Dezinfekcija otpadnih voda: metode i njihove značajke

Jednog jedinog univerzalna metoda trenutno ne postoji. Odabir pravog metode dezinfekcije otpadnih voda ovisi o rezultatima preliminarnih laboratorijskih ispitivanja. U privatnim, industrijskim i javnim otpadnim vodama primjenjuju se različite metode.

Potreban stupanj pročišćavanja

U nekim je slučajevima dovoljno filtrirati vodu do tehničke razine. Određene proizvodnje omogućuju pojednostavljenje mehanizama čišćenja. To se obično događa u tvornicama u kojima razina biološke kontaminacije nije presudna. Početni postupci filtracije, bez obzira na objekt i konačnu svrhu vode, općenito su iste vrste. Razlike počinju tek u završnoj fazi, kada se utvrdi potreban stupanj pročišćavanja.

Na primjer, danas se postavljaju potpuno različiti zahtjevi za dezinfekciju otpadnih voda prilikom pretvaranja kućnih otpadnih voda i tekućine iz prirodnih izvora u čistu pitku vodu. Ovdje se već poštuju brojna obvezna sanitarna pravila i norme. Općenito, postupak postaje mnogo složeniji i skuplji. Iz tog razloga, svaka gradska ili industrijska stanica za pročišćavanje ima svoj laboratorij, stručnjaci u kojima redovito prate kvalitetu filtracije vode.

Stvarne metode

Svrha ovih postupaka je smanjiti rizik od masovnih zaraznih bolesti, kao i eliminirati preduvjeti negativnog utjecaja na zdravlje ljudi. Sve metode dezinfekcije otpadnih voda mogu se podijeliti u četiri velike skupine.

1. Fizičko čišćenje. Uključuje izlaganje vode elektromagnetskom zračenju ili električnoj energiji.
2. Kemijsko čišćenje. Glavni posao obavlja se uvođenjem različitih elemenata i spojeva.
3. Fizikalno-kemijsko čišćenje. Podrazumijeva primjenu zajedničkih metoda filtriranja.
4. Biološko pročišćavanje. Predstavljen metodama prirodne i umjetne biocenoze.

Kao što pokazuje praksa, najveću učinkovitost pokazuje naizmjenična uporaba na različite načine čišćenje. Ako postoji potreba, tada se ne dezinficira samo voda, već i predmeti koji su s njom došli u izravan kontakt, na primjer, kirurška oprema, materijali i uređaji u prehrambenoj i biokemijskoj industriji. Za tehničke potrebe dopuštene su strože metode čišćenja.

Fizička dezinfekcija zračenjem

Ova skupina opcija smatra se prilično jednostavnom i jeftinom za rad. Najčešće se koriste infracrvene i ionizirajuće jedinice, kao i UV emiteri. Dezinfekcija otpadne vode pomoću posljednje od navedenih vrsta opreme izravno utječe na DNK mikroorganizama koji žive u tekućini. Ultraljubičasto zračenje je nevidljivo ljudskom oku, međutim, usmjereno djelovanje valova duljine oko 255 nm uništava strukturu svih potencijalno opasnih bakterija i virusa.

Od prednosti ove metode može se primijetiti odsutnost negativnih rezidualnih učinaka. Jeftinost opreme dovela je do činjenice da je ova metoda čišćenja postala jedna od najtraženijih u industriji. U nekim se slučajevima UV dezinfekcija otpadne vode kombinira s izlaganjem izravnoj sunčevoj svjetlosti. Prisilno prozračivanje u vodenim tijelima na otvorenom također pomaže zaustaviti razmnožavanje mikroorganizama i uništiti ih.

Infracrveno zračenje smatra se neizravnom metodom jer nema baktericidni učinak. Dezinfekcija tekućine događa se zagrijavanjem fizičkih predmeta i raznih nakupina onečišćenja. Ionizirajuće zračenje koristi se samo u onim situacijama kada druge opcije ne donose željeni rezultat. Metoda je vrlo skupa i teška za upotrebu.

Značajke dezinfekcije otpadnih voda ultraljubičastim svjetlom

Na primjeru ove metode možete razmotriti glavni instalacijski uređaj i Princip uporabe. U bilo kojoj izvedbi postoji glavna jedinica-ultraljubičasta komora ili komora za dezinfekciju. Unutar uređaja generiraju se spektralni elektromagnetski valovi određene frekvencije. Materijal komore je nehrđajući čelik, koji je pogodan za uporabu u prehrambenoj industriji. Sami regulacijski uređaji smješteni u takozvanim ormarima EPRA. Automatizaciju osigurava jedinica upravljačkog sustava, a jedinica za kemijsko pranje kvarcnih navlaka odgovorna je za nesmetan rad.

UV jedinica za dezinfekciju otpadnih voda prikladna je u gotovo svim slučajevima. Međutim, mutna i jako kontaminirana tekućina može se očistiti nešto lošije. Takva se voda prethodno priprema drugim metodama za naknadnu obradu ultraljubičastim zračenjem. Prethodno pročišćavanje tekućine od različitih mehaničkih inkluzija, obojenih elemenata, gljivica i staničnih stijenki omogućuje povećanje učinkovitosti UV izloženosti. Ekološka prihvatljivost i sigurnost ove metode obrade čine tekućinu sigurnom za prehranu ljudi, jer kemijske i organoleptičke karakteristike ostaju nepromijenjene.

Ostale metode fizičkog čišćenja

Opcije u nastavku često se kombiniraju s ultraljubičastom dezinfekcijom otpadnih voda. Među ostalim fizikalnim metodama čišćenja emitiraju se toplinski učinci, električne struje visoke i ultra visoke frekvencije, kao i ultrazvuk. Potonji, na primjer, zbog visoke frekvencije oscilacija isporučenog signala uništava stanične membrane virusa i bakterija. Najučinkovitije ultrazvučne jedinice djeluju u kombinaciji s baktericidnim sredstvima dodanim u vodu.

Sljedeća metoda svima je poznata na razini kućanstva: izloženost toplini djeluje jednostavnim kuhanjem vode u kotlu. Potpuna smrt svih mogućih mikroorganizama događa se tek nakon 30-40 minuta njihovog boravka u kipućoj tekućini. Štoviše, ova je metoda s financijskog stajališta preskupa. Za zagrijavanje velike količine vode potrebno je puno energije. Virusi, bakterije i njihove spore mogu uspješno preživjeti u uvjetima kipuće vode u kratkom vremenskom razdoblju.

Funkcioniranje instalacija električnih struja visoke i ultra visoke vodljivosti u mnogočemu podsjeća na prethodnu metodu. Ovdje se na isti način utječe na patogene mikroorganizme zagrijavanjem tekućine. Postrojenje za dezinfekciju otpadne vode ove vrste djeluje poput obične mikrovalne pećnice. Ultra visoke frekvencije oscilacija elektromagnetskog polja negativno utječu na staničnu strukturu bakterija i virusa.

Kemijske metode dezinfekcije

Postoji veliki broj elemenata koji bi mogli uništiti svu organsku tvar koja živi u tekućini s visokom učinkovitošću. To uključuje spojeve broma i joda, ozona i vodikovog peroksida. Međutim, prvo što mi padne na pamet je kemijska dezinfekcija otpadnih voda klorom. Ova se tvar koristi mnogo češće od ostalih. Može se koristiti plin klor, kalcijev ili natrijev hipoklorit, klor dioksid, bromov klorid, nirtan, kloramin ili izbjeljivač. Glavni problem je što sve ove tvari štete ljudskom tijelu. Iz tog razloga potrebna je dodatna dezinfekcija vode nakon primjene klora.

Također je dopušten izbor nježnog čišćenja. Najmanje štetno za ljudski klor dioksid nosi se s uništavanjem virusa i bakterija nešto lošije od analoga. Ako govorimo o drugim elementima i spojevima za dezinfekciju otpadne pitke vode, tada se možemo sjetiti samo kalijevog permanganata, peroctene kiseline i sličnih kemijskih dezinficijensa. Međutim, vrlo slaba baktericidna svojstva ne dopuštaju im da se natječu s klorom i njegovim derivatima. Ponekad se koriste određeni Metali, na primjer, spojevi bakra i srebra. Sposobni su oslobađati ione s baktericidnim svojstvima. Učinkovitost dezinfekcije metalima prilično je niska, pa se metoda koristi samo kao dodatna.

Značajke upotrebe joda i broma

Navedena baktericidna sredstva već dugo služe u razne medicinske svrhe. Ipak, isti jod se slabo distribuira u tekućinama samostalno, zbog čega je potrebno koristiti organske spojeve ovog elementa u pročišćavanju i dezinfekciji otpadnih voda. Nakon postupaka ostaje vrlo specifičan miris. Iz tog razloga, preporučljivo je koristiti jod samo za industrijsku vodu, ali ne i za piće. U velikim industrijskim količinama takvi se spojevi nepraktično koriste zbog njihove niske rasprostranjenosti. Jod nema otpornost na sunčevu svjetlost i ne reagira s amonijakom poput istog klora.

Brom se pojavljuje u povoljnijem svjetlu. Nije toksičan, nema karakterističan miris i potpuno je bezopasan za ljude. Uz sve svoje prednosti, brom zahtijeva upotrebu većih koncentracija za isti volumen tekućine u usporedbi s jodom. Visoki baktericidni pokazatelji postižu se oksidacijom tvari. Stručnjaci savjetuju dodavanje broma ili joda na onim mjestima gdje se ista voda koristi mnogo puta. Visoke stope toksičnosti nusproizvoda nastalih tijekom rada još uvijek ne dopuštaju upotrebu ovih jeftinih elemenata svugdje.

Dezinfekcija ozonom

Metodu aktivno koriste tvrtke u Europi i Sjevernoj Americi. Ozonski spojevi lako se nose sa širokim spektrom štetnih virusa, bakterija, gljivica i drugih patogenih mikroorganizama. Ako govorimo o složenim sustavima za dezinfekciju otpadnih voda, tada se ova metoda može nazvati završnom ili završnom. Tijekom ozoniranja tekućina je već temeljito filtrirana i obrađena drugim fizikalnim i kemijskim metodama pročišćavanja. Među negativnim točkama primjene ove metode može se primijetiti slaba topljivost ove modifikacije kisika u vodi, rizik od eksplozije komponenata i povećana razina oslobođenih toksina. Nusproizvodi koji se pojavljuju kao rezultat postupak čišćenje, može naštetiti ljudima i okolnoj prirodi.

Dijagram uređaja sastoji se od šest glavnih blokova odjednom. Njihov potpuni popis nalazi se u nastavku:

1. Generatori ozona. Smješteni neposredno ispred spremnika za primarnu obradu. Preostali blokovi opskrbljuju ovaj element.
2. Odjeljci za primarno i sekundarno ozoniranje.
3. Blok za nakupine nastalog mulja.
4. Posebni pješčani filter. Obično se nalazi između primarnih i sekundarnih odjeljaka za ozoniranje.
5. UV jedinica za obradu.
6. Sorpcijski filter.

Fizikalno-kemijske metode dezinfekcije

Općenito, možemo reći da se kvalitativna razina različitih učinaka na tekućinu često povećava zbog dodavanja bilo kakvih tvari i elemenata s potrebnim baktericidnim svojstvima. Ponekad se konstantna električna struja koristi i u posebnoj jedinici za dezinfekciju otpadnih voda. Iscjedak je u savršenom kontaktu s virusima i bakterijama u tekućini. Dodavanje određenih kemijskih elemenata u vodu koja je izložena stalnoj električnoj struji može izazvati reakciju disocijacije na ione u molekulama. Stručnjaci ovu metodu čišćenja pripisuju fizikalno-kemijskoj.

Učinkovito uništavanje stanica patogenih mikroorganizama postiže se sudjelovanjem u procesu disocijacije stanica samih virusa i bakterija. Često se provodi i hidroliza i ionizacija vode. Zajednički rad fizikalnih i kemijskih metoda može se pratiti i zagrijavanjem tekućine. Za bolju razinu dezinfekcije otpadnih voda, visoke temperature kombiniraju se s dodatkom određenih sastojaka, na primjer, jednostavnog sapuna ili lužine. U složenijim slučajevima već se koriste posebni dezinficijensi, razvijeni i testirani u laboratorijima.

Primjena biocenoza za pročišćavanje

Relativno nova metoda. Dezinfekcija kanalizacijskog mulja nastaje zbog anaerobnih i aerobnih bakterija, čija hrana služi kao različita biološka onečišćenja. Posebni enzimi omogućuju razgradnju patogenih mikroorganizama na jednostavne kemijske spojeve. Nakon toga, bakterije apsorbiraju sve pronađene organske tvari. Stručnjaci umjetno uzgajaju usjeve takvih "čistača", stvarajući prikladne uvjete za njihovo postojanje i razmnožavanje. Stanište bakterije su što bliže prirodnom. Obično se ova metoda koristi jedna od posljednjih kada je voda već dovoljno obrađena ultraljubičastim zračenjem, kloriranjem, ozonizacijom ili ultrazvukom.

Jednostavno je nemoguće odabrati najbolji način čišćenja koji bi se smatrao univerzalnim. Uglavnom, sve ovisi o specifičnoj namjeni dezinficirane vode, kao i rezultatima kemijske i bakteriološke laboratorijske analize. U osnovi se odabiru dva ili tri najučinkovitija načina. Zanimljiva nijansa također leži u činjenici da se bakterije i virusi s vremenom mogu prilagoditi i dobiti imunitet na određene učinke. Zato stručnjaci redovito uzimaju uzorke otpadne vode i provjeravaju je na dovoljnu razinu pročišćavanja od patogenih mikroorganizama.