Можно ли в России остановить противников хлора? // Водоснабжение и канализация, 2009 г. – С.71-84.

ВОДОсНАБЖЕНИЕ И КАНАЛИзАЦИЯ 9/2009 Вода - дело компетентных МОЖНО ЛИ В РОССИИ ВЕРНУТЬ ДОВЕРИЕ К ХЛОРУ? Для централизованного питьевого водоснабжения населения России использу- ются преимущественно поверхностные источники — реки, водохранилища, озера. Заражение этих вод постоянно возрастает за счет увеличения удельного веса сбро- са неочищенных стоков, в связи с чем существенно возросло микробное заражение поверхностных водоемов. Неспособность обеспечить безопасность питьевой воды подвергает население риску вспышек кишечных и других инфекционных болезней, которые могут привести к одновременному заражению потенциально большой части населения, в том числе и детей. Серьезное положение в области водоснабжения сложилось с техническим состоянием водоочистных комплексов централизованных водозаборов, которые во многих случаях были спроектированы и построены 70-80 лет назад. Их износ с каждым годом нарастает, а более 40 оборудования требует полной замены [1]. Анализ аварийных ситуаций показывает, что 57 аварий на объектах ВКх проис- ходят из-за ветхости оборудования, поэтому дальнейшая его эксплуатация будет приводить к резкому возрастанию аварий, ущерб от которых значительно превысит затраты на их предотвращение. Положение усугубляется тем, что из-за изношен- ности сетей вода в них подвергается вторичному заражению, и требует дополни- тельной очистки и обеззараживания. Еще хуже положение с централизованным водоснабжением населения в сельской местности. В результате, если в 80-е годы прошлого столетия в России в среднем только 7 % исследованных проб не отвечали гигиеническим требованиям по бактериоло- гическим показателям, то в настоящее время эта величина возросла до 11-12 %. С 1991 года в стране отмечается стойкая тенденция к повышению кишечной инфек- ционной заболеваемости бактериальной и вирусной этиологии как сезонной, так и вспышечной, обусловленной водным фактором. С 2002 г. стало резко возрастать заболеваемость вирусными гепатитами. Прирост гепатита А в 2002 году по сравне- нию с предыдущим годом составил 91 %. Вспышки гепатита А, связанные с упот- реблением населением некачественной воды, имели место в Саратове, Иркутской, челябинской, Новгородской областях и в ряде городов Подмосковья. Летом в 2005 году по России прокатилась волна заболеваний серозным менин- гитом. Масштабы этого заболевания оказались непредсказуемы — Новосибирская, Екатеринбургская, Свердловская, Архангельская области, Краснодарский и Ставро- польский края, бурятия, удмуртия…. И это не весь список регионов охваченных эпи- демией. По заключению врачей эта инфекция проникает в организм человека водным путем либо при употреблении зараженной воды, либо при контакте с ней. Врачи не исключают продолжения локальных вспышек этой болезни из-за плохого состояния технологических систем водоподготовки ЖКх России. 2006-2007 годы сопровождались локальными вспышками кишечных заболеваний и гепатитом А в дагестане, на Сахалине, Карелии, Ставропольском крае Новгородской, Волгоградской и других областях. В 2007 году в некоторых регионах наблюдались вспышки болезни вызванной бактериями Legionellа. бактерии Legionell a распространены повсеместно в окружающей среде и проникают в системы распределения питьевой воды при повышенной температуре, наблюдаемой временами в сетях и более часто в системах распределения горячей и теплой воды. Некоторые микроорганизмы разрастаются в виде биопленок на поверхностях (труб, резервуаров и т.п.) при контакте с водой и, если они не вызывают заболевания у здоровых людей, то сильно ухудшают органолептические свойства воды, то есть вызывают неприятное ощущение в результате появления неприятного вкуса и запаха или изменения цвета питьевой воды. Это дает основания назвать проблему гигиены водоснабжения, т. е. обеспечение населения доброкачественной надежно обеззараженной водой, важнейшей проблемой, требующей комплексного и наиболее эффективного решения . Таким образом, при рассмотрении вопросов безопасности функционирования ВКх необходимо учитывать как техническую сторону безопасности объектов водоподготовки, так и санитарно-эпидемиологическую безопасность продукта — питьевой воды [2]. Безопасная питьевая вода, по определению опубликованной Всемирной организацией здравоохранения «Руководства по обеспечению качества питьевой воды», не должна представлять никаких рисков для здоровья в результате ее потребления в течение всей жизни, включая различную уязвимость человека к болезням на разных этапах жизни. К группе наибольшего риска в отношении болезней, передаваемых через воду, относятся дети грудного и раннего возраста, люди с ослабленным здоровьем или живущие в антисанитарных условиях и люди пожилого возраста [3]. Обеззараживание воды осуществляется при помощи добавления в воду различных химических веществили проведения специальных мероприятий. Использование химических дезинфицирующих средств при обработке воды обычно вызывает образование химических побочных продуктов. Однако риск для здоровья от этих побочных продуктов чрезвычайно низок по сравнению с риском, связанным с вредоносными микроорганизмами развивающимися в воде вследствие неадекватной дезинфекции. Минздравом разрешено применение более 200 средств для дезинфекции и стерилизации. Однако рассматривать их все нет необходимости, так как многие из них по тем или иным причинам не применимы для водоснабжения. Остановимся только на основных дезинфектантах, применяемых в России и за рубежом. Все технологические схемы очистки и обеззараживания воды (старые и новые) должны опираться на основные критерии, предъявляемые к качеству питьевой воды: питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом отношении, безвредна по химическому составу и обладать благоприятными органолептическими (вкусовыми) свойствами. Эти критерии и лежат в основе нормативных актов всех стран, в том числе и в России (СанПиН 2.14.1074-01). Причем эти документы учитывают тот факт, что опасность заболеваний человека от микробиологического загрязнения воды во много тысяч раз выше, чем при загрязнении воды химическими соединениями различной природы. В существующей практике обеззараживания питьевой воды хлорирование используется наиболее часто как наиболее экономичный и эффективный метод в сравнении с любыми другими известными методами. В СшА 98,6 % воды (подавляющее количество) подвергается хлорированию. Аналогичная картина имеет место и в России, и в других странах, т. е. в мире в 99 из 100 случаев для дезинфекции используют либо чистый хлор, либо хлорсодержащие продукты [4]. На рис.1отражены объемы потребления хлора для дезинфекции воды в России и СшА. Такая популярность хлорирования связана и с тем, что это единственный способ, обеспечивающий микробиологическую безопасность воды в любой точке распределительной сети в любой момент времени благодаря эффекту последействия. Этот эффект заключается в том, что после совершения действия по внедрению молекул хлора в воду («последействие») последние сохраняют свою активность по отношению к микробам и угнетают их ферментные системы на всем пути следования воды по водопроводным сетям от объекта водоподготовки (водозабора) до каждого потребителя. Подчеркнем, что эффект последействия присущ только хлору. учитывая состояние наших водопроводных сетей, забывать о присутствии в них микробов «смерти подобно». Кроме главной функции — дезинфекции, благодаря уникальным окислительным свойствам и эффекту последействия, хлор служит и другим целям — контролю за вкусовыми качествами и запахом воды, предотвращению роста водорослей, поддержанию в чистоте фильтров, удалению железа и марганца, разрушению сероводорода, обесцвечиванию воды и т. п. В этом смысле ни одно из альтернативных хлору средств не может сравниться с ним по универсальности и простоте применения. В последнее десятилетие в России наблюдается повышенный интерес к объектам водоподготовки с точки зрения лоббирования корпоративных бизнес интересов. Причем эти обсуждения обосновываются благими намерениями обеспечить россиян качественной водой. Принимаемые или лоббируемые отечественными чиновниками решения не всегда соответствуют научным данным и мировому опыту. Их высказывания часто сопровождаются такими «глубокомысленными» высказываниями как: «хлорирование — это очень плохо», «уже нигде (кроме России) воду не хлорируют», «Ну хлор — это уже почти прошлый век, то есть хх век, сейчас есть новые технологии, которые позволяют отказаться от хлора. Применение хлора — губительно. Необходимо применять нанотехнологии». Основываясь на таких псевдонаучных утверждениях в России, принята программа «Антихлор», как составная часть общенациональной программы «чистая вода» на основе, которой выделяются огромные средства для внедрения якобы альтернативных технологий. Под рассуждения о необходимости потребления чистой воды производится попытка внедрения бессмысленных и необоснованных новаций в нарушение апробированных технологий и СанПиН 2.14.1074-01, который отвечает самым высоким мировым требованиям. А лето 2009 года началось с энтеровирусной инфекции со смертельными исходами и совершенно очевидно для специалистов, что причины всех энтеровирусных инфекций — антисанитария и некачественная питьевая вода. При этом некоторые безответственные проектировщики продолжают в угоду принятой программы предлагать питьевую воду обеззараживать озоном и гипохлоритом, а сточную воду достаточно подвергать ультрафиолетовому облучению. Такая «живая» вода и является источником бесконечных вспышек инфекций. Некоторые пошли еще дальше, предполагая вместо приведения в порядок водопроводного хозяйства внедрять практически бесполезные при централизованном водоснабжении фильтры (в частности фильтры Петрика) [5,6,7,8]. А не пора ли остановиться и трезво (научно обоснованно) взглянуть на проблему, развеять заблуждения чиновников от ЖКх, от решения которых зависит здоровье нации Недостатки и достоинства наиболее широко применяемых альтернативных методов обеззараживания — озонирование и уФ-облучения хорошо изучены [9]. Основным недостатком этих методов, определяющим их место в технологии обеззараживания является отсутсутствие эффекта обеззараживающего после действия. Поэтому эти методы используются на первичном (предварительном) этапе обеззараживания, что позволяет уменьшить дозу применяемого хлора. Однако, перед подачей воды в распределительные сети обязательно хлорирование, поскольку оно является единственным способом, обеспечивающим микробиологическую безопасность воды в любой точке распределительной сети благодаря эффекту последействия. другое направление модернизации станций водоподготовки позволяющее уменьшить дозу хлора, связано с заменой существующих технологий первой ступени на мембранные фильтры, позволяющие производить очистку воды до уровня дистиллированной. Однако вторая ступень водоподготовки (обеззараживание) остается неизменным в силу причин описанных выше. На рис.2 представлены мембранные модули на станции в г. Копер (Словения), построенной фирмой Дегремон. Обеззараживание поступающей в резервуары чистой воды на этой станции производится диоксидом хлора, так как распределительная сеть должна постоянно поддерживаться в обеззараженном состоянии во избе- жание ее необратимого обрастания и заражения. Стоимость воды при таком подходе к водоподготовки увеличивается в 4-6 раз по сравнению с традиционными схемами подготовки. Рассмотрим с точки зрения безопасности применение озонирования и уФ-облучения. Несмотря на российский и зарубежный опыт применения озона в технологии водоподготовки есть еще множество нерешенных проблем. Очень часто озонирование называют экологически чистым способом обеззараживания. Не понятно только, что послужило основанием такого определения. Последние исследования показали, что мнение об озонировании как о более безвредном способе обеззараживания воды ошибочно. Так продукты реакции озона с содержащи- мися в воде органическими веществами представляют собой альдегиды (формальдегид, ацетальдегид, глиоксаль, метилглиоксаль), кетоны, карбоновые кислоты и другие соединения, присутствие которых создает ряд дополнительных проблем в процессе водоподготовки, в том числе альдегиды увеличивают опасность образования хлорорганических побочных продуктов. Кроме того, как следует из опыта применения озона на Мосводоканале, применение озона не только дорого, но и не позволило исключить даже предварительное хлорирование из‑за ненадежности очистки воды от гидробионтов, выявилась также негативная тенденция увеличения численности зоопланктона в воде, обработанной озоном. Применение другого альтернативного дезинфектанта — УФ-облучения позволяет избавиться от побочных продуктов обеззараживания, что является его несомненным достоинством. Но на сегодня его промышленное применение осложняется отсутствием возможности оперативного контроля эффективности обеззараживания воды. В соответствующих методических руководствах указывается на возможность применения УФ-облучения на этапе первичного обеззараживания воды при условии проведения на источнике водоснабжения технологических исследований. Вместе с тем в методических указаниях отмечается, что УФ-облучение обеспечивает заданный бактерицидный и вирулицидный эффект лишь при соблюдении всех установленных эксплуатационных условий. Одним из важнейших вопросов применение этого метода является создание гарантий пропуска всей обеззараживаемой воды через установку, т. е. производительность установки должна быть равна производительности водопроводной станции. Одним из важнейших вопросов применение этого метода является создание гарантий его надежности. С этой целью система должна быть снабжена датчиками измерения интенсивности УФ-облучения в камере обеззараживания, системой автоматики, гарантирующей звуковой и световой сигналы при снижении минимально заданной дозы, счетчиков времени наработки ламп и индикаторов их исправности для своевременной очистки при обрастании или замены. Понимая необходимость использования хлора на одной из стадий водоподготовки, эксплутационщики используют программу «Антихлор» для замены газообразного хлора на гипохлорит. Предполагается, переход на гипохлорит натрия позволит ликвидировать высокотоксичное хлорное хозяйство, обеспечивая при этом экологическую и технологическую безопасность при водоподготовке. Ошибочно полагая, что эффективность обеззараживания водопроводной воды при этом сохраняется на прежнем уровне, производятся затраты, ухудшающие качество питьевой воды. Так, например, переход на использование ново- го реагента в небольшом поселке Новые Ляды в ноябре 2008 года стоил бюджету 2,5 млн. рублей [10]. Общеизвестно, что качество обеззараживания воды хлорсодержащими реагентами зависит от значения водородного показателя рН, так как именно значение рН воды определяет формы соединений хлора в воде и их активность (рис. 3). При низких значениях рН (от 0 до 3) преобладают молекулярный хлор Cl2 и в верхней половине этого диапазона начинает образовываться, хлорноватистая кислота НСlO, возрастая количественно так, что уже в диапазоне значений рН от 3 до 6 в воде присутствует только хлорноватистая кислота НСlO. А далее (рН>6) хлорноватистая кислота распадается на ионы Н+ и ClO -. Так, например, при рН = 6 доля HСlO составляет 97 %, а доля гипохлоритных ионов 3 %. При рН = 7 доля HСlO составляет 78 %, а гипохлорита — 22 %, при рН = 8 доля HСlO — 24 %, гипохлорита — 76 %. А при рН>9 HСlO переходит полностью в гипохлорит-ион ClO -. Таким образом из диаграммы на рис. 1 следует, что в зависимости от значения рН воды существуют зоны стабильности хлорреагентов в воде: зона Cl2, зона HСlO, зона ClO -, в которых не проявляется их активность, и зоны нестабильности: зона Cl2 — HСlO (рН=1,5-3,5), зона HСlO — ClO — (рН=6-9). Так как рН воды поверхностных источников составляет 6,5-8,5, то вторая зона нестабильности должна быть предметом нашего внимания, так как именно в этой зоне проявляется высокая бактерицидная активность, причем наивысшая бактерицидная активность кислородных соединений хлора проявляется в диапазоне рН от 7,0 до 7,5, где концентрации гипохлорит-ионов и хлорноватистой кислоты сопоставимы. Объясняется данный факт тем, что указанные соединения, являясь сопряженными кислотой и основанием (HClO + H2O → H3O+ + ClO -; ClO — + H2O → HClO + OH -), образуют в указанном диапазоне значений рН метастабильную систему, способную генерировать ряд соединений и частиц, обладающих гораздо большим антимикробным действием, нежели хлорноватистая кислота: 1О2 — синглетный молекулярный кислород; ClO — гипохлорит-радикал; Cl — хлор-радикал (атомарный хлор); O — атомарный кислород; ОН — радикал гидроксида. Катализаторами реакций с участием хлоркислородных соединений являются ионы H+ и OH -, существующие в воде также приблизительно в равном количестве при значениях рН, близких к нейтральному [11, равному 7-7,5 (попутно для будущих исследований и утверждений отметим, что среднее значение рН крови составляет 7,36, а весь диапазон возможных значений рН крови настолько узок, что гарантированно входит в центральную часть этой метастабильной зоны). Из сопоставления химизма растворения хлора и гипохлорита в воде следует, что, по крайней мере, некорректно называть замену газообразного хлора на гипохлорит программой «антихлор» и тем самым вводить в заблуждение потребителей питьевой воды. При этом везде, где внедряется эта программа, декларируется безопасная технология и отсутствие последствий связанных с применением хлора. Однако это мнение ошибочно как в смысле технической, так и эпидемиологической безопасности. Гипохлорит имеет щелочной характер и его применение приводит к повышению уровня рН обрабатываемой воды. При этом нарушается химическое равновесие в питьевой воде, причем не только из-за введения раствора с иным значением pH, но и ввиду наличия в нем иных компонентов. И процесс восстановления этого равновесия затягиваетися в соответствии с принципом Ле Шателье на десятки часов, снижая бактерицидную активность раствора, чем ухудшается качество обеззараживания воды. А что же с хлором При обеззараживании воды хлором, растворяясь в воде, хлор образует хлорноватистую кислоту HClO, которая относится к кислотам средней силы рК=7,2). При дальнейшем ее растворении образующиеся ионы ClO — и H+ не проявляют сильно кислотно-щелочных свойств и не оказывают значительного влияния на рН обрабатываемой воды, а значит качество обеззараживания воды при его применении гарантированно. Это первое преимущество хлора перед гипохлоритом. Анализ работ [12, 13] позволяет сделать выводы, что гипохлорит натрия обладает существенно меньшей бактерицидной активностью, нежели хлорноватистая кислота, концентрация которой максимальна при растворении хлора в воде. Из приведенных на диаграмме (рис.4) данных видно, что для достижения одинакового эффекта обеззараживания питьевой воды хлорноватистой кислотой, гипохлоритом натрия и хлорамином при одной и той же концентрации активного хлора, например, 0,1 мг / л, упомянутым реагентам, требуется время менее 2 минут, более (в 50 раз) 100 минут и около 500 минут соответственно. Это — второе. Санитарно-микробиологические исследования, проведенные в 2002 г. Институтом медико-экологических проблем и оценки риска здоровью (г. Санкт-Петербург), выявили недостатки гипохлорита с позиции функциональной эффективности и экологической чистоты. Оказалось, что раствор хлора в воде в несколько десятков раз эффективнее гипохлорита по остаточному количеству бактерий. Кроме того, гипохлорит неэффективен против цист, что ограничивает его применение на протяженных водопроводных сетях. Это — третье. Дискуссии о дезинфицирующей способности гипохлорита уже давно завершены врачами-эпидемиологами [14], и их выводы изложены в практическом руководстве, где указано, что гипохлорит натрия, полученный химическим и электрохимическим путем (неважно, каким) неэффективен против споровых форм микроорганизмов. Это — четвертое. Кроме того, хорошо и давно известно, что гипохлорит натрия не в состоянии обеспечить удаление биопленок с поверхности трубопроводов, благоприятных для развития микроорганизмов и вторичного загрязнения воды. Это — пятое. Существенно и то, что замена газообразного хлора гипохлоритом натрия или кальция для дезинфекции воды вместо молекулярного хлора не снижает, а значительно увеличивает вероятность образования тригалометанов (ТГМ), что ухудшает качество воды, связанное с тем, что при применении гипохлорита увеличивается рН и процесс образования ТГМ растягивается во времени до нескольких часов, а их количество при прочих равных условиях тем больше, чем больше рН. Это обусловлено тем, что малоактивные гипохлорит-ионы не в состоянии быстро окислить части молекул гумусовых веществ и потому реагируют с ними с образованием тригалометанов [9].Это — шестое. Сравнение эксплутационных затрат систем обеззараживания хлором и гипохлоритом, а также затрат на их внедрение явно не в пользу гипохлорита (и это — седьмое), что подтверждается таблицей 1, в которой проводится сравнительная характеристика затрат и таблицей 2 с примером расчета экономической целесообразности замены хлора на гипохлорит натрия в технологии обеззараживания воды, рассчитанным экономистами водоканала среднего города России применительно к хлораторной на станции третьего подъема. Эти таблицы весьма красноречиво свидетельствуют, что внедрение и функционирование системы обеззараживания на основе гипохлорита в пять раз дороже аналогичной системы на хлоре. Время хранения гипохлорита ограничено из‑за его разложения, что также удорожает логистику его использования. На рис. 5 представлена зависимость скорости распада раствора гипохлорита различной концентрации в зависимости от температуры хранения. Таким образом, при замене хлора на гипохлорит, с одной стороны, ухудшается качество воды по химическому составу, и ухудшаются бактериологические показатели воды, а с другой — себестоимость водоподготовки увеличивается. Рассмотрим технические аспекты проблем, возникающих при использовании гипохлорита натрия на объектах водоподготовки, основываясь на данные, накопленные как наукой, так и опытом использования его в зарубежных странах [12]. Рис.5. Потеря активности гипохлорита натрия в зависимости от начальной концентрации, времени и температуры хранения Очень часто для обоснования перехода на гипохлорит натрия декларируется безопасная технология и отсутствие последствий, связанных с применением хлора. Однако это мнение ошибочно как в смысле технической, так и эпидемиологической безопасности, что видно из рис.6. Из представленных на нем диаграмм видно, что из года в год растет число происшествий при примнении, хранении и перевозки гипохлорита и, если общее число аварий в 1996 году при применении хлора и гипохлорита мало отличалось, то к 1998 году число происшествий с гипохлоритом возросло вдвое. Опыт использования гипохлорита в зарубежных странах показал, что аварийность на объектах где он используется, растет опережающими темпами на всех этапах технологического процесса от процесса производства до его использования. Это — восьмое. Статистика по РФ отсутствует, имеются только отдельные данные, но в связи с ростом использования гипохлорита картина аварийности мало, чем будет отличаться от стран, имеющих большой опыт использования этого реагента. В таблице 3 представлены наиболее крупные технические аварии и их причины, происшедшие на объектах водоподготовки при использовании гипохлорита натрия. Эта статистика происшествий с гипохлоритом вполне объяснима. С одной стороны, дело в том, что потенциальной опасностью гипохлорита является его полная несовместимость с кислотами, так как при рН < 5 равновесие реакции гидролиза NaClO смещается в сторону выделения молекулярного Cl2. Поэтому наиболее крупные аварии случаются при смешивании гипохлорита с кислотами, что приводит к выбросу газообразного облака хлора при этом следует учесть, что выделяется в таких случаях влажный хлор, который при проникновении в легкие не вызывает болевых ощущений, поэтому наиболее опасен и приводит к большим жертвам. С другой стороны — это постоянные газовыделения в ходе естественного разложения гипохлорита (см. рис.5). Поэтому в случаях, когда гипохлорит оказывался между двумя закрытыми запорными устройствами, наблюдались взрывы шаровых клапанов, фильтров, и других устройств. Причем в составе выделяемого газа содержится и хлор, поэтому помещения насосных, туннелей, фильтровальных установок и других аналогичных пространств потребовалось оснастить системами очистки воздуха, причем такими, которые обеспечивают нейтрализацию выделяющегося хлора, т. е. в соответствии с «Правилами безопасности при производстве, хранении, транспортировании и применении хлора» ПБ 09-594-03, п.5.11 «Помещения, где возможно выделение хлора, должны быть оснащены автоматическими системами обнаружения и контроля содержания хлора. При превышении предельно допустимой концентрации хлора (ПДК) равной 1 мг / м3 должна включаться световая и звуковая сигнализация, и аварийная вентиляция, сблокированная с системой аварийного поглощения. При использовании системы абсорбционного метода улавливания аварийных выбросов по сигналу датчика наличия хлора должны включаться насосы для подачи нейтрализующего раствора на орошение санитарной колонны, и затем аварийная вентиляция с запаздыванием на время, необходимое для подачи орошающего раствора в санитарную колонну. При использовании двухпорогового газоанализатора хлора при превышении концентрации хлора 1 ПДК должны включаться световая и звуковая сигнализации, а при превышении 20 ПДК — аварийная вентиляция, сблокированная с системой аварийного поглощения» [15]. Возникают проблемы и с подбором оборудования, и с его эксплуатацией в среде растворов гипохлорита, обладающих очень высокой коррозионной активностью. При использовании вместо газообразного хлора гипохлорита натрия в процессе ввода этого реактива в систему трубопроводов для его разбавления там образуется осадок, состоящий из гидроксида магния и диоксида кремния, забивающий водные каналы, поэтому требуются дополнительные мероприятия и по предотвращению кальцинации арматуры, особенно точек ввода — инжекторов и диффузоров Подобных примеров можно привести множество. И из всего сказанного выше следует, что применение раствора гипохлорита вне зависимости от способа его получения (промышленный или на локальных установках) в сравнении с хлором не только не снижает опасность происшествий и аварий на производственных объектах водоподготовки, но и способствует интенсивному разрушающему воздействию на технологическое оборудование, способствуя досрочному выходу его из строя [16]. Это — девятое. Своевременным является решение, вынесенное на совещании Ростехнадзора по теме: «Состояние и перспективы развития хлориспользующих объектов систем водоподготовки ЖКХ» в апреле 2008 года, в котором отмечается, что объекты, на которых применяются привозные или произведенные на месте гипохлорит натрия, двуокись хлора и озон, являются опасными и к ним применяются требования Федерального закона № 116‑ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», что получило отражение в новой редакции закона от 30.12.2008 года № 313‑ФЗ. Таким образом, переход на гипохлорит натрия по принципу безопасности ошибочен. Это относится как к концентрированному гипохлориту натрия марки А с содержанием активной части 190 г / л, полученному промышленным способом, так и к низкоконцентрированному гипохлориту марки Э с содержанием активной части около 6 г / л, производимому на месте его использования. Согласно классификации ООН, гипохлорит натрия классифицирован как коррозионный — класс 8, № ООН -1791, группа опасности для хранения — PGII или PG III в зависимости от концентрации и по существующим «Инструкциям опасных товаров», хранение гипохлорита натрия в количестве более 250 литров требует оформления лицензии (лицензирование для разъедающих веществ и ядов). Требования безопасности при производстве хлора методом электролиза изложены в главе III ПБ 09-594-03. Технология получения хлора должна исключать возможность образования взрывоопасных хлороводородных смесей в технологическом оборудовании и коммуникациях при регламентных режимах работы. Однако, рассматривая схему работы электролизера, производящего низкоконцентрированный раствор гипохлорита натрия из раствора поваренной соли в про- точном электрохимическом реакторе, следует отметить, что в емкости с готовым раствором гипохлорита образуется не чистый водород, а взрывоопасная смесь, состоящая из водорода, кислорода и хлора. Только вентиляция взрывоопасных электролизных газов приводит к бесконтрольному рассеванию в атмосфере хлора, что не допустимо и поэтому применение на объекте электролизеров должно предусматривать устройство нейтрализации выбросов хлора. Это — десятое. Таким образом, объекты, на которых применяется, хранится, перерабатывается и т. д. гипохлорит натрия, относятся к категории химически опасных объектов, которые в установленном порядке подлежат регистрации в госреестре опасных производственных объектов. Поскольку объекты, использующие газообразный хлор, всегда входили в категорию опасных про- изводственных объектов и находились под контролем Госгортехнадзора и Ростехнадзора, поэтому они, как правило, соответствуют требованиям Федерального закона № 116‑ФЗ. Отечественная промышленность производит полный перечень оборудования, применяемого на объектах водоподготовки при обеззараживании хлором, с Разрешением на применение на опасных производственных объектах. Налажена система обучения и повышение квалификации специалистов. Задача сводится лишь к проведению регламентных работ, замене морально устаревшего оборудования, внедрению систем автоматизации, ограничивающих человеческий фактор, являющийся основным при анализе аварийных ситуаций. На рис.5. представлены диаграмма причин аварийности при работе с хлором, из которой следует, что 80 % аварий происходит из‑за ошибок персонала [17]. Учитывая такую статистику с целью исключения человеческого фактора необходимо внедрять в технологический процесс предусмотренные в главе V ПБ 09-594-03 средства автоматического контроля, управления, сигнализации с автоматикой локализации аварий. На рис.8 представлена диаграмма обеспеченности предприятий ЖКХ системами дистанционного и автоматического управления, средствами индивидуальной и коллективной защиты. Сложившаяся сложная ситуация по обеспечению предприятий системами дистанционного управления, современными дозаторами и системами аварийного улавливания и нейтрализации хлора в настоящее время может быть легко реализована. Ряд предприятий России производит оборудование, получившее разрешение Ростехнадзора на работу на опасных производственных объектах и позволяющее создать автоматические системы управления, контроля дезинфекции воды как хор-газом так и гипохлоритом натрия и обеспечивающее полную безопасность функционирования. В качестве примера на рис.9 представлена схема автоматической дезинфекции воды хлором на основе данных о потоке воды и содержании хлора в воде [18]. В схеме используется оборудование производства ФСП «КРАВТ», имеющее Разрешение на применение Ростехнадзора: 1 — баллоны с хлором; 2 — гребенка для 3‑х баллонов; 3 — дозатор хлора (хлоратор АХВ- 1000); 4 — автоматический вакуумный переключатель (АПБ / М400); 5 — хлоропровод; 6 — уловитель-испаритель жидкого хлора (УИЖХ / М100С); 7 — датчик хлора в воздухе (в комплекте ДХ В / М4000С); 8 — насос эжектора; 9 — запорный вентиль; 10 — водовод; 11 — эжектор (М340С); 12 — электромеханический дозирующий вентиль (ЭМДВ / М3521); 13 — аквапроцессор (АКВАП / М5600); 14 — анализатор содержания хлора в воде (АСХВ / М1031С); 15‑коммутационный шкаф; 16 — расходомер потока воды; 17 — система нейтрализации аварийных выбросов хлора (СНГХ / М6000С). На рис.10 представлена типовая схема автоматической дезинфекции воды гипохлоритом натрия на основе данных о потоке воды и содержании хлора в воде [19]. В схеме используется дозирующие насосы ELADOS и оборудование производства ФСП «КРАВТ», имеющее Разрешение на применение Ростехнадзора: 1 — водовод;; 2 — расходомер; 3 — смеситель; 4 — система нейтрализации аварийных выбросов хлора (СНГХ / М6000С); 5 — дозирующий насос; 6 — раствор гипохлорита; 7 — переключатель подачи гипохлорита; 8 — датчик хлора в воздухе (в комплекте ДХ В / М4000С); 9 — концентрированный раствор гипохлорита; 10 — сигнализатор аварийных ситуаций (в комплекте ДХ В / М4000С); 11 — детектор хлора в воздухе (ДХ В / М4000С); 12 — анализатор содержания хлора в воде (АСХВ / М1031С); 13 — аквапроцессор (АКВАП / М5600). В расходную емкость 6 самотеком по трубопроводу подается либо концентрированный гипохлорит натрия (190г / л) из емкости 9, который разводится водой до концентрации 90 г / л, либо электрохимический гипохлорит из электролизера и затем дозирующими насосами 5, управляемыми аквапроцессором 13, раствор подается в хлорируемую воду. Управляющие сигналы формируются по заданной программе микропроцессором на основе данных, поступающих в аквапроцессор 13 от расходомера потока воды 2, анализатора содержания хлора в воде 12, детектора хлора в воздухе 11 и дозирующих насосов 5. Таким образом, применение технологий хлорирования, использующих современное разрешенное к применению на опасных объектах оборудование, позволяет надежно и безопасно дезинфицировать воду. Широко используется в западных странах и получает распространение в России наиболее сильный и обладающий пролонгированным бактерицидным эффектом диоксид хлора. Одним из важнейших достоинств диоксида хлора является то, что, будучи более сильным окислителем, чем гипохлорит, он не образует тригалометанов при взаимодействии с органическими веществами при этом способствует снижению концентраций железа и марганца. Рассмотрим подробнее достоинства диоксида хлора: — эффективный окислитель и дезинфектант для всех видов микроорганизмов, включая цисты (Giardia, Cryptosporidium), споровые формы бактерий и вирусы; — дезинфицирующее действие практически не зависит от pH воды, в то время как эффективность хлора снижается с отклонением значения pH от pH=7,4; — не образует хлораминов, наличие которых зачастую ухудшает органолептические показатели воды; — не способствует образованию тригалометанов и других хлорорганических соединений; — дезодорирует воду, разрушает фенолы — источник неприятного вкуса и запаха; — не образует броматов и броморганических побочных продуктов дезинфекции в присутствии бромидов; — способствует удалению из воды железа и марганца путем их быстрого окисления и осаждения оксидов; Основным недостатком диоксида хлора, выявленным во время эксплуатации диоксидных установок в России, является образование побочные продуктов — хлоратов и хлоритов, содержание которых в питьевой воде необходимо контролировать. В соответствии с СанПи- Ном предельно допустимая концентрация хлоритов — 0,2 мг / дм3 с санитарно токсикологическим лимитирующим показателем, соответствующим третьему классу опасности. Эти нормы ограничивают предельную дозу диоксида при дезинфекции воды. Для гарантирования эпидемической безопасности использования диоксида хлора поставлены опыты с искусственным загрязнением воды микроорганизмами E. Coli — от 100 до 500 кл / дм3 в МУП «Водоканал» г. Н. Тагила. В испытанных дозах диоксида хлора — 0,1; 0,2; 0,4 мг / дм3 отмечен бурный рост клеток.