Сравнение технологии ТПС/ОВ с существующими методами очистки воды

1. Хлорирование

Обработка питьевой воды хлором — это один из основных этапов водоподготовки.
На сегодняшний день на многих станциях водоподготовки используют жидкий
или газообразный хлор (в качестве альтернативы — гипохлорид натрия или
кальция). Когда один из самых распространенных антисептиков попадает в воду,
образуется смесь хлорноватистой и соляной кислоты. Затем хлорноватистая
кислота диссоциирует, образуя ионы гипохлорита, которые обладают
бактерицидными свойствами. Этот метод более экономичен по сравнению с
озонированием.

Основные недостатки метода
— хлорированные стоки загрязняют окружающую среду;
— хлор и его производные являются веществами 1 класса опасности;
— высокие дозы хлора вызывают раздражение кожи и слизистых;
— хлорирование воды не отвечает принципам «зеленой химии», не соответствует
концепции устойчивого развития;
— при высоком содержании в воде органических примесей, возможно образование
множества хлорпроизводных соединений; хлорирование воды, даже в высоких
дозах, малоэффективно против ооцист критоспоридий и лямблий;
— бактерицидное действие хлора снижается в присутствии некоторых
поверхностно активных веществ, детергентов и некоторых пестицидов;
— не достаточно эффективный метод при высокой концентрации воды кишечной
палочкой;
— бактерицидное действие хлора зависит от ряда дополнительных факторов
(ухудшается действие при низкой температуре, а также высоком значении рН);
— при использовании гипохлоритов необходима высокая коррозостойкость
трубопроводов;
— неудовлетворительные результаты по вкусу;
— потенциальная угроза здоровью человека (утечка хлорсоединений);
— строгие требования (регламентированные) к условиям хранения и перевозке
хлорсоединений;
— необходимость соблюдения строгих мер безопасности;
— образование и выброс вредных побочных продуктов;
— образование белёсового осадка;
— ежегодное повышение устойчивости патогенной микрофлоры к хлору
(увеличение в 5 раз за последние 15-20 лет), постоянные требования в увеличении
вводимых химреагентов.

На сегодняшний день это самый распространенный и востребованный метод
очистки воды. На примере РФ можно говорить о том, что 99% пресной воды
подвергается обработке хлором.
Динамика развития предполагает существенно уменьшить, а при возможной
альтернативе, полностью отказаться от данного метода.

Источники
1. Руководство по гигиене водоснабжения. Под ред. С. Н. Черкинского;
2. Химические методы подготовки воды (хлорирование, озонирование, фторирование). Под ред. В. Н. Кобрина.

2. Озонирование

Озонирование является одним из наиболее экологически чистых и
универсальных методов обработки воды. Общее заблуждение в том, что метод
называют более экологичным (по сравнению с хлорированием), хотя озон также
чрезвычайно токсичен для человека.
Озонирование — технология очистки, основанная на использовании газа озона —
сильного окислителя. Озон, используемый для озонирования, получают из
атмосферного воздуха в аппаратах, называемых озонаторами, в результате
воздействия на него электрического заряда, сопровождающегося выделением
озона.

Основные недостатки метода
— организация процесса озонирования требует больших капиталовложений как
на начальном этапе, так и в процессе эксплуатации (комплектующие, расходные
материалы);
— трудности с перевозкой оборудования (доставкой, установкой);
— озон очень быстро распадается и поэтому используется только с добавлением
дополнительных активных веществ с целью достичь максимального
дезинфицирующего эффекта и эффекта последействия;
— озон является токсичным газом и может наблюдаться поражение дыхательных
путей, легких, слизистой оболочки;
— озон взрывоопасен и требует тщательного контроля техники безопасности;
— требует строгого соблюдения технологии: существуют строгие ограничения по
количеству озона в воде и в воздухе;
— качество выпускаемого оборудования (комплектующих, расходных материалов)
часто не соответствует необходимому;
— не может быть единственным универсальным методом очистки воды,
а является только одной из ступеней водоподготовки;
— этот метод не позволяет провести полную микробиологическую очистку воды
(снижение титра микроорганизмов до 0,000);
— после обработки этим методом, вода становится коррозионноактивной с
высокой окислительной способностью;
— ежегодное повышение устойчивости патогенной микрофлоры к озону
(увеличение в 2-3 раза за последние 15-20 лет), необходимо постоянно учитывать
и закладывать уровни воздействия с учетом динамики роста сопротивляемости
объекта воздействия.

Если рассматривать практику применения этого метода, то можно сказать о том,
что в промышленных масштабах в РФ этот метод не используется. В Северной
Европе данным методом производится очистка практически 80% всей питьевой
воды. Что касается Южной Европы, то в этом регионе цифра существенно
меньше: не более 50%.

Источники
1. Руководство по гигиене водоснабжения. Под ред. С. Н. Черкинского;
2. Химические методы подготовки воды (хлорирование, озонирование, фторирование). Под ред. В. Н. Кобрина.

3. Обработка ультрафиолетом

В настоящее время, одним из наиболее распространенных методов
обеззараживания воды считается ультрафиолетовое (УФ) обеззараживание воды.
Ультрафиолетовое бактерицидное излучение — электромагнитное излучение
ультрафиолетового диапазона длин волн в интервале от 205 до 315 нм. Основным
применением УФ обеззараживания воды считается начальная стадия очистки
воды от болезнетворных организмов. Как и любой другой метод, обеззараживание
воды ультрафиолетом имеет целый ряд ограничений, которые способны
существенно затруднить полноценную работу установок ультрафиолетового
обеззараживания воды.

Основные недостатки метода
— организация процесса УФ-обеззараживания требует больших капитальных
вложений как на начальном этапе, так и при эксплуатации установки (расходные
материалы, комплектующие);
— метод является неэффективным при содержании коли-титра более 1000 КОЕ/мл,
мутности более 15 мг/л и высокой цветности, при повышенном уровне железа,
марганца, органического вещества и при наличии механических примесей;
— метод не универсален в отношении некоторых микроорганизмов, которые
обладают высокой устойчивостью к УФ излучению и не позволяет провести
полную водоочистку; крайне вариабельные сезонные результаты по дезинфекции
(нестабильный результат);
— отсутствие эффекта последействия дезинфицирующих мер, не остается в воде
после выхода ее из корпуса бактерицидной установки, возможно вторичное (после
обработки излучением) заряжение воды;
— периодическая отмывка ламп от налетов органического и минерального состава;
— трудности с осуществлением контроля работы ламп на протяжении всего
производственного цикла;
— ежегодное повышение устойчивости патогенной микрофлоры к ультрафиолету
(увеличение в 4 раза за последние 15-20 лет) необходимо постоянно учитывать и
закладывать уровни воздействия с учетом динамики роста сопротивляемости
объекта воздействия.

В РФ доля рынка едва ли превышает порог в 5% от общего объема производимой
питьевой воды.

Источники
1. Руководство по гигиене водоснабжения. Под ред. С. Н. Черкинского;

Основные преимущества метода трансзвуковой
плазменной очистки

— отсутствие вводимых химических реагентов во время всего производственного
цикла и, соответственно, отсутствие вредных выбросов после работы;
— насыщение конечного продукта наночастицами серебра и меди для улучшения
качества и состава воды;
— полученная вода обладает отличными вкусовыми качествами с сохранением
всех полезных и необходимых для здоровья веществ/минералов;
— после установки присутствует эффект консервации воды без ввода
дополнительных реагентов и без дополнительной обработки (продолжительное
последействие);
— в производственном цикле не используются токсичные продукты (соответствие
принципам «зеленой химии»);
— отсутствие тригалогенметанов;
— полная микробиологическая очистка воды (снижение титра микроорганизмов
до 0,000);
— высокая эффективность при уничтожении микроорганизмов, устойчивых к
другим дезифектанторам;
— сокращенный производственный цикл очистки (полная очистка производится
за один прогон воды через установку);
— малое энергопотребление;
— компактность и мобильность установки;
— большой ресурс работы (без необходимости приобретения дорогостоящи
комплектующих).