza a vízben lévő szagok, mivel a klór és a víz kölcsönhatásának korai szakaszában képződő szerves vegyületeket a klór feleslegessé teszi. Azonban szükséges a felesleges klórozott maradék (klórozás) eltávolítása, mielőtt a vizet a fogyasztóhoz továbbítanák, amit a víz hozzáadásával érhető el a hyposulfit, a klór aktiválódott vagy levegőztetett szorpciója.
Klórozását klór-dioxid magasabb baktericid hatása azonos dózisban aktív klórt nem képez új szagokat és illatok sőt eltűnnek (benzin, merkaptán és így tovább.), Amelyek már az eredeti vízben. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a hatóanyag a bevezetése klórdioxid nem hipoklórossav, és a klór-dioxid-molekula - egy erősebb oxidálószer.
A hipokloritok a fogyasztás helyén elektrolitikus úton beszerezhetők. Az elektrolitként speciálisan készített nátrium-klorid-oldatokat vagy természetes elektrolitokat használnak - földalatti mineralizált és tengervíz. A legfeljebb 5000 m 3 / nap kapacitású vízkezelő üzemek fertőtlenítése közvetlen víz elektrolízisével lehetséges, legalább 20 mg / l klorid kiindulási tartalommal és legfeljebb 7 meq / l keménységgel. A hipokloritok közvetlenül a vízművekben történő előállítása jelentős gazdasági előnyökkel jár, és elkerüli a folyékony klór, veszélyes és mérgező anyag szállítását és tárolását.
A víztovábbító víz fertőtlenítésére a felszíni források felhasználásával nagyon nagy bakteriális szennyeződést alkalmaznak, úgynevezett kettős klórozást alkalmaznak. A klór fő dózisát a tisztítás előtt a vízbe vezetjük be, és tisztítás után a végső klórozást végezzük. Ezt a módszert pozitívan értékeli a vízkezelő technológiák, mivel jelentősen csökkenti a vízművek felhalmozódását és az algák közötti kommunikációt. Azonban a szerves klórvegyületek magas koncentrációja ebben az esetben nem teszi lehetővé, hogy a kettős klórozási módszer kifogástalan legyen. A szerves klórvegyületek prekurzorai - a humán savak és a fulvosavak, a fenol származékai, az anilin, amelyek az algák metabolizmusának termékei, folyamatosan jelen vannak a felszíni vízforrások vízében. Az alacsony dózisú szerves-klórvegyületek nemcsak általános toxikus hatásúak, hanem embrionális, mutagén és rákkeltő hatásúak is.
A víz fertőtlenítése ózonnal.
Az ózon fertőtlenítő hatása a baktériumok vegetatív formáira 15-20-szor, a spórák pedig 300-600-szor erőteljesebbek a klór hatásánál.
Közvetett mutatónak a fertőtlenítés hatékonyságát víz ózonnal van operatív ellenőrzése jelenlétében reziduális mennyiségű ózont vízzel szinten 0,1-0,3 mg / l követően keverőkamrába (buborék oszlop).
Előnyei ózon a klór fertőtlenítésére víz áll az a tény, hogy az ózon nem képez vízben oldhatatlan vegyületek, például szerves klórtartalmú javítja az érzékszervi tulajdonságait, a víz, és egy fertőtlenítő hatású alacsonyabb érintkezési idő. A széles körű bevezetését ozonizálása vízkezelési gyakorlatban korlátozott nagy energiájú folyamatában ózon képződik; Az ozzonizálás nagyságrendje drágább, mint a klórozás.
Egyéb baktericid anyagok a víz fertőtlenítésére. Gyakorlati tapasztalat a víz fertőtlenítésére az ezüst által évszázadok óta felhalmozott ember által. A belföldi és a külföldi tudósok munkája az ezüst magas baktericid hatását már 0,05 mg / l koncentrációban állapította meg; 0,2-0,4 mg / l vagy annál nagyobb hatásos koncentrációk. Az ezüst antimikrobiális hatása sokféle baktériumot és vírust tartalmaz, de a virucid hatás csak a 0,5 mg / l feletti magas koncentrációban nyilvánul meg, míg az ezüst nem rendelkezik sporicid hatással.
Az ezüst baktericid hatásának mechanizmusa a citoplazmatikus membránban és a periplazmatikus térben található sejtek enzimrendszereinek funkcionális csoportjainak blokkolását jelenti. Az enzimcsoportok alacsony koncentrációban történő inaktiválása
a pozitív fémionok nyomait oligodinamikai hatásnak nevezik. A modern létesítményekben ezüst bevezetésére szolgáló elektrolitikus eljárást alkalmaznak. Az anódnál hipoklorit és peroxid vegyületek jönnek létre, amelyek fokozzák az ezüst oligodinamikus hatását.
Az ezüst az ivóvíz fertőtlenítéséhez korlátozzák a magas költségek és az a tény, hogy a víz a maga MPC szerelt toxikológiai okokból káros 0,05 mg / l, ami sokkal alacsonyabb, mint a hatásos koncentráció a baktericid hatását. Ezzel összefüggésben az ezüstet kis mennyiségű ivóvíz fertőtlenítésére és megőrzésére használják autonóm életviteli rendszerekben.
Az ivóvíz fertőtlenítéséhez a rézionok oligodinamikus hatását alkalmazzák. Az ezüst és a réz antimikrobiális spektruma egybeesik, de a réz hatékony koncentrációja magasabb, és a baktericid hatás lassabban fejlődik.
Az egyes ivóvízcsoportok fertőtlenítésére a területen, jódkészítményeket használnak, amelyek a klór készítményekkel ellentétben gyorsabban reagálnak és nem rontják a víz érzékszervi tulajdonságait.