Тезисы
апрель 2017

Амонізація як засіб запобігання утворенню хлороформу в питній воді


Гнатенко А. В. , Хмарська Л. О.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Одним з важливих питань сьогодення є забезпечення населення якісною питною водою, що відповідає сучасним європейським вимогам.

Головні критерії щодо якості питної води в цілому були визначені у середині двадцятого століття. Відповідно до основних вимог питна вода повинна бути безпечною у епідемічну відношенні, нешкідлива за хімічним складом і мати задовільні органолептичні властивості.

На сьогодні в Україні понад 90% усіх водопровідних станцій для знезараження питної води використовують чистий хлор або хлорвмісні препарати.

Використання хлорування для забезпечення епідеміологічної безпеки супроводжується одночасно погіршенням якості питної води в результаті утворення з органічними домішками поверхневої води токсичних органічних сполук які містять Хлор, зокрема, тригалогенметанів (ТГМ). Більшість ТГМ мають канцерогені, мутагені та інші небезпечні властивості. Як правило, максимальні концентрації ТГМ утворюються на етапі первинного хлорування при введенні у вихідну (неочищену) воду хлору. Індикатором вмісту ТГМ у воді є хлороформ. Між концентрацією хлороформу у воді та сумарним вмістом ТГМ існує лінійна залежність, що також дозволяє оцінювати гігієнічний стан води.

Зазначені обставини, а також постійне зростання вимог до якості питної води та охорони навколишнього природного середовища зумовили необхідність пошуку альтернативних рішень, щодо зменшення утворення та вмісту токсичних ТГМ у питній воді.

Існує декілька методів вирішення цього питання:

– Альтернативні знезаражуючі реагенти (озон, фтор, атомарний кисень).

– Видалення ТГМ сорбційними методами (сорбція на сильно кислотних аніонітах, сорбція активованим вугіллям).

– Зв’язування активного хлору розчином аміаку або солями амонію (амонізація).

Амонізація є одним з найоптимальніших рішень проблеми утворення ТГМ, оскільки інші методи є або низькоефективними, високовартісними або значно ускладнюють технологію очищення води. На практиці, в залежності від місця введення агента, що містить NH4+, використовують як преамонізацію так і постамонізацію. Крім того, застосування амонізації у процесі водопідготовки стабілізує пролонгацію дії хлору, забезпечуючи тільки безпеку виробництва питної води. Це також є економічно вигідним оскільки за умов преамонізації хлор повністю використовується на знезараження, а не окиснення органічних речовин, завдяки чому вміст канцерогених речовин знаходиться у межах норми.

Використання аміачної води (вміст NH3 25%) для проведення процесу амонізації на теперішній час є недоцільним з низки причин. Аміак відноситься до ІІ класу небезпеки; для зберігання цієї речовини необхідна наявність аміачного господарства, яке потребую значної території та капіталовкладень, крім цього аміачна вода є нестійкою в процесі зберігання, внаслідок постійного зниження концентрації NH3.

Рішенням даних проблем може бути використання у процесі водопідготовки аміаку у зв’язаній формі – у вигляді солей амонію. Однією з таких речовин є реагент для проведення процесу преамонізації води з торгівельною назвою «АМОПОЛ» (виробник ТДВ «ПХЗ «Коагулянт» м. Пологи).

«АМОПОЛ» – неорганічна речовина, яка являє собою безкольорові прозорі або білі кристали без запаху. Речовина є безпечною і відноситься до IV класу небезпеки. Основними фізико-хімічними показниками є масова частка азоту, не менше 21%, в перерахунку на суху речовину.

Влітку-восени 2016 року було проведено промислові випробування даного реагенту в умовах очисних споруд з підготовки питної води одного з міст України.

До застосування даного реагенту, вміст хлороформу у питній воді знаходився у межах 155-200 мкг/дм3,що майже у три рази перевищує нормативи якості питної води. Результати промислових випробувань показали, що застосування реагенту «АМОПОЛ» не тільки дозволяє знизити вміст хлороформу до нормативів ДСанПіН 2.2.4-171-10 "Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною"– 60 мкг/дм3, але й зменшити цей показник до – 10 мкг/дм3.

Таким чином можна зробити висновки, що при хлоруванні зв’язаним хлором, хлорпоглинання води знижується у декілька разів, завдяки чому хлор не витрачається на повне окиснення органічних речовин, а витрачається на знезараження та дезинфекцію питної води.

Завдяки впровадженню реагенту «АМОПОЛ» на одному з водоканалів, вдалося досягти нормативу ДСанПіН 2.2.4-171-10 за вмістом хлороформу у питній воді, а також значно зменшити витрату хлору для знезараження дніпрової води.