книги из ГПНТБ / Микробиология и гидробиология природных и сточных вод учеб. пособие

ту питьевой воды. Она будет иметь микробное число выше 100, а следовательно, с возможным наличием патогенных ми­ кробов (на-100 мл воды остается после фильтрации 3 микро­ ба, а на 5000 — 150). Вследствие этого необходимы дополни­ тельные мероприятия по уничтожению микробов в профильт­ рованной воде. Таким мероприятием является дезинфекция воды. Дезинфекция воды, т. е. уничтожение в воде инфекци­ онных заразных .микробов, может быть физической и химиче­ ской. К химическим методам дезинфекции воды относятся де­ зинфекция хлором, озоном, олпгодпн'амнческий метод дезин­ фекции серебром- К физическим методам относятся дезин­ фекция ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком, кипячение воды.

Надо твердо помнить: какой бы не' применялся метод де­ зинфекции, он будет эффективным только при прозрачной во­ де. Мутная вода не может быть успешно продезинфицирована, особенно химическими веществами и ультрафиолетовыми лу­ чами, так как микробы адсорбируют па себя всякие коллоид-л ные вещества и взвеси, обволакиваются ими, и таким обра- ' зом защищаются от губительных действий дезинфицирующих веществ. Все воды открытых водоисточников по нашему сани­ тарному законодательству подлежат обязательной дезинфек­ ции. Наиболее эффективным методом дезинфекции воды в на­ стоящее время является дезинфекция хлором.

Хлоргаз поступает в специальные аппараты — хлорато­ ры. Эти хлораторы, во-первых, снижают давление, под кото­ рым хлоргаз сохраняется в баллонах (6—7 атмосфер). Во-вто­ рых, очищают хлоргаз от возможных загрязнений, так как он проходит в хлоратор через фильтр из стеклянной вать]. В-тре­ тьих, хлоргаз в хлораторах дозируется, проходя через спе­ циальный газометр, шкала которого показывает расход газа. Наконец в хлораторе, в специальном стеклянном цилиндре определенная доза хлоргаза смешивается с водой, давая оп­ ределенной крепости хлорную воду-

Эта вода подается по резиновому шлангу от хлоратора в

той воды. Изливаясь в эти резервуары, хлорная вода хорошо перемешивается с профильтрованной водой. Аналогичным же

80

запахи вода принимает от хлорирования, когда в нее попада­ ют хотя бы малейшие количества фенолов со сточными вода­ ми, чаще всего от химических заводовПо нашим стандартам питьевые воды не должны вовсе содержать хлорфенольных запахов.

Конечно, доза активного хлора, как и остаточного, долж­ на устанавливаться лабораторным путем, причем необходимо, учитывать и прехлорпрованне, если оно введено перед отстой­ ником. В общем же обычно количество необходимого актив­ ного и остаточного хлора в сумме редко превышают 5 мг хло- • ра на литр воды-

Хлорирование питьевой воды в России введено было впервые в Кронштадте в.1910 г. В этом же году оно было вве­ дено в Нижнем Новгороде на время ярмарки- В Лондоне и в Париже опыты с хлорированием водопроводной воды были поставлены в 1916 г. После введения хлорирования на всех Ленинградских водопроводах в 1925 г. смертность от брюшно­ го тифа в Ленинграде снизилась в 10 раз (до 10 на 100 000 населения вместо 100 до хлорирования).

3—5—10 тысяч кубометров в сутки хлорирование воды произ­ водят обычно хлорной известью. Хлорная известь [Са(ОС1)2 + СаС12 ] выпускается заводами обычно с содержа­ нием 36—37% хлорного газа.

При хранении (в прохладном п темпом месте) хлорная из­ весть теряет приблизительно около 2% хлоргаза каждый ме­ сяц храпения. На каждой бочке хлорпзвестп имеется марки­ ровка с указанием времени выпуска хлорнзвести и ее крепо­ сти. В случае отсутствия этих сведений крепость хлорнзвести лучше проверить лабораторно. Хлоризвесть с крепостью ни­ же 20% хлоргаза в водопроводной практике и в канализаци­ онных сооружениях обычно не применяется, а используется^ для дезинфекции.дворовых санитарных установок (мусорни­

хлорнзвести. В одном из баков, называемом заторным, смеши­ вают отвешенную хлоризвесть с водой, приготовляют гус­ тую смесь и перепускают ее в бак-отстойпик. Сюда же доли­ вают воды, чтобы получить 2% раствор, и отстаивают этот раствор до прозрачности. Отстоенный раствор перепускают в

8?

дозирующий бачок, из которого уже и дают необходимой си­ лы струю хлорной воды через воронку и шланг в питьевую во­

пользуемые для хлорирования, оштукатуриваются изнутри по металлической сетке цементом, лучше с добавкой церезита, толщиной в 0.5—1,0 см. Без этой штукатурки дерево бачков,

. даже дуб, быстро разъедается хлором.

При дезинфекции питьевой волы хлорной известью при­ меняют такие же дезинфицирующие дозы как и при 'дезин­ фекции хлоргазом, смотря по лабораторным определениям хлоропоглощаемостн воды с некоторым избытком на остаточ­ ный хлор. Обычно применяемые лозы хлора—2—3 мг на литр дезинфицируемой воды, редко требуется 4—5 мг.

При хлорировании сточных жидкостей, прошедших очи­ стные сооружения И'Втбричные отстойники, приходится при­ менять 5—15 мг хлора, редко 20—25 мг на литр.

3. Сыпать хлорную известь.в дезинфицируемую воду бес­ полезно. Слежавшиеся комки хлоризвести падают на дно и там остаются. Пылевые части сухой хлоризвести плавают на поверхности воды также без пользы. Приготовление хлорной воды обязательно начинают со смачивания отвешенней дозы хлорнбй извести небольшим количеством воды для получения сметаннообразной. массы, постепенно прибавляя потом волу до получения хлорной воды требуемой крепости.

С т е р и л и з а ц и я ф и л ь т р о в - Построенные, и загружен­ ные фильтрационным песком, гравием п другим необходи­ мым материалом фильтры подлежат обязательной дезинфек­ ции, часто неправильно именуемой стерилизацией фильтров,. Для такой дезинфекции песок фильтров заливается хлорной водой с содержанием не менее 40 мг активного хлора на литр воды/ Хлорная вода должна покрывать фильтрационный пе­ сок сантиметров на 5—10 при закрытых задвижках, спускаю­ щих профильтрованную воду в резервуар чистой воды. Фильтр под действием активного хлора должен оставаться, в соответ­ ствии с санитарными требованиями, не менее 24 час- Опыт подсказывает, что более надежно, во избежание вторичной

' дезинфекции, подвергнуть фильтры действиюхлора не на

83

заключается в том. что вода, подлежащая озонированию, сме­ шивается с воздухом, содержащим озон 03 . Озонированный воздух получается при помощи электрических разрядов, полу­

разбрызгиваемой воде из расчета от 6 до 13 мг озона на литр дезинфицируемой воды. Время контакта доведено до 15 мин вместо ранее рассчитываемых 2—3-х мин. Озонирование воды производилось в Петербурге во время холерной эпидемии (1910 г.). Председателем комиссии по выбору метода озони­ рования был назначен гигиенист Хлопни Г. В.. который оста­ вил свое мнение об озонировании воды в следующей записи: «Озонирование... уменьшает шансы заражения через воду, но не дает, однако, надежного средства для получения вполне здоровой воды, которую молено было бы употреблять в сы­ ром-виде без опасения заболеть брюшным тифом, дизентери­ ей, а в холерные годы — и холерой». Он же отмечает и доро­ говизну этого метода обеззараживания воды. Озонирование воды в 6 раз дороже хлорирования. Озонирование применяет­ ся во многих городах Франции- В США из пяти тысяч водо­ проводов озонирование применяется только на трех. В Совет­

снижается при мутности и цветности воды. Ненадежность при­

85

О л н г о д и н а м и ч е с к о е о б е з в р е ж и в а н и е в о д ы . Еще у Геродота имеется указание, что персидский царь Кир в своих военных походах пил воду, хранимую в серебряных сосудах. У наших предков серебряные кувшины для питья и се­ ребряная столовая посуда были в особом почете. Более позд­ ние исследования показали, что серебро даже в мельчайших дозах бактерицидно действует на микробов, особенно на вод­ но-кишечную их группуДостаточно уже дозы в 0,1 мг сереб­ ра на литр воды, т. е. концентрации 1 части серебра на десять миллионов частей воды, чтобы микробы, находящиеся в этой воде, в том числе и патогенные, погибли. Такой дозы серебра

Бактерицидное действие ничтожных доз серебра и некото­ рых других тяжелых металлов (меди) носит название олигодинамнческого (олнгос —' немногий, малый). У нас были, не­ безуспешные попытки устраивать фильтры из посеребренного

принимается человеком при звуковых волнах с частотой от 16 до 20.000 гц * ) . При частоте волн свыше 20 000 гц возника ет звук, не воспринимаемый ухом человека, называемый ульт\ развуком. При прохождении через воду ультразвука в ней об­ разуются ультразвуковые волны, от которых в кратчайший пе­ риод времени попеременно происходит сильнейшее сжатие во~ ды. а за ним разрежение. В период разрежения жидкость раз- . рывается, образуя микроскопические кавитационк'ые (полые) пузырьки, пустоты, наполненные или парами воды или газа­

Разрыв получается менее чем в 1/1200 часть секунды, причем происходит разрушение и гибель микробов, попавших под дей­ ствие этой силы, независимо от их формы. Гибнут и бактери­ альные формы микробов, и кокки, и палочки, и даже споры. Гибель микробов происходит тем вернее и скорее, чем микроб ближе к кавитацииИнтенсивность ультразвука должна быть 0,3—6,5 вт на 1 см2 поверхности вибратора. Гибель микробов

86

зов и, следовательно, чем больше будет в воде образовывать-' ся кавитацийУльтразвук губит микробов независимо от того, будет-ли вода прозрачна пли мутна.

Источником ультразвука в технике обычно служат плас­ тинки из кристаллов (.кварц), обладающих пьезоэлектриче­ скими свойствами*). Пьезоэлектрическая пластинка при на­ хождении между обкладками конденсатора под действием переменного тока высокой частоты колеблется с частоюй под­ веденного тока Частота колебаний зависит также и от тол­ щины кристаллической пластинки. Кварцевая пластинка мо­ жет дать колебания с частотой от сотни тысяч до миллиона герц. В последнее время чаще используют пластины из титаната бария.

Ферромагнитные материалы и их сплавы, находясь в маг­ нитном поле, только меняют линейные размеры. Железный стержень в продольном магнитном поле удлиняется, никеле­ вый, наоборот, укорачивается. Такое изменение размеров на­ зывается магнитострикционнымОно происходит со стержня­ ми, помещенными внутрь катушки, по которой идет перемен­ ный ток. Диапазон частоты колебаний стержня достигает 5— 80 тысяч гц.

ции сточных жидкостей. Ультразвук разрушает не только ми­ кробы, но и более крупные организмы — простейших (инфузо­ рий), коловраток, а также гпдр, ракообразных (вегвистоусых и веслоногих), личинок насекомых (ручейников, поденок, хирономнд), олшохет, моллюсков. Гибнут также н водоросли. От микроорганизмов под влиянием ультразвука образуется де­ трит настолько мелкий, что значительное количество его оста­ ется во взвешенном состоянии в воде, Поэтому применение ультразвука рекомендуется производить перед коагуляцией с тем, чтюбы последующее коагулирование освободило бы воду от этих .взвесей путем осаждения на дно отстойника* с помо­ щью хлопьев коагулянта.

*) Пластинка кварца при сжатии или растяжении образует на сво­ их гранях электрозаряд. Это явление называется пьезоэлектрическим эф­ фектом.. При пропускании через такую пластинку электротока образу­ ется обратное явление — пластинка сжимается и растягивается.

87

можность появления неприятных запахов н привкусов бывает также при значительных количествах различных водорослей в

иреаммонпзацин,, т. е. к. предварительной аммоннзации воды. При.этом способе в воду перед предварительным хлорирова­ нием вводят газ аммиак при помощи аппаратов, аналогичных хлораторам. Последующее поступление в воду хлора дает хи­ мическое соединение аммиака с хлором в виде монохлорамниа или дихлорамнна (NH2 C1 и NHC12 ). В дальнейшем хлор уж не сможет соединиться с какими-либо органическими соедине­ ниями и не даст неприятных лекарственных запахов и привку­ совХлорамины слабее действуют на микроорганизмы, чем хлор, но зато они действуют болеепродолжительно. В случа­

ака к 1 части хлора. Исходным надо считать расчетное коли­ чество хлора. , /

«Преаммонизация эффективна в борьбе с цветением во­ ды, развитием планктона и водорослей». Работа фильтров улучшается (Яковенко В. А.). «В случае присутствия в воде водорослей преаммонизация дает значительный эффект» (Марзеев)-

обработкой дерева. В результате получается уголь с огромным количеством микроскопических пор и капилляров. Такой уголь

88

в виде порошка в дозе 0,5—5 мг/л (чаще 0,5—2,5 мг/л) добав­ ляют обычно-в отстойник, где он перемешивается с водой в смесителе вместе с коагулянтом. Часть этого порошка адсор­ бируется хлопьями коагулянта и увлекается на дно, захва­ тив с собою неприятные запахи, цветность водыПо наблюде­ нию американцев этот уголь действует будто бы еще и бактериостатически. Попав на фильтр, оставшаяся часть активиро­ ванного угля задерживается на поверхности песка. При про­

В США порошок активированного угля применяетсябо­ лее чем на 800 водоочистительных станциях (Кожанов В. Ф., 1937 г.)- Специальные фильтры только из активированного угля в настоящее время не применяются. В США применение порошка активированного угля для дезодорации воды счи­ тается выгодным (расход на дезодорацию 1000 м3 воды от 0,08 до 0,32 доллара)-

нений, и от намеренных нарушений. Водопроводные сооруже­ ния также нуждаются в такой же охране. Для этого устраи­ ваются зоны санитарной охраны водоисточников и водопро­

В «Основах законодательства Союза ССР и союзных ре­ спублик о здравоохранении», принятых на декабрьской сес­ сии Верховного Совета СССР в 1969 г., записано: «Для водо­ проводов хозяйственно-питьевого назначения и их источни­ ков устанавливаются зоны санитарной охраны со специаль­ ным режимом, обеспечивающим надлежащее качество воды.

89