3.1 Хлорирование

Наиболее часто применяется для обеззараживания питьевой воды такой способ, как хлорирование. Основанием такого положения вещей является высокая эффективность и экономичность технологического процесса по сравнению с большинством существующих способов. Хлорирование применяют для удаления из сточных вод фенолов, крезолов, цианидов, сероводорода, гидросульфида, метилсернистых соединений, а также для борьбы с биологическими обрастаниями сооружений.

В результате взаимодействия хлора с протеинами и аминосоединениями, содержащимися в оболочке бактерий и их внутриклеточном веществе, происходят окислительные процессы, химические изменения внутриклеточного вещества, распад структуры клеток и гибель бактерий и микроорганизмов. Дезинфекция (обеззараживание) питьевой воды осуществляется за счёт дозирования хлора, двуокиси хлора, хлорамина и хлорной извести. Необходимая доза дозируемого вещества устанавливается пробным хлорированием воды: она определяется хлорпоглощаемостью воды (количество хлора, необходимое для связывания содержащихся в воде органических соединений)[5].

Современное положение вещей таково, что источники водоснабжения достаточно сильно загрязнены и их качество подвергаются интенсивному загрязнению и их качество держится на недостаточно высоком уровне во многих регионах. Требуемая степень очистки стоков не достигается на сооружениях водоподготовки и водоотведения, использующих традиционные методы и процессы [6].

После обработки воды хлором в обработанной воде присутствует свободный хлор. В связи этим ухудшается органолептические свойства и образуются побочные галогенсодержащие соединения (ГСС). Бόльшую часть ГСС составляют тригалометаны (ТГМ) – хлороформ, дихлорбромметан, дибромхлорметан и бромоформ. Их образование обусловлено взаимодействием соединений активного хлора с органическими веществами природного происхождения. Этот процесс растянут по времени до нескольких десятков часов, а количество образующихся ТГМ при прочих равных условиях тем больше, чем выше рН воды. Для устранения примесей требуется доочистка воды на угольных фильтрах. В настоящее время предельно допустимые концентрации для веществ, являющихся побочными продуктами хлорирования, установлены в различных развитых странах в пределах от 0,06 до 0,2 мг/л и соответствуют современным научным представлениям о степени их опасности для здоровья [7].

Хлорирование обладает значительными недостатками. Отметим основные недостатки:

1. Хлорирование не способствует к уничтожению спорообразующих бактерий;

2. Требуется постоянный лабораторный контроль над состоянием хлоропоглащаемости воды;

3. Работа требует особого внимания и осторожности хлораторщиков, она вредна для здоровья;

4. Автоматизировать процесс хлорирования довольно сложно;

5. Требуется развозить хлор на специальном транспорте под присмотром обученного персонала;

6. Хранить реагенты необходимо в специальных складских помещениях;

7. Весьма усложняется схема водопроводных сооружений при использовании для водоснабжения водяных скважин.

Для хлорирования воды используются такие вещества как собственно хлор (жидкий или газообразный), диоксид хлора и другие хлорсодержащие вещества.