ППРК-Сервис
ППРК-Сервис
Архив номеров / Архив в электронном виде / СТО 03/44/МАЙ 2016 / ОТКАЗ ОТ ЖИДКОГО ХЛОРА: ЭКОЛОГИЧНО, ЭКОНОМИЧНО
ОТКАЗ ОТ ЖИДКОГО ХЛОРА: ЭКОЛОГИЧНО, ЭКОНОМИЧНО

ОТКАЗ ОТ ЖИДКОГО ХЛОРА: ЭКОЛОГИЧНО, ЭКОНОМИЧНО

Использование альтернативных жидкому хлору технологий дезинфекции в сфере водоподготовки все активнее внедряется в практику российских городов, обеспечивая, в первую очередь, экологическую безопасность питьевой воды.

Низкое качество питьевой воды на одном из заседаний межведомственной комиссии Совета безопасности Российской Федерации по экологической безопасности в апреле 2016 года было названо в числе основных угроз национальной безопасности в сфере водопотребления. Путем решения данной проблемы должно стать соответствующее мировому уровню развитие водохозяйственного комплекса страны, в частности, совершенствование технологий подготовки питьевой воды, внедрение новых технологий водоочистки и очистки сточных вод, в том числе использование наиболее экологически безопасных и эффективных реагентов для очистки воды.

Несоответствие качества питьевой воды установленным нормативам – серьезная проблема для большинства городов России. Она обусловлено рядом причин, главными из которых являются изношенность систем водоснабжения, несовершенство технологий водоподготовки и ухудшение качества воды в водных объектах питьевого назначения вследствие прогрессирующего антропогенного загрязнения.
Самым известным окислительным (дезинфицирующим) методом обработки воды является хлорирование. При этом жидкий хлор, повсеместно используемый в практике подготовки питьевой воды, является сильнодействующим ядовитым и взрывоопасным веществом, что требует применения специальных мер по обеспечению техники безопасности при работе, хранении и транспортировке. Кроме того, при хлорировании природных вод образуются опасные для здоровья галогенсодержащие органические соединения. Также серьезным недостатком традиционной технологии является необходимость функционирования щелочного хозяйства, что усложняет общую схему и увеличивает затраты на очистку.
Одним из путей повышения безопасности процесса хлорирования является замена жидкого хлора менее токсичным хлорсодержащим реагентом – техническим гипохлоритом натрия. Общемировой тренд перехода в сфере водоподготовки на гипохлорит натрия объясняется его большей по сравнению с хлором экологической безопасностью, относительной доступностью и не уступающим по эффективности воздействием. Кроме того, он производится на промышленных установках, что делает экономически выгодным его использование на крупных водоочистных комплексах.

В тренде с миром и Петербургом
Гипохлорит натрия обеспечивает эффективную дезинфекцию против всех известных патогенных (болезнетворных) бактерий, вирусов, грибковых инфекций и простейших. В отличие от хлора, гипохлорит натрия не горюч, не взрывоопасен и малотоксичен. Гипохлорит натрия – более активный, чем хлор, малотоксичный, безопасный в эксплуатации и более простой в применении. Поставка реагента в виде технического гипохлорита не представляет серьезной опасности для окружающих территорий. Поскольку гипохлорит натрия поставляется и применяется в жидком виде, хранить и утилизировать его в случае утечки гораздо проще, чем газообразный хлор.

Первым в России в 2008 году полностью отказался от применения жидкого хлора Петербургский водоканал, а в 2009 году в Северной столице на двух водопроводных станциях были построены заводы по производству гипохлорита, благодаря чему удалось значительно удешевить переход на обеззараживание с помощью более безопасного реагента.
В 2012 году все системы обеззараживания воды московских станций водоподготовки были переведены с традиционного жидкого хлора на гипохлорит натрия, а в 2015 году был введен в эксплуатацию завод по производству гипохлорита натрия. Стоит заметить, что использование гипохлорита натрия для дезинфекции воды все активнее внедряется в практику российских городов: уже отказались от хлорирования такие крупные промышленные центры, как Нижний Новгород, Казань, Уфа, Кемерово, Ростов-на-Дону, Иваново, Сыктывкар, Уссурийск, Хабаровск, Екатеринбург, и этот перечень постоянно растет.

На состоявшимся в апреле 2016 года I Технологическом съезде РАВВ было отмечено, что на данный момент практически все города-миллионники и значительное число городов численностью от 250 до 1000 тыс. жителей в той или иной степени перешли или переходят на современные технологии очистки и обеззараживания питьевой воды, активно применяя гипохлорит натрия и современные фильтрующие системы и реагенты для водоподготовки.

Стоит заметить, что традиционно в водоподготовке гипохлорит применяется в сочетании с ультрафиолетовым облучением воды. Именно такая комплексная система обеззараживания водопроводной воды работает в Петербурге. Она включает использование двух методов: химического (добавление реагентов – гипохлорита натрия и сульфата аммония) и физического (обработка воды ультрафиолетом), первый из которых борется с бактериями, а ультрафиолет позволяет уничтожать вирусы. В результате питьевая вода в Петербурге является гарантированно безопасной и безвредной. Система УФО внедрялась в практику с 2004 года, за это время были разработаны новые системы, обеспечивающие оптимальные условия эксплуатации, которые позволили сократить потребление электроэнергии на 25%.

На всех водозаборах внедрены специальные технологии, которые эффективны при изменениях качества воды в Неве. Примером таких технологий являются система биомониторинга и система дозирования порошкообразного активированного угля (ПАУ). Применение системы биомониторинга позволяет оперативно реагировать на изменение качества поступающей на сооружения воды и обеспечивать безопасность водоснабжения. Применение системы дозирования угля позволяет эффективно удалять органические вещества (одоранты, формирующие неприятный привкус и запах воды), нефтепродукты, токсичные вещества.

В настоящее время водоканал города работает над созданием системы мониторинга и прогнозирования качества воды в водоисточнике. При ранее проведенных исследованиях были определены возможные места размещения точек мониторинга, рассмотрены приборы он-лайн контроля качества воды, изучен опыт создания станций мониторинга качества воды на водных объектах.
Анализ результатов технико-экономической, экологической и социальной оценок технологии подготовки питьевой воды, базирующейся на использовании технического гипохлорита натрия, позволяет обобщить основные достоинства данного реагента:
– безусловное повышение экологической и гигиенической безопасности и культуры производства вследствие ликвидации хранилищ опасного и токсичного хлора в черте города;
– повышение экономичности производства за счет прекращения использования соды, содержания реагентного хозяйства и дополнительного штата обслуживающего персонала;
– увеличение срока службы технологического оборудования и трубопроводов благодаря существенному снижению скорости коррозии, что, в свою очередь, обеспечивает заметный экономический эффект;
– повышение стабильности и качества литьевой воды за счет снижения содержания галогенорганических соединений;
– надежность и проста в эксплуатации, не требует конструктивных изменений в традиционной схеме подготовки литьевой воды;
– эколого-экономический эффект от предотвращения ущерба окружающей среде, а также социальный эффект от повышения качества питьевой воды как одного из составляющих качества жизни.

Самый антимикробный и безопасный
Еще одной альтернативой жидкому хлору, традиционно применяемому для обеззараживания питьевых и сточных вод, является диоксид хлора. Диоксид хлора (ClO2) является наиболее безопасным соединением, аналогичным обычному хлору и веществам на его основе. Более того, он считается самым мощным антимикробным агентом в мире. При этом ClO2 убивает болезнетворные микроорганизмы окислением, которое не приводит к образованию вредных соединений, а продуктами реакции становятся безвредные карбоновые кислоты, преобразованные из токсичных фенолов.

Среди реагентов для обеззараживания воды за рубежом СIО2 находит все более широкое применение, поскольку имеет не только более высокое спорицидное и бактерицидное действие в отношении вирусных загрязнений, но и длительную ингибирующую активность в распределительной сети (по сравнению с гипохлоритом натрия). Высокий окислительно-восстановительный потенциал СIО2 способствует более высокой степени окисления органических и неорганических загрязнителей воды по сравнению с другими реагентами. Диоксид хлора хорошо окисляет соединения железа и марганца, превращая их в нерастворимые окислы, не образует с фенолами соединений, придающих воде неприятные привкусы и запах. В процессе дезинфекции диоксидом хлора не образуются канцерогенные соединения, в том числе хлорфенолы и тригалометаны (ТГМ), влияющие даже в ничтожных количествах на токсичность и запах питьевой воды, поэтому применение этого реагента повышает органолептические свойства воды.

Диоксид хлора уже десятки лет успешно применяется в системах водоочистки стран Западной Европы, США, Японии, Израиле, ЮАР. На территории РФ медленное внедрение диоксида хлора в системы водоподготовки объясняется высокой стоимостью технологии, обусловленной использованием импортных установок и реагентов. Но примеры есть, и результаты доказывают высокую эффективность данного метода.
Так, на международном форуме «Экватэк-2016» был представлен опыт применения препарата на основе диоксида хлора на объектах водоподготовки Свердловской области. Новый эффективный комбинированный дезинфектант «Диоксид хлора и хлор», как и автоматизированные локальные установки по его производству, были разработаны екатеринбургскими инженерами и успешно внедрены на более чем 25 объектах водоподготовки РФ, значительная часть которых находится в Свердловской области. Управление Роспотребнадзора по

Свердловской области поддерживает использование новых технологий водоподготовки и отмечает результаты внедрения нового дезинфектанта, такие как значительное снижение содержания хлорорганических соединений (до полного их отсутствия) в питьевой воде и увеличение эффективности деманганации по сравнению с хлорированием. Кроме химической нагрузки, снизилась опасность вторичного микробиологического загрязнения питьевой воды при ее транспортировке населению. За время эксплуатации установок типа «ДХ-100» на объектах водоподготовки Свердловской области в течение более семи лет не наблюдалось вспышек инфекционных заболеваний, связанных с питьевой водой. Улучшилось санитарное состояние разводящих трубопроводов (удаляются биообрастания и ржавчина и предотвращается их образование), что, в конечном счете, привело к улучшению качества питьевой воды у крана потребителя, в том числе и по органолептическим показателям.

По мнению производителей, поскольку в ближайшем будущем надеяться на кардинальное техническое перевооружение станций водоочистки и тотальную замену труб разводящих сетей вряд ли стоит, внедрение комплексного дезинфектанта на водоканалах России может стать удачным решением проблем с качеством питьевой воды. Более того, данный способ способен обеспечить ее эпидемиологическую безопасность в процессе транспортировки без больших капитальных затрат по замене трубопроводов.

Подготовила Светлана Соснова