Биотехнологии очистки воды для бань и бассейнов

В настоящее время в Российской Федерации все городское население пользуется водой из централизованных систем водоснабжения, то есть из водопровода. Среднесуточное удельное водопотребление на питьевые и хозяйственно-бытовые нужды составляет 328 литров на человека в сутки — это выше, чем в большинстве стран Западной Европы.

Источником водоснабжения большинства городов и поселков городского типа служат подземные воды, но их доля в общем объеме водопотребления составляет менее 40%, поскольку в наиболее крупных городах используется вода из поверхностных источников. Но лучшей считается вода из артезианских водозаборных скважин, она обладает более высокой степенью защищенности от загрязнений, но и она в ряде случаев требует предварительной обработки.





Хорошее качество воды в банях и построенных бассейнах является одним из непременных условий сохранения и укрепления здоровья людей, пользующихся услугами этих оздоровительных комплексов. Больше всего подходит водопроводная вода, предназначенная для питьевых нужд и прошедшая предварительную обработку. Нормативы качества воды определены в ГОСТ Р 51232, внесенные управлением продукции сельскохозяйственного производства, пищевой, легкой и химической промышленности Госстандарта России.

Важно, чтобы и процесс взятия проб воды на экспертизу прошел правильно. Если целью отбора проб является оценка влияния материалов, контактирующих с водой, на качество воды или оценка обрастания материалов микроорганизмами, то пробы следует брать из первой порции слива воды. В технологических процессах производства пищевых продуктов и напитков, включающих одну или несколько установок для водоподготовки, обеспечивающих ряд специальных требований к воде (например, умягчение), должна быть предусмотрена возможность отбора проб воды до и после каждой стадии водоподготовки.

Для предотвращения вторичного загрязнения пробы воды пробоотборный кран стерилизуют путем обжига. Отбор проб из распределительной сети проводят из уличных водоразборных устройств на основных магистральных линиях, на наиболее возвышенных и тупиковых ее участках, а также из кранов внутренних водопроводных сетей, гидрантов. Если пробы нельзя охладить, их анализ следует провести в течение 2 ч после отбора.

Результаты гигиенической оценки качества водопроводной воды г. Москвы позволяют сделать заключение, что в целом вода пригодна для использования в банях и бассейнах. Однако наблюдаются отдельные несоответствия гигиеническим нормативам. Так, содержание фтора значительно ниже нормы, показатель перманганатной окисляемости выше допустимого на 28%, а результат биотестирования воды (продолжительность выживания в воде дафний, то есть водяных блох) оказался в два раза ниже нормы – 48 часов вместо 96.

В последнем случае, вероятно, дело в синергическом эффекте: на живые организмы дафний воздействуют различные неблагоприятные факторы – токсичные металлы и органические соединения, содержание каждого из которых не выходит за допустимые пределы, но их суммарное воздействие оказывается губительным. Частичным подтверждением этого может служить недопустимое значение перманганатной окисляемости воды (6,4 вместо 5 мг/О2/л), свидетельствующее о наличии в воде значительного количества органических веществ. Современные приборы и новейшие методики позволяют обнаруживать в воде все более низкие концентрации все большего числа веществ. В некоторых случаях эти показатели достигают или превосходят предельно допустимые значения, установленные гигиеническими нормативами.

Появляющиеся в средствах массовой информации сообщения, в которых стремление к сенсации стоит выше, чем объективная информация и профессионально обоснованное объяснение, вызывают озабоченность населения. В таких случаях необходимо обращаться за официальными справками и консультациями к специалистам по водоснабжению. Известно, что гидрохимический состав воды оказывает существенное влияние на здоровье человека.





Недостаточные концентрации отдельных компонентов в воде вредны, равно как и повышенное содержание этих веществ. Так, имеются данные о неблагоприятном влиянии мягких вод, отличающихся дефицитом солей жесткости (содержание кальция менее 30 мг/л), на уровень сердечно-сосудистой заболеваемости и состоянием костной системы человека.

Известно также, что недостаток фтора в воде способствует развитию кариеса зубов. Избыток фтора также очень вреден, вызывает флюороз – заболевание, признаком которой является пятнистость зубной эмали. Но это только внешнее проявление болезни. Одновременно флюороз вызывает общее заболевание организма, при котором наблюдается нарушение окостенения скелета у детей, изменения в мышце сердца и в деятельности нервной системы. Если в бассейн объемом 30 м² залита вода из московского водопровода, то в нее необходимо добавить и перемешать раствор с 19 граммами фтористого натрия. В этом случае концентрация фтора в воде будет оптимальной.

Существует ошибочное мнение, что наличие ржавчины в воде является следствием коррозии стальных водонесущих труб. Однако известны случаи, когда через несколько часов после переключения водопровода с неочищенной от примесей железа воды на очищенную воду ржавчина исчезает, что свидетельствует о том, что промывка труб происходит быстро. Поэтому виновата в появлении ржавчины подземная вода, а не трубы.

Железо — один из самых распространенных в природе элементов. При обычной температуре это довольно устойчивое вещество, а при воздействии окислителей железо покрывается рыхлой ржавчиной. Концентрация железа в вое тесно связана с содержанием в ней углекислоты: в кислой среде растворимость соединений железа увеличивается, а в щелочной – уменьшается.

Согласно принятым санитарным нормам содержание общего железа в водопроводной воде не должно превышать 0,3 мг/л, ведь это – тяжелый металл, и наряду с марганцем, никелем, хромом, мышьяком, кадмием, свинцом и медью относится к высокотоксичным и долго сохраняющимся в природе веществам. Зачастую соединение железа в водопроводе превышает норму в пять, а то и в десять и более раз, поэтому проблема обезжелезивания воды стоит особенно остро.





Подземные воды обладают сравнительно высокой защищенностью от загрязнения, прежде всего в бактериологическом отношении, но без специальной обработки и очистки для бань их применять нельзя. В одном литре речной или озерной воды обычно содержится от 0,01 до 1 мг железа на литр — эта вода прозрачна. В болотной воде железа много, десятки миллиграммов на литр, вот почему она имеет коричневатый «ржавый» оттенок. Но не всякое железо придает воде такой цвет. В подземных водах железо обычно растворено в двухвалентной форме, причем вода при этом бывает совершенно прозрачной. При подъеме на поверхность такая вода приобретает дурной запах и неприятный вкус, а при хранении на воздухе она становится опалово-мутной, и из нее выделяется буроватой осадок.

Так как же можно очистить подземные воды от соединений железа? На первый взгляд, очень просто. Надо перевести железо в нерастворимую трехвалентную форму и как следует отфильтровать. Но это на словах. На деле проблема весьма широка и обусловлена значительным разнообразием природных условий, в том числе разнообразием состава подземных вод, а также форм соединений железа в них. Очистка включает целый ряд физико-химических процессов и сводится прежде всего к скоплению растворенных в воде соединений железа и к последующему их переводу в нерастворимые и слаборастворимые формы. Практически все способы требуют предварительного аэрирования и фильтрации.

Одним из современных направлений нехимической очистки подземных вод является биологический способ, который основывается на использовании микроорганизмов.

Самыми распространенными среди них являются железобактерии. Эти бактерии практически «едят» железо, окисляя его до «ржавой» трехвалентной формы. Сами по себе эти бактерии не представляют опасности для организма человека, однако продукты их жизнедеятельности канцерогенны. Долгое время железобактерии были врагом и бичом систем водоснабжения. Например, в условиях малого протока воды через полгода эксплуатации водопровода на внутренней поверхности труб железобактерии образуют обрастания в виде бугров высотой до 10 мм. Именно под такими буграми начинается разрушение материала труб, а при более продолжительной эксплуатации образуются свищи. В дальнейшем образование бугров на стенках водопроводов приводит к зарастанию всей внутренней поверхности, что сопровождается потерей напора воды.

Интенсивные боиобрастания, связанные с жизнедеятельностью бактерий, также происходят и в теплообменных аппаратах систем теплоснабжения; даже относительно тонкий слой обрастания резко снижает эффективность работы систем. В отложениях, образованных железобактериями, находят благоприятные условия для жизнедеятельности и другие бактерии, в том числе кишечные палочки, гнилостные бактерии, различные черви и другие. Таким образом, происходит вторичное загрязнение воды продуктами жизнедеятельности и разложения этих микроорганизмов, что, в свою очередь, приводит к существенному увеличению в воде концентрации железа.

В настоящее время установлено более двадцати видов железобактерий, которые широко распространены в различных районах нашей страны. Ликвидация последствий железобактериальных обрастаний – это трудоемкое и не всегда достаточное мероприятие, требующее значительных материальных затрат.

Превратить врага в верного помощника помогли современные нестандартные подходы к очистке воды. современные биотехнологии основаны на использовании свойств каталитической пленки, образующейся на песчано-гравийной загрузке, а также на способности тех самых железобактерий обеспечивать течение сложных химических процессов без каких-либо затрат энергии и использования реагентов.

Эти процессы являются естественными и «задуманы» самой природой. обильное развитие железобактерий отмечается в воде с содержанием железа от 10 до 30 мг/л, однако, как показывает опыт, их развитие возможно даже при концентрации железа в сто раз меньше. Единственное условие – это поддержание кислотности среды на достаточно низком уровне при одновременном доступе кислорода из воздуха, хотя бы в ничтожно малом количестве.
 





В некоторых случаях биоочистка является единственно возможным способом приведения воды в нормальное для потребителя состояние. Так, на Дальнем Востоке и в Западной Сибири практически все эксплуатируемые водозаборные скважины имеют повышенное содержание железа (до 50 мг/л), причем иногда оно находится в трудноокисляемых органических комплексах. Как правило, в подземных водах наблюдается высокая (до 300 мг/л) концентрация углекислоты и сероводорода, что свидетельствует о повышенной ее кислотности. в этом случае невозможно применить простые способы обезжелезивания воды (с упрощенной аэрацией), требуются более эффективные методы, связанные со специальным культивированием железобактерий на песчано-гравийном основании.

Здесь важно отметить, что применение биотехнологии для очистки воды не требует собой подготовки или высокой квалификации обслуживающего персонала.

Наиболее подходящий способ обезжелезивания воды для использования ее в банях и бассейнах в настоящее время – вакуумно-эжекционный, включающий фильтрование воды через колонии железобактерий на медленных фильтрах с песчано-гравийной загрузкой. Заключительным этапом является сорбционная очистка для задержания продуктов жизнедеятельности бактерий и окончательное обеззараживание воды бактерицидными лучами. опубликовано  

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! ©

Источник: pools.ua/company/articles/custom-pool.html