ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД

Обеззараживание природных и сточных вод - завершающий этап технологического процесса их очистки, осуществляемый для природных вод с целью обеспечения их бактериальной безвредности, сточных вод (при спуске их в водоемы) — уничтожения микроорганизмов и устранения опасности заражения водоема. Необходимый эффект обеззараживания природных и сточных вод может быть достигнут несколькими методами. Одни из них связаны с введением в воду химических реагентов в концентрациях, безвредных для человека, но губительно действующих на бактериальные клетки (обеззараживание воды хлором, обеззараживание воды озоном, применение ионов тяжелых металлов), другие основаны на воздействии физических факторов (ультрафиолетовое облучение, обработка ультразвуком, термическая обработка, у-облучение). Практическое применение для обеззараживания централизованных систем водоснабжения и водоотведения получило хлорирование газообразным хлором или веществами, содержащими активный хлор (хлорной известью, гипохлоритами, диоксидом хлора), озонирование, а в отдельных случаях ультрафиолетовое облучение. Процесс обеззараживания природных и сточных вод окислителями (хлоркислородными соединениями и озоном) проходит две стадии — реагент диффундирует через оболочку внутрь клетки микроорганизма, а затем вступает во взаимодействие с органическим веществом клетки. Окислению подвергается фермент дегидрогеназа фосфатриоза, который найден практически во всех клетках и необходим для усвоения глюкозы. Предполагается, что реакция идет с гидросульфидными группами фермента SH. Ферменты присутствуют в клетках в очень малых количествах и абсолютно необходимы как катализаторы обмена веществ. Если утрачена способность глюкозы к окислению, бактериальные клетки погибают. Эффективность обеззараживания природных и сточных вод зависит от ряда факторов, связанных с биологическими особенностями микроорганизмов: бактерицидными свойствами реагентов, состоянием водной среды и условиями, в которых осуществляется обеззараживание. Биологические особенности микроорганизмов при действии на них дезинфицирующих реагентов проявляются в различной их устойчивости по отношению к бактерицидным веществам. Так, хлорустойчивость палочки туляремии, бактерий тифа и других значительно ниже, чем кишечной. Различная устойчивость бактерий тех или иных видов связана с устойчивостью их дегидрогеназ.
К числу факторов, обусловливающих влияние среды на конечный эффект обеззараживания природных и сточных вод, относятся рН, температуpa воды и содержание взвешенных веществ. При увеличении щелочности воды эффективность действия хлора и хлоркислородных соединений снижается. Изменение температуры от 10 до 40 С при постоянной концентрации остаточного хлора оказывает сравнительно небольшое влияние на бактерицидную эффективность. Отрицательное влияние низких температур выявляется лишь в условиях большого начинания заражения воды при обработке ее небольшими дозами окислителя и малом времени контакта. Наличие взвешенных в воде примесей как органического, так и минерального происхождения, значительно снижает эффективность обеззараживания природных и сточных вод. На их поверхности хлор сорбируется, и его концентрация в воде снижается. Кроме того, бактерии, находящиеся внутри взвешенных частиц, в меньшей степени подвергаются влиянию хлора.
Обеззараживание природных и сточных вод с повышенным содержанием взвешенных веществ требует увеличения доз окислителей и продолжительности контакта их с водой. При этом органолептические показатели качества воды снижаются. По мере освобождения обрабатываемой воды от взвешенных веществ и уменьшения размера частиц требуемый эффект обеззараживания природных и сточных вод достигается при действии относительно меньших доз окислителей. Бактерицидный эффект возрастает при увеличении времени контакта окислителей с водой. Экспозиция, требуемая для достижения необходимой степени обеззараживания, снижается при увеличении дозы вводимого реагента. В связи с обилием форм болезнетворных бактерий, а также длительностью и сложностью их определения эффект обеззараживания природных и сточных вод контролируют по количеству показателей микробов, наличие которых указывает на возможность присутствия в воде болезнетворных бактерий. В качестве такого косвенного показателя выбрана кишечная палочка, постоянно имеющаяся в кишечнике человека и домашних животных и потому всегда находящаяся в загрязнениях. Контроль и количественый учет их проводится относительно легко и быстро, и они отмирают в воде несколько медленнее многих болезнетворных бактерий. Следовательно, уничтожение кишечных палочек в процессе обеззараживания природных и сточных вод свидетельствует также об уничтожении значительной части болезнетворных бактерий. Количество кишечных палочек в воде выражается колититром, то есть объемом воды, мл, в котором содержится одна кишечная палочка, либо колииндексом — количеством кишечных палочек в 1 литре воды. Требования к обеззараживанию очищенных природных вод и условия дезинфекции сточных вод оговариваются в стандартах и соответствующих правилах. Обеззараживание очищенных природных вод перед подачей населению считается достаточным, если колииндекс не превышает 3. Для биологически очищения сточных вод перед сбросом их в водоемы колииндекс не должен быть более 1000.