УДК 628.166.094.3

Метод хлорирования воды из открытых источников при водоподготовке питьевой воды: преимущества и недостатки

Цепелев Егор Николаевич – магистрант Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета

Аннотация: Данная статья рассматривает метод обеззараживания воды из открытых источников при водоподготовке питьевой воды хлором, его достоинства и недостатки. В статье приведены основные шаги процесса хлорирования воды, а также выделены преимущества, такие как недорогостоящий метод очистки, предотвращение распространения инфекций и улучшение вкуса воды. Однако отмечаются недостатки, включая возможное образование неприятного запаха и вкуса, образование вредных побочных продуктов и риск передачи инфекций.

Ключевые слова: хлорирование воды, обеззараживание, преимущества, недостатки, безопасность, питьевая вода, хлор.

В современном мире обеспечение безопасной и качественной питьевой водой становится все более актуальной проблемой. С увеличением загрязнения окружающей среды и ростом населения возникает необходимость разработки эффективных методов обработки воды, обеспечивающих ее безопасность для употребления. Один из таких методов, который активно применяется в водоподготовке, это хлорирование воды из открытых источников. В контексте обработки воды из открытых источников, таких как реки, озера или водоемы, метод хлорирования имеет как преимущества, так и недостатки, которые следует учитывать для обеспечения эффективной и безопасной водоподготовки.

Обеззараживание воды хлором – это эффективный процесс, включающий несколько шагов. Сначала хлор добавляется в воду в определенном количестве для уничтожения бактерий и вирусов. Затем требуется время смешивания, чтобы хлор взаимодействовал с микроорганизмами. Далее хлор должен иметь достаточное время контакта с водой для эффективного обеззараживания. После этого хлор может быть деактивирован или удален из воды. При обеззараживании хлором могут возникнуть неприятный запах или вкус, однако это можно исправить дополнительной обработкой, такой как использование активированного угля или фильтрации.

Метод хлорирования является одним из наиболее распространенных и широко используемых способов обеззараживания воды. Его популярность объясняется несколькими преимуществами. Хлорирование воды известно своей высокой эффективностью в уничтожении бактерий, вирусов и других патогенных микроорганизмов. Хлор, добавленный в воду в виде газа или жидкости, способен быстро и эффективно обеззараживать воду, делая ее безопасной для употребления.

Технологическое оборудование для проведения хлорирования относительно просто в установке и использовании. Для хлорирования могут использоваться различные устройства, начиная от простых дозаторов и заканчивая автоматизированными системами контроля и регулирования. Доступность и относительная дешевизна хлора также способствуют его широкому применению. Хлор является относительно недорогим реагентом, что делает его экономически выгодным выбором для обеззараживания воды в крупных и малых системах водоснабжения [5].

При правильном расчете дозировки хлора таким образом, чтобы после обработки в воде оставалось определенное количество остаточного хлора - обычно в пределах 0,3-0,5 мг/л, предотвращается вторичный рост микроорганизмов в воде. Этот процесс, известный как последействие хлорирования, обеспечивает постоянную защиту воды от вновь появляющихся патогенных микроорганизмов на протяжении определенного времени после обработки. Поддержание низкого, но достаточного уровня остаточного хлора становится системообразующим моментом в поддержании безопасности питьевой воды в системах водоснабжения [4].

Проблема воздействия на здоровье населения галогенсодержащих соединений, образующихся при хлорировании воды, является серьезной и требует внимания. Особенно часто в хлорированной питьевой воде встречаются тригалометаны (ТГМ), которые выступают в роли индикатора присутствия других побочных продуктов хлорирования. ТГМ могут поступать в организм человека комплексно, и отмечается их высокая биологическая активность с потенциально тяжелыми отдаленными последствиями для здоровья. В связи с этим необходимы дальнейшие исследования для более полного понимания воздействия ТГМ на человеческий организм и разработки методов защиты населения от их негативного воздействия.

Реализация доступных методов и приемов защиты населения от воздействия галогенсодержащих веществ в питьевой воде включает в себя различные подходы – технические методы обработки воды для минимизации образования ТГМ, меры по контролю качества питьевой воды на всех этапах, начиная с производства до доставки к потребителю. Образование ТГМ можно сократить путем использования альтернативных методов обеззараживания, не приводящих к их образованию [2].

В связи с этим продолжается постоянный поиск альтернативных реагентов, которые могли бы обладать положительными качествами хлора, но не обладали его недостатками. Альтернативные реагенты должны обеспечивать эффективное обеззараживание воды, сохраняя при этом безопасность для человека и окружающей среды. Исследования в этой области направлены на поиск и разработку альтернативных методов обеззараживания воды, таких как использование ультрафиолетового облучения, озонации, а также различных хлорзаменителей и альтернативных хлорсодержащих соединений.

Применение диоксида хлора в качестве реагента для обеззараживания воды представляет собой перспективный подход, обладающий рядом значительных преимуществ. В отличие от жидкого хлора, диоксид хлора обладает более высоким бактерицидным и дезодорирующим действием, не образует хлорорганических соединений в продуктах обработки и способствует улучшению органолептических качеств воды. Отсутствие необходимости в перевозке жидкого хлора облегчает логистические задачи и снижает риски, связанные с его транспортировкой. Однако следует отметить, что диоксид хлора обладает высокой стоимостью и требует производства на месте с применением сложных технологий, что делает его применение более целесообразным для установок относительно небольшой производительности.

С другой стороны, использование хлорсодержащих реагентов, таких как хлорная известь, гипохлориты натрия и кальция, также представляет собой эффективный метод обеззараживания воды. В отличие от диоксида хлора, они менее опасны в обслуживании и не требуют сложных технологических решений. Они требуют более крупных объемов хранения и перевозок, а также обеспечения дополнительных мер безопасности для обслуживающего персонала. Растворы этих реагентов также коррозионно-активны, что требует специального оборудования и трубопроводов для их хранения и использования [1].

В контексте обработки воды из открытых источников, таких как реки, озера или водоемы, метод хлорирования обладает как преимуществами, так и недостатками, которые требуется учитывать для обеспечения эффективной и безопасной водоподготовки. Преимущества метода хлорирования включают его высокую эффективность в уничтожении патогенных микроорганизмов, простоту технологии и относительную дешевизну применяемого реагента. Это особенно важно для систем водоснабжения, работающих с водой из открытых источников, где риск загрязнения микроорганизмами повышен. Однако следует учитывать и недостатки метода. Применение хлора может привести к образованию токсичных хлорорганических соединений, которые могут иметь негативное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. Кроме того, необходимо обеспечивать правильное дозирование и контроль за уровнем хлора в воде, чтобы избежать его излишества или недостатка, что может также негативно отразиться на качестве питьевой воды и здоровье потребителей.

Список литературы

1. Архипова, Л. М. Исследование эффективности фильтрующих материалов для очистки природных вод / Л. М. Архипова, Е. В. Николаенко // Водные ресурсы – основа устойчивого развития поселений Сибири и Арктики в XXI веке: Сборник докладов XXI Международной научно-практической конференции, Тюмень, 22 марта 2019 года. Том I. – Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2019. – С. 31-37.
2. Гредина, А. Г. Хлорирование как метод обеззараживания воды. Достоинства и недостатки / А. Г. Гредина, Е. А. Трещева // Аллея науки. – 2023. – Т. 1, № 9(84). – С. 151-154.
3. К вопросу о галогенсодержащих соединениях, образующихся при хлорировании питьевой воды / А. И. Донченко, А. В. Тулакин, Г. П. Амплеева, Л. А. Даниловская // Санитарный врач. – 2018. – № 4. – С. 38-43.
4. Мазур, Д. М. Обзор. Трансформация органических веществ в условиях хлорирования/бромирования воды: пути образования побочных продуктов дезинфекции / Д. М. Мазур, А. Т. Лебедев // Масс-спектрометрия. – 2022. – Т. 19, № 1. – С. 5-34.
5. Совершенствование требований к контролю безопасности питьевой воды при хлорировании / З. И. Жолдакова, Я. И. Лебедь-Шарлевич, Р. А. Мамонов, О. О. Синицына // Водоснабжение и санитарная техника. – 2019. – № 7. – С. 4-9.