Dezinfekcija odpadne vode: metode in njihove značilnosti

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Trenutno ni enotne univerzalne metode. Izbira ustrezne metode dezinfekcije odpadne vode je odvisna od rezultatov predhodnih laboratorijskih preiskav. V zasebnih, industrijskih in javnih odtokih se uporabljajo različne metode.

Zahtevana stopnja čiščenja

V nekaterih primerih je dovolj, da vodo filtriramo do tehnične ravni. Nekatere industrije omogočajo poenostavitev mehanizmov čiščenja. To se običajno zgodi v tovarnah, kjer stopnja biološke kontaminacije ni kritična. Začetni postopki filtracije, ne glede na objekt in končni namen vode, so praviloma enaki. Razlike se začnejo šele v zadnji fazi, ko je določena zahtevana stopnja čiščenja.

Danes so na primer zelo različne zahteve glede dezinfekcije odpadne vode pri preoblikovanju gospodinjske odpadne vode in tekočine iz naravnih virov v čisto pitno vodo. Tu se že upoštevajo številna obvezna sanitarna pravila in norme. Na splošno postane postopek veliko bolj zapleten in dražji. Iz tega razloga vsako mesto ali industrijsko čiščenjePostaja ima lasten laboratorij, kjer strokovnjaki redno spremljajo kakovost filtracije vode.

Dejanske metode

Namen teh postopkov je zmanjšati tveganje za množične nalezljive bolezni ter odpraviti predpogoje za negativen vpliv na zdravje ljudi. Vse metode dezinfekcije odpadne vode lahko razdelimo v štiri velike skupine.

1. Fizično čiščenje. Vključuje izpostavljenost vodi elektromagnetnemu sevanju ali elektriki.
2. Kemično čiščenje. Glavno delo je opravljeno z uvajanjem različnih elementov in povezav.
3. Fizikalno-kemijsko čiščenje. Pomeni uporabo skupnih metod filtriranja.
4. Biološko zdravljenje. Predstavljeno z metodami naravne in umetne biocenoze.

Kot kaže praksa, zaporedna uporaba različnih metod čiščenja kaže največjo učinkovitost. Če obstaja potreba, se ne razkuži samo voda, ampak tudi predmeti, ki so prišli v neposreden stik z njo, na primer kirurška oprema, materiali in aparati v živilski in biokemični industriji. Za tehnične potrebe so dovoljene strožje metode čiščenja.

Fizična sevalna dezinfekcija

Ta skupina možnosti velja za precej preprosto in poceni za uporabo. Najpogosteje se uporabljajo infrardeče in ionizirajoče naprave ter UV sevalniki. Dezinfekcija odpadne vode s pomočjo zadnjega odTe vrste opreme neposredno vplivajo na DNK mikroorganizmov, ki živijo v tekočini. Ultravijolično sevanje je človeškemu očesu nevidno, vendar usmerjen vpliv valov z valovno dolžino približno 255 nm uniči strukturo vseh potencialno nevarnih bakterij in virusov.

Ena od prednosti te metode je odsotnost negativnih rezidualnih učinkov. Nizki stroški opreme so privedli do dejstva, da je ta metoda čiščenja postala ena najbolj priljubljenih v industriji. V nekaterih primerih se UV dezinfekcija odpadne vode kombinira z izpostavljenostjo neposredni sončni svetlobi. Prisilno prezračevanje v ribnikih na prostem tudi pomaga ustaviti razmnoževanje mikroorganizmov in jih uničiti.

Infrardeče sevanje velja za posredno metodo, saj nima baktericidnega učinka. Tekočina dezinfekcija nastane zaradi segrevanja fizičnih predmetov in različnih kopičenja kontaminantov. Ionizirajoče sevanje se uporablja le v primerih, ko druge možnosti ne prinašajo želenega rezultata. Metoda je zelo draga in težka za uporabo.

Značilnosti dezinfekcije odpadne vode z ultravijolično svetlobo

Na primeru te metode si lahko ogledate glavno namestitveno napravo in načelo uporabe. V kateri koli različici je glavna enota - ultravijolična kamera ali dezinfekcijska komora. V notranjosti naprave nastajajo spektralni elektromagnetni valovi določene frekvence. Material komore je nerjaveče jeklo, ki je primerno zauporaba v živilski industriji. Same predstikalne naprave se nahajajo v tako imenovanih elektronskih predstikalnatih omarah. Za avtomatizacijo skrbi enota krmilnega sistema, za nemoteno delovanje pa skrbi enota za kemično pranje kvarčnih prevlek.

UV-inštalacija za dezinfekcijo odpadne vode je primerna v skoraj vseh primerih. Motno in močno onesnaženo tekočino pa je mogoče očistiti nekoliko slabše. Takšno vodo predhodno pripravimo z drugimi metodami za naknadno obdelavo z ultravijoličnim sevanjem. Predhodno čiščenje tekočine iz različnih mehanskih vključkov, barvnih elementov, gliv in celičnih sten omogoča povečanje učinkovitosti UV izpostavljenosti. Okolju prijaznost in varnost te metode predelave omogočata, da je tekočina varna za prehrano ljudi, saj kemične in organoleptične lastnosti ostanejo nespremenjene.

Druge fizične metode čiščenja

Spodnje možnosti so pogosto kombinirane z ultravijolično dezinfekcijo odpadne vode. Med drugimi fizikalnimi metodami čiščenja so toplotni učinki, električni tokovi visokih in ultravisokih frekvenc ter ultrazvok. Slednji na primer uniči celične membrane virusov in bakterij zaradi visoke frekvence nihanja uporabljenega signala. Ultrazvočne enote delujejo najučinkoviteje v kombinaciji z baktericidnimi sredstvi, dodanimi v vodo.

Naslednja metoda je znana vsem v gospodinjstvu: toplotni učinek deluje tako, da preprosto zavrete vodo v kotličku. Popolna smrt vseh možnih mikroorganizmov nastopi šele po tem30-40 minut njihove prisotnosti v vreli tekočini. Vendar je ta metoda s finančnega vidika predraga. Za ogrevanje velike količine vode je potrebno veliko energije. Virusi, bakterije in njihove spore lahko kratek čas uspešno preživijo v vreli vodi.

Delovanje inštalacij električnih tokov visoke in ultravisoke prevodnosti je v marsičem podobno prejšnji metodi. Tu na enak način s segrevanjem tekočine vplivamo na patogene mikroorganizme. Tovrstna naprava za dezinfekcijo odpadne vode deluje kot običajna mikrovalovna pečica. Ultravisoke frekvence nihanja elektromagnetnega polja negativno vplivajo na celično strukturo bakterij in virusov.

Kemične metode dezinfekcije

Obstaja veliko število elementov, ki lahko z visoko učinkovitostjo uničijo vso organsko snov, ki živi v tekočini. Sem spadajo spojine broma in joda, ozona in vodikovega peroksida. Vendar pa najprej pomislimo na kemično dezinfekcijo odpadne vode s klorom. Ta snov se uporablja veliko pogosteje kot druge. Uporabite lahko klor, kalcijev ali natrijev hipoklorit, klorov dioksid, bromov klorid, nirtan, kloramin ali belilo. Glavna težava je, da so vse te snovi škodljive za človeško telo. Zaradi tega je potrebna dodatna dezinfekcija vode po nanosu klora.

Izberete lahko tudi nežno čiščenje. Najmanj škodljiv klorov dioksid za ljudise spopada z uničenjem virusov in bakterij nekoliko slabše od analogov. Če govorimo o drugih elementih in spojinah za razkuževanje pitne odpadne vode, potem lahko pomislimo le na kalijev permanganat, perocetno kislino in podobna kemična razkužila. Vendar pa jim zelo šibke baktericidne lastnosti ne omogočajo konkurence s klorom in njegovimi derivati. Včasih se uporabljajo določene kovine, kot so bakrove spojine in srebro. Sposobni so sproščati ione z baktericidnimi lastnostmi. Učinkovitost dezinfekcije kovin je precej nizka, zato se metoda uporablja le kot dodatna.

Značilnosti uporabe joda in broma

Zgornja baktericidna sredstva se že dolgo uporabljajo v različnih medicinskih aplikacijah. Kljub temu se isti jod sam po sebi slabo porazdeli v tekočinah, zato je pri čiščenju in dezinfekciji odpadne vode potrebno uporabiti organske spojine tega elementa. Po posegu ostane zelo specifičen vonj. Zaradi tega je jod priporočljivo uporabljati samo za tehnično vodo, ne pa tudi za pitno vodo. V velikih industrijskih količinah so takšne spojine nepraktične za uporabo zaradi njihove nizke porazdelitve. Jod ni odporen na sončno svetlobo in ne reagira z amoniakom kot klor.

Brom se pojavi v ugodnejši luči. Je nestrupen, brez kakršnega koli značilnega vonja in popolnoma neškodljiv za ljudi. Z vsemi svojimi prednostmi zahteva brom uporabo višjih koncentracij naenaka količina tekočine kot jod. Visoka baktericidna učinkovitost je dosežena zaradi oksidacije snovi. Strokovnjaki svetujejo dodajanje broma ali joda na mestih, kjer se večkrat uporablja ista voda. Visoka toksičnost stranskih produktov, ki nastanejo med delom, še vedno ne dovoljuje uporabe teh poceni elementov povsod.

Dezinfekcija z ozonom

Metodo aktivno uporabljajo podjetja v Evropi in Severni Ameriki. Ozonske spojine se zlahka spopadejo s široko paleto škodljivih virusov, bakterij, gliv in drugih patogenov. Če govorimo o zapletenih sistemih za dezinfekcijo odpadne vode, potem lahko to metodo imenujemo končna ali končna. Med ozoniranjem je tekočina že temeljito filtrirana in obdelana z drugimi fizikalnimi in kemičnimi metodami čiščenja. Med negativnimi vidiki uporabe te metode je mogoče omeniti slabo topnost te modifikacije kisika v vodi, tveganje eksplozije komponent in povečano raven sproščenih toksinov. Stranski proizvodi, ki se pojavijo kot posledica postopka čiščenja, lahko škodujejo ljudem in okolju.

Shema naprave je sestavljena iz šestih glavnih blokov hkrati. Njihov celoten seznam je naveden spodaj:

1. generatorji ozona. Nahajajo se neposredno pred rezervoarjem za primarno obdelavo. Zagotovite ta element drugim blokom.
2. Predelki za primarno in sekundarno ozoniranje.
3. Blokiraj zaakumulacije nastalega blata.
4. Poseben peščeni filter. Običajno se nahaja med primarnim in sekundarnim predelkom za ozoniranje.
5. UV procesna enota.
6. Sorpcijski filter.

Fizikalno-kemijske metode dezinfekcije

Na splošno lahko rečemo, da se kakovost različnih učinkov na tekočino pogosto dvigne zaradi dodajanja kakršnih koli snovi in elementov, ki imajo potrebne baktericidne lastnosti. Včasih se enosmerni električni tok uporablja tudi v posebni enoti za dezinfekcijo odpadne vode. Izcedek je v odličnem stiku z virusi in bakterijami v tekočini. Dodajanje nekaterih kemičnih elementov vodi, ki je izpostavljena stalnemu električnemu toku, lahko povzroči, da se molekule disociirajo v ione. Strokovnjaki ta način čiščenja uvrščajo med fizikalno-kemične.

Učinkovito uničenje celic patogenih mikroorganizmov se doseže s sodelovanjem samih virusov in bakterij v procesu celične disociacije. Pogosto se izvajata tudi hidroliza in ionizacija vode. Skupno delovanje fizikalnih in kemičnih metod je mogoče zaslediti tudi pri segrevanju tekočine. Za najboljšo stopnjo dezinfekcije odpadne vode se visoke temperature kombinirajo z dodatkom določenih sestavin, kot so preprosto milo ali lug. V bolj zapletenih primerih se že uporabljajo posebna razkužila, razvita in preizkušena v laboratorijih.

Uporaba biocenoz za čiščenje

Relativno nova metoda. Dezinfekcija blata iz odplak poteka zaradi anaerobnih in aerobnih bakterij, ki se hranijo z različnimi biološkimi onesnaževalci. Posebni encimi vam omogočajo, da patogene mikroorganizme razgradite v preproste kemične spojine. Po tem bakterije absorbirajo vso najdeno organsko snov. Strokovnjaki umetno vzrejajo kulture takšnih "čistilcev" in ustvarjajo ustrezne pogoje za njihov obstoj in razmnoževanje. Habitat bakterij je čim bližje naravnemu. Običajno se ta metoda uporablja med zadnjimi, ko je voda že dovolj obdelana z ultravijoličnim sevanjem, kloriranjem, ozoniranjem ali ultrazvokom.

Preprosto je nemogoče izbrati najboljši način čiščenja, ki bi veljal za univerzalnega. Večinoma je vse odvisno od specifičnega namena dezinficirane vode, pa tudi od rezultatov kemijske in bakteriološke laboratorijske analize. V bistvu se izberejo dve ali tri najučinkovitejše metode. Zanimiv odtenek je tudi, da se lahko bakterije in virusi sčasoma prilagodijo in postanejo imuni na določene vplive. Zato strokovnjaki redno jemljejo vzorce odpadne vode in jo preverjajo glede zadostne stopnje prečiščenosti pred patogenimi mikroorganizmi.