Обеззараживание загрязнённых сточных вод: порядок действия и методы

Загрязнённые сточные воды являются благоприятной средой для жизнедеятельности патологических бактерий и микробов. Эти микроорганизмы служат возбудителями инфекционных заболеваний.

Обеззараживание сточных вод

Сточные воды должны проходить процесс обеззараживания

Попадание таких стоков в водоёмы или грунт может стать причиной возникновения эпидемии у людей или сельскохозяйственных животных. По этой причине, ключевое значение приобретает применение методов обеззараживания в очистных сооружениях.

Общая характеристика

Промышленные и бытовые сточные воды загрязнены большим количеством опасных химических элементов органического и минерального происхождения. Стоки — благоприятная среда для развития большого количества болезнетворных бактерий и микроорганизмов.

Здесь комфортно себя чувствует множество возбудителей опасных инфекционных заболеваний. По этой причине очень важно, чтобы такие жидкости, перед сбросом в естественные водоёмы или грунт, прошли обеззараживание. В противном случае человеку и всему живому грозит множество эпидемий.

Методы обезвреживания сточных вод используются в качестве одного из этапов в очистных сооружениях. В системах работают специальные блоки, где созданы оптимальные условия для уничтожения опасных бактерий и микроорганизмов.

Значение дезинфекции в многоуровневых очистных системах достаточно велико. Благодаря этой процедуре водоснабжение в наших домах не несёт рисков возникновения опасных эпидемий и инфекционных заболеваний.

В очистных сооружениях применяются различные методы очистки. Основными являются механические и биологические методы удаления загрязнений. Фильтрация в первичных отстойниках не «освобождает» стоки от патогенных бактерий.

Биологическая очистка в ёмкостях с активным илом или биоплёнкой позволяет удалить болезнетворных микробов на 98%, но 1—2% остаётся в воде и несёт серьёзную опасность. Особенно это касается бактерий, поражающих пищеварительную систему человека. Только качественное обезвреживание позволяет перед спуском в естественные водоёмы удалить из воды оставшиеся бактерии.

Дезинфекция сточных вод безопасна только тогда, когда жидкость абсолютно очищена от взвешенных частиц. По этой причине сектора обеззараживания устанавливаются после отстойников, фильтрующих резервуаров и ёмкостей с биосредой. После обезвреживания вода должна выводиться из системы очищенной на 99,9%. С этой целью подбираются различные методы, в зависимости от характера и концентраций загрязнений.

Методы обеззараживания сточных вод:

  1. Ультрафиолетовая обработка.
  2. Хлорирование.
  3. Озонирование.
  4. Бромирование и йодирование.
  5. Обработка перманганатом калия.

Обеззараживание не требуется, если для очистки используется естественный почвенный метод биологической очистки. После того как вода пропускается через поля орошения и фильтрации в ней остаётся менее 0,1% загрязнений.

Контроль содержания болезнетворных микроорганизмов осложняется тем, что определить концентрацию патогенных бактерий в стоках достаточно сложно. Оценка эффективности обеззараживания на выходе определяется по титру кишечной палочки. Достаточный уровень дезинфекции наступает тогда, когда коли-титр достигает показателя 0,001.

УФ обработка

Обеззараживание сточных вод с помощью ультрафиолета относится к физическим методам очистки. В результате воздействия ультрафиолета на загрязнения не происходит химических реакций с выделением опасных и токсичных компонентов. УФ обработка, при высокой результативности, абсолютно безопасна для человека.

УФ обеззараживание сточной воды

УФ обеззараживание сточной воды безопасно для человека и обеспечивает высокие результаты

Преимущества УФ метода:

  • качественное уничтожение большинства опасных бактерий, вирусов и грибков;
  • обеззараживание производится без снижения качественных характеристик воды;
  • отсутствие побочных образований токсичного характера;
  • эффективность при небольшом времени воздействия;
  • дешевизна: оборудование обходится дешевле, чем затраты на наладку процессов озонирования и хлорирования;
  • отсутствие необходимости больших пространств размещения оборудования, так как УФ установки для дезинфекции отличаются небольшими размерами и отлично подходят для ограниченных пространств небольших очистных сооружений.

Высокое качество дезинфекции с помощью УФ установок обеспечивается за счёт возможности регулирования интенсивности излучения в зависимости от объёмов и загрязнённости стоков. При проектировании современных очистных систем активно внедряются методы УФ обеззараживания. Компактность оборудования облегчает процесс модернизации на старых сооружениях.

Высокая технологичность приборов УФ очистки позволяет полностью автоматизировать процессы. Наличие датчиков контроля концентраций загрязнений даёт возможность в автоматическом режиме регулировать интенсивность обработки.

Установка ультрафиолетового обеззараживания воды

Установка ультрафиолетового обеззараживания воды

Установка УФ обработки состоит из следующих компонентов:

  1. Резервуар со стальным корпусом, внутри которого оборудованы кварцевые трубы с бактерицидными лампами. Ёмкость имеет отсеки ввода и вывода, через которые поступает и выводится сточная вода.
  2. К основному резервуару подведены компоненты автоматической промывки и вентиляции.
  3. Ёмкость имеет стекло визуального контроля.
  4. Установка оборудована датчиками контроля УФ излучения.
  5. Запуск, отключение и корректировка работы оборудования ведётся удалённо, с помощью пульта управления, который передаёт команды на установку.

Хлорирование

Ещё 10—20 лет назад метод хлорирования применялся в централизованных очистных сооружениях везде. Все помнят стойкий запах хлорки от бегущей из крана воды. Сегодня его всё чаще заменяют современными и щадящими технологическими решениями.

Хлорирование получило такое распространение не на пустом месте, метод обладает рядом существенных преимуществ, которые оптимально подходят для массового применения с минимальными затратами.

Преимущества метода хлорирования:

  • доступность исходного материала;
  • незначительная себестоимость;
  • высокие показатели продуктивности.

Но, дешевизна и доступность обуславливают и наличие недостатков. К ним относятся следующие факторы:

  • низкий уровень нейтрализации многих вирусов;
  • образование хлорсодержащих органических соединений в процессе обработки, они при попадании в естественную среду
  • оказывают разрушающее воздействие на растительный и животный мир водоёмов и прилегающих территорий;
  • используемый в очистных сооружениях хлор в жидком состоянии является веществом с высоким показателем токсичности, это обстоятельство требует создания специальных условий безопасности при хранении, использовании и транспортировке.

Процедура хлорирования осуществляется путём подачи в очистные резервуары со стоками дозированных объёмов хлора, хлорной извести или гипохлорита натрия. Кроме того, часто применяется диоксид хлора, который эффективно обеззараживает жидкость. Он не представляет вреда для здоровья человека.

К сожалению, диоксид хлора малоэффективен в стоках с сильной степенью загрязнения, что ограничивает возможности применения в централизованных системах очистки. Минусами этого хлорсодержащего вещества также является его взрывоопасность и высокая стоимость.

Хлор активирует процессы окисления в ферментах бактерий, отчего последние быстро погибают. Эффект дезинфекции от применения хлора зависит от двух ключевых факторов: количественной концентрации хлора в воде и временным отрезком его контакта с водой. Так как хлор в жидком состоянии распространяется в воде недостаточно хорошо, чаще всего применяется хлор-газ.

Хлорирование в очистных системах производится в специальных сооружениях, которые обозначаются как контактные (дезинфекционные) резервуары. Такой резервуар состоит из трёх блоков: хлораторной, смесителя, контактных ёмкостей. Воздействие хлора на загрязнения воды должно продолжаться не менее 20—45 минут.

Допустимые дозы применения хлора при очистке не позволяют произвести полноценную дезинфекцию. Превышение допустимых доз приводит к тому, что сам хлор делает воду опасной и вредной. При окислительных процессах с участием хлора в стоках образуются фураны. Эти соединения представляют серьёзную угрозу для организма человека. Современные методы очистки воды не позволяют выводить из стоков фураны, что снижает полезность применения хлора при обеззараживании.

В соответствии с международными конвенциями и актами, принимаемыми на конференциях по вопросам защиты окружающей среды, очистка воды хлором признана не менее опасным процессом, чем сброс стоков без должного уровня очистки. На основании этих документов в России на очистных сооружениях, где используется метод хлорирования, принимаются меры по дехлорированию перед сбросом вод в водоёмы и грунт.

Бромирование и йодирование

Бром и йод также используются в качестве веществ, способных к обеззараживанию загрязнённых вод. Йод достаточно давно используется медициной в качестве средства обеззараживания, как бактерицидный агент. Минус йода низкие показатели распространения в воде, что вынуждает применять его органические соединения.

Йод

В качестве бактерицидного агента йод используется в медицине уже давно

Ещё один недостаток йода – появление после очистки специфических запахов.

Для небольших объёмов этот элемент подойдёт отлично. В отличие от хлора йод не реагирует с аммиаком и неустойчив к солнечной радиации. Бром требует больших концентраций, чем хлор, но зато не токсичен, не имеет запаха и не оказывает никакого воздействия на человеческий организм при контакте.

Эти вещества обладают высокими показателями окисления. Образование в результате химической реакции окисления бромамины имеют качественные бактерицидные показатели. Эти бромсодержащие соединения в отличие от хлора отлично справляются с большинством инфекционных бактерий.

Бром активно применяется в бассейнах, а йод отлично зарекомендовал себя на объектах закрытого типа, где жидкость используется многократно. Бромирование и йодирование имеет один существенный минус, который не позволяет процессам получить широкое применение везде – бром и йод создаёт побочные продукты, отличающиеся высокой токсичностью.

Обеззараживание озоном

Метод с применением озона широко используется в странах ЕС и Северной Америки. С помощью озона обезвреживание сточных вод производится достаточно продуктивно. Этот метод позволяет эффективно устранять бактерии, а также вирусы и грибковые образования.

В очистных системах метод озонирования наиболее эффективен в качестве последней стадии, когда стоки прошли тщательную фильтрацию и обработку физико-химическими методами. Очистка озоном достигает максимального эффекта после проведения метода хлорирования.

Этот метод имеет и негативные характеристики:

  • эта модификация кислорода плохо растворима в воде;
  • повышенная токсичность и взрывоопасность;
  • высокая вероятность образования побочных продуктов, которые представляют угрозу для человека и окружающей среды.

Установка обеззараживания сточной воды озоном

Установка обеззараживания сточной воды озоном

Блоки по озонированию состоят из следующих компонентов:

  • генераторы озона: снабжают озоном блоки озонирования, они размещаются перед резервуаром первичного озонирования и после него;
  • блоки первичного и вторичного озонирования;
  • ёмкость, где собирается шлам;
  • песчаный фильтр: размещается между первичным и вторичным блоками;
  • отсек УФ обработки;
  • сорбционный фильтр.

Применение других веществ

В автономных системах очистки нередко используется перманганат калия (марганцовка). Главный минус этого вещества: при попадании в загрязнённую воду она вступает в реакцию со многими элементами, что снижает её обеззараживающие свойства. Но, при грамотном применении марганцовка отлично уничтожает болезнетворные бактерии и простейшие организмы.

Главный минус большинства вышеназванных веществ – высокая токсичность. Это негативное качество отсутствует у пероксида водорода. Его применение не оказывает разрушающего воздействия на окружающую среду. Но для очистки стоков применение этого соединения нецелесообразно, так как пероксид водорода отличается высокой стоимостью, а требуются большие объёмы.

К методам с высокой себестоимостью применения и качественной продуктивностью также относятся методы обеззараживания с применением ионов серебра и меди.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Главная/Сточные воды/Обеззараживание загрязнённых сточных вод: порядок действия и методы
 
Подписаться Подписаться Будьте в курсе новинок нашего сайта