Спосіб очистки води від мікроскопічних грибів

1. Спосіб очистки води від мікроскопічних грибів, який полягає в послідовній обробці води алюмовмісним коагулянтом та органічним катіонним флокулянтом при масовому співвідношенні реаге 3 85339 Відомо, що для очищення питної води використовують такі коагулянти, як дигідроксосульфат алюмінію та основний хлорид алюмінію (Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: Свойства. Получение. Применение. - Л.: Химия, 1987. - С.79-89) [4]. Як флокулянти відомі полідиаллілдиметиламоній хлорид (Гоголашвили Э.Л., Куренков В.Ф., Молгачева И.Е., Гайсина А.И. Влияние органических полимерных коагулянтов на эффективность процесса водоочистки. // Структура и динамика молекулярных систем. - 2003. - Выпуск X, Часть 2. с.87-88) [5] та гідрохлорид полігексаметиленгуанідін (Гончарук В.В., Потапченко Н.Г., Косинова В.Н. Дезинфицирующие свойсва полигексаметиленгуанидин хлорида и факторы, влияющие на его активность. // ХТВ. - 2006. - 28, №5. - С.491-504) [6]. Однак нами у питній водопровідній воді виявлені патогенні мікроскопічні гриби на рівні 1·1022·102КУО/дм 3, що може бути причиною наявності неприємного запаху та присмаку питної води (Goncalves А.В., Paterson R.R.M., Nelson L. Survey and significance of filamentous fungi from tap water // Internation. J. of hygiene and environ. health. - 2006. - V.209, N3. - P.257-264) [7], а також викликати різноманітні інфекційні та алергічні захворювання (Hageskal G., Gaustad P., Неіег В.Т., Skaar I. Occurrence of moulds in drinking water // Appl. Environ. Microbial. - 2007. - V.102, N.3. - P.774-780) [8]. Нами показано, що при використанні коагулянту та флокулянту при масовому співвідношенні реагентів (15÷30):1 відповідно, створюються умови, що забезпечують практично повне чи повне вилучення мікроскопічних грибів з води. Цей результат досягається при послідовному використанні таких коагулянтів як дигідроксосульфат алюмінію, основной хлорид алюмінію, та флокулянтів полідиаллілдиметиламоній хлориду та полігексаметиленгуанідин хлориду та фосфату. Спосіб очистки води від мікроскопічних грибів реалізується наступним чином. Очистці піддавали водопровідну воду, яку попередньо стерилізували в стерилізаторі ВК-75, при одній атмосфері (121°С) п'ятнадцять хвилин. Досліди проводили на дріжджеподібних грибах роду Candida та мікроміцетах роду Cladosporium. Candida albicans 10231 отримали з музею інституту епідеміології інфекційних захворювань імені А.В. Громашевського АМН України. Трьохденну бульйонну культуру (бульйон Сабуро) центрифугували при швидкості 5000 обертів протягом 10 хвилин. Отриманий осад тричі відмивали у ізотонічному розчині натрія хлориду та ресуспендували у тому ж розчині до густини 107 колонійутворюючих одиниць (КУО) в одному см 3. Необхідний об'єм вихідної суспензії вносили у приготовлену стерильну водопроводну воду. Ступінь зараження води складала 104-105КУО/см 3. Cladosporium cladosporioides (Fres.) De Fries, було виділено з водопровідної води в інституті колоїдної хімії та хімії води імені А.В. Думанського НАН України, та ідентифіковано відповідно до опису (Луга ускас А.Ю, Микульскене А.Н., Шля ужене Д.Ю. Каталог микромицетов - биодеструкторов 4 полимерних материалов. - Москва: Наука, 1987. С.113-114) [9]. Виділену культуру переносили з допомогою мікробіологічної петлі на косяк з агаризованим середовищем Сабуро та витримували в термостаті 4-5 днів при температурі 27°С. Отримані колонії гриба змивали двічі п'ятьма см 3 стерильної водопровідної води. Таким чином густина суспензії складала 105КУО/см 3. Необхідний об'єм вихідної суспензії вносили у приготовлену стерильну водопроводну воду. Ступінь зараження води складала 102-103КУО/см 3. Контаміновану (забруднену) воду розливали у стакани об'ємом 500см. Далі вносили послідовно необхідну кількість коагулянту (6-30мг/дм) і флокулянту (0,4-3мг/дм 3), тобто при масовому співвідношені (15÷30):1, відповідно, та перемішували на магнітній мішалці MM-5. По закінченні часу контакту (30-60хв.) розчин фільтрували через бумажні фільтри, перші 50см 3 відкидали. Виживання виду визначали за наявністю КУО при посіві відібраних проб на агаризоване середовище Сабуро (Методы общей бактериологии: Пер. с англ. / Под. ред. Ф. Герхардта и др. - М.: Мир, 1983. - С.460-464) [7], та культивуванні на протязі трьох діб при 27°С. Результат виражали, використовуючи модель Чіка - Ватсона (Chick-Watson), як від'ємний логарифм співвідношення колоній дрож джів, що вижили після обробки води (Nt), до вихідної їх кількості (N0) (Haas, С.Ν., Joffe J., Anmangandla U., Homberger J.C., Heath M.S., Jacangelo J., and dicker J. 1995. Development and validation of radiational design methods of disinfection. AWWA Research Foundation, Denver, Colo) [10]. Ступінь видалення культури з води розраховують за співвідношенням: СВ=-lg(N t/N0) де: СВ - ступінь видалення культури з води; Nt - кількість колонійутворюючих одиниць після обробки води, КУО/см 3; N0 - вихідна кількість колонійутворюючих одиниць у воді, КУО/см 3. Для здійснення способу використовують: С ульфат алюмінію - ТУ У 03327724.002-97; Дигідроксосульфат алюмінію - ТУ У 03327724.001-97; Основний хлорид алюмінію - ТУ У 19155069.0011999; Полідиаллілдиметиламоній хлорид - ТУ У 2227 - 184 - 00203312 - 1998; Полігексаметиленгуанідин хлорид та фосфат - ТУ У 24.131826637.002.-2002. Приклади реалізації за винаходом Приклад 1 В стакан на 500см 3 поміщали 200см 3 попередньо підготовленої стерильної водопровідної води куди вносили 2см 3 вихідної суспензії дріжджеподібних грибів Candida albicans, отриманої за вище згаданою методикою; таким чином зараження води складало 105КУО/см 3. Далі для видалення дріжджеподібних грибів у воду додавали 18мг/дм 3 дигідроксосульфату алюмінію та 0,6мг/дм 3 полідиаллілдиметиламоній хлориду, тобто масове співвідношенні реагентів становило 30:1, відповідно. Час контакту складав 60 хвилин, при цьому спостерігали повне видалення Candida albicans з во 5 85339 ди, що піддавали обробці, тобто Nt=0КУО/см 3. Ступінь видалення культури з води складала: CB=-lg(0/1·10 5)=5 Тобто, СВ=5 означає, що з води видалили всі п'ять порядків дріжджеподібних грибів Candida albicans, так, як вихідне зараження води становило 105КУО/см 3. Дані по видалення Candida albicans з води приведені в таблиці (приклад 1). Приклад 2 В стакан на 500см 3 поміщали 200см 3 попередньо підготовленої стерильної водопровідної води куди вносили 2см 3 вихідної суспензії мікроскопічних грибів Cladosporium cladosporioides, отриманої за вище згаданою методикою, таким чином зараження води складало 10КУО/см 3. Далі для видалення Cladosporium cladosporioides воду обробляли 6мг/дм 3 дигідроксосульфату алюмінію та 0,4мг/дм 3 полідиаллілдиметиламоній хлориду, тобто масовим співвідношенням реагентів 15:1, відповідно. Час контакту становив 60 хвилин, при цьому спостерігали прак 6 тично повне видалення Cladosporium cladosporioides з води, що піддавалась обробці, тобто Nt=3КУО/см 3. Ступінь видалення культури з води складала: CB=-lg(3/1·10 3)=2,5. Тобто, СВ=2,5 означає, що у воді залишилась незначна кількість грибів Cladosporium cladosporioides, по відношенню до вихідного зараження води, що становило 103КУО/см 3. Дані по видалення Cladosporium cladosporioides з води приведені в таблиці (приклад 7). Аналогічно прикладам виконаним за винаходом були проведені експерименти по видаленню мікроскопічних грибів з води при застосуванні коагулянтів дигідроксосульфату алюмінію (ДГСА), основного хлориду алюмінію (ОХА), та флокулянтів полідиаллілдиметиламоній хлориду (ПДАДМАХ) та полігексаметиленгуанідин хлориду та фосфату (ПГМГ), як при заявленому масовому співвідношені так і за його межами. Дані приведені в таблиці, приклади 1-12. Таблиця № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Вихідна кількість колонійутворюючих Масове співвідношення одиниць мікроскопічних грибів у воді, коагулянт флокулянт КУО/см 3. Candida Cladosporium ДГСА ОХА ПДАДМАХ пгмг albicans cladosporioides За винаходом 105 30 1 105 24 1 105 15 1 105 24 1 103 30 1 103 24 1 103 15 1 103 24 1 Позамежні значення 105 35 1 105 10 1 103 35 1 103 10 1 Встановлено, що використання вказаних коагулянтів та флокулянтів при заявленому масовому співвідношенні забезпечує повне чи практично повне очищення води від мікроскопічних грибів (таблиця, приклади 1-8). При позамежному збільшенні масового співвідношення реагентів, наприклад, 35:1, ступінь видалення мікроскопічних грибів з води не змінюється, що є економічно недоцільною витратою реагентів (таблиця, приклад 9, 11). При позамежному зменшенні масового співвідношення реагентів, наприклад, 10:1, ступінь Комп’ютерна в ерстка О. Рябко Ступінь видалення культури 5 5 4,7 4,5 3 3 2,5 2,7 5 2,7 3 2 видалення мікроскопічних грибів з води зменшується, що свідчить про недостатню кількість реагентів для повного видалення культури з води, (таблиця, приклад 10, 12). Використання запропонованого способу забезпечує ефективну і надійну очистку води від мікроскопічних грибів; заявляємий спосіб є простим у реалізації, з використанням недорогих та доступних реагентів, що широко застосовуються в практиці водопідготовки. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601