Dezinfekcia odpadových vôd: metódy a ich vlastnosti

Nie je jediný univerzálna metóda momentálne. Výber správneho metódou dekontaminácie Odpadová voda závisí od výsledkov predbežných laboratórnych testov. V súkromných, priemyselných a verejných odpadových vodách sa používajú rôzne metódy.

Požadovaný stupeň čistenia

V niektorých prípadoch stačí filtrovať vodu na úroveň technickej. Niektoré produkcie umožňujú zjednodušiť čistiace mechanizmy. Zvyčajne sa to deje v továrňach, kde úroveň biologickej kontaminácie nie je rozhodujúca. Počiatočné filtračné postupy, bez ohľadu na objekt a konečný účel vody, sú vo všeobecnosti rovnakého typu. Rozdiely začínajú až v záverečnej fáze, keď sa stanoví požadovaný stupeň čistenia.

Napríklad v súčasnosti sa kladú úplne odlišné požiadavky na dezinfekciu odpadových vôd, keď sa domáce odpadové vody a kvapaliny z prírodných zdrojov premieňajú na čistú pitnú vodu. Tu sa už dodržiava množstvo povinných hygienických pravidiel a predpisov. Vo všeobecnosti sa postup stáva oveľa komplikovanejším a drahším. Z tohto dôvodu má každá mestská alebo priemyselná čistiareň vlastné laboratórium, kde odborníci pravidelne monitorujú kvalitu filtrácie vody.

Súčasné metódy

Účelom týchto postupov je znížiť riziko hromadných infekčných chorôb, ako aj eliminovať predpoklady pre negatívny vplyv na zdravie ľudí. Všetky metódy dezinfekcie odpadových vôd možno rozdeliť do štyroch veľkých skupín.

1. Fyzické čistenie. Zahŕňa vystavenie vode elektromagnetickým žiarením alebo elektrinou.
2. Chemické čistenie. Hlavná práca sa vykonáva zavedením rôznych prvkov a zlúčenín.
3. Fyzikálno-chemické čistenie. Zahŕňa použitie metód filtrovania kĺbov.
4. Biologické čistenie. Prezentované metódami prírodnej a umelej biocenózy.

Ako ukazuje prax, najväčšia účinnosť je preukázaná alternatívnym použitím z rôznych metódy čistenia. V prípade potreby sa dezinfikuje nielen samotná voda, ale aj predmety, ktoré s ňou prišli do priameho kontaktu, napríklad chirurgické vybavenie, materiály a prístroje v potravinárskom a biochemickom priemysle. Pre technické potreby je povolené použitie prísnejších metód čistenia.

Fyzická dezinfekcia žiarením

Táto skupina možností sa považuje za pomerne jednoduchú a lacnú na prevádzku. Najčastejšie sa používajú infračervené a ionizujúce inštalácie, ako aj UV žiariče. Dezinfekcia odpadových vôd pomocou posledného z uvedených typov zariadení priamo ovplyvňuje DNA mikroorganizmov žijúcich v kvapaline. Ultrafialové žiarenie je pre ľudské oko neviditeľné, smerový účinok vĺn s dĺžkou asi 255 nm však ničí štruktúru všetkých potenciálne nebezpečných baktérií a vírusov.

Jednou z výhod tejto metódy je absencia negatívnych reziduálnych účinkov. Lacnosť zariadenia viedla k tomu, že tento spôsob čistenia sa stal jedným z najpopulárnejších v priemysle. V niektorých prípadoch je UV dezinfekcia odpadových vôd kombinovaná s vystavením priamemu slnečnému žiareniu. Nútené prevzdušňovanie vo vonkajších nádržiach tiež pomáha zastaviť reprodukciu mikroorganizmov a zničiť ich.

Infračervené žiarenie sa považuje za nepriamu metódu, pretože nemá baktericídny účinok. K dezinfekcii kvapaliny dochádza v dôsledku zahrievania fyzických predmetov a rôznych akumulácií kontaminantov. Ionizujúce žiarenie sa používa iba v situáciách, keď iné možnosti neprinášajú požadovaný výsledok. Metóda je veľmi drahá a ťažko použiteľná.

Vlastnosti dezinfekcie odpadových vôd ultrafialovým svetlom

Na príklade tejto metódy môžete zvážiť hlavné inštalačné zariadenie a princíp použitia. V akejkoľvek verzii je hlavná jednotka-ultrafialová kamera alebo dezinfekčná komora. Vo vnútri zariadenia sa vytvárajú spektrálne elektromagnetické vlny určitej frekvencie. Materiál komory je nehrdzavejúca oceľ, ktorá je vhodná na použitie v potravinárskom priemysle. Na spúšťacie zariadenia samotné sú umiestnené v takzvaných EPR skriniach. Automatizáciu zabezpečuje jednotka riadiaceho systému a chemická umývacia jednotka kremenných puzdier je zodpovedná za nepretržitú prevádzku.

Jednotka na dezinfekciu odpadových vôd UV je vhodná takmer vo všetkých prípadoch. Zakalená a silne znečistená kvapalina sa však dá vyčistiť o niečo horšie. Takáto voda je vopred pripravená inými metódami na následné ošetrenie ultrafialovým žiarením. Predbežné čistenie kvapaliny z rôznych mechanických inklúzií, farebných prvkov, húb a bunkových stien umožňuje zvýšiť účinnosť vystavenia UV žiareniu. Šetrnosť k životnému prostrediu a bezpečnosť tejto metódy spracovania robia kvapalinu bezpečnou pre ľudskú spotrebu, pretože chemické a organoleptické vlastnosti zostávajú nezmenené.

Iné metódy fyzického čistenia

Nižšie uvedené možnosti sú často kombinované s ultrafialovou dezinfekciou odpadových vôd. Medzi ďalšie fyzikálne metódy čistenia sa rozlišujú tepelné účinky, vysokofrekvenčné a ultravysokofrekvenčné elektrické prúdy, ako aj ultrazvuk. Ten napríklad ničí bunkové membrány vírusov a baktérií v dôsledku vysokej frekvencie kmitania dodávaného signálu. Ultrazvukové inštalácie fungujú najefektívnejšie v kombinácii s baktericídnymi látkami pridávanými do vody.

Nasledujúca metóda je známa každému na úrovni domácnosti: tepelný efekt funguje jednoduchým varením vody v kanvici. Úplná smrť všetkých možných mikroorganizmov nastáva až po 30-40 minútach ich pobytu vo vriacej kvapaline. Táto metóda je zároveň z finančného hľadiska príliš nákladná. Na ohrev veľkého množstva vody je potrebné veľa energie. Vírusy, baktérie a ich spóry sú schopné úspešne prežiť vo vriacej vode na krátku dobu.

Prevádzka inštalácií elektrického prúdu s vysokou a ultravysokou vodivosťou sa do značnej miery podobá predchádzajúcej metóde. Rovnakým spôsobom sú tu patogénne mikroorganizmy ovplyvnené zahrievaním kvapaliny. Zariadenie na dezinfekciu odpadových vôd tohto typu funguje ako bežná Mikrovlnná rúra. Ultra vysoké frekvencie oscilácií elektromagnetického poľa negatívne ovplyvňujú bunkovú štruktúru baktérií a vírusov.

Metódy chemickej dezinfekcie

Existuje veľké množstvo prvkov, ktoré by mohli zničiť všetku organickú hmotu žijúcu v kvapaline s vysokou účinnosťou. Patria sem zlúčeniny brómu a jódu, ozón a peroxid vodíka. Prvá vec, ktorá vám však príde na myseľ, je chemická dezinfekcia odpadových vôd chlórom. Táto látka sa používa oveľa častejšie ako iné. Môže sa použiť plynný chlór, chlórnan vápenatý alebo sodný, oxid chloričitý, chlorid brómový, nirtan, chlóramín alebo bielidlo. Hlavným problémom je, že všetky tieto látky sú škodlivé pre ľudské telo. Z tohto dôvodu je potrebná dodatočná dezinfekcia vody po aplikácii chlóru.

Je tiež povolený výber jemného čistenia. Aspoň škodlivé pre ľudský oxid chloričitý zvláda ničenie vírusov a baktérií o niečo horšie ako analógy. Ak hovoríme o iných prvkoch a zlúčeninách na dezinfekciu odpadovej pitnej vody, potom si môžeme spomenúť iba manganistan draselný, kyselinu peroctovú a podobné chemické dezinfekčné prostriedky. Veľmi slabé baktericídne vlastnosti im však neumožňujú konkurovať chlóru a jeho derivátom. Niekedy sa používajú určité kovy, napríklad zlúčeniny medi a striebra. Sú schopné uvoľňovať ióny s baktericídnymi vlastnosťami. Účinnosť dezinfekcie kovov je pomerne nízka, a preto sa metóda používa iba ako dodatočná.

Vlastnosti použitia jódu a brómu

Tieto baktericídne činidlá sa už dlho používajú na rôzne lekárske účely. Rovnaký jód sa však sám o sebe nerozširuje dobre v tekutinách, a preto je potrebné pri čistení a dezinfekcii odpadových vôd používať organické zlúčeniny tohto prvku. Po procedúrach zostáva veľmi špecifický zápach. Z tohto dôvodu je vhodné používať jód iba na priemyselnú vodu, ale nie na pitie. Je nepraktické používať takéto zlúčeniny vo veľkých priemyselných objemoch kvôli ich nízkej prevalencii. Jód nemá odolnosť voči slnečnému žiareniu a nereaguje s amoniakom, podobne ako rovnaký chlór.

Bróm sa objavuje v priaznivejšom svetle. Je netoxický, bez charakteristického zápachu a je pre človeka absolútne neškodný. So všetkými jeho výhodami bróm vyžaduje použitie vyšších koncentrácií pre rovnaký objem kvapaliny v porovnaní s jódom. Vysoké baktericídne ukazovatele sa dosahujú v dôsledku oxidácie látky. Odborníci odporúčajú pridávať bróm alebo jód na miesta, kde sa mnohokrát používa rovnaká voda. Vysoká miera toxicity vedľajších produktov vytvorených počas prevádzky stále neumožňuje použitie týchto lacných prvkov všade.

Dezinfekcia ozónom

Túto metódu aktívne využívajú podniky v Európe a Severnej Amerike. Ozónové zlúčeniny sa ľahko vyrovnávajú so širokou škálou škodlivých vírusov, baktérií, húb a iných patogénnych mikroorganizmov. Ak hovoríme o integrovaných systémoch dezinfekcie odpadových vôd, potom sa táto metóda môže nazývať konečná alebo konečná. Počas ozonizácie bola kvapalina už dôkladne prefiltrovaná a ošetrená inými fyzikálnymi a chemickými metódami čistenia. Z negatívnych aspektov použitia tejto metódy možno poznamenať zlú rozpustnosť tejto modifikácie kyslíka vo vode, riziko výbuchu zložiek a zvýšenú hladinu uvoľňovaných toxínov. Vedľajšie produkty, ktoré sa objavujú ako výsledok z postup čistenia, ktorý môže poškodiť ľudí a okolitú prírodu.

Schéma zariadenia pozostáva zo šiestich hlavných blokov naraz. Ich úplný zoznam je uvedený nižšie:

1. Generátory ozónu. Sú umiestnené priamo pred nádržou na primárnu úpravu. Dodajte zvyšok blokov týmto prvkom.
2. Primárne a sekundárne ozonizačné oddelenia.
3. Blok na akumuláciu vytvoreného kalu.
4. Špeciálny pieskový filter. Zvyčajne sa nachádza medzi primárnym a sekundárnym ozonizačným oddelením.
5. Jednotka ultrafialového ošetrenia.
6. Sorpčný filter.

Fyzikálno-chemické metódy dezinfekcie

Vo všeobecnosti môžeme povedať, že kvalitatívna úroveň rôznych účinkov na kvapalinu často stúpa v dôsledku pridania akýchkoľvek látok a prvkov s potrebnými baktericídnymi vlastnosťami. Niekedy sa konštantný elektrický prúd používa aj v špeciálnej dezinfekčnej jednotke odpadových vôd. Výtok je dokonale v kontakte s vírusmi a baktériami v kvapaline. Pridanie určitých chemických prvkov do vody, ktorá je neustále vystavená elektrickému prúdu, môže spôsobiť disociáciu molekúl na ióny. Odborníci považujú tento spôsob čistenia za fyzikálno-chemický.

Účinná deštrukcia buniek patogénnych mikroorganizmov sa dosahuje vďaka účasti samotných vírusov a baktérií v procese disociácie buniek. Často sa vykonáva aj hydrolýza a ionizácia vody. Spoločnú prácu fyzikálnych a chemických metód možno vysledovať aj pri zahrievaní kvapaliny. Pre lepšiu úroveň dezinfekcie odpadových vôd sa vysoké teploty kombinujú s pridaním určitých prísad, napríklad jednoduchého mydla alebo zásady. V zložitejších prípadoch sa už používajú špeciálne dezinfekčné prostriedky vyvinuté a testované v laboratóriách.

Aplikácia biocenóz na čistenie

Relatívne nová metóda. K dezinfekcii splaškových kalov dochádza v dôsledku anaeróbnych a aeróbnych baktérií, pre ktoré slúžia ako potrava rôzne biologické kontaminanty. Špeciálne enzýmy umožňujú štiepiť patogénne mikroorganizmy na jednoduché chemické zlúčeniny. Potom baktérie absorbujú všetku nájdenú organickú hmotu. Špecialisti umelo chovajú kultúry takýchto "čistiacich prostriedkov" a vytvárajú vhodné podmienky pre ich existenciu a reprodukciu. Biotop baktérií je čo najbližšie k prirodzenému. Zvyčajne sa táto metóda používa ako jedna z posledných, keď už bola voda dostatočne ošetrená ultrafialovým žiarením, chlórovaním, ozonizáciou alebo ultrazvukom.

Je jednoducho nemožné zvoliť najlepší spôsob čistenia, ktorý by sa považoval za univerzálny. Z väčšej časti všetko závisí od konkrétneho účelu dezinfikovanej vody, ako aj od výsledkov chemickej a bakteriologickej laboratórnej analýzy. V zásade sa vyberajú dve alebo tri najúčinnejšie metódy. Zaujímavou nuansou je tiež to, že baktérie a vírusy sa môžu časom prispôsobiť a stať sa imúnnymi voči určitým vplyvom. Preto odborníci pravidelne odoberajú vzorky odpadových vôd a kontrolujú ich dostatočnú úroveň čistenia od patogénnych mikroorganizmov.