Детоксикация и обезвреживание воды

Детоксикация и обезвреживание воды

  Специальные процессы обезвреживания воды и в том числе ее детоксикация предназначены устранить специфические примеси воды, которые не только ухудшают органолептические показатели воды (в части запахов и привкусов), но и придают ей прямую токсичность, канцерогенные свойства, эмбриотоксическое действие, мутагенную активность и др. неблагоприятные свойства, в том числе отдаленного характера.

 К числу таких примесей могут быть отнесены неорга­нические вещества: соли некоторых тяжелых металлов, ряд биологически активных микроэлементов, биогенные элементы, а также органические вещества - нефтепродукты и другие эфирорастворимые вещества, фенолы, пестициды (особенно персистентные), синтетические поверхностно-­активные вещества (детергенты), дезинфектанты и пр.

 Процессы водоподготовки обезвреживания большинства вредных веществ из приведенного выше перечня, например фено­лов, основаны на применении сильных окислителей, таких как озон, перманганат калия, хлора (и его производных).

 Удаление фенолов из воды хлорированием возможно лишь при применении больших доз хлора при водоочистке. В числе других способов обесфеноливания воды важное значение имеет сорбция на активированном угле. Более устойчивые соединения (углеводороды, нефтепродукты и ряд других эфирорастворимых веществ) неудовлетво­рительно окисляются в системах водоподготовки хлором и его производными, а также озоном. Иногда сильные окислители, действуя на эти вещества, значительно усиливают первоначальные неблагоприятные свойства. Этот эффект объясняется способностью некоторых окислителей к реакциям замеще­ния с включением молекул окислителя в образующиеся химические вещества с опасными свойствами.

 Убедительным примером тому может служить удаление из воды канцерогенных примесей, наиболее показательным из которых является 3,4-бенз(а)пирен. Формирование бенз(а)пиреновогo загрязнения природных вод происходит в результате попадания в них продуктов неполного сгорания жидкого топлива двигателей внутреннего сгорания. Это вещество очень медленно окисляется хлором, однако хорошо удаляется в процессе сорбционной обработки воды активированным углем.

 С другой стороны, действие окислителей на легко окисляемые соединения приводит к их полной деструкции, либо к образованию веществ, не оказывающих серьезного влияния на качество очищенной воды.

 Иногда может оказаться целесообразным радиа­ционное окисление (с дезодорацией) примесей очищаемой воды и, в частности, фенолов. Обычно в качестве источника жесткого (радиационного) излучения использует­ся радиоактивный кобальт-60, распад которого сопровожда­ется, в силу самопоглощения бета-частиц, чистым гамма-­излучением. Другим распространенным источником жест­ких излучений может служить радиоактивный цезий-137.

 Пестициды, применяемые для борьбы с вредите­лями сельскохозяйственных культур, помимо прямой токсичности, обладают целым букетом вредного воздейст­вия на здоровье людей. По степени стойкости в воде и почве пестициды различаются по показателю так называемой персистентности. Наибольшей персистентностью и неизвлекаемостью из воды обладают хлорорганические пестициды. Так, их классический представитель - ДДТ уже много лет повсеместно (в России формально тоже) запрещен для использования. (Вот почему ВОЗ рекомендует наиболее «жесткие» нормативы содержания именно хлорорганических пестицидов в питьевой воде).

 Перспективными процессами обезвреживания пестицидов в воде могут считаться: окисление (кроме хлор­органики), адсорбция, ионный обмен. Между тем, комплек­сирование традиционной схемы очистки поверхностных вод (т.е. их осветления и обесцвечивания), которая сама по себе не дает удовлетворительного эффекта детоксикации, с адсорбцией на активированном угле (при предварительном углевании или фильтрованием через слой) позволяет снизить содержание хлорорганических пестицидов и препаратов других классов в воде до безопасных пределов.

 В последние годы начинают следить за содержа­нием нитратов (в поверхностных водах), нитритов (в подземных водах) и фосфатов (орто-, мета-, пиро-) в питьевой воде. Поступление биогенных веществ, также как и пестицидов, в природные воды связано с обработкой сельскохозяйственных угодий в растениеводстве. Кроме того, нитраты в воде образуются при разложении сложных органических веществ белкового происхождения, в результате процессов нитрификации, как последней стадии квазиестественной очистки бытовых сточных вод. (Поступ­ление фосфатов связано с применением детергентов).

 Устранение избыточного количества галогена - хлора из питьевой воды связано, прежде всего, с эффектом ее перехлорирования. Этот процесс, при котором концентрация остаточного хлора составляет 1-7 мг/л, обеспечивает исключительно высокую степень обеззараживания воды. При этом длительность контакта обрабатываемой воды с большими дозами хлора должна быть не менее 2-3 часов. Известно, что в целях продления бактерицидного действия хлора, а также для дезодорации воды, в данном случае ­предотвращения образования хлорфенольных запахов, в воду следует добавлять аммиак.

 При хлорировании с аммонизацией водоочистные комплексы оборудуют аммонизаторными установками. В качестве основного реагента при аммонизации воды используется технический сульфат аммония, который растворяют аналогично хлорной извести. Газообразный аммиак дозируют и растворяют в воде специальными ам­монизаторами, конструктивно схожими с хлораторами типа ЛК-10. Аммонизацию можно проводить и аммиачной водой.

Все статьи