«Продолжающаяся пандемия COVID-19 подчеркивает настоятельную необходимость всесторонней оценки существования этого коронавируса в окружающей среде».

профессор экологии Калифорнийского университета

Хайджоу Лю

«Пандемия COVID-19 всем ясно показала то, что глобализация создала новые, ранее неучтенные риски для здоровья человека. Там, где системы водоснабжения и канализации не соответствуют общепринятым стандартам риск распространения новых вирусов очень высок».

профессор Университета Салерно

Винченцо Наддео

Этот материал перепечатан с иностранного источника по причине недостаточной информированности населения о способности COVID-19 инфицировать воду. Этот материал не есть рекомендация того, что Вам следует устанавливать какое-либо специальное оборудование для водоподготовки. Ваши шансы быть инфицированным COVID-19 водой при принятии душа в доме расцениваются как крайне низкие. Однако, ряд ученых-экологов призывают к дополнительному исследованию того, насколько современные методы водоподготовки достаточны для уничтожения COVID-19 и гарантированного предотвращения распространения посредством водоснабжения.

На данный момент известно лишь то, что коронавирусы, включая COVID-19, способны сохранять активность в сточных водах и питьевой воде от 2 до 25 дней*. Коронавирус также распространяется посредством транспортировки в микроскопических каплях воды или аэрозолях, которые попадают в воздух посредством испарения или распыления. Во время вспышки SARS в 2003 году Гонконге утечка сточных вод стала причиной множества случаев инфицирования путем вдыхания аэрозольных испарений. Несмотря на то, что такие случаи не подтверждены на данный момент в отношении COVID-19 сходство коронавирусов означает то, что такой путь заражения возможен. Также есть информация о том, что  COVID-19 способен колонизировать биопленки в трубопроводах с питьевой водой. Форсунки душевой лейки представляют вероятный источник  аэрозольной передачи. Этот путь – основной путь распространения для бактерий, вызывающий легионеллез.

На сегодняшний день принято считать, что существующие стандартные процедуры очистки воды убивают или удаляют коронавирусы как в питьевой, так и в сточной воде. Обработка воды гипохлоритом натрия, хлором или ультрафиолетом достаточна для уничтожения вируса. Однако, ряд исследователей предупреждают о том, что большинство существующих методов микробиологической водоподготовки не были изучены в отношении взаимодействия с коронавирусами, в т.ч. с COVID-19. Также выдвигаются предложения о модернизации существующей инфраструктуры водоснабжения и очистки сточных вод в точках массового распространения вируса. Ряд исследователей уже заявляют о необходимости пересмотра стандартов дезинфекции воды.

*последние исследования группы польских и британских ученых состоянием на июнь 2020 года свидетельствуют о стабильности вируса COVID-19 в холодной речной воде до 25 дней!  Вероятный источник поступления — сброс неочищенных сточных вод.

«Лернейская гидра» или коррозия металлических трубопроводов и арматуры.

Подавляющее большинство муниципальных водопроводов в Украине выполнены из металла. Многие внутренние системы водоснабжения коттеджей содержат медные или стальные трубопроводы и арматуру из латуни.  Коррозия металлических водопроводных труб объясняется многими причинами и не все причины коррозии до сих пор изучены и понятны.  Результат коррозии – разрушение поверхности трубопровода и ухудшение качества воды. Некоторые причины коррозии просты и легко устранимы, другие – сложны и трудно диагностируемы. Чаще всего коррозия трубопровода носит характер, объясняемый совокупностью причин.

Гальваническая коррозия.

Соединив два трубопровода из двух разнородных металлов мы создаем условия для гальванической коррозии. Небольшой электрический ток протекает между металлами с разными электрическими потенциалами в присутствии электролита – воды (исключение составляет химически чистая воды, не обладающая электропроводимостью). Этот вариант коррозии легко предотвращается установкой диэлектрических соединительных вставок. Однако, многие потребители и инсталляторы в целях экономии игнорируют необходимость установки диэлектрических вставок.

Растворенные газы и химические вещества.

Высокое содержание газов в воде, например, кислорода, углекислого газа или хлора, способно стать причиной коррозии и разрушения металлических трубопроводов и арматуры. Содержание в воде хлорамина способно вымывать свинец из внутренней поверхности металлических труб. Высокое содержание в воде фтора или хлоридов способно вызвать коррозию трубопроводов из нержавеющей стали.

Низкий рН.

Вода с низким рН разрушает медные трубопроводы и теплообменники. Медь подвержена коррозии при рН ниже 7. Этот факт может создать проблемы домовладельцам, у которых источник воды – скважина.

Низкая щелочность.

Щелочность и рН взаимосвязаны. Однако, это разные показатели. Низкая щелочность воды делает трубопроводы уязвимыми для воды с низким рН.

Низкая минерализация.

Природа не приветствует вакуум, а вода – универсальный природный растворитель. При низкой минерализации вода способна растворять минералы из металлических трубопроводов и трубопроводной арматуры.

Высокая температура воды и высокая скорость потока.

Температура – катализатор реакций. Горячая вода обладает большей агрессивностью в сравнении с холодной водой. Чем выше скорость воды, тем больше эрозия металлического трубопровода.

Коррозия в умягченной воде.

Коррозия – непрямой результат использования непосредственно умягченной воды.  Умягченная вода способна вызывать коррозию если  показатель рН находится за пределами  приемлемого диапазона 7.0-8,5, если общая минерализация превышает 500 мг/л и если умягчитель не был достаточно промыт пресной водой от остатков регенерирующего соляного раствора.

Бактериальная коррозия.

Серные (сульфатредуцирующие) бактерии в присутствии пищи (сульфатов) часто становятся причиной коррозионного разрушения поверхности металлических трубопроводов  (сульфаты → сульфиды). Большинство сульфатредуцирующих бактерий способно окислять молекулярный водород в воде, восстанавливаемый в процессе коррозии, до сероводорода. Этот процесс окисления водорода до сероводорода сульфатредуцирующими бактериями часто наблюдается в электрических бойлерах в результате коррозии металлического анода или корпуса.

4H₂ + SO₄²⁻ + 2H⁺ → H₂S + 4H₂O (ΔG = −152 кДж/моль)

Заключение. Качество воды и коррозия.

В процессе коррозионного и эрозионного разрушения трубопроводов часть металла попадает в воду. Металлические трубопроводы и запорная арматура содержат медь и свинец (медь и свинец в составе латуни), способные создать проблемы для здоровья человека. Контроль за содержанием меди и свинца в воде, подаваемой в муниципальный водопровод, выполняет коммунальное предприятие. Однако фактическое содержание меди и свинца в Вашем кухонном смесителе никто не осуществляет. Нужно помнить, что очищенная вода на муниципальной станции водоподготовки, прежде чем попасть в Ваш смеситель, должна пройти километры древних, изношенных и грязных трубопроводов. Коррозия муниципальных трубопроводов – убедительная причина для наличия системы очистки питьевой воды.

Диоксид хлора. «Зеленая» альтернатива свободному хлору в муниципальной и бытовой водоподготовке.

Химическая дезинфекция питьевой воды связана с формированием побочных продуктов дезинфекции.  Парадокс водоподготовки состоит в том, что если химические дезинфектанты потенциально вредны, то действительно ли дезинфицированная питьевая вода безопасна? Диоксид хлора представляет собой молекулу-радикал и является акцептором электронов. Уникальная химическая структура диоксида хлора характеризуется нечетным числом электронов. В молекуле диоксида хлора приемником электронов является кислород (в отличии от свободного хлора, в котором приемником электронов является сам хлор). Эта особенность делает диоксид хлора не хлорирующим веществом, а хлорсодержащим окислителем с избирательным кислородным действием. По биоцидной эффективности диоксид хлора уступает только озону. По пролонгации дезинфицирующего действия диоксид хлора не уступает никому.

Мюнхен, Нюрнберг, Рим, Милан и Вена. Микробиологическую стабильность питьевой воды в кранах многих западноевропейских городов обеспечивает обработка воды химически безвредными дозами диоксида хлора с минимальными пороговыми концентрациями, не определяемыми на вкус и запах. Диоксид хлора  сохраняет бактерицидный эффект в водопроводной воде в течении 7 дней, контролирует содержание железа и марганца,  улучшает вкус и запах. Диоксид хлора инактивирует микроорганизмы прямым окислением тирозина, метионина и других белков. В отличии от хлора и хлорсодержащих окислителей диоксид хлора н сохраняет сильную дезинфицирующую способность, не создавая при этом тригалометаны и не окисляя бромиды до броматов. Эффективность дезинфицирующего действия диоксида хлора примерно сопоставима с действием свободного хлора в условиях нейтрального рН и превышает действие хлора при увеличении рН. Для инактивации простейших микроорганизмов (например, Giardia lamblia) доза диоксида хлора в 14 раз меньше в сравнении с требуемой дозой хлора и в 20 раз больше в сравнении с дозой озона. Хлор в соединении обладает валентностью +4 в отличии от валентности свободного хлора +1 ( в составе хлорной кислоты и гипохлорит-иона). Этот факт указывает на то, что хлор и диоксид хлора обладают различными способами дезинфекции и образования побочных продуктов.

Диоксид хлора не производит галогенированных органических соединений, однако, вступая во взаимодействие с неорганическими веществами и углеродом производит неорганические побочные продукты – хлорит и хлорат ионы. Специфические побочные продукты в зависимости от нормативных требований к их содержанию могут требовать дополнительной обработки воды.

P.S. Хлор (Cl2) и диоксид хлора (ClO2) — два сильных окислителя, содержащие атомы – приемники электронов. В окислительно-восстановительных реакциях хлор принимает два электрона,  диоксид хлора – пять. В диоксиде хлора электроны принимают атомы кислорода, у хлора, соответственно, только атомы хлора. Эта особенность диоксида хлора определяет его кислородный характер окисления и различает два этих окислителя.

1. Предварительно закрыв отверстие центральной трубки с помощью стандартной воронки загружают загрузку в напорный резервуар фильтра.
2. С полностью перекрытой входной задвижкой переводят клапан управления в режим «обратной промывки». Незначительно открывают входную задвижку в режиме «обратной промывки» очень медленно заполняют напорный резервуар водой и полностью вытесняют воздух через открытую дренажную линию. Заполнение резервуара водой в режиме обратной промывки осуществляется в направлении «снизу-верх». Электропитание клапана управления (блок питания) можно временно отсоединить на время вытеснения воздуха так, чтобы фильтр оставался в режиме «обратной промывки» нужное количество времени для медленного заполнения и вытеснения воздуха.
3. После полного вытеснения воздуха (равномерный и медленный поток воды в дренажной линии) входной кран открывают полностью и промывают загрузку Katalox Light в режиме «обратной промывки» не менее 20 минут.
4. После «обратной промывки» переводят клапан управления в режим «прямой промывки», промывают и уплотняют загрузку Katalox Light не менее 5 минут.

Розрахунок об’єму мембранного гідроакумулятора для насосних систем  з пріоритетом контролю кількості включень насоса. Методика компанії Calpeda.

Vt – загальний об’єм мембранного гідроакумулятора, куб.м;

Qm – середня продуктивність насоса в межах мінімального та максимального тиску, куб.м/г;

Р1 – максимальний тиск калібрування реле тиску, м;

Р2 – мінімальний тиск калібрування реле тиску, м;

Z – максимально допустима кількість пусків електродвигуна насоса (5-20 пусків  на годину).

Приклад:  багатоступеневий насос Pedrollo 4 CRm 100-N.

P1= 42 метра

P2= 26 метрів

Qm = (2,4 куб.м/ч+ 5,4 куб.м/ч)/2 = 3,9 куб.м/г.

Z= 15 пусків на годину

Vt = (3,9/4×15) x (1/1 – (26-2)/42) = 0,065×2,33 = 0,15 куб.м = 150 літрів.

Загальний об’єм мембранного гідроакумулятора = 150 літрів.