Очистка воды в полевых условиях

Очисткой питьевой воды называется такая ее обработка, которая восстанавливает или придает воде необходимые гигиенические свойства. В зависимости от поставленной задачи различают следующие виды очистки: осветление (обесцвечивание, дезодорацию), обеззараживание, обезвреживание, дезактивацию и опреснение. Осветление и обесцвечивание восстанавливают прозрачность и бесцветность воды в результате удаления взвешенных веществ и коллоидных примесей.

Обеззараживанием называется такая обработка, после которой вода становится безопасной в эпидемическом отношении.

Обезвреживанием называется освобождение воды от ядовитых веществ как искусственного (отравляющие вещества, пестициды, компоненты ракетных топлив и др.), так и естественного (ботулотоксин) происхождения.

Дезактивация позволяет очистить воду от радиоактивных веществ, опреснение — от избытка минеральных соединений, портящих ее вкус.

При каждом виде очистки воды используют несколько способов обработки (или способов улучшения качества воды). В основе каждого из них лежат те или иные методы — химический, физический или механический.

Обеззараживание воды является постоянным элементом любой технологической схемы обработки питьевой воды. На крупных ПВ обеззараживание производится инженерными войсками, на ротных, батальонных и полковых ПВ — силами личного состава подразделения (части) с использованием табельных или подручных средств. Для обеззараживания воды в полевых условиях применяют кипячение, хлорирование, коагулирование, отстаивание, фильтрование, УФ-облучение и обработку специальными таблетками. Контроль за соблюдением правил обеззараживания воды возлагается на медицинскую службу.

Кипячение является надежным способом обеззараживания. При отсутствии подозрения на заражение бактериальными средствами продолжительность кипячения, считая от момента закипания, ограничивается 10 мин, при подозрении на заражение БС-1 час. Кипятят воду обычно на пунктах питания. Кипяченую воду надо хранить в совершенно чистой, хорошо закрывающейся посуде, так как при попадании в нее микробов происходит ее быстрое и массивное обсеменение. Больше суток кипяченую воду не хранят.

Большой расход топлива и длительность процесса кипячения ограничивают применение этого метода. Чаще всего к нему прибегают для обеззараживания небольших (групповых или индивидуальных) запасов воды.

Хлорирование воды в полевых условиях производится введением хлорной извести, нейтрального гипохлорита кальция (НГК) (70% активного хлора) или дветретиосновной соли гипохлорита кальция (ДТС ГК) (до 55% активного хлора). При этом применяют 2 способа: хлорирование нормальными дозами хлора и перехлорирование — использование больших доз. Последнему способу отдают предпочтение.

Хлорирование нормальными дозами проводится по тем же правилам, что и в стационарных условиях, т, е. с определением хлорпотребности воды, расчетом необходимого количества хлорной извести и последующим контролем эффективности обеззараживания по остаточному хлору. Хлор вводят в таком количестве, чтобы после окисления растворенных и взвешенных в воде органических и неорганических веществ и гибели микроорганизмов в воде оставался избыток активного хлора (остаточный хлор) в количестве 0,3—0,5 мг/л. Чем сильнее загрязнена вода, тем больше требуется активного хлора и тем выше ее хлорпотребность. Правильное определение хлорпотребности необходимо для того, чтобы не вводить излишнего количества хлора, что портит вкус воды и придает ей неприятный запах. Для определения хлорпотребности проводят опытное хлорирование воды в трех емкостях известного объема (стаканы, банки, котелки, ведра). При отсутствии времени и условий для определения хлорпотребности воды опытным путем необходимое для обеззараживания количество хлорной извести можно вычислить, пользуясь данными таблицы.

Годная к употреблению хлорированная вода должна иметь слабый привкус хлора. При отсутствии такого привкуса хлорирование повторяется. Если вода имеет после хлорирования резкий запах и сильный привкус хлора, проводится ее фильтрование через слой активного (30 см) или дробленого древесного угля (50 см).

В полевой обстановке хлорирование нормальными дозами допускается лишь для воды, имеющей хорошие санитарные показатели.

Более надежным способом является перехлорирование, когда воду обрабатывают большими дозами активного хлора, заведомо превышающими хлорпбтребность воды. Обычно пользуются дозами хлора в пределах 10—30 мг/л, а в некоторых случаях — 50— 100 мг/л.

Перехлорирование воды по сравнению с хлорированием нормальными дозами имеет ряд преимуществ: не надо определять хлорпотребность воды; время обезвреживания сокращается до 15—20 мин летом и до 30 мин — 1ч зимой; надежно обеззараживаются мутные воды, обладающие большой цветностью; лучше устраняются несвойственные доброкачественной воде запахи и привкусы. Процесс перехлорирования воды состоит из следующих этапов: определения процента активного хлора в хлорной извести; расчета количества хлорной извести, необходимого для обеззараживания всего объема взятой воды, и внесение хлорной извести в резервуар с водой; определение остаточного хлора по истечении времени, необходимого для контакта воды с хлором; расчета количества натрия гипосульфита, необходимого для дехлорирования воды.

При отсутствии условий для перехлорирования воды описанным способом можно пользоваться расчетными данными.

Отмеренную хлорную известь растворяют в небольшом количестве воды (кружке, банке, котелке), выливают в воду, перемешивают в течение 3 мин и по истечении времени, необходимого для контакта, определяют запах хлора. Наличие резкого запаха хлора свидетельствует о том, что доза хлорной извести достаточна. Если запах отсутствует, добавляют еще хлорной извести в количестве, равном 1/4 - 1/3 первоначально взятого.

Недостатки обеззараживания перехлорированием: необходимость определения активного хлора в хлорной извести; повышенный расход реагента; необходимость дехлорирования воды и соблюдения мер предосторожности при работе с концентрированными растворами хлорной извести, НГК или ДТС ГК.

Обеззараживание воды табельными реагентными способами (хлорированием и перехлорированием) производится с помощью табельных или нетабельных средств улучшения качества воды. При этом сначала воду подвергают хлорированию, коагулированию и отстаиванию, а затем после истечения необходимого времени — фильтрованию. Для упрощения процесса обработки воды и повышения надежности обеззараживания рекомендуется применять следующий комбинированный метод: независимо от качества воды берут 100 мг сульфата алюминия и 50 мг хлорной извести на каждый литр обрабатываемой воды. Экспозиция: летом - 30 мин, зимой - 1,5 ч. В тех случаях, когда исключается возможность заражения воды регулярными войсками противника или диверсантами, а также при отсутствии табельной или подручной тары, воду можно обеззараживать непосредственно в колодце. Для этого сначала очищают колодец и окружающий участок местности, затем выливают в колодец 3% раствор хлорной извести из расчета 10 л на каждый 1 м³ воды и тщательно перемешивают ее. Через 2 ч воду откачивают, засыпают дно колодца хлорной известью и перемешивают ее с илом, который затем выбрасывают. Внутреннюю поверхность сруба орошают тем же дезинфицирующим раствором и, выждав когда колодец наполнится, снова дезинфицируют его. Через 5-8 ч воду откачивают до исчезновения запаха хлора. Производить дезинфекцию колодца без устранения имеющегося поблизости источника загрязнения (выгреба, помойки) нерационально.

После окончания дезинфекции колодца хлорируют воду. Хлорирование производят один раз в сутки за 4-6 ч до начала водоразбора, а при интенсивном водоразборе — 2-3 раза в сутки.

В условиях воздействия низкой температуры бактерицидное действие хлора замедляется, поэтому время контакта воды с хлором увеличивают до 2 ч, а при обеззараживании таблетками пантоцида — до 1,5 ч. Требуются и более высокие дозы активного хлора. Так, при температуре воды 4-6°С действующая доза активного хлора должна быть примерно в 2 раза больше, чем при 15-18° С.

Эффективность обеззараживания воды хлорированием в мирное время контролируется в соответствии с требованиями ГОСТа бактериологически — определением величины коли-титра и микробного числа, химически — определением остаточного хлора. Коли-титр при казарменном размещении должен быть больше 300, в полевых условиях, на учениях и маневрах — не меньше 100 мл, а количество остаточного хлора — 0,3-0,5 мг/л. В военное время систематический бактериологический контроль за обеззараживанием воды в воинской части невозможен. Поэтому эффективность хлорирования воды контролируют, определяя остаточный хлор по прошествии установленного времени контакта.

Для обеззараживания индивидуальных запасов воды в полевых условиях используются таблетированные препараты «Аквасепт», «Неоаквасепт», «Аквасан», и водоочистители «Турист-2М» и «Родник».

Таблетки «Аквасепт» - смесь мононатриевой соли дихлоризоциануровой кислоты с различными технологическими добавками. Таблетка растворяется в течение 10-15 мин. и выделяет 4 мг активного хлора, обеспечивающего обеззараживание 700-800мл воды при условии ее контакта с препаратом в течение 30 мин. Обеззараживающий эффект «Аквасепта» снижается при обработке воды повышенной мутности и цветности. Кроме того, препарат мало эффективен в отношении вирусов.

Таблетки «Неоаквасепт» - смесь мононатриевой соли дихлоризоциануровой кислоты (38%), адипиновой кислоты (22%), гидрокарбоната натрия (39,5%) и стеарата кальция (0,5%). Содержание активного хлора достигает 10-12%. Обладает хорошей растворимостью в воде (2 мин при температуре 20⁰С)., имеет достаточную антимикробную активность и предназначены для обеззараживания относительно чистой воды с низкой цветностью и мутностью. Препарат обладает также длительным действием и может использоваться для консервации (до 2 суток).

Таблетки «Аквасан» - содержат соль дихлоризоциануровой кислоты, коагулянт и другие компоненты. За счет использования флокулянта в таблетке «Аквасан» уменьшается цветность и мутность воды, происходит частичная очистка от нефтепродуктов, ряда тяжелых металлов. Обладая хорошими флоккулирующими свойствами , этот препарат обеспечивает хлопьеобразование без регуляции рН обрабатываемой воды. Очистка и осветление воды достигается в течение 10-15 мин независимо от температуры. В теплое время года он обеззараживает воду за 20 мин, в холодное – за 60 мин.

«Турист-2М» – устройство для обеззараживания индивидуальных и индивидуально-групповых запасов воды, в котором сочетаются физический (сорбционный) и химический (окисление) принципы очистки. Масса - 0,35 кг; в комплекте 2 полиэтиленовых мешка емкостью 3 л, в которые вмонтированы фильтрующие элементы, и 20 ампул (1 мл) 5% настойки йода. Обеззараживаемая вода набирается в мешок, куда затем вносится 1 мл 5% раствора йода и через 10-15 мин контакта производится фильтрование воды в чистую емкость. Один мешок рассчитан на обработку 50 л воды.

Водоочиститель «Родник» представляет собой пластмассовую трубку, заполненную сорбентом, ионообменной смолой и дезинфектантом, легко отщепляющим свободный йод. Масса -0,06 кг (с пеналом); диаметр- 16 мм, длина 250 мм. Трубка одноразового пользования: очистка и дезинфекция воды происходит в процессе просасывания ее ртом через трубку, которая после использования выбрасывается.

При отсутствии вышеперечисленных средств для обеззараживания небольших количеств воды могут применяться йод, периоксид водорода, перманганат калия. При концентрации йода 6—8 мг/л можно в течение 2 мин получить вполне доброкачественную воду. Периоксид водорода целесообразно использовать в виде готового раствора, содержащего около 3% пергидроля. Бактерицидное действие проявляется при концентрации 3 мг/л и экспозиции 30 мин. Перманганат калия обладает менее выраженным бактерицидным действием, но существенно улучшает органолептические свойства воды. Для обеззараживания пользуются 1% раствором. Эффект наблюдается при концентрациях 7-10 мг/л и экспозиции не менее 30 мин.

Консервирование и опреснение воды. Для консервирования воды прибегают к хлорированию. Активный хлор вводят из расчета 1 мг/л на каждый день хранения. Такой способ хлорирования вызывает резкое ухудшение органолептических достоинств консервированной воды. Более целесообразно для создания запаса брать достаточно доброкачественную воду и подвергать ее хлорированию только перед выдачей.

В некоторых областях народного хозяйства для консервирования сравнительно небольших запасов питьевой воды применяют электрохимический способ введения ионов серебра в количестве от 0,05 до 0,5 мг/л. Серебро вводят с помощью портативных ионизаторов ЛК. Эти приборы позволяют в течение 2 ч, а в особых случаях быстрее, получить обеззараженную воду, которую можно хранить до 6 мес. Введение серебра не портит вкус воды.

В полевых условиях опреснение воды может быть осуществлено методом вымораживания. Метод основан на том, что пресная вода вымерзает при охлаждении до 0°С, а соленая — при более низкой температуре. Таким образом, при температуре – 3-4°С и ниже на поверхности соленой воды образуется корка из пресного льда. Если потребность в опресненной воде превышает 100-200 л/сут, устраивают специальные неглубокие бассейны, называемые картами. Карты могут быть вырыты в земле или сделаны на поверхности грунта из досок. Деминерализованная вода, получаемая на опреснительных установках, а также из снега или льда, лишена вкуса и в ней отсутствуют йод, фтор, медь, марганец, железо, кобальт и некоторые другие микроэлементы, необходимые для нормального функционирования организма. Поэтому при систематическом употреблении такой воды в нее необходимо вводить минеральные вещества. Для этого добавляют 0,2-0,3 г гашеной извести и 0,1 г натрия хлорида на суточную норму питьевой воды. В полевых условиях рекомендуется также в деминерализованную воду добавлять натрия фторид (1,8 мг/л), калия йодид (0,1 мг/л) и аскорбиновую кислоту (50 мг/л).

Получение пресной воды любым методом должно производиться в условиях, исключающих ее загрязнение бактериальными средствами, отравляющими и радиоактивными веществами. Во всех случаях полученная вода подлежит обеззараживанию.