Мобільна водопідготовка

Мобільна водопідготовка

Умови життя значної частини населення РФ, в силу віддаленості місць проживання або роботи від великих населених пт, далекі від таких благ цивілізації, як централізоване водопостачання, опалення, стічна канава та ін До того ж специфічність ряду професій передбачає сезонність (наприклад, у сільському господарстві) або організацію праці вахтовим способом (нафтові промисли, геологорозвідка, видобуток корисних копалин), які спочатку передбачає тимчасове знаходження людей на малообжитих місцевості, де в централізованих комунальних послугах просто немає необхідності.

На віддалених об'єктах особливо гостро стоїть питання високоякісного постачання водою. Майже завжди в подібних умовах створюються локальні (або автономні) системи господарсько-питного водопостачання, які крім надійного природного джерела води (поверхневого або підземного) містять в собі вузли водоподачі (насос і блок автоматики), також водопідготовки (фільтри чистки води та обладнання для знезараження ).

При всьому цьому наявність останнього в автономній системі водопостачання, беручи до уваги сучасний стан природних джерел води, дуже потрібно. Аналіз стану водних об'єктів вказує, що фактично всі природні джерела, як поверхневі, так і підземні, піддаються антропогенному і техногенному впливу і майже завжди не задовольняють положенням ГОСТ «Джерела господарсько-питного водопостачання. Гігієнічні вимоги і правила вибору ». Так, в муніципальному доповіді «Вода питна» зазначено, що близько 70% річок і озер країни втратили свою якість, як джерела водопостачання, а приблизно 30% підземних джерел піддалися техногенному або антропогенного забруднення.

Для питних і господарсько-побутових цілей на об'єктах тимчасового або сезонного водопостачання, зазвичай, вживаються більш підходящі в бактеріальному та фізико-хімічному відношенні підземні води. Але навіть вони вимагають копіткого чищення та знезараження. В основному це вимога відноситься до верхніх водоносних шарах, які, як показує практика, більш дуже схильні до забруднення неорганічними і органічними домішками, а іноді мають сверхдопустімій рівень бактеріального забруднення. Досить простежити шлях води до джерела і з'ясується, що в неї потрапляють грунтові води і опади, що пройшли через шар землі. З одного боку, грунт – красивий механічний фільтр, здатний затримати нерозчинні частинки. А з іншого – вода, просочуючись через грунт, розчиняє величезна кількість шкідливих речовин (добрива, важкі метали, пестициди тощо), у вигляді домішок знаходяться в видобутої воді.

Слід мати на увазі, що при оцінці ступеня ризику здоров'ю людини, залежно від природи непотрібних домішок у воді, більш помітну роль відіграють мікробіологічні забруднення. Науково підтверджено, що небезпека хвороб від цього чинника в тисячі разів вище, ніж при забрудненні води хім сполуками різної природи. Виходячи з цього, обов'язковою умовою одержання води питної якості є її підготовка, тобто сукупність заходів як з чищення (освітленню, знебарвлення, пом'якшення, знефторювання, знезалізнення, ітд), так і знезараженню в інтересах додання воді властивості, відповідає встановленим гігієнічним нормативам. Всі ці методи пов'язані з додаванням різного роду реагентів, що вимагають чіткого дозування.

Хлорування як основний метод дезінфекції води. Хлорсодержащие реагенти.

Як вже говорилося, важливою складовою підготовки води є її знезараження (дезінфекція), що представляє з себе комплекс санітарно-технічних заходів щодо знищення збудників заразних хвороб (мікробів, спор, бактерій, вірусів) фізичними, хімічних і біологічних способами.

Російський досвід у галузі підготовки води, також існуюча практика більшості просунутих країн свідчать про те, що найпоширенішим і випробуваним методом її дезінфекції є первинне хлорування (98,6% води піддається хлоруванню в тій чи іншій формі; озонування становить тільки 0,37%, інші способи – 1,03%).

Причина настільки високою популярністю даного способу полягає в завищеною ефективності знезараження води і економічності технологічного процесу в порівнянні з іншими існуючими методами (озонування, обробка Ультрафіолетовим випромінюванням і пр.). До того ж хлорування дозволяє очистити воду не тільки від непотрібних органічних і біо домішок, та й цілком видалити розчинені солі заліза і марганцю. Іншою важливою перевагою цього прийому стала можливість забезпечити мікробіологічну безпеку води в будь-якій точці розподільчої мережі і в будь-який момент часу завдяки ефекту післядії.

Поширеним і здавна застосовуваним способом хлорування води є її обробка газоподібним хлором (Cl2). Газоподібний хлор являє собою хімічно активний реагент, здатний вступати в реакцію з органічними субстанціями, розчиненими в оброблюваної воді. Але, незважаючи на ефективність Cl2 як дезінфектанту, що утворюються після його впровадження хлорорганічні сполуки є стримуючим чинником, що обмежує впровадження цієї речовини в процесах дезинфекції. Досвід показав, що більш безпечними дезінфектанти, застосовуваними при хлоруванні не рахуючи газоподібного хлору, служать його похідні: гіпохлорит натрію (NaOCl), діоксид хлору (ClО2) та ін

Більш уживаним реагентом при цьому методі підготовки води є діоксид хлору (ClО2). Це дуже дієвий антибактеріальний агент, механізм дії якого на хвороботворну флору обгрунтований не тільки лише високим вмістом вивільняється хлору, та й з'являється атомарним киснем. Подібне поєднання робить ClО2 сильним знезаражуючим з'єднанням в порівнянні з іншими. На відміну від хлору, його діоксид НЕ гідролізується у воді, має селективної реакційної здатністю і застосуємо в широкому спектрі рН, так як його активність не знаходиться в залежності від значення цього параметра. Крім усього, при використанні ClО2 освіта хлорорганічних сполук фактично зведена до нуля.

Унікальні характеристики реагенту були відзначені ще в 1944 р.; вже в той час діоксид хлору інтенсивно застосовувався при чищенні питної води для усунення аромату фенолу і морських водних рослин. Стримуючим фактором у використанні даного дезінфектанту до найближчого часу була вибухонебезпечність, що ускладнювало його створення, транспортування і зберігання. Але сучасні технології дозволяють прибрати цей недолік за рахунок виробництва діоксиду хлору конкретно на місці впровадження (така можливість є, наприклад, в системах Oxiperm виробництва GRUNDFOS & ALLDOS).

В якості реагенту для первинного хлорування води також широко використовується гіпохлорит натрію (NaOCl), що містить більше 8 г / л активного хлору. Розробка впровадження заснована на безпечному і дієвому електролітичному способі отримання даного реагенту з розчину звичайної кухонної солі. При всьому цьому концентрований гіпохлорит натрію знижує на третя частина вторинне забруднення в порівнянні з хлором. Популярність реагенту пояснюється лише тим, що транспортування чи зберігання концентрованого розчину NaOCl досить ординарна і не просить завищених заходів безпеки.

Сучасні технології та засоби для дезінфекції води способом хлорування

Загальновідомо, що підхід до підготовки природної води для майбутнього використання не може бути схожим, тому що її склад і ступінь забрудненості в кожному місці строго індивідуальні. Важливу роль при цьому буде грати планована область використання видобутої води (питні або господарсько-побутових цілях), що висуває різні вимоги до її якості в очищеному вигляді.

Розробка дезінфекції, також відповідне обладнання підбираються за результатами аналізу видобутої води та приблизної потреби в ній з таким розрахунком, щоб найбільшою мірою прибрати непотрібні домішки.

Ринок обладнання, створеного для дезінфекції води в «польових» умовах, представлений величезною кількістю систем як російського, так і ввезеного виробництва.

Вітчизняної індустрією випускається цілий ряд мобільних дезінфекційних установок, рекомендованих до використання на об'єктах тимчасового або сезонного водопостачання. Майже завжди вони являють собою закінчені автоматичні блоки, створені для чищення природних вод та їх наступного знезараження (установки «Деферра», «СТРУМІНЬ», «ВОЛОГА» тощо). Існує обладнання (установки «УМО» тощо), що дозволяє, не рахуючи перерахованих вище функцій, забезпечити знесолення природних вод при їх мінералізації до 45 г / л. Основними вузлами усього перерахованого вище обладнання є тонкошаровий відстійник, напірний високошвидкісний фільтр, блоки коагулирования, подщелачивания та знезараження води, системи управління і автоматики. Принцип дії таких установок полягає в їх можливості заносити потрібну кількість реагенту в потік оброблюваної води залежно від її витрати.

Необхідно підкреслити, що застосування високотоксичних речовин (наприклад, хлору) для дезінфекції води на схожих установках вимагає дотримання певних заходів безпеки, також цілодобового контролю над режимом хлоропотребленія. Особливо проблемно виконання позначених вимог на об'єктах тимчасового або сезонного водопостачання при відсутності кваліфікованого обслуговуючого персоналу.

Відмінною рисою дезінфекційного обладнання закордонних виробників, мобільні модифікації якого представлені російською ринку, стала найвища автоматизація процесу і точність дозування. Зазвичай, такі установки також блочними і розрізняються механізмом роботи, продуктивністю, агрегатним станом застосовуваного реагенту і його концентрацією (див. табл.1).

Таблиця 1. Мобільні комплектні установки знезараження GRUNDFOS & ALLDOS для дезінфекції води

Модель

MobileDos (на базі насосів DDI, DMI)

DDS (на базі насосів DME, DMS)

Vaccuperm VGA

Vaccuperm VGB

Oxiperm ® OCD

Oxiperm ® OCC

Selcoperm SES

Принцип дії

Доза реагенту

Виготовлення та доза реагенту

Знезаражуючий реагент

Гіпохлорит натрію (NaOCl)

Гіпохлорит кальцію (CaOCl)

Хлор газ (Cl2)

Аміак (NH3)

Діоксид сірки (SO2)

Вуглекислий газ (CO2)

Діоксид хлору (ClO2)

Гіпохлорит натрію (NaOCl)

Продуктивність

Залежно від продуктивності дозировочного насоса

від 0,005 до 10 кг / год

від 0,005 до 2,5 кг / год

від 0,125 до 2 кг / год

При дезінфекції газоподібними реагентами, наприклад, хлор газом, потрібні вакуумні системи дозування, такі як Vaccuperm VGB. Продуктивність подібного обладнання лежить у межах від 5 гр / год до 10 кг / год, що дозволяє підібрати установку фактично для всіх потреб у воді. Не рахуючи хлор газу системи також вдало працюють з аміаком, діоксидом сірки, вуглекислим газом, що комфортно для мобільних виробничих майданчиків.

Широко використовуються і мобільні дозувальні станції знезараження, такі як установки серії MobileDos, що представляють із себе малогабаритні установки і вживають як знезаражувального реагенту гіпохлорит кальцію. Реагент застосовується у вигляді пігулок масою 140 – 145 г будь-яка, що еквівалентно 100 г товарного хлору, і поставляється в безпечній герметичній тарі. Завдяки можливості речовини зберігати свою активність протягом пари років може бути створення його тривалих припасів.

Так як зараз, як уже говорилося, пріоритетним є застосування безпечних хлорпроізводних реагентів, більшість великих компаній розробляють автоматичні системи для їх синтезу. Так, наприклад, компанія GRUNDFOS & ALLDOS виробляє установки виготовлення та дозування більш потрібного реагенту – діоксиду хлору (ClО2) в польових умовах. Такі установки (Oxiperm OCD, OCC) мають продуктивність від 5 гр / год до 2,5 кг / год для різних обсягів дозування і працюють за безпечною і надійною технологією: соляна кислота (НCl) – хлорит натрію (NaClO). Процес утворення діоксиду хлору описується наступним рівнянням:

5 NaClO2 + 4 HCl> 4 ClO2 + 5 NaCl + 2 H2O.

При всьому цьому відмінною рисою ряду таких установок є їх функціонування з розведеними реагентами (7,5% – хлоритом натрію і 9% – соляною кислотою), що значно спрощує умови їх транспортування та використання.

Велика частина мобільних дезінфекційних систем зараз представляють собою малогабаритне, комфортне для транспортування та монтажу обладнання. Їх установка і наступна експлуатація ординарні і повністю безпечні – споживачеві досить подати на прилад напругу, під'єднати ємності з реагентами, забезпечити подачу і прийом знезараженої води. Майбутній процес цілком автоматизований; функціонуванням системи керує електроніка, а вся потрібна інформація виводиться на екран, розташований на фронтальній панелі установки.

Системи можуть працювати в широкому спектрі температур (+5? +400 С), з температурою робочого води від +2 до +400 С. При всьому цьому допустима температура реагентів становить від +5 до +300 С.

Важливо відзначити, що раціональна область впровадження наявних мобільних установок для знезараження природних вод становить 1 – 400 м3/добу.

Таким макаром, знезараження видобутої води в критеріях дуже несприятливого стану природних водних джерел стає важливою умовою захисту від бактеріальних і вірусних хвороб, які розповсюджуються водним шляхом. Практика свідчить про те, що хорошим варіантом одержання води питної властивості для персоналу, що знаходиться на віддалених об'єктах, є впровадження малогабаритних і мобільних дезінфекційних установок.

Неодмінно, при всіх перевагах, які подаються цим обладнанням, його впровадження пов'язано з певними витратами, які при початковій оцінці можуть здатися недоцільними. Але, керуючись правдою – на здоров'я не зберігають, можна з упевненістю стверджувати, що подібні інвестиції не марні!

Джерело: gradostroitel.com.ua