Способ промывки устройств для очистки воды

Изобретение относится к способам промывки фильтров для очистки воды и предназначено, в первую очередь, для ликвидации бактериального заражения засыпных фильтров и мембранных элементов. Способ промывки устройств для очистки воды с фильтрующим материалом заключается в обработке устройств обеззараживающим водным раствором, содержащим пероксид водорода и органический дезинфектант. Устройства дополнительно обрабатывают водным раствором соли полигексаметиленгуанидина с концентрацией 0,01-0,1 г/л. В качестве органического дезинфектанта используют алкилдиметилбензиламмоний хлорид. В качестве соли полигексаметиленгуанидина используют полигексаметиленгуанидина гидрохлорид или фосфат. Изобретение позволяет увеличить эффективность промывки и удалить устойчивые к воздействию дезинфектантов микроорганизмы без разборки мембранных установок или без выгрузки фильтрующего материала. 5 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к способам промывки фильтров для очистки воды и предназначено, в первую очередь, для ликвидации бактериального заражения засыпных фильтров и мембранных элементов.

Известен способ дезинфекции оборудования, емкостей и помещений с использованием 0,1%-ного раствора полигексаметиленгуанидина гидрохлорида (средство «полисепт», ТУ 9392-001-329636622-99. Методические рекомендации №96/225 «Контроль качества и безопасности минеральных вод по химическим и микробиологическим показателям», утв. Минздравом РФ 07.04.1997). Обработку средством «полисепт» рекомендуется производить в течение 1 часа. Обработка позволяет уничтожить практически все известные микроорганизмы, включая синегнойную палочку и вирус гепатита. Недостатком обработки при помощи средства «полисепт» является высокая концентрация препарата, требующаяся для полного обеззараживания и, как следствие, сложность отмывки оборудования от остатков средства. Предельно допустимая концентрация средства «полисепт» в воде составляет 0,1 мг/л (ГН 2.1.5.1315-03).

Известен способ дезинфекции оборудования, емкостей и помещений с использованием дезинфицирующего моющего средства «ДеМос» (Инструкция №003-Д/М-07 по применению дезинфицирующего моющего средства «ДеМос» производства ООО «ЛиГ», РФ). Средство содержит 2,15-2,65%-й раствор полигексаметиленгуанидина гидрохлорида («полисепт»), 0,5-0,7%-й раствор алкилдиметилбензиламмоний хлорида, ароматизирующую обеззараживающую отдушку (пихтовое масло) и воду. Обработку поверхностей, оборудования, приборов, хирургического инструмента средством «ДеМос» рекомендуется производить от 30 мин до 2 часов при общем разбавлении средства в воде от 0,15% до 12%. Обработка позволяет уничтожить практически все известные микроорганизмы, включая туберкулезную палочку, вирусы, грибы рода кандида. Недостатком обработки при помощи средства «ДеМос» также является высокая концентрация препарата, требующаяся для полного обеззараживания и, как следствие, сложность отмывки оборудования от остатков средства. Предельно допустимая концентрация средства «ДеМос» в воде составляет 3 мг/л.

Средства «полисепт» и «ДеМос» не используются для обеззараживания засыпных и мембранных фильтров, предназначенных для очистки питьевой воды.

Известен способ регенерации мембранных фильтров с использованием регенерирующего состава, включающего гидроксид натрия 1,5-2,0%, пероксид водорода 2,0-5,0% и воду. Состав позволяет производить одновременную щелочную промывку и обеззараживание мембранных элементов (RU 2106900 С1, кл. B01D 41/04, опубл. 20.03.98).

Известен способ регенерации и обеззараживания устройства для очистки воды (RU 2181704 С2, кл. C02F 9/02, опубл. 27.04.02). Регенерация фильтрующего материала устройства производится водным раствором, содержащим 3,0-4,5% гидрокарбоната натрия и 1,2-1,5% лимонной кислоты. Обработка фильтра с загрузкой (обеззараживание) фильтрующего материала устройства производится в два этапа водным раствором, содержащим 5,0-8,0% гидрокарбоната натрия и 0,5-1,0% пероксида водорода. На первом этапе раствор заливают в устройство на 10-15 минут, сливают его и далее повторно заливают с выдержкой в течение 4 ч.

Недостатками последних двух способов являются длительный процесс отмывки фильтрующего материала с целью восстановления нейтральной среды (достижения водородного показателя рН, близкого 7), а также длительность самой процедуры обеззараживания (более 4 ч). Кроме того, пероксид водорода является достаточно слабым обеззараживающим агентом, не позволяющим полностью удалять такие устойчивые к действию дезинфектантов бактерии, как синегнойная палочка.

Известен процесс дезинфекции жидкостей или твердых поверхностей (US 4923619, МКИ C02F 1/68, опубл. 08.05.1990), состоящий в их обработке эффективным дезинфицирующим составом, содержащим, как минимум, один ион, выбранный из группы: Cu, Ag, Mn и, как минимум, одно из соединений - четвертичный аммониевый полимер или сополимер, получаемый поликонденсацией и имеющей бифункциональный четвертичный амин и, как минимум, один органический дигалоид. Недостатком этого процесса дезинфекции твердых поверхностей является то, что этот способ не используется для обеззараживания засыпных и мембранных фильтров. Компоненты дезинфицирующего состава могут взаимодействовать с ионообменными загрузками фильтров и сорбироваться на фильтрующих загрузках. После такой обработки ионитовых фильтров требуется повторная неоднократная регенерация.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ очистки оборудования (RU 2321441 С2, B01D 41/00, опубл. 10.04.2008), заключающийся в том, что фильтры и оборудование вводят в контакт с водным раствором, содержащим 3,0-30 г/л циклического нитроксила и 0,1-1,0 г/л вторичного окислителя в виде гидроперекиси. В качестве нитроксила преимущественно используется 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-N-оксила. Состав по способу используется для очистки мембранных фильтров. Обработка оборудования может производиться как в статических условиях в течение 3-60 мин и при пропускании состава через оборудование со скоростью от 5 мл до 10 л/мин. После обработки оборудования требуется последующая промывка водой. Предлагаемый способ позволяет повысить качество очистки и срок эксплуатации оборудования. Основным недостатком такого способа очистки оборудования является высокая концентрация средства, используемого для обработки оборудования. Для удаления этого средства после обработки требуется большой расход воды. Отсутствуют сведения о наличии дезинфицирующих свойств у циклических нитроксилов в отношении микроорганизмов, устойчивых к воздействию дезинфектантов, в частности синегнойной палочки. Кроме этого отсутствует описание возможности использования такого способа для очистки засыпных фильтрующих загрузок.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Технический результат заключается в увеличении эффективности промывки и удалении устойчивых к воздействию дезинфектантов микроорганизмов без разборки мембранных установок или без выгрузки фильтрующего материала.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что способ промывки устройств для очистки воды с фильтрующим материалом заключается в обработке обеззараживающим водным раствором, содержащим пероксид водорода и органический дезинфектант, при этом устройства дополнительно обрабатывают водным раствором соли полигексаметиленгуанидина с концентрацией 0,01-0,1 г/л. В качестве органического дезинфектанта предпочтительно использовать алкилбензиламмоний хлорид. Обработку раствором соли полигексаметиленгуанидина можно осуществлять до, после или во время обработки обеззараживающим раствором. В качестве соли полигексаметиленгуанидина может быть использован его гидрохлорид или фосфат.

Промывка устройств для очистки воды производится с использованием неорганического дезинфектанта - перекиси водорода и двух органических дезинфектантов различных типов, одним из которых является соль полиалкиленгуанидина. Обработка проводится в один этап раствором в воде смеси веществ: 0,1-2,0 г/л раствора алкилдиметилбензиламмоний хлорида, 0,01-0,1 г/л раствора соли полиалкиленгуанидина, 0,01-0,5 г/л пероксида водорода в течение 15 мин - 2 ч, или в два этапа - первый - в течение 15 мин - 2 ч 0,01-0,1 г/л раствором соли полиалкиленгуанидина в воде или в течение 15 минут - 2-х часов раствором, содержащим 0,1-2,0 г/л раствор алкилдиметилбензиламмоний хлорида и 0,01-0,5 г/л пероксида водорода в воде. Вторая обработка производится раствором, которым первая обработка не проводилась. В качестве полиалкиленгуанидина предпочтительно использование полигексаметиленгуанидина гидрохлорида или полигексаметиленгуанидина фосфата. В качестве алкилдиметилбензиламмоний хлорида предпочтительно использование бутилдиметилбензиламмоний хлорида.

Принципиальным отличием предлагаемого способа обеззараживания от прототипа и аналогов являются прежде всего более низкие концентрации обрабатывающих веществ, что облегчает процесс последующей отмывки. Кроме этого использование дезинфектантов различного типа способствует усилению обеззараживающих свойств и действие полиалкиленгуанидина в отношении синегнойной палочки проявляется при меньших концентрациях, чем при использовании этого препарата индивидуально, без последующей обработки раствором алкилдиметилбензиламмоний хлорида с перекисью водорода в воде.

Нижеследующие примеры иллюстрируют предлагаемый способ.

Пример 1.

Фильтр объемом 700 дм³ с засыпкой «гидроантрацит» в количестве 400 дм³, зараженный бактериями синегнойной палочки (Ps.aeruginosa) таким образом, что на выходе из фильтра содержание бактерий составляет 100 КОЕ/100 мл, обрабатывают водным раствором 0,01 г/л полигексаметиленгуанидина гидрохлорида в течение 2 ч и затем в течение 15 мин раствором, содержащим 2,0 г/л раствор бутилдиметилбензиламмоний хлорида и 0,5 г/л пероксида водорода в воде. Обработку производят следующим образом. Во время обратной промывки фильтра при помощи насоса с пропорциональным дозированием на вход фильтра вводят раствор, который после смешения с основным потоком создает требуемую концентрацию дезинфектантов. После 15 мин обработки раствором полигексаметиленгуанидина гидрохлорида поток перекрывают, дозатор отключают, фильтр оставляют в контакте с дезинфектантом в течение 1 ч 45 мин. Далее фильтр снова включают в режим обратной промывки и в течение 15 мин пропускают раствор, содержащий 2,0 г/л бутилдиметилбензиламмоний хлорида и 0,5 г/л пероксида водорода в воде. После чего проводят прямую промывку фильтра для удаления остатков дезинфектантов из фильтра. После промывки переводят фильтр в рабочий режим и отбирают пробу на содержание синегнойной палочки в воде. Анализ показывает отсутствие синегнойной палочки в фильтрате.

Пример 2.

Фильтр-умягчитель объемом 312 дм³ с засыпкой сильнокислотный сульфокатионит в количестве 200 дм³, зараженный бактериями синегнойной палочки (Ps.aeruginosa) таким образом, что на выходе из фильтра содержание бактерий составляет 100 КОЕ/100 мл, обрабатывают вначале водным раствором 0,1 г/л раствором полигексаметиленгуанидина гидрохлорида, затем раствором, содержащим 0,1 г/л раствора бутилдиметилбензиламмоний хлорида и 0,5 г/л пероксида водорода в воде. Обработку производят следующим образом. Перед началом регенерации в бак-солерастворитель заливают 160 л раствора полигексаметиленгуанидина гидрохлорида с содержанием 0,2 г/л. В процессе поступления раствора в фильтр-умягчитель происходит разбавление раствора до 0,1 г/л. Процесс производится в течение 1 часа. Далее фильтр снова включают в режим обратной промывки и в течение 15 мин пропускают раствор, содержащий 0,1 г/л бутилдиметилбензиламмоний хлорида и 0,01 г/л пероксида водорода в воде. После чего проводят прямую промывку фильтра-умягчителя для удаления из него остатков дезинфектантов. После промывки переводят фильтр в рабочий режим и отбирают пробу на содержание синегнойной палочки в воде. Анализ показывает отсутствие синегнойной палочки в фильтрате.

Пример 3.

Систему очистки воды, включающую подводящий трубопровод, фильтр механической очистки воды (500 мкм), напорный аэратор, фильтр-обезжелезиватель, ионообменный фильтр, мешочный фильтр тонкой очистки (50 мкм), отводящий трубопровод и обсемененную бактериями кишечной палочки (E.Coli) - 10⁴ КОЕ/мл, B.Subtills - 10⁴ КОЕ/мл последовательно обрабатывают раствором, содержащим 0,1 г/л бутилдиметилбензиламмоний хлорида и 0,5 г/л пероксида водорода в воде, затем 0,1 г/л раствором полигексаметиленгуанидина гидрохлорида. Обработку производят следующим образом. Перекрывают вход и выход системы. К пробоотборнику, находящемуся до фильтра механической очистки, подключают нагнетательную линию циркуляционного насоса. К пробоотборнику, находящемуся после мешочного фильтра тонкой очистки, подключают всасывающую линию циркуляционного насоса. В полость мешочного фильтра тонкой очистки помещают раствор бутилдиметилбензиламмоний хлорида и пероксида водорода в воде такой концентрации, которая при перераспределении в системе за счет работы циркуляционного насоса создает требуемую концентрацию реагентов в воде системы. Обработку проводят в течение 1 ч. Затем раствор сливают через пробоотборник на выходе, вытесняя отработанный раствор водой, открыв кран на входе. Обработку вторым раствором производят аналогичным образом. После отмывки системы от растворов проводят микробиологические анализы. Результаты анализов показывают отсутствие микроорганизмов в фильтрате.

Пример 4.

Проводят промывку мембранной обратноосмотической установки при обнаружении микробиологического обрастания мембран в результате длительного стояния. Это характеризуется понижением производительности установки по сравнению с номинальной в 3 раза и наличием общей микробной обсемененности концентрата 1000 м.т./л. В блок химической промывки мембран помещают раствор, содержащий 0,1 г/л полигексаметиленгуанидина гидрохлорида, 2,0 г/л раствора бутилдиметилбензиламмоний хлорида и 0,5 г/л пероксида водорода в воде. Обработку проводят в течение двух часов. Производят отмывку от отработанного раствора. Наблюдают восстановление требуемой производительности и отсутствие микробной обсемененности концентрата.

Пример 5.

Проводят промывку мембранной обратноосмотической установки при обнаружении микробиологического обрастания мембран в результате длительного стояния. Это характеризуется понижением производительности установки по сравнению с номинальной в 3 раза и наличием общей микробной обсемененности концентрата 1000 м.т./л. В блок химической промывки мембран помещают раствор, содержащий 0,01 г/л полигексаметиленгуанидина гидрохлорида, 2,0 г/л раствора 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-N-оксила и 0,5 г/л пероксида водорода в воде. Обработку проводят в течение двух часов. Производят отмывку от отработанного раствора. Наблюдают восстановление требуемой производительности и отсутствие микробной обсемененности концентрата.

Таким образом, благодаря усовершенствованию известного способа, принятого в качестве прототипа, достигается требуемый технический результат, поскольку при снижении концентрации и расхода реагентов достигается необходимая степень обеззараживания устройств для очистки воды без выгрузки как фильтрующих мембранных элементов, так и фильтрующих материалов.

1. Способ промывки устройств для очистки воды с фильтрующим материалом, заключающийся в обработке обеззараживающим водным раствором, содержащим пероксид водорода и органический дезинфектант, отличающийся тем, что дополнительно обрабатывают устройства водным раствором соли полигексаметиленгуанидина с концентрацией 0,01-0,1 г/л.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического дезинфектанта используют алкилдиметилбензиламмоний хлорид.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку раствором соли полигексаметиленгуанидина осуществляют до обработки обеззараживающим раствором.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку раствором соли полигексаметиленгуанидина осуществляют после обработки обеззараживающим раствором.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли полигексаметиленгуанидина используют полигексаметиленгуанидина гидрохлорид.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли полигексаметиленгуанидина используют полигексаметиленгуанидина фосфат.