Dezinfekcija otpadnih voda: metode i njihove karakteristike

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Trenutno ne postoji jedinstvena univerzalna metoda. Odabir odgovarajuće metode dezinfekcije otpadnih voda ovisi o rezultatima preliminarnih laboratorijskih ispitivanja. Različite metode se koriste u privatnim, industrijskim i javnim odvodima.

Potreban stepen čišćenja

U nekim slučajevima dovoljno je filtrirati vodu do tehničkog nivoa. Određene industrije omogućavaju pojednostavljenje mehanizama čišćenja. To se obično dešava u fabrikama u kojima nivo biološke kontaminacije nije kritičan. Početni postupci filtracije, bez obzira na objekt i konačnu namjenu vode, uglavnom su isti. Razlike počinju tek u završnoj fazi, kada se odredi potreban stepen pročišćavanja.

Na primjer, danas se postavljaju vrlo različiti zahtjevi za dezinfekciju otpadnih voda u transformaciji kućne otpadne vode i tekućine iz prirodnih izvora u čistu vodu za piće. Ovdje se već poštuje niz obaveznih sanitarnih pravila i normi. Općenito, postupak postaje mnogo složeniji i skuplji. Iz tog razloga svako gradsko ili industrijsko čišćenjeStanica ima sopstvenu laboratoriju, gde stručnjaci redovno prate kvalitet filtriranja vode.

Stvarne metode

Svrha ovih postupaka je smanjenje rizika od masovnih zaraznih bolesti, kao i otklanjanje preduslova za negativan uticaj na zdravlje ljudi. Sve metode dezinfekcije otpadnih voda mogu se podijeliti u četiri velike grupe.

1. Fizičko čišćenje. Uključuje izlaganje vodi elektromagnetnim zračenjem ili strujom.
2. Hemijsko čišćenje. Glavni posao se obavlja kroz uvođenje raznih elemenata i veza.
3. Fizičko-hemijsko čišćenje. To podrazumijeva korištenje zajedničkih metoda filtriranja.
4. Biološki tretman. Prezentirano metodama prirodne i vještačke biocenoze.

Kao što praksa pokazuje, uzastopna upotreba različitih metoda čišćenja pokazuje najveću efikasnost. Ako postoji potreba, onda se ne dezinficira samo voda, već i predmeti koji su s njom došli u direktan kontakt, na primjer, hirurška oprema, materijali i aparati u prehrambenoj i biohemijskoj industriji. Za tehničke potrebe, dozvoljene su teže metode čišćenja.

Fizička radijacijska dezinfekcija

Ova grupa opcija se smatra prilično jednostavnom i jeftinom za rad. Najčešće se koriste infracrveni i jonizujući uređaji, kao i UV emiteri. Dezinfekcija otpadnih voda uz pomoć poslednjeg odOve vrste opreme direktno utiču na DNK mikroorganizama koji žive u tečnosti. Ultraljubičasto zračenje je nevidljivo ljudskom oku, međutim, usmjereni udar valova s talasnom dužinom od oko 255 nm uništava strukturu svih potencijalno opasnih bakterija i virusa.

Jedna od prednosti ove metode je odsustvo negativnih rezidualnih efekata. Niska cijena opreme dovela je do činjenice da je ova metoda čišćenja postala jedna od najpopularnijih u industriji. U nekim slučajevima, UV dezinfekcija otpadnih voda se kombinuje sa izlaganjem direktnoj sunčevoj svetlosti. Prisilna aeracija u otvorenim ribnjacima također pomaže u zaustavljanju razmnožavanja mikroorganizama i njihovom uništavanju.

Infracrveno zračenje se smatra indirektnom metodom, jer nema baktericidno dejstvo. Tekuća dezinfekcija nastaje zbog zagrijavanja fizičkih predmeta i raznih nakupina kontaminanata. Jonizujuće zračenje se koristi samo u situacijama kada druge opcije ne donose željeni rezultat. Metoda je veoma skupa i teška za upotrebu.

Karakteristike dezinfekcije otpadnih voda ultraljubičastim svjetlom

Na primjeru ove metode možete razmotriti glavni instalacijski uređaj i princip korištenja. U bilo kojoj verziji postoji glavna jedinica - ultraljubičasta kamera ili komora za dezinfekciju. Unutar uređaja se stvaraju spektralni elektromagnetski valovi određene frekvencije. Materijal komore je nerđajući čelik, koji je pogodan zaupotreba u prehrambenoj industriji. Same prigušnice se nalaze u takozvanim elektronskim balastnim ormarićima. Automatizaciju obezbeđuje jedinica upravljačkog sistema, a jedinica za hemijsko pranje kvarcnih navlaka je zadužena za nesmetan rad.

UV-instalacija za dezinfekciju otpadnih voda pogodna je u gotovo svim slučajevima. Međutim, zamućena i jako kontaminirana tekućina može se očistiti nešto lošije. Takva voda se prethodno priprema drugim metodama za naknadnu obradu ultraljubičastim zračenjem. Prethodno pročišćavanje tečnosti od raznih mehaničkih inkluzija, obojenih elemenata, gljivica i ćelijskih zidova omogućava povećanje efikasnosti UV izlaganja. Ekološka prihvatljivost i sigurnost ove metode prerade čini tečnost bezbednom za ljudsku upotrebu, jer hemijske i organoleptičke karakteristike ostaju nepromenjene.

Druge fizičke metode čišćenja

Opcije ispod se često kombinuju sa ultraljubičastom dezinfekcijom otpadnih voda. Od ostalih fizičkih metoda čišćenja tu su termički efekti, električne struje visokih i ultravisokih frekvencija, kao i ultrazvuk. Potonji, na primjer, uništava ćelijske membrane virusa i bakterija zbog visoke frekvencije oscilacija primijenjenog signala. Ultrazvučne jedinice rade najefikasnije u kombinaciji sa baktericidnim agensima dodanim u vodu.

Sljedeća metoda je poznata svima na nivou domaćinstva: termalni efekat djeluje jednostavnim ključanjem vode u kotlu. Potpuna smrt svih mogućih mikroorganizama nastupa tek nakon toga30-40 minuta njihovog prisustva u kipućoj tečnosti. Međutim, ova metoda je preskupa sa finansijske tačke gledišta. Za zagrijavanje velike količine vode potrebno je puno energije. Virusi, bakterije i njihove spore mogu uspješno preživjeti u kipućoj vodi u kratkom vremenskom periodu.

Rad instalacija električnih struja visoke i ultra-visoke provodljivosti u mnogome je sličan prethodnoj metodi. Ovdje se na isti način zagrijavanjem tekućine utječu patogeni mikroorganizmi. Postrojenje za dezinfekciju otpadnih voda ovog tipa radi kao obična mikrovalna pećnica. Ultravisoke frekvencije oscilacija elektromagnetnog polja negativno utiču na ćelijsku strukturu bakterija i virusa.

Metode hemijske dezinfekcije

Postoji veliki broj elemenata koji mogu uništiti svu organsku materiju koja živi u tečnosti sa velikom efikasnošću. To uključuje spojeve broma i joda, ozona i vodikovog peroksida. Međutim, prije svega, na pamet pada hemijska dezinfekcija otpadnih voda hlorom. Ova supstanca se koristi mnogo češće od ostalih. Mogu se koristiti plinoviti hlor, kalcijum ili natrijum hipohlorit, hlor dioksid, brom hlorid, nirtan, hloramin ili izbjeljivač. Glavni problem je što su sve ove supstance štetne za ljudski organizam. Iz tog razloga je potrebna dodatna dezinfekcija vode nakon nanošenja hlora.

Možete odabrati i nježno čišćenje. Najmanje štetni hlor dioksid za ljudenosi s uništavanjem virusa i bakterija nešto lošije od analoga. Ako govorimo o drugim elementima i spojevima za dezinfekciju otpadnih voda za piće, onda možemo misliti samo na kalijum permanganat, persirćetnu kiselinu i slična hemijska dezinficijensa. Međutim, vrlo slaba baktericidna svojstva ne dopuštaju im da se natječu s hlorom i njegovim derivatima. Ponekad se koriste određeni metali, kao što su jedinjenja bakra i srebra. Oni su u stanju da oslobađaju ione sa baktericidnim svojstvima. Efikasnost dezinfekcije metala je prilično niska, pa se metoda koristi samo kao dodatna.

Karakteristike upotrebe joda i broma

Navedeni baktericidni agensi se već dugo koriste u raznim medicinskim primjenama. Ipak, isti se jod sam po sebi slabo raspoređuje u tekućinama, zbog čega je potrebno koristiti organska jedinjenja ovog elementa u pročišćavanju i dezinfekciji otpadnih voda. Nakon zahvata ostaje vrlo specifičan miris. Iz tog razloga, jod je preporučljivo koristiti samo za tehničku vodu, ali ne i za vodu za piće. U velikim industrijskim količinama, takva jedinjenja su nepraktična za upotrebu zbog njihove niske distribucije. Jod nije otporan na sunčevu svjetlost i ne reagira sa amonijakom kao hlor.

Brom se pojavljuje u povoljnijem svjetlu. Netoksičan je, bez bilo kakvog karakterističnog mirisa i apsolutno bezopasan za ljude. Uz sve svoje prednosti, brom zahtijeva upotrebu većih koncentracija naistu zapreminu tečnosti u poređenju sa jodom. Visoki baktericidni učinak postiže se oksidacijom tvari. Stručnjaci savjetuju dodavanje broma ili joda na mjesta gdje se ista voda koristi više puta. Visoka toksičnost nusproizvoda nastalih tokom rada još uvijek ne dozvoljava svugdje korištenje ovih jeftinih elemenata.

Dezinfekcija ozonom

Ovu metodu aktivno koriste preduzeća u Evropi i Severnoj Americi. Jedinjenja ozona lako se nose sa širokim spektrom štetnih virusa, bakterija, gljivica i drugih patogena. Ako govorimo o složenim sistemima za dezinfekciju otpadnih voda, onda se ova metoda može nazvati završnom ili završnom. Tokom ozoniranja, tečnost je već temeljno filtrirana i obrađena drugim fizičkim i hemijskim metodama prečišćavanja. Među negativnim aspektima upotrebe ove metode može se uočiti slaba rastvorljivost ove modifikacije kiseonika u vodi, rizik od eksplozije komponenti i povećan nivo otpuštenih toksina. Nusproizvodi koji se pojavljuju kao rezultat postupka čišćenja mogu naštetiti ljudima i okolišu.

Šema uređaja se sastoji od šest glavnih blokova odjednom. Njihova potpuna lista je data ispod:

1. Generatori ozona. Nalaze se direktno ispred rezervoara za primarni tretman. Dajte ovaj element drugim blokovima.
2. Odjeljci za primarno i sekundarno ozoniranje.
3. Blokiraj zaakumulacije nastalog mulja.
4. Specijalni pješčani filter. Obično se nalazi između primarnog i sekundarnog odjeljka za ozoniranje.
5. UV jedinica za obradu.
6. Sorpcijski filter.

Fizičko-hemijske metode dezinfekcije

Općenito, možemo reći da se nivo kvaliteta različitih učinaka na tekućinu često povećava zbog dodavanja bilo kojih tvari i elemenata koji imaju potrebna baktericidna svojstva. Ponekad se istosmjerna električna struja koristi i u posebnoj jedinici za dezinfekciju otpadnih voda. Iscjedak je u odličnom kontaktu sa virusima i bakterijama u tečnosti. Dodavanje određenih kemijskih elemenata vodi koja je podvrgnuta stalnoj električnoj struji može uzrokovati disociaciju molekula u ione. Stručnjaci ovu metodu čišćenja svrstavaju u fizičko-hemijsku.

Efikasno uništavanje ćelija patogenih mikroorganizama postiže se učešćem samih virusa i bakterija u procesu ćelijske disocijacije. Često se provode i hidroliza i jonizacija vode. Zajednički rad fizičkih i hemijskih metoda može se pratiti i kada se tečnost zagreje. Za najbolji nivo dezinfekcije otpadnih voda, visoke temperature se kombinuju sa dodatkom određenih sastojaka, poput jednostavnog sapuna ili lužine. U složenijim slučajevima već se koriste posebna dezinfekciona sredstva, razvijena i testirana u laboratorijama.

Upotreba biocenoza za čišćenje

Relativno nova metoda. Dezinfekcija kanalizacionog mulja nastaje zbog anaerobnih i aerobnih bakterija, koje se hrane raznim biološkim kontaminantima. Posebni enzimi vam omogućavaju da razbijete patogene mikroorganizme u jednostavna hemijska jedinjenja. Nakon toga, bakterije apsorbiraju svu pronađenu organsku tvar. Specijalisti umjetno uzgajaju kulture takvih "čistača", stvarajući prikladne uvjete za njihovo postojanje i reprodukciju. Stanište bakterija je što bliže prirodnom. Obično se ova metoda koristi kao jedna od posljednjih, kada je voda već dovoljno obrađena ultraljubičastim zračenjem, hloriranjem, ozoniranjem ili ultrazvukom.

Jednostavno je nemoguće izabrati najbolji način čišćenja koji bi se smatrao univerzalnim. Uglavnom sve zavisi od specifične namene dezinfikovane vode, kao i od rezultata hemijskih i bakterioloških laboratorijskih analiza. U osnovi se biraju dvije ili tri najefikasnije metode. Zanimljiva nijansa je i to da se bakterije i virusi s vremenom mogu prilagoditi i postati imuni na određene utjecaje. Zbog toga stručnjaci redovno uzimaju uzorke otpadnih voda i provjeravaju da li je dovoljno pročišćena od patogenih mikroorganizama.