Métodos modernos de desinfección de agua.

El agua es parte integral de nuestra vida. Todos los días bebemos una cierta cantidad y, a menudo, ni siquiera pensamos en el hecho de que la desinfección del agua y su calidad es un tema importante. Y en vano, los metales pesados, los compuestos químicos y las bacterias patógenas pueden provocar cambios irreversibles en el cuerpo humano. Hoy en día, se presta mucha atención a la higiene del agua. Los métodos modernos de desinfección del agua potable pueden limpiarla de bacterias, hongos y virus. Vendrán al rescate incluso si el agua huele mal, tiene gustos extraños, color.

Los métodos preferidos de mejora de la calidad se seleccionan en función de los microorganismos en el agua, el nivel de contaminación, la fuente del suministro de agua y otros factores. La desinfección tiene como objetivo eliminar las bacterias patógenas que tienen un efecto destructivo en el cuerpo humano.

El agua purificada es transparente, no tiene sabores ni olores extraños y es absolutamente segura. En la práctica, se utilizan métodos de dos grupos para combatir los microorganismos dañinos, así como su combinación:

químico;
físico;
conjunto.

Para seleccionar métodos de desinfección efectivos, es necesario analizar el líquido. Entre los análisis realizados, se encuentran:

químico;
bacteriológico;

El uso del análisis químico permite determinar el contenido de diversos elementos químicos en el agua: nitratos, sulfatos, cloruros, fluoruros, etc. No obstante, los indicadores analizados por este método se pueden dividir en 4 grupos:

Indicadores organolépticos. El análisis químico del agua le permite determinar su sabor, olor y color.
Indicadores integrales: densidad, acidez y dureza del agua.
Inorgánico: varios metales que se encuentran en el agua.
Indicadores orgánicos: el contenido en agua de sustancias que pueden cambiar bajo la influencia de oxidantes.

El análisis bacteriológico tiene como objetivo identificar varios microorganismos: bacterias, virus, hongos. Dicho análisis identifica la fuente de la infección y ayuda a determinar los métodos de desinfección.

Métodos químicos de desinfección del agua potable.

Los métodos químicos se basan en la adición de varios reactivos oxidantes al agua que matan las bacterias dañinas. Las más populares entre estas sustancias son el cloro, el ozono, el hipoclorito de sodio y el dióxido de cloro.

Para lograr una alta calidad, es importante calcular correctamente la dosis del reactivo. Es posible que una pequeña cantidad de una sustancia no tenga efecto, sino que, por el contrario, contribuya a un aumento del número de bacterias. El reactivo debe inyectarse en exceso, esto destruirá tanto los microorganismos existentes como las bacterias que hayan entrado en el agua después de la desinfección.

El exceso debe calcularse con mucho cuidado para que no pueda dañar a las personas. Los métodos químicos más populares son:

cloración;
ozonización;
oligodinamia;
reactivos poliméricos;
yodación;
bromación.

Cloración

La purificación del agua con cloración es un método tradicional y uno de los métodos de purificación de agua más populares. Las sustancias que contienen cloro se utilizan activamente para la purificación de agua potable, agua en piscinas y desinfección de locales.

Este método ha ganado popularidad debido a su facilidad de uso, bajo costo y alta eficiencia. La mayoría de los microorganismos patógenos que causan diversas enfermedades no son resistentes al cloro, que tiene un efecto bactericida.

Para crear condiciones desfavorables que impidan la reproducción y desarrollo de microorganismos, basta con introducir cloro en un pequeño exceso. El exceso de cloro ayuda a prolongar el efecto desinfectante.

En el proceso de tratamiento del agua, son posibles los siguientes métodos de cloración: preliminar y final. La precloración se aplica lo más cerca posible del lugar de toma de agua; en esta etapa, el uso de cloro no solo desinfecta el agua, sino que también ayuda a eliminar una serie de elementos químicos, incluidos el hierro y el manganeso. La cloración final es la última etapa del proceso de procesamiento, durante la cual tiene lugar la destrucción de microorganismos nocivos por medio del cloro.

También se hace una distinción entre cloración normal y supercloración. La cloración normal se utiliza para desinfectar líquidos de fuentes con buen desempeño sanitario. Sobrecloración: en el caso de una contaminación grave del agua, así como si está contaminada con fenoles, que, en el caso de la cloración normal, solo agravan la condición del agua. En este caso, el cloro residual se elimina mediante decloración.

La cloración, como otros métodos, tiene sus inconvenientes junto con sus ventajas. Al ingresar al cuerpo humano en exceso, el cloro conduce a problemas con los riñones, el hígado y el tracto gastrointestinal. La alta corrosividad del cloro conduce a un rápido desgaste del equipo. Durante el proceso de cloración se forman todo tipo de subproductos. Por ejemplo, los trihalometanos (compuestos de cloro con sustancias orgánicas) pueden causar síntomas de asma.

Debido a la amplia aplicación de la cloración, varios microorganismos han desarrollado resistencia al cloro, por lo tanto, todavía es posible un cierto porcentaje de contaminación del agua.

El cloro gaseoso, el blanqueador, el dióxido de cloro y el hipoclorito de sodio son los más utilizados para la desinfección del agua.

El cloro es el reactivo más popular. Se utiliza en forma líquida y gaseosa. Destruye la microflora patógena, elimina el sabor y el olor desagradables. Evita el crecimiento de algas y mejora la calidad de los fluidos.

Para la purificación con cloro, se utilizan cloradores, en los que el cloro gaseoso se absorbe con agua y luego el líquido resultante se entrega al lugar de aplicación. A pesar de la popularidad de este método, es bastante peligroso. Transportar y almacenar cloro altamente tóxico requiere precauciones de seguridad.

La cal de cloro es una sustancia obtenida por la acción del cloro gaseoso sobre la cal apagada seca. Para desinfectar el líquido, se usa lejía, cuyo porcentaje de cloro es de al menos 32-35%. Este reactivo es muy peligroso para los humanos, causa dificultades en la producción. Debido a estos y otros factores, la lejía está perdiendo popularidad.

El dióxido de cloro tiene un efecto bactericida, prácticamente no contamina el agua. A diferencia del cloro, no forma trihalometanos. El principal motivo que dificulta su uso es su alta explosividad, lo que complica la producción, el transporte y el almacenamiento. En la actualidad, se domina la tecnología de producción en el lugar de aplicación. Destruye todo tipo de microorganismos. A las desventajas incluyen la capacidad de formar compuestos secundarios: cloratos y cloritos.

El hipoclorito de sodio se usa en forma líquida. El porcentaje de cloro activo es el doble que el de la lejía. A diferencia del dióxido de titanio, su almacenamiento y uso es relativamente seguro. Varias bacterias son resistentes a sus efectos. En caso de almacenamiento prolongado, pierde sus propiedades. Está disponible en el mercado como solución líquida con varios contenidos de cloro.

Cabe señalar que todos los reactivos que contienen cloro son altamente corrosivos y, por lo tanto, no se recomienda usarlos para purificar el agua que ingresa al agua a través de tuberías metálicas.

Ozonización

El ozono, como el cloro, es un fuerte agente oxidante. Penetrando a través de las membranas de los microorganismos, destruye las paredes celulares y las mata. tanto con desinfección de agua, como con su decoloración y desodorización. Capaz de oxidar hierro y manganeso.

Al poseer un alto efecto antiséptico, el ozono destruye los microorganismos dañinos cientos de veces más rápido que otros reactivos. A diferencia del cloro, destruye casi todos los tipos de microorganismos conocidos.

Cuando se descompone, el reactivo se convierte en oxígeno, que satura el cuerpo humano a nivel celular. La rápida desintegración del ozono al mismo tiempo también es una desventaja de este método, ya que después de 15-20 minutos. después del procedimiento, el agua puede volver a contaminarse. Existe una teoría según la cual, cuando el ozono se expone al agua, comienza la descomposición de los grupos fenólicos de las sustancias húmicas. Activan organismos que estaban en hibernación antes del procesamiento.

Saturada con ozono, el agua se vuelve corrosiva. Esto conduce a daños en las tuberías de agua, plomería y electrodomésticos. En el caso de una cantidad errónea de ozono, es posible la formación de elementos secundarios altamente tóxicos.

La ozonización tiene otras desventajas, que incluyen el alto costo de compra e instalación, altos costos eléctricos, así como una clase alta de peligro de ozono. Se deben tomar precauciones de seguridad y cuidado al trabajar con el reactivo.

La ozonización del agua es posible mediante un sistema que consta de:

un generador de ozono en el que tiene lugar el proceso de separación del ozono del oxígeno;
un sistema que permite introducir ozono en el agua y mezclarlo con un líquido;
reactor: un recipiente en el que el ozono interactúa con el agua;
destructor: un dispositivo que elimina el ozono residual, así como los dispositivos que controlan el ozono en el agua y el aire.

Oligodinamia

Oligodinámica: desinfección del agua exponiéndola a metales nobles. La aplicación más estudiada de oro, plata y cobre.

El metal más popular para la destrucción de microorganismos dañinos es la plata. Sus propiedades fueron descubiertas en la antigüedad, se colocaba una cuchara o una moneda de plata en un recipiente con agua, y se dejaba reposar el agua. La afirmación de que tal método es eficaz es controvertida.

Las teorías sobre el efecto de la plata en los microbios no se han confirmado de manera concluyente. Existe una hipótesis según la cual la célula es destruida por las fuerzas electrostáticas que surgen entre los iones de plata cargados positivamente y las células bacterianas cargadas negativamente.

La plata es un metal pesado que, si se acumula en el cuerpo, puede provocar una serie de enfermedades. Solo se puede lograr un efecto antiséptico a altas concentraciones de este metal, que es perjudicial para el cuerpo. Menos plata solo puede inhibir el crecimiento bacteriano.

Además, las bacterias formadoras de esporas son prácticamente insensibles a la plata; su efecto sobre los virus no ha sido probado. Por lo tanto, el uso de plata solo es aconsejable para prolongar la vida útil del agua inicialmente pura.

El cobre es otro metal pesado que puede tener un efecto bactericida. Incluso en la antigüedad, notaron que el agua que se encontraba en los recipientes de cobre conservaba sus sustancias altas por mucho más tiempo. En la práctica, este método se utiliza en condiciones domésticas básicas para purificar un pequeño volumen de agua.

Reactivos poliméricos

El uso de reactivos poliméricos es un método moderno de desinfección del agua. Supera significativamente la cloración y la ozonización debido a su seguridad. El líquido purificado con antisépticos poliméricos no tiene sabor ni olores extraños, no causa corrosión del metal, no afecta el cuerpo humano. Este método se ha generalizado en la depuración de agua en piscinas. El agua purificada con un reactivo de polímero no tiene color, sabor u olor extraño.

Yodación y bromación

La yodación es un método de desinfección que utiliza compuestos que contienen yodo. Las propiedades desinfectantes del yodo son conocidas por la medicina desde hace mucho tiempo. A pesar de que este método es ampliamente conocido y se han realizado varios intentos para utilizarlo, el uso de yodo como desinfectante de agua no ha ganado popularidad. Este método tiene un inconveniente importante, al disolverse en agua, provoca un olor específico.

El bromo es un reactivo bastante eficaz que mata la mayoría de las bacterias conocidas. Sin embargo, debido a su alto costo, no es popular.

Métodos físicos de desinfección del agua.

Los métodos físicos de limpieza y desinfección funcionan con agua sin el uso de reactivos e interferencia con la composición química. Los métodos físicos más populares son:

Irradiación ultravioleta;
exposición ultrasónica;
tratamiento térmico;
método de pulso eléctrico;

Radiación UV

El uso de radiación ultravioleta está ganando popularidad entre los métodos de desinfección del agua. La técnica se basa en el hecho de que los rayos con una longitud de onda de 200-295 nm pueden matar microorganismos patógenos. Penetrando a través de la pared celular, actúan sobre los ácidos nucleicos (RND y ADN), y también provocan alteraciones en la estructura de las membranas y paredes celulares de los microorganismos, lo que conduce a la muerte de las bacterias.

Para determinar la dosis de radiación, es necesario realizar un análisis bacteriológico del agua, esto revelará los tipos de microorganismos patógenos y su susceptibilidad a los rayos. La eficiencia también se ve influenciada por la potencia de la lámpara utilizada y el nivel de absorción de radiación por el agua.

La dosis de radiación ultravioleta es igual al producto de la intensidad de la radiación y su duración. Cuanto mayor sea la resistencia de los microorganismos, más tiempo necesitan estar expuestos.

La radiación ultravioleta no afecta la composición química del agua, no forma compuestos secundarios, lo que excluye la posibilidad de dañar a los humanos.

Cuando se usa este método, no es posible una sobredosis, la irradiación UV se caracteriza por una alta velocidad de reacción, se necesitan varios segundos para desinfectar todo el volumen de líquido. Sin cambiar la composición del agua, la radiación es capaz de destruir todos los microorganismos conocidos.

Sin embargo, este método no está exento de desventajas. A diferencia de la cloración, que tiene un efecto prolongado, la eficiencia de la irradiación se mantiene mientras los rayos estén expuestos al agua.

Un buen resultado solo se puede lograr en agua purificada. El nivel de absorción de los rayos ultravioleta está influenciado por las impurezas del agua. Por ejemplo, el hierro puede servir como una especie de escudo para las bacterias y "ocultarlas" de los efectos de los rayos. Por lo tanto, es recomendable realizar una purificación de agua preliminar.

El sistema UV consta de varios elementos: una cámara de acero inoxidable que contiene una lámpara protegida por cubiertas de cuarzo. Al pasar por el mecanismo de dicha instalación, el agua está constantemente expuesta a la radiación ultravioleta y la desinfección completa.

Desinfección ultrasónica

La desinfección por ultrasonidos se basa en el método de cavitación. Debido al hecho de que bajo la influencia del ultrasonido hay caídas repentinas de presión, los microorganismos se destruyen. El ultrasonido también es eficaz para combatir las algas.

Este método tiene una gama limitada de usos y se encuentra en la etapa de desarrollo. La ventaja es la insensibilidad a la alta turbidez y al color del agua, así como la capacidad de afectar a la mayoría de las formas de microorganismos.

Desafortunadamente, este método solo es aplicable para pequeños volúmenes de agua. Como la radiación ultravioleta, sólo tiene efecto en el proceso de interacción con el agua. La desinfección ultrasónica tampoco ganó popularidad debido a la necesidad de instalar equipos complejos y costosos.

Tratamiento térmico de agua

En casa, el método térmico de purificación del agua es la conocida ebullición. La alta temperatura mata a la mayoría de los microorganismos. En condiciones industriales, este método es ineficaz debido a que es engorroso, consume mucho tiempo y es de baja intensidad. Además, el tratamiento térmico no puede eliminar los sabores extraños y las esporas que causan enfermedades.

Método de electropulso

El método de electropulso se basa en el uso de descargas eléctricas que forman una onda de choque. Los microorganismos mueren bajo la influencia del golpe de ariete. Este método es eficaz tanto para las bacterias vegetativas como para las formadoras de esporas. Capaz de lograr resultados incluso en agua fangosa. Además, las propiedades bactericidas del agua tratada se retienen hasta por cuatro meses.

La desventaja es el alto consumo de energía y el alto costo.

Métodos combinados de desinfección del agua.

Para lograr el mayor efecto, se utilizan métodos combinados, por regla general, los métodos reactivos se combinan con los sin reactivos.

La combinación de irradiación UV con cloración se ha vuelto muy popular. Entonces, los rayos UV matan la microflora patógena y el cloro previene la reinfección. Este método se utiliza tanto para la purificación del agua potable como para la purificación del agua de la piscina.

Para la desinfección de piscinas, la radiación UV se utiliza principalmente con hipoclorito de sodio.

La cloración en la primera etapa puede ser reemplazada por ozonización

Otros métodos incluyen la oxidación en combinación con metales pesados. Tanto los elementos que contienen cloro como el ozono pueden actuar como oxidantes. La esencia de la combinación es que los oxidantes infectan microbios dañinos y los metales pesados le permiten mantener el agua desinfectada. Existen otros métodos de desinfección compleja del agua.

Purificación y desinfección de agua doméstica

A menudo es necesario purificar el agua en pequeñas cantidades aquí y ahora. Para estos fines, utilice:

tabletas desinfectantes solubles;
permanganato de potasio;
silicio;
flores improvisadas, hierbas.

Las tabletas desinfectantes pueden ayudar en condiciones de campo. Por lo general, se usa una tableta por litro. agua. Este método se puede clasificar como grupo químico. Muy a menudo, estas tabletas se basan en cloro activo. La duración de la tableta es de 15 a 20 minutos. En caso de fuerte contaminación, la cantidad se puede duplicar.

Si de repente no hubo tabletas, es posible usar permanganato de potasio ordinario a razón de 1-2 g por cubo de agua. Una vez que el agua se ha asentado, está lista para usar.

Además, las plantas naturales tienen un efecto bactericida: manzanilla, celidonia, hierba de San Juan, arándano rojo.

Otro reactivo es el silicio. Colóquelo en agua y déjelo reposar durante 24 horas.

Fuentes de suministro de agua y su idoneidad para la desinfección.

Las fuentes de suministro de agua se pueden dividir en dos tipos: aguas superficiales y subterráneas. El primer grupo incluye agua de ríos y lagos, mares y embalses.

Al analizar la idoneidad de las aguas potables ubicadas en superficie, se realiza un análisis bacteriológico y químico, se evalúa el estado del fondo, temperatura, densidad y salinidad del agua de mar, radiactividad del agua, etc. Un papel importante a la hora de elegir una fuente lo juega la proximidad de las instalaciones industriales. Otra etapa en la evaluación de la fuente de ingesta de agua es el cálculo de los posibles riesgos de contaminación del agua.

La composición del agua en los reservorios abiertos depende de la temporada; dicha agua contiene varios contaminantes, incluidos los patógenos. El mayor riesgo de contaminación de los cuerpos de agua se encuentra cerca de ciudades, fábricas, fábricas y otras instalaciones industriales.

El agua del río es muy turbia, se distingue por su color y dureza, así como por una gran cantidad de microorganismos, cuya infección ocurre con mayor frecuencia a partir de las aguas de escorrentía. En el agua de lagos y embalses, las floraciones se encuentran a menudo debido al desarrollo de algas. También esas aguas

La peculiaridad de las fuentes superficiales radica en la gran superficie de agua que entra en contacto con los rayos del sol. Por un lado, contribuye a la autodepuración del agua, por otro, sirve al desarrollo de la flora y la fauna.

A pesar de que el agua superficial puede autopurificarse, esto no los salva de las impurezas mecánicas, también de la microflora patógena, por lo tanto, durante la ingesta de agua, se purifican a fondo con una desinfección adicional.

Otro tipo de fuentes de captación de agua es el agua subterránea. El contenido de microorganismos en ellos es mínimo. El agua de manantial y artesiana es la más adecuada para abastecer a la población. Para determinar su calidad, los expertos analizan la hidrología de las capas rocosas. Se presta especial atención al estado sanitario del territorio en el área de la ingesta de agua, ya que esto depende no solo de la calidad del agua en el aquí y ahora, sino también de la posibilidad de infección con microorganismos dañinos en el futuro.

El agua artesiana y de manantial se beneficia del agua de ríos y lagos, está protegida de las bacterias contenidas en las aguas de escorrentía, de la exposición a la luz solar y otros factores que contribuyen al desarrollo de una microflora desfavorable.

Documentos normativos de legislación hídrica sanitaria.

Dado que el agua es la fuente de la vida humana, se presta especial atención a su calidad y estado sanitario, incluso a nivel legislativo. Los principales documentos en esta área son el Código de Aguas y la Ley Federal “Sobre el Bienestar Sanitario y Epidemiológico de la Población”.

El Código de Aguas contiene reglas para el uso y protección de las masas de agua. Proporciona la clasificación de aguas subterráneas y superficiales, define las sanciones por incumplimiento de la legislación sobre aguas, etc.

La Ley Federal "Sobre el Bienestar Sanitario y Epidemiológico de la Población" regula los requisitos de las fuentes, el agua que se puede utilizar para beber y hacer las tareas del hogar.

También existen estándares estatales de calidad que determinan los indicadores de idoneidad y establecen requisitos para los métodos de análisis del agua:

GOST de la calidad del agua

GOST R 51232-98 Agua potable. Requisitos generales para la organización y métodos de control de calidad.
GOST 24902-81 Agua para uso doméstico y potable. Requisitos generales para los métodos de análisis de campo.
GOST 27064-86 Calidad del agua. Términos y definiciones.
GOST 17.1.1.04-80 Clasificación de las aguas subterráneas para fines de uso del agua.

SNiP y requisitos para el agua

Los códigos y regulaciones de construcción (SNiP) contienen reglas para la organización del suministro interno de agua y alcantarillado de los edificios, regulan la instalación de sistemas de suministro de agua, calefacción, etc.

SNiP 2.04.01-85 Abastecimiento interno de agua y alcantarillado de edificios.
SNiP 3.05.01-85 Sistemas sanitarios internos.
SNiP 3.05.04-85 Redes externas e instalaciones de abastecimiento de agua y alcantarillado.

SanPiNy para suministro de agua

En las reglas y normas sanitarias y epidemiológicas (SanPiN), puede encontrar qué requisitos existen para la calidad del agua tanto del sistema central de suministro de agua como del agua de pozos y pozos.

SanPiN 2.1.4.559-96 “Agua potable. Requisitos higiénicos para la calidad del agua de los sistemas centralizados de suministro de agua potable. Control de calidad."
SanPiN 4630-88 "MPC y TAC de sustancias peligrosas en el agua de los cuerpos de agua de uso doméstico, potable y cultural y doméstico"

5,00