Защита общественного здоровья – Совет по качеству воды и здоровью
Крис Вайант, MPH, PhD
5 апреля 2013 г.
Хлор и дезинфицирующие средства на основе хлора используются во всем мире для уничтожения микробов в питьевой воде и плавательных бассейнах. Одна из причин широкого использования дезинфицирующих средств на основе хлора заключается в том, что они обеспечивают «остаточный» уровень защиты от патогенов, передающихся через воду. Остаточный хлор — это низкий уровень хлора, остающийся в воде после ее первоначального применения. Он представляет собой важную защиту от риска последующего микробного заражения после лечения — уникальное и значительное преимущество для общественного здравоохранения и .
Что происходит с хлором, когда его добавляют в питьевую воду или бассейны? Согласно информационному бюллетеню по тестированию остаточного хлора Центров по контролю и профилактике заболеваний США, хлор проходит ряд реакций:
- Потребность в хлоре удовлетворена : При первоначальном дозировании хлор вступает в реакцию с любыми органическими веществами в воде.
- Связанные формы хлора : Когда потребность воды в хлоре удовлетворена, некоторая часть оставшегося хлора вступает в реакцию с азотом в воде с образованием соединений, известных как хлорамины. Азотсодержащие соединения могут образовываться в результате разложения органических веществ в сырой воде, предназначенной для обработки питьевой воды. В плавательных бассейнах пловцы добавляют в воду азотсодержащие соединения в виде таких веществ, как моча и пот. Хлорамины могут придавать воде химический запах, который иногда ошибочно называют запахом «хлора». Хлор, который химически соединяется с азотом и азотсодержащими соединениями, известен как «связанный хлор».
- Свободный хлор уничтожает микробы: Хлор, остающийся в воде после удовлетворения потребности в хлоре и образования связанного хлора, известен как «свободный хлор». Это часть хлора, доступная для дезинфекции. Многие микробы, передающиеся через воду, либо погибают, либо становятся неспособными к размножению, что помогает предотвратить вспышки заболеваний, передающихся через воду. Время, необходимое для уничтожения вирусов, бактерий и паразитов, присутствующих в сырой воде при данной концентрации хлора, зависит от организма и известно как «время контакта».
- A Остатки хлора : После определенного времени контакта, в течение которого хлор уничтожает микробы, некоторое количество хлора остается в воде. Этот остаточный или остаточный уровень действует как защита от дополнительного микробного загрязнения, которое, например, в случае плавательных бассейнов, может появиться по мере того, как в бассейн входит больше пловцов.
Хлор, который химически соединяется с азотом и азотсодержащими соединениями, известен как «связанный хлор».
Маркер безопасности тоже
Контролируя остаточное содержание хлора в системе распределения питьевой воды, операторы водоподготовки могут быстро определить точки, в которых остаточное содержание снижается или исчезает. Внезапное снижение остаточного содержания хлора может указывать на утечку в системе распределения питьевой воды. Операторы плавательных бассейнов регулярно контролируют уровень остаточного хлора.
Поскольку количество пловцов и условия в бассейне меняются, уровень дезинфицирующего средства можно регулировать для поддержания остаточного содержания хлора.
Как в питьевой воде, так и в плавательных бассейнах остаточный хлор представляет собой разумное использование химии и обеспечивает замечательную защиту общественного здоровья!
Крис Вайант, магистр здравоохранения, доктор философии, президент и главный исполнительный директор фонда «Забота о Колорадо». Он также является председателем Совета по качеству и здоровью воды.
i Еще одно дезинфицирующее средство — бром — обеспечивает остаточный уровень защиты в воде. Бром используется в плавательных бассейнах, но чаще в спа-салонах. Не используется для обеззараживания питьевой воды.
Что ваш остаточный хлор пытается вам сказать
Как активное смешивание улучшает качество воды и снижает затраты на химикаты
Введение хлорирование питьевой воды для здоровья населения .
В США, до повсеместного внедрения дезинфекции хлором в начале 1900-х годов, холера, брюшной тиф, дизентерия и гепатит А ежегодно уносили жизни тысяч людей. Помимо уничтожения бактерий, вирусов и паразитов, хлор снижает неприятный вкус и запах воды. Хлор уничтожает слизистые бактерии, плесень и водоросли, которые растут на стенках труб и резервуаров для воды. Хлор настолько важен для поддержания здоровой питьевой воды, что Агентство по охране окружающей среды США требует, чтобы очищенная питьевая вода содержала определяемый уровень хлора — остаточного хлора — для защиты от микробов на всем пути до крана потребителя. Потеря остаточного хлора делает распределительные системы уязвимыми для микробного загрязнения. Водоканалы понимают важность мониторинга остатков хлора в своих системах распределения и хранения. Однако понять, о чем говорят эти данные мониторинга, непросто. В этом посте мы рассмотрим, что ваши данные мониторинга остаточного хлора пытаются вам сказать, и дадим краткие пояснения по этому вопросу.
Как правило, перед дезинфекцией питьевая вода должна быть обработана. Коагуляция, фильтрация и осветление являются обычными методами лечения. Дезинфекция наступает после обработки в резервуаре для чистой воды. Поскольку хлор легко применять, измерять и контролировать, он является одним из наиболее широко используемых дезинфицирующих средств. Он относительно дешев и очень эффективен для дезактивации патогенных микроорганизмов. Будучи очень реакционноспособным, при добавлении в воду хлор сразу же начинает реагировать с любыми загрязняющими веществами, присутствующими после обработки. Эти реакции предсказуемы:
1.) Хлор начинает окислять любое органическое вещество, оставшееся в воде после обработки. Это называется потребностью воды в хлоре.
2.) Затем хлор соединяется с любыми соединениями азота. Он называется связанный хлор и недоступен для дезинфекции.
3.) Остается свободный хлор , который убивает любые оставшиеся микробные загрязнители в воде.
После реакций с органическими веществами, соединения с азотом и дезинфекции хлор остается остаточный хлор .
Остатки хлора в распределительных системахПосле дезинфекции вода поступает в распределительную систему с остаточным хлором. Что происходит с остатками хлора в системе, зависит от качества поступающей воды, взаимодействия системы распределения и работы системы.
Качество поступающей воды Высокая органическая нагрузкаХлор быстро вступает в реакцию с любыми органическими веществами, оставшимися в поступающей воде, расходуя остатки. Органические отложения, попадающие в воду из труб и резервуаров, могут увеличить потребность в хлоре в воде.
Стратификация, температура и возраст воды В теплую погоду вода в несмешанных наземных резервуарах часто расслаивается. Теплая вода собирается в верхней части бака, а холодная свежая поступающая вода остается внизу.
Вода, поступающая снизу, не будет воздействовать на верхний слой, который со временем становится теплее и старее. Более высокие температуры также увеличивают скорость распада хлора.
В металлических резервуарах и трубах хлор реагирует с восстановленным железом с образованием оксидов металлов. Эти реакции удаляют хлор из системы и вызывают отложения в трубах; ограничение потока.
Биопленки и отложенияТрудно удаляемые биопленки на стенках труб и резервуаров требуют остаточного содержания хлора. Отложения в резервуарах, как правило, имеют органическую природу, что еще больше снижает количество остатков.
Работа системы Многофункциональные плавучие и изолированные резервуары Резервуары для воды в распределительных системах часто предназначены для удовлетворения пиковых потребностей в воде, выравнивания давления и обеспечения резервов для пожаротушения и других чрезвычайных ситуаций.
Если баки остаются полными, но используются недостаточно, запасенная вода стареет, а качество воды ухудшается. Остаточное количество падает по мере разложения хлора с течением времени.
Во многих муниципальных резервуарах для воды используется одна и та же труба для заполнения и слива резервуара. Это приводит к короткому замыканию в несмешанных резервуарах, поскольку более холодная поступающая вода остается на дне и сливается в первую очередь.
Поддержание остаточного содержания хлораОптимизация обработки на входе
Потребность в хлоре может быть снижена за счет улучшения удаления органических веществ на входе. Применяемые обработки зависят от характера органического материала в воде и включают:
- оптимизацию коагуляции
- добавление адсорбции углерода
- биологическая очистка
Регулярное техническое обслуживание и чистка резервуаров, а также промывка труб снижают потребность в хлоре в системе.
AWWA разработала стандарт для стальных резервуаров для воды*. Стандарт рекомендует опорожнять, промывать и профессионально осматривать резервуары как минимум каждые три года. В ходе инспекций следует оценивать очевидные санитарные проблемы, такие как образование биопленки и отложений.
Биопленка увеличивает потребность в хлоре в системе и процветает, когда остаточное содержание хлора снижается. Биопленки, как правило, образуются в верхней части резервуаров, где уровень воды поднимается и опускается во время повседневных операций. Как уже говорилось, вода в верхней части резервуаров без смесителя имеет тенденцию быть старше и теплее, с низким содержанием остаточного хлора. Увеличение циркуляции либо пассивно за счет циклирования и откачки, либо активно с помощью мешалок обеспечивает доступ хлора к биопленкам, устраняя их.
Эксплуатация резервуаров Снижение возраста воды Операторы сокращают возраст воды, увеличивая оборот и изменяя уровень воды в резервуарах для воды.
Некоторые коммунальные службы должны закачивать воду в резервуары, которые «плавают» в системе, и из них, чтобы поддерживать адекватные остатки. Для увеличения пассивного смешивания резервуары могут быть спроектированы или оснащены отдельными входом и выходом. Входное отверстие расположено выше в баке, чтобы стимулировать смешивание более свежей и холодной поступающей воды с более старой и теплой водой в баке. Некоторые системы пассивного смешивания используют сложную серию труб и форсунок для подачи наполняющей воды по всему баку.
Некоторые распределительные системы требовали дополнительного дозирования хлора в определенных точках. Система может быть обширной, или резервуары могут быть изолированы. В этих случаях необходимо добавить больше хлора, чтобы сохранить остатки.
Поддержание остаточного содержания хлора с помощью активного перемешивания Активное перемешивание в резервуарах для воды помогает поддерживать остаточное содержание хлора, предотвращая расслоение и устраняя короткое замыкание, которое приводит к высокому возрасту воды.
Активное перемешивание обеспечивает полное перемешивание воды, что приводит к постоянному остаточному содержанию хлора во всем резервуаре. В ситуациях, когда требуется дополнительная дозировка хлора в резервуары, активный смеситель позволяет полностью смешать добавленные химикаты. Kasco предлагает одобренное NSF-61 экономичное решение для ваших требований к смешиванию в резервуарах. Благодаря превосходному дизайну, исключительной эффективности и простоте установки баковый смеситель Kasco CertiSafe™ для питьевой воды занимает первое место в списке.
Хлорирование воды является одним из величайших достижений в области общественного здравоохранения. Тем не менее, хлорирование воды не является делом «установил и забыл». Мониторинг остаточного хлора в распределительной системе позволяет понять динамику системы. Активная система смешивания, установленная в вашем резервуаре для воды, помогает поддерживать остаточный уровень хлора во всем резервуаре.