Dezinfekce vody

Voda povrchová nebo z podzemního zdroje, kterou chceme použít k úpravě na vodu pitnou, obsahuje biologické znečištění. Je proto nezbytné ji dezinfikovat.
 

Dezinfekci je třeba provést tak, aby byla zabezpečena nejvyšší mikrobiologická bezpečnost a zároveň bylo nejnižší riziko vzniku nežádoucích vedlejších účinků produktů dezinfekce.

Přehled způsobů dezinfekce vody
 

Chlorace je dávkování plynného chloru, chlornanu sodného nebo vápenatého do vody.
Dávkování chemikálie je závislé na složení vody a na dezinfekčních limitech.
Účinná dezinfekce nastane nejdříve po dvacetiminutovém působení.
Velmi důležité je pH vody.
V případě vod, které jsou organicky znečištěné, může při použití chlorace dojít ke zhoršení chuti a vůně vody a také dochází ke vzniku vedlejších produktů.
Chlordioxid stále častěji nahrazuje chlor v mnoha aplikacích. Má větší dezinfekční účinky a není závislý na hodnotě pH vody. Při jeho použití nedochází ke vzniku vedlejších produktů.
Nejkratší doba působení je patnáct minut.
Chlordioxid má vyšší oxidační schopnost než chlor, silné dezinfekční účinky ve velkém rozsahu pH , dlouhodobý bakteriologický účinek , dobré dezinfekční vlastnosti vůči slizotvorným řasám, virům , zamezení tvorby trihalogenmetanů ( THM )

Ozonizace - ozon je považován za nejsilnější dezinfekční a oxidační prostředek použitelný pro úpravu vody.
Nevznikají žádné vedlejší nežádoucí produkty, ozon se rozkládá na kyslík. Je nestabilní a rychle se ve vodě rozkládá, slabě se ve vodě rozpouští. Využívá se při úpravě vody při odstranění zabarvení, odstranění železa, manganu, organických látek.
UV záření
Výhodou dezinfekce UV-zářením oproti chemickým prostředkům (např. chlóru, chlórdioxidu nebo ozónu) je spolehlivost dezinfekce, prakticky žádná tvorba vedlejších produktů dezinfekce jako THM v případě chlóru, chloritanů v případě chlórdioxidu, či bromičnanů v případě ozónu, žádná změna organoleptických vlastností upravované vody, žádný dopad na životní prostředí, snadnost a bezpečnost provozu UV-zařízení. Případný vznik vedlejších produktů je omezen na specifické případy a je ve většině případů zanedbatelný
Ultrafialové záření (UV) je elektromagnetické záření od ca 100 do 400 nm (100-200 nm vakuové UV, 200-280 nm UV-C, 280-315 nm UV-B, 315-400 nm UV-A) [1,2]. Někdy se uvádí širší oblast UV-záření 10-400 nm [3]. Prakticky využitelné germicidní účinky má oblast UV-záření ca 240-290 nm [2,4,5].
Princip dezinfekce UV-zářením je fotochemická změna deoxyribonukleové kyseliny DNA při maximu 260-265 nm, která způsobuje inaktivaci reprodukce mikroorganismů (inhibici replikace DNA) a/nebo jejich usmrcení. Absorpční maximum při 200 nm není prakticky využitelné. Absorpce DNA a RNA nad 210 nm je způsobena purinovými bázemi adeninem (A), guaninem (G), a pyrimidinovými bázemi cytosinem (C) thyminem (T) v případě DNA, a uracilem (U) v případě RNA. Nejčastějším fotochemickým produktem je dimer thyminu
Sterilizace ionty stříbra
Při procesu sterilizace pomocí stříbrných iontů se do vody dávkují ionty stříbra v koncentraci od 0,05 do 0,1 mg/l. Stříbrné ionty působí ve vodě jako tzv. oligodynamický germicid. Přesný popis průběhu jejich působení není znám. Pro dosažení požadovaného účinku je třeba zabezpečit dobu zdržení v řádu několika hodin. V současné době se tento proces používá pouze pro dezinfekci pitné vody na lodích nebo v oblastech postižených katastrofami.
Sterilní filtrace
Tento proces je založen na použití ultrafiltračních membrán se světlostí oka pod 0,5 μm. Membrány musí být v pravidelných intervalech dezinfikovány.
U domácích filtrů pitné vody se používají jednoduché verze membrán. Dlouhodobý účinek však není zajištěn a průnik bakterií přes tento filtr je možný.
Písková pomalá filtrace
Metody, které efektivně odstraňují buňky: zemní filtrace, koagulace vhodným koagulantem, flokulace, filtrace, pomalá písková filtrace. (zdroj: http://www1.szu.cz/chzp/voda/pdf/microcystin.pdf)

Pro pomalou pískovou filtraci je nutné mít velké filtrační povrchy a údržba filtrů je velmi náročná. Proto je tento způsob nahrazován obvykle jinými metodami.

Při dezinfekci bazénové vody chlorem se volí hodnota koncentrace chloru mezi 0,4 a 0,6 mg/l. Používanými chemikáliemi jsou chlornan vápenatý, chlornan sodný a v případě velkých veřejných bazénů i plynný chlor.
Provozovatelé veřejných plaveckých bazénů se mohou rozhodnout pro některou ze schválených metod dezinfekce. Německá norma DIN 19643 uvádí všechny chemikálie schválené pro dezinfekci. Jsou povoleny tyto chemikálie:
• plynný chlor
• chlornan vápenatý v tabletách dle E DIN EN 900
• chlornan sodný jako roztok o koncentraci 150 mg/l dle E DIN EN 901
• chlornan sodný ve formě roztoko vyráběného v místě instalace elektrolýzou
Provozovatelé soukromých bazénů mohou navíc používat tyto alternativní metody:
• brom
• peroxid vodíku
• jód
• stříbro
• kyselina trichlorisokyanurová
Plynný chlor je v celosvětovém měřítku nejvíce používaným prostředkem. V případě potřeby dezinfikovat velké objemy vody je chlor nejekonomičtějším řešením. Jeho používání je však výrazně omezeno v Německu a zejména ve Švýcarsku, a to díky svým negativním účinkům.
Chlornan vápenatý se připravuje ve formě vodného roztoku z práškového substrátu nebo z tablet. Ve většině případů se používá ve formě 1%-tního roztoku. Roztok je však mléčně kalný a to díky nerozpustné složce, která tvoří až 7% roztoku.
Chlornan sodný se používá pro menší bazény kde manipulace s kontejnery s tekutým chlornanem a náklady na chemikálie nejsou prvotním zájmem. Elektrolytická výroba chlornanu přímo na bazénu je alternativním způsobem dezinfekce vody touto chemikálií.
Elektrolýzou solného roztoku vody za pomoci elektrického proudu se přímo v místě spotřeby vyrábí chlor, vodík a hydroxid sodný.
Je třeba rozlišovat dva způsoby a to elektrolýzu v tubulárním reaktoru a elektrolýzu s použitím polopropustné membrány. Při elektrolýze využívající tubulární reaktor se elektrochemická reakce odehrává v jedné komoře takže vznikající plynný chlor Cl2 a hydroxid sodný NaOH spolu okamžitě reagují a vzniká chlornan sodný NaClO s vysokým podílem zbytkové soli (sůl nespotřebovaná v průběhu reakce). Tento způsob lze využívat v bazénech se slanou mořskou vodou, je však málo vhodný pro normální bazény.
Při elektrolýze s použitím polopropustné membrány se chemické reakce odehrávají ve dvou elektrodových komorách oddělených navzájem touto membránou. Tím je fyzicky od sebe oddělen vznik chloru a hydroxidu sodného a do vody v bazénu se nemůže dostat žádná zbytková sůl. Vznikající chlor může být okamžitě zaváděn do bazénové vody jako kyselina chlorná nebo je možné jej dočasně skladovat jako chlornan sodný s hydroxidem sodným.
Automatické řízení
dezinfekce vody založená na použití chloru je v naprosté většině postavena nekoncentraci chloru ve vodě v rozmezí 0,4 - 0,6 mg/l. Podle německé normy DIN 19643 jsou předepsány následující hodnoty podle druhu bazénu a zvoleného způsobu úpravy vody:
Běžné bazény: 0,3 - 0,6 mg/l
• běžné bazény: 0,3 - 0,6 mg/l
• běžné bazény s ozonizací: 0,2 - 0,5 mg/l
• vířivé vany s teplou vodou (bez nebo s ozonizací): 0,7 - 1,0 mg/l - v případě definovaných mikrobiologických podmínek do maximální hodnoty 1,2 mg/l
Koncentrace chloru musí být měřena přesně pomocí amperometrické měřící metoty. V průběhu používání bazénů je mnoho vnějších vlivů, poruchových veličin, které ovlivňují koncentraci chloru ve vodě, pH hodnotu a hodnoru Redox potenciálu vody. Proto lze udržování nastavených hodnot zajistit pouze automatickým trvalým měřením a s tímto spojenou regulací.
Aby bylo možno zjistit co nejpřesněji hodnoty kvality vody v bazénu, je třeba v co nejkratším čase dopravit reprezentativní vzorek vody k měřícím sondám. Jinak bude měřená hodnota zkreslena a bude se lišit od hodnot v tělese bazénu. Podle normy DIN 19643 je třeba odebírat vzorkovou vodu na sondy 20 cm pod hladinou vody v bazénu a následně ji co nejkratší cestou zavést na měřící sondy. Tento požadavek platí stejně pro měření pH, redox i teploty.
Spolehlivost měření chloru lze zabezpečit pouze se správně prováděnou kalibrací sond. Kalibrace se provádí pomocí DPD metody. Touto metodou se hodnota zjištěná ručním měření zavádí do regulátoru jako srovnávací hodnota. Kontrolním měřením lze okamžitě zjistit, zda měření sondou a srovnávací manuální měření odpovídají. Pokud je rozdíl hodnot velký, je třeba provést překalibrování sondy.
Regulátor s regulační charakteristikou P nebo PID je schopen z rozdílu měřené hodnoty a hodnoty nastavené obsluhou vytvořit regulační signál na výstupu z regulátoru. Tento regulační signál je určen k ovládání servomotoru ventilu plynného chloru, k ovládání dávkovacího čerpadla chlornanu nebo jiného akčního členu soustavy. Takto vzniká uzavřená regulační smyčka jejíž základní parametry lze nastavovat na regulátoru. Pro nastavení a výběr parametrů regulace lze kontaktovat naše specialisty připravené a ochotné vám kdykoliv pomoci.
Pokud se vzorková voda ze sond zavede zpět do cirkulace nebo bazénového tělesa, pomůže to snížit ztráty vody. Díky konstrukci chlorových sond ProMinent jako sond uzavřených je měření stabilní a nezávislé na měnící se kvalitě vody, na rozdíl od sond otevřených.