Відповідно до статті 40 Закону України "Про забезпечення санітарного та епідеміологічного благополуччя населення", з метою науково-методичного забезпечення державного санітарно-епідеміологічного нагляду

1. Затвердити методичні рекомендації "Санітарно-епідеміологічний нагляд за знезаражуванням води у системах централізованого господарсько-питного водопостачання діоксидом хлору" (додаються).

2. Департаменту державного санітарно-епідеміологічного нагляду (Пономаренко А.М.) ці методичні рекомендації довести до відома керівників установ і закладів державної санітарно-епідеміологічної служби, міністерств, інших центральних органів виконавчої влади в установленому порядку.

3. Контроль за виконанням наказу покласти на директора Департаменту державного санітарно-епідеміологічного нагляду Пономаренка А.М.

1.1. Методичні рекомендації "Санітарно-епідеміологічний нагляд за знезаражуванням води у системах централізованого господарсько-питного водопостачання діоксидом хлору" (далі - методичні рекомендації) призначені для використання фахівцями державної санітарно-епідеміологічної служби при здійсненні державного санітарно-епідеміологічного нагляду за експлуатацією систем централізованого господарсько-питного водопостачання, а також можуть використовуватись іншими суб'єктами відносин у сфері питної води та питного водопостачання.

1.2. Проблема забезпечення населення України доброякісною питною водою надзвичайно гостра і зумовлена, насамперед, такими чинниками, як низьке питоме водозабезпечення територій, еколого-гігієнічні проблеми джерел питного водопостачання, відсутність сучасних технологій водопідготовки та відповідної нормативно-методичної документації.

Протягом останнього 10-річчя (1995-2004 роки) в Україні було офіційно зареєстровано 61 спалах гострих кишкових інфекцій, пов'язаних з водним фактором передачі збудника. Постраждало 8083 осіб, у тому числі - 50,2% діти. За інтенсивністю епідемічного процесу найбільш масовими були спалахи ротавірусної інфекції - 40,5% (3353 особи) від загальної кількості постраждалих та вірусного гепатиту А (далі - ВГА) - 34,8% (2814 особи). Спалахи реєструвались на 17 адміністративних територіях усіх регіонів України. За 10 років кількість зареєстрованих випадків ВГА сягнула 550 тисяч осіб. Сумарні збитки тільки за цією патологією оцінюються у 3,19 млрд. грн. [1].

Враховуючи викладене, в Державних санітарних правилах і нормах "Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання", затверджених наказом МОЗ від 23.12.96 N 383, зареєстрованим в Міністерстві юстиції України 15.04.97 за N 136/1940 (далі ДСанПіН N 383-96), у порівнянні з ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством" (далі ГОСТ 2874-82) передбачено суттєве доповнення переліку епідемічних показників безпеки питної води, що, зокрема, регламентують відсутність в ній вірусів.

Всесвітньою організацією охорони здоров'я визнано, що ефективне знезаражування води - це першочерговий захід водопідготовки, тому що: "Инфекционные болезни, вызванные патогенными бактериями, вирусами, простейшими или паразитарными агентами, являются наиболее типичными и широко распространенными факторами риска для здоровья, связанными с питьевой водой" [2].

1.3. Для реалізації гігієнічних вимог до якості питної води необхідно впровадити в практику водопідготовки сучасні ефективні технології очистки та знезаражування води.

Сучасні гігієнічні критерії оцінки знезаражування питної води полягають у наступному:

- безумовна ефективність бактеріцидної дії по відношенню до вегетативних та спорових форм мікроорганізмів, вірусів, цист кишкових найпростіших тощо;

- наявність післядії, що визначає епідемічну надійність засобу (відсутність явища реактивації, ефективність знезаражування води по відношенню до вторинного мікробного забруднення);

- відсутність гігієнічно значущих змін фізико-хімічного складу та органолептичних властивостей обробленої води при збереженні показника її фізіологічної повноцінності;

- відсутність явищ деструкції та трансформації хімічного складу знезараженої води, її токсичної дії у найближчому та в далекому майбутньому на організм людини;

- наявність супровідних сприятливих ефектів (дезодорації, зниження каламутності, кольоровості, концентрації органічних та неорганічних забруднювачів та ін.) [3].

На сьогодні в Україні основним засобом знезаражування води централізованого господарсько-питного водопостачання є хлорування [4, 5, 6]. Результати наукових досліджень свідчать, що хлорування води, як метод знезаражування, має істотні недоліки, до яких, насамперед, відносять утворення токсичних хлорорганічних сполук, низьку віруліцидну та протозооцидну активність, формування хлоррезистентної мікрофлори [7-12].

Згідно з положеннями Закону України "Про питну воду та питне водопостачання" від 10.01.2002 N 2918-III одним із принципів державної політики у сфері питної води та питного водопостачання є: "Наближення вимог державних стандартів на питну воду, технологій виробництва питної води, а також засобів вимірювання і методів оцінки до відповідних стандартів, технологій, засобів і методів, прийнятих у Європейському Союзі".

Альтернативою хлору є діоксид хлору, який широко застосовують у країнах Європейського Союзу, США тощо. Знезаражена діоксидом вода відповідає сучасним гігієнічним вимогам [9-12].

1.4. В СРСР та в Україні, з метою підвищення ефективності знезараження та попередження утворення специфічних запахів у воді, використання діоксиду хлору рекомендовано "Инструкцией по контролю за обеззараживанием хозяйственно-питьевой воды и за дезинфекцией водопроводных сооружений хлором при централизованном и местном водоснабжении", затвердженою заступником головного державного санітарного лікаря СРСР 25.11.1967. На сьогодні цей спосіб знезараження води знаходить все більше застосування в практиці водопідготовки, що викликає необхідність посилення державного санітарно-епідеміологічного нагляду за його впровадженням.

1.5. Методичні рекомендації щодо проведення державного санітарно-епідеміологічного нагляду за знезаражуванням води у системах централізованого господарсько-питного водопостачання діоксидом хлору розроблені в Україні вперше.

Діоксид хлору при розчиненні у воді не гідролізується, залишається як молекулярно розчинений газ у інтервалі pH = 6-9, характерному для питної води, а у лужному середовищі (рН >= 11) протікає реакція окислювально-відновного диспропорціювання з утворенням хлоритів та хлоратів [12, 14].

Діоксид хлору - відносно нестійкий газ, його неможливо стиснути і перетворити в рідину, при об'ємній концентраціїї у повітрі >= 10% може вибухнути.

Розчини діоксиду хлору з концентраціями 20-30 г/куб.дм нестабільні; розбавлені розчини (до 1 г/куб.дм) відносно стійкі. Фактори, що впливають на стабільність цих розчинів - pH, висока температура та дія світла [11, 12, 14].

На відміну від хлору діоксид хлору окислює органічні речовини з утворенням органічних сполук, що містять кисень (спирти, кетони, альдегіди та ін.), не утворює хлорорганічні речовини (ТГМ, хлорфеноли тощо), не реагує з аміаком та солями амонію з утворенням хлорамінів; не реагує з бромідами з утворенням броматів на відміну від озону [12, 14].

За даними ВООЗ рекомендована концентрація діоксиду хлору в питній воді не встановлена у зв'язку з його швидким розпадом. Тимчасово рекомендована величина для хлоритів (0,2 мг/куб.дм) забезпечує достатній захист від потенційної токсичності діоксиду хлору: "Эта величина рассматривается как временная, поскольку применение диоксида хлора в качестве обеззараживающего средства может приводить к превышению ориентировочной величины для хлорита, но трудности, связанные с соблюдением рекомендуемой величины, никогда не должны ставить под угрозу необходимое обеззараживание" [4].

Установлено, що пороговою концентрацією діоксиду хлору за впливом на запах води є 0,45-0,40 мг/куб.дм. Присмак інтенсивністю 1-2 бали виявляється при більш високих концентраціях цієї сполуки у воді [12].

В Україні для води об'єктів господарсько-питного та культурно-побутового водокористування гранично-допустима концентрація (далі - ГДК) хлорит-аніонів складає 0,2 мг/куб.дм, хлорат-аніонів - 20 мг/куб.дм [24].

Хлорит-аніони, що потрапляють із стічними водами до природних водоймищ, швидко відновлюються до хлорид-аніонів і тому безпечні для довкілля [12, 21].

За нормативами США (IBWA, FDA, EPA) для питної води концентрація залишкового діоксиду хлору та хлорит-аніону не повинна перевищувати 1,0 та 0,8 мг/куб.дм відповідно [12, 25].

За рекомендаціями ВООЗ (2004 р.) [26] залишкові концентраціїї хлорит-аніону та хлорат-аніону не повинні перевищувати 0,7 мг/куб.дм.

Діоксид хлору (газ) - сполука 1-го класу небезпечності, ГДК у повітрі робочої зони складає 0,1 мг/куб.м [7, 16].

Стандартний процес підготовки питної води, що застосовується на більшості підприємств (водоканалів), що готують воду централізованого господарсько-питного водопостачання, складається з передокислення, реагентної обробки, коагуляції, осадження, фільтрації через піщаний фільтр та кінцевого знезаражування (постзнезаражування) [7].

Діоксид хлору використовують у технології підготовки питної води як на стадії передокислення, так і на стадії постзнезаражування.

На стадії передокислення природної води діоксид хлору застосовують у концентраціях 0,5-5,0 мг/куб.дм, що покращує процес коагуляції, видаляє залізо та марганець, запобігає росту водоростей, забезпечує деструкцію деяких токсичних органічних речовин, не призводить до утворення в питній воді тригалогенметанів та інших хлорорганічних сполук [12-14].

Можливий надлишок хлоритів видаляють при фільтруванні через активоване вугілля або відновленням його до хлоридів при дозуванні у воду сульфітів, солей двовалентного заліза та інших відновлювачів [12, 14].

Для знезаражування води, що пройшла очистку, застосовують концентрації 0,1-0,5 мг/куб.дм, при яких залишкові концентрації хлоритів відповідають гігієнічним нормативам [11-14].

При знезаражуванні води діоксидом хлору залишкова концентрація реагенту 0,05-0,1 мг/куб.дм після 15-30 хв. контакту забезпечує мікробіологічну якість води [12, 14].

Знезаражування води діоксидом хлору сприяє видаленню та запобігає утворенню біоплівок на внутрішній поверхні труб водорозподільних мереж значної довжини [17, 18], особливо враховуючи їх незадовільний санітарно-технічний стан [19, 20].

Для знезаражування води використовують комбіноване застосування діоксиду хлору з іншими окислювачами - озоном, хлором, що попереджує утворення хлоритів, тригалогенметанів, а також зменшує витрати реагентів [21-23].

Застосування діоксиду хлору для знезаражування води в технологічній схемі обробки води пов'язане з перевагами, які він має в порівнянні з газоподібним хлором [11, 12]:

- незалежність окислювально-відновлювального потенціалу від рН води;

- значно нижчі концентрації, необхідні для знезаражування води;

- висока біоцидна активність по відношенню до всіх форм мікроорганізмів, включаючи віруси, спори, цисти найпростіших, мікроводорості тощо;

- тривалий пролонгований бактеріцидний ефект у водопровідних мережах;

- запобігання утворенню біоплівок та їх видалення у водопровідних мережах;

- покращення органолептичних (присмак, запах, кольоровість, каламутність) властивостей води;

- відсутність утворення токсичних хлорорганічних сполук;

- відсутність реакції з аміаком та іонами амонію з утворенням хлорамінів;

- екологічна безпечність (хлорити як похідні діоксиду хлору в навколишньому середовищі відновлюються до хлоридів).

Для обробки води діоксид хлору одержують на місці використання у вигляді водного розчину за допомогою спеціального обладнання, яке призначене для синтезу розчину діоксиду хлору, розбавлення в разі необхідності та дозування його в проточну водопровідну систему або до резервуару з водою.

До найбільш розповсюджених методів промислового одержання діоксиду хлору відносяться окислення хлоритів або відновлення хлоратів.

Метод отримання діоксиду хлору з хлориту натрію та соляної кислоти найчастіше використовується для знезаражування питної води. Цей метод відповідає вимогам до якості розчину, піддається автоматизації, контролю, безпечний в експлуатації [11, 12]. Хімізм даного процесу наступний:

Для повного перетворення хлорит-аніону у діоксид хлору застосовують 300% надлишок соляної кислоти у порівнянні зі стехіометричними кількостями. Водневий показник (рН) реакційного середовища повинен мати значення 0,5-1,0.

Складовою частиною обладнання є генератори для синтезу діоксиду хлору, де виробляється 2% розчин діоксиду хлору із розбавлених водних розчинів хлориту натрію (7,5%), соляної кислоти (9%) або концентрованих водних розчинів хлориту натрію (24,5%), соляної кислоти (30-38 %) та води, що залежить від продуктивності водоочисних споруд.

Генератори повністю автоматизовані і працюють за принципом пропорційного генерування та дозування залежно від потоку води, що обробляється, та дози діоксиду хлору, що необхідна для знезаражування.

Зразок технологічної схеми генерування діоксиду хлору, де використовують розбавлені реагенти, наведено на рисунку.

Реагенти (7,5% розчин хлориту натрію і 9% розчин соляної кислоти) з окремих ємностей (1) подаються дозуючими всмоктуючими насосами (3) до генератора діоксиду хлору (4), який знаходиться на стінній панелі (5). Отриманий діоксид хлору у вигляді 2% розчину розбавляється у байпасній лінії водою (6) до необхідної концентрації і надходить до пристрою (8) для вприскування у трубопровід дозування (12) і далі безпосередньо у водовід.

Усі технологічні операції знаходяться під контролем мікропроцесора управління (9), який регулює дозування реагентів всмоктуючими насосами (3) через датчики ємностей (2), контролює тиск води за даними ротаметра (7) та витратоміра (10), концентрацію діоксиду хлору у воді від датчика (11) і залежно від цих даних регулює відповідне генерування діоксиду хлору. Для надійності експлуатації передбачена комплектація резервним генератором, який автоматично вмикається при вилученні із експлуатації основного генератора.

Для синтезу діоксиду хлору з високими виходами використовують метод взаємодії концентрованих розчинів хлориту натрію з газоподібним хлором під вакуумом. Отримані розчини діоксиду хлору містять залишковий хлор < 5% від отриманого діоксиду хлору, але контроль за реакцією ускладнюється.

Процес хлорит/хлор, з одного боку, дає високі виходи діоксиду хлору та низькі концентрації залишкового хлору, з другого - значно ускладнює обладнання та підвищує ризик небезпеки експлуатації складної системи [12].

Рис. Принципова технологічна схема виробництва діоксиду хлору (ДХ)

5.1. Для впровадження технології знезаражування води діоксидом хлору на підприємстві необхідним є проведення попередніх досліджень із залученням фахівців науково-дослідних установ, акредитованих та атестованих у системі державної санітарно-епідеміологічної служби Міністерства охорони здоров'я України.

5.2. На основі проведених досліджень фаховими проектними установами/організаціями відповідно до ТУ У 45.6-30778131-003:2007 "Водозабезпечення очисне за допомогою діоксиду хлору. Технічні умови" розробляються проект та технологічний регламент для підприємства (водоканалу, водоочисної станції тощо), як експлуатаційної організації. Проект та технологічний регламент узгоджуються відповідно до чинного законодавства, зокрема при здійсненні запобіжного державного санітарно-епідеміологічного нагляду.

5.3. Обладнання для генерування та дозування діоксиду хлору, а також вихідні реагенти (хлорит натрію, соляна кислота) повинні відповідати вимогам чинного законодавства, зокрема мати позитивні висновки державної санітарно-епідеміологічної експертизи та регламенти використання в галузі питного водопостачання.

5.4. Монтаж та запуск обладнання для генерування та дозування діоксиду хлору проводиться на основі вимог ТУ У 45.6-30778131-003:2007 "Водозабезпечення очисне за допомогою діоксиду хлору. Технічні умови".

6.1. Основною метою знезаражування діоксидом хлору води централізованого господарсько-питного водопостачання є епідемічна безпека, хімічна нешкідливість та сприятливі органолептичні властивості питної води.

6.2. Знезаражування діоксидом хлору води централізованого господарсько-питного водопостачання необхідно проводити, коли:

- вода джерел водопостачання є епідемічно небезпечною, тобто містить патогенні бактерії, віруси, цисти кишкових найпростіших тощо;

- вода джерел водопостачання має підвищений вміст органічних речовин (для попередження утворення хлорорганічних сполук);

- вода має лужне значення водневого показника;

- водорозподільна мережа знаходиться у незадовільному санітарно-технічному стані.

6.3. У загальному випадку доза діоксиду хлору, що вводиться в очищену воду (резервуар чистої води), не повинна перевищувати 0,5 мг/куб.дм.

6.4. Доза діоксиду хлору, що вводиться на стадії передокислення, визначається експериментально, залежно від якості природної води.

6.5. У загальному випадку залишкові концентрації:

- діоксиду хлору у воді після 15-30 хв. контакту повинні мати значення не менше 0,1 мг/куб.дм;

- діоксиду хлору у всіх точках водорозподільних мереж повинні бути не менше 0,05 мг/куб.дм;

- хлоритів у воді, що надходить до споживачів, не повинні перевищувати 0,2 мг/куб.дм.

6.6. При здійсненні поточного санітарно-епідеміологічного нагляду та лабораторно-виробничого контролю за якістю води, що знезаражена діоксидом хлору, необхідно дотримуватись вимог відповідних нормативних документів - ГОСТ 2874-82, ДСанПіН N 383.

6.7. Доза діоксиду хлору, що вводиться для знезаражування та залишкова концентрація його в воді після резервуару чистої води перед подачею в водопровідну мережу визначаються автоматичними аналізаторами та реєструються в спеціальному журналі за визначеним інтервалом часу.

6.8. При проведенні лабораторно-виробничого контролю залишкові концентрації діоксиду хлору та хлоритів визначають за методикою, наведеною в додатку 1.

6.9. При знезаражуванні води діоксидом хлору в дозах, які зазначені в пункті 6.5, утворення хлоратів у концентраціях, що перевищують ГДК (20 мг/куб.дм), неможливе. Отже, їх визначення необов'язкове.

6.10. У процесі експлуатації обладнання для генерування та дозування діоксиду хлору обов'язковим є виконання заходів безпеки.

До введення обладнання в експлуатацію необхідно провести санітарно-епідеміологічну оцінку щодо відповідності виробничих приміщень та умов праці вимогам ГОСТ 12.3.002-75 "ССБТ. Процессы производственные. Общие требования безопасности", ГОСТ 12.2.003-91 "ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности", ГОСТ 12.1.007-76 "ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности", ДСН 3.3.6.037-99 "Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку", ДСН N 3.3.6.039-99 "Державні санітарні норми виробничої загальної та локальної вібрації", СанПіН 236-96 "Державні санітарні норми і правила захисту населення від впливу електромагнітного випромінення", ДСН 3.3.6.042-99 "Державні санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень", ДБН В.2.5.-28-2006 "Інженерне обладнання будинків і споруд. Природне і штучне освітлення".

З метою захисту працюючих від впливу хімічних речовин, які можуть виділятися в повітря робочої зони при застосуванні обладнання, необхідно додержуватися вимог ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны", ГОСТ 12.4.011-78 "ССБТ. Смеси взрывоопасные. Классификация и методы испытаний".

8.1.1. ГДК діоксиду хлору в повітрі робочої зони складає 0,1 мг/куб.м. Поява діоксиду хлору в повітрі робочої зони можлива тільки в тих виняткових випадках, коли відбувається одночасний розлив та змішування обох вихідних реагентів. Для попередження цих ситуацій необхидно зберігати реагенти в окремих складських приміщеннях згідно відповідних вимог для зберігання хімічних реагентів.

8.1.2. 2%-ий водний розчин діоксиду хлору, що отримують у генераторах, є безпечним для обслуговуючого персоналу.

8.1.3. Всі генератори діоксиду хлору мають системи дозування реагентів і діоксиду хлору, які автоматчино припиняють роботу генератора при аварійних або інших (нестача реагентів) ситуаціях.

8.1.4. Окремі приміщення, де розташовані генератор діоксиду хлору і склад реагентів, повинні бути обладнані примусовою витяжною вентиляцією з кратністю обміну повітря 1 : 6.

8.1.5. Ємності з розчинами реагентів повинні бути герметично закриті.

8.1.6. Під кожною із ємностей з робочими реагентами повинні бути піддони для попередження випадкового розливання реагенту/реагентів на підлогу.

8.1.7. При випадковому розливанні реагенту/реагентів на підлогу необхідно забезпечити умови для його ліквідації (пп. 8.2.5., 8.3.3.).