Дезинфекция на отпадъчни води: методи и техните характеристики

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

В момента няма единен универсален метод. Изборът на подходящ метод за дезинфекция на отпадъчни води зависи от резултатите от предварителните лабораторни изследвания. В частни, промишлени и обществени канали се използват различни методи.

Необходима степен на почистване

В някои случаи е достатъчно водата да се филтрира до техническо ниво. Някои индустрии правят възможно опростяването на механизмите за почистване. Това обикновено се случва във фабрики, където нивото на биологично замърсяване не е критично. Първоначалните процедури за филтриране, независимо от обекта и крайното предназначение на водата, обикновено са едни и същи. Разликите започват едва в последния етап, когато се определя необходимата степен на пречистване.

Например, днес се налагат много различни изисквания към дезинфекцията на отпадъчните води при превръщането на битови отпадъчни води и течности от естествени източници в чиста питейна вода. Тук вече се спазват редица задължителни санитарни правила и норми. Като цяло процедурата става много по-сложна и скъпа. Поради тази причина всеки град или промишлено почистванеСтанцията разполага със собствена лаборатория, където специалисти редовно следят качеството на филтрирането на водата.

Реални методи

Целта на тези процедури е намаляване на риска от масови инфекциозни заболявания, както и премахване на предпоставките за негативно въздействие върху здравето на хората. Всички методи за дезинфекция на отпадъчни води могат да бъдат разделени на четири големи групи.

1. Физическо почистване. Включва излагане на вода от електромагнитно излъчване или електричество.
2. Химично почистване. Основната работа се извършва чрез въвеждането на различни елементи и връзки.
3. Физико-химично почистване. Това предполага използването на съвместни методи за филтриране.
4. Биологично лечение. Представено чрез методи на естествена и изкуствена биоценоза.

Както показва практиката, последователното използване на различни методи за почистване показва най-голяма ефективност. Ако има нужда, тогава се дезинфекцира не само самата вода, но и предмети, които са влезли в пряк контакт с нея, например хирургично оборудване, материали и апарати в хранителната и биохимичната промишленост. За технически нужди са разрешени по-тежки методи за почистване.

Физическа радиационна дезинфекция

Тази група опции се счита за доста проста и евтина за работа. Най-често се използват инфрачервени и йонизиращи устройства, както и UV излъчватели. Дезинфекция на отпадъчни води с помощта на последния отТези видове оборудване пряко засягат ДНК на микроорганизмите, живеещи в течността. Ултравиолетовото лъчение е невидимо за човешкото око, но насоченото въздействие на вълни с дължина на вълната около 255 nm разрушава структурата на всички потенциално опасни бактерии и вируси.

Едно от предимствата на този метод е липсата на отрицателни остатъчни ефекти. Ниската цена на оборудването доведе до факта, че този метод на почистване се превърна в един от най-популярните в индустрията. В някои случаи UV дезинфекцията на отпадъчни води се комбинира с излагане на пряка слънчева светлина. Принудителната аерация в открити езера също помага за спиране на размножаването на микроорганизми и тяхното унищожаване.

Инфрачервеното лъчение се счита за индиректен метод, тъй като няма бактерициден ефект. Течната дезинфекция се осъществява поради нагряване на физически обекти и различни натрупвания на замърсители. Йонизиращо лъчение се използва само в ситуации, когато други опции не носят желания резултат. Методът е много скъп и труден за използване.

Характеристики на дезинфекция на отпадъчни води с ултравиолетова светлина

В примера на този метод можете да разгледате основното инсталационно устройство и принципа на използване. Във всяка версия има основно устройство - ултравиолетова камера или дезинфекционна камера. Вътре в устройството се генерират спектрални електромагнитни вълни с определена честота. Материалът на камерата е неръждаема стомана, която е подходяща заизползване в хранително-вкусовата промишленост. Самите баласти се намират в така наречените електронни баластни шкафове. Автоматизацията се осигурява от блока на системата за управление, а за безпроблемната работа е отговорен блокът за химическо измиване на кварцови капаци.

UV-инсталация за дезинфекция на отпадъчни води е подходяща в почти всички случаи. Въпреки това, мътна и силно замърсена течност може да се почисти малко по-лошо. Такава вода се приготвя предварително по други методи за последващо третиране с ултравиолетово лъчение. Предварителното пречистване на течността от различни механични включвания, цветни елементи, гъбички и клетъчни стени дава възможност да се повиши ефективността на UV излагане. Екологичността и безопасността на този метод на обработка прави течността безопасна за консумация от човека, тъй като химичните и органолептичните характеристики остават непроменени.

Други физически методи за почистване

Опциите по-долу често се комбинират с ултравиолетова дезинфекция на отпадъчни води. Сред другите методи за физическо почистване има термични ефекти, електрически токове с високи и свръхвисоки честоти, както и ултразвук. Последният, например, разрушава клетъчните мембрани на вируси и бактерии поради високата честота на трептения на приложения сигнал. Ултразвуковите апарати работят най-ефективно в комбинация с бактерицидни агенти, добавени към водата.

Следният метод е познат на всички на ниво домакинство: термичният ефект действа чрез просто кипене на вода в чайник. Пълната смърт на всички възможни микроорганизми настъпва едва след това30-40 минути от тяхното присъствие във вряща течност. Този метод обаче е твърде скъп от финансова гледна точка. За загряване на голямо количество вода е необходима много енергия. Вирусите, бактериите и техните спори могат успешно да оцелеят във вряща вода за кратък период от време.

Работата на инсталации на електрически ток с висока и свръхвисока проводимост е в много отношения подобна на предишния метод. Тук по същия начин патогенните микроорганизми се влияят от нагряване на течността. Инсталация за дезинфекция на отпадъчни води от този тип работи като конвенционална микровълнова фурна. Ултрависоките честоти на колебанията на електромагнитното поле влияят неблагоприятно върху клетъчната структура на бактериите и вирусите.

Химически методи за дезинфекция

Има голям брой елементи, които могат да унищожат цялата органична материя, която живее в течност с висока ефективност. Те включват съединения на бром и йод, озон и водороден прекис. На първо място обаче идва на ум химическа дезинфекция на отпадъчни води с хлор. Това вещество се използва много по-често от други. Може да се използва хлорен газ, калциев или натриев хипохлорит, хлорен диоксид, бромен хлорид, ниртан, хлорамин или белина. Основният проблем е, че всички тези вещества са вредни за човешкото тяло. Поради тази причина е необходима допълнителна дезинфекция на водата след прилагане на хлор.

Можете да изберете и нежно почистване. Най-малко вредният хлорен диоксид за хоратасе справя с унищожаването на вируси и бактерии малко по-лошо от аналозите. Ако говорим за други елементи и съединения за дезинфекция на питейни отпадъчни води, тогава можем да мислим само за калиев перманганат, пероцетна киселина и подобни химически дезинфектанти. Въпреки това, много слабите бактерицидни свойства не им позволяват да се конкурират с хлора и неговите производни. Понякога се използват определени метали, като медни съединения и сребро. Те са в състояние да отделят йони с бактерицидни свойства. Ефективността на металната дезинфекция е доста ниска и затова методът се използва само като допълнителен.

Характеристики на използването на йод и бром

Гореописаните бактерицидни средства се използват от дълго време в различни медицински приложения. Независимо от това, същият йод се разпределя слабо в течности сам по себе си, поради което е необходимо да се използват органични съединения на този елемент при пречистването и дезинфекцията на отпадъчните води. След процедурата остава много специфична миризма. Поради тази причина е препоръчително да се използва йод само за техническа вода, но не и за питейна вода. В големи промишлени обеми такива съединения са непрактични за използване поради ниското им разпространение. Йодът не е устойчив на слънчева светлина и не реагира с амоняк като хлора.

Бромът се появява в по-благоприятна светлина. Той е нетоксичен, лишен от характерна миризма и абсолютно безвреден за хората. С всичките си предимства, бромът изисква използването на по-високи концентрации насъщия обем течност в сравнение с йод. Високо бактерицидно действие се постига поради окисляването на веществото. Експертите съветват добавянето на бром или йод на места, където една и съща вода се използва многократно. Високата токсичност на страничните продукти, образувани по време на работата, все още не позволява използването на тези евтини елементи навсякъде.

Дезинфекция с озон

Методът се използва активно от предприятия в Европа и Северна Америка. Озоновите съединения лесно се справят с широк спектър от вредни вируси, бактерии, гъбички и други патогени. Ако говорим за сложни системи за дезинфекция на отпадъчни води, тогава този метод може да се нарече окончателен или довършителен. По време на озонирането течността вече е старателно филтрирана и обработена с други физични и химични методи за пречистване. Сред негативните аспекти на използването на този метод може да се отбележи лошата разтворимост на тази модификация на кислорода във вода, рискът от експлозия на компоненти и повишено ниво на освободени токсини. Страничните продукти, които се появяват в резултат на процедурата за почистване, могат да навредят на хората и околната среда.

Схемата на устройството се състои от шест основни блока наведнъж. Техният пълен списък е даден по-долу:

1. Озонови генератори. Те се намират непосредствено пред резервоара за първична обработка. Предоставете този елемент на други блокове.
2. Отделения за първично и вторично озониране.
3. Блокиране занатрупвания на получената утайка.
4. Специален пясъчен филтър. Обикновено се намира между основното и вторичното озониране.
5. UV процесор.
6. Сорбционен филтър.

Физико-химични методи за дезинфекция

Като цяло можем да кажем, че нивото на качеството на различните ефекти върху течността често се повишава поради добавянето на всякакви вещества и елементи, които имат необходимите бактерицидни свойства. Понякога постоянен електрически ток се използва и в специално устройство за дезинфекция на отпадъчни води. Изхвърлянето е в отличен контакт с вируси и бактерии в течността. Добавянето на определени химични елементи към водата, която е подложена на постоянен електрически ток, може да доведе до дисоцииране на молекулите в йони. Експертите класифицират този метод на почистване като физико-химичен.

Ефективното унищожаване на клетките на патогенни микроорганизми се постига чрез участието на самите вируси и бактерии в процеса на клетъчна дисоциация. Често се извършват и хидролиза и йонизация на водата. Съвместната работа на физични и химични методи може да се проследи и при нагряване на течност. За най-добро ниво на дезинфекция на отпадъчни води, високите температури се комбинират с добавяне на определени съставки, като обикновен сапун или луга. В по-сложни случаи вече се използват специални дезинфектанти, разработени и тествани в лаборатории.

Използване на биоценози за почистване

Сравнително нов метод. Дезинфекцията на утайки от отпадъчни води се осъществява поради анаеробни и аеробни бактерии, които се захранват от различни биологични замърсители. Специалните ензими ви позволяват да разграждате патогенните микроорганизми до прости химични съединения. След това бактериите поглъщат цялата намерена органична материя. Специалистите изкуствено отглеждат култури от такива "чистачи", създавайки подходящи условия за тяхното съществуване и размножаване. Местообитанието на бактериите е възможно най-близо до естественото. Обикновено този метод се използва един от последните, когато водата вече е достатъчно обработена с ултравиолетово лъчение, хлориране, озониране или ултразвук.

Просто е невъзможно да изберете най-добрия метод за почистване, който да се счита за универсален. В по-голямата си част всичко зависи от конкретното предназначение на дезинфекцираната вода, както и от резултатите от химичния и бактериологичния лабораторен анализ. По принцип се избират два или три най-ефективни метода. Интересен нюанс е също, че бактериите и вирусите в крайна сметка могат да се адаптират и да станат имунизирани към определени влияния. Ето защо експертите редовно вземат проби от отпадъчни води и ги проверяват за достатъчно ниво на пречистване от патогенни микроорганизми.