Как выполняется обеззараживание сточных вод. Основные способы

Сточные воды являются средой, представляющей опасность для здоровья человека в силу своей зараженности болезнетворными микробами и различными вредными химическими веществами, которые имеют как неорганическое, так и органическое происхождение. В настоящее время применяются различные способы уничтожения этих веществ и микробов в стоках, такие как ультрафиолетовое — УФ обеззараживание сточных вод, хлорирование, озонирование и т.д. Вода представляет из себя не только источник жизни на Земле, но и серьезную опасность для людей, животных и растений при условии ее загрязненности, главным источником которой являются канализационные стоки предприятий и жилых зданий и строений.

Данные стоки можно разделить на два типа:

• Производственные сточные воды;
• Сточные воды, имеющие хозяйственно-бытовое происхождение.

Независимо от того, к какому из двух типов относятся стоки, содержание бактерий в них всегда очень высоко, причем это не только безопасные для здоровья микробы, но и болезнетворные.

При этом содержащееся в бытовых сточных водах количество болезнетворных бактерий, опасных для здоровья, может быть даже большим, чем в промышленных.

При этом промышленные стоки содержат в себе огромное количество как органических, так и неорганических веществ, оказывающих сильное негативное влияние на экологическое состояние окружающей среды.

Важная информация: возбудители многих инфекционных болезней обитают в воде, поэтому неочищенные сточные воды могут способствовать их распространению, приводя к развитию целых эпидемий.

На сегодняшний день для дезинфекции сточных вод наиболее широко применяются как в отдельности, так и в сочетании друг с другом такие методы, как хлорирование, озонирование и ультрафиолетовое облучение.

Использование современных дезинфицирующих технологий в процессе очистки сточных вод существенно снижает бактериологическое загрязнение воды, поступающей в водоемы, значительно повышая ее качество.

Дезинфекция стоков при помощи хлорирования

Хлорирование сточных вод – метод обеззараживания, получивший наиболее широкое распространение, поскольку при своей доступности и довольно низкой стоимости он показывает довольно высокие результаты.

Данный метод также имеет ряд недостатков, к которым относится, например, низкая эффективность хлора с борьбе с вирусами: вода, содержащая энтеровирусные инфекции, после обеззараживания хлором продолжает оставаться опасной в плане распространения заболеваний, вызываемых данными вирусами.

Кроме того, существенным недостатком хлорирования является образование органических соединений хлора при обработке, таких как хлорфенол, четыреххлористый углерод, хлороформ и т.д.

Данные соединения после сброса в натуральные водоемы оказывают отрицательное влияние на обитающие там флору и фауну.

Данные соединения также скапливаются в водорослях, планктоне и отложениях ила, откуда, путем прохождения пищевой цепочки, могут проникнуть и в человеческий организм.

Наконец, не в пользу применения метода хлорирования говорит тот факт, что сам хлор в жидком состоянии является высокотоксичным веществом, требующим особых мер предосторожности при транспортировке и складировании.

Очистные сооружения сточных вод на территории крупных городов, в которых происходит хранение существенных запасов хлора, также признаются объектом повышенной опасности, подвергая риску здоровье и жизни населения в случае возникновения чрезвычайной ситуации.

Дезинфекция стоков с использованием брома и йода

Соединения йода и брома обладают довольно высокой способностью к окислению, поэтому также применяются при обеззараживании сточных вод, в результате чего происходит образование бромаминов имеющих хорошие бактерицидные свойства, позволяя, в отличие от хлористых соединений, уничтожать содержащуюся в стоках вирусную инфекцию.

Бромамины сегодня широко применяются для дезинфекции воды для бассейнов, а йодные соединения используются в системах закрытого типа, например, системах обеспечения жизнедеятельности на орбитальных станциях.

Впрочем, довольно высокая стоимость используемых реагентов и риск возникновения токсичных побочных продуктов дезинфекции не позволяют данному методу применяться повсеместно.

Дезинфекция стоков озонированием

Наиболее широкое распространение метод обеззараживания стоков и питьевой воды при помощи озона получил в США и ряде европейских стран.

Озон проявляет более ярко выраженные бактерицидные свойства, чем хлор, позволяя также производить очистку сточных вод от вирусов и грибковых спор.

Наибольшая эффективность данного метода достигается имеет при его применении в процессе последней стадии очистки стоков, после прохождения ими всей системы фильтрации и физико-химической очистки, после чего содержание взвешенных частиц в стоках становится минимально возможным.

Данный метод также обладает и рядом отрицательных характеристик, среди которых:

• Низкая растворяемость озона в воде;
• Повышенная токсичность и взрывоопасность озона;
• Высокий риск образования высокотоксичных побочных продуктов.

Дезинфекция стоков с использованием прочих веществ

Помимо вышеперечисленных, для биологической очистки сточных вод применяются также и другие химические вещества, такие как перманганат калия, более известный как обычная марганцовка, эффективно уничтожающий болезнетворные микробы и вирусы, но довольно быстро вступающий в реакцию со многими другими веществами, значительно снижая свое обеззараживающее действие.

Кроме того, при обеззараживании сточных вод довольно успешно применяется пероксид водорода, действие которого не сопровождается образованием токсичных соединений, что позволяет использовать его, не нанося вреда экологической обстановке.

Недостатком данного реагента является высокая стоимость обеззараживания, поскольку для эффективности очистки стоков концентрация пероксида водорода должна быть довольно высокой.

Ионы серебра и меди также обладают хорошими дезинфицирующими свойствами, очистка сточных вод с их применением является довольно эффективным, но и довольно дорогостоящим мероприятием.

Дезинфекция стоков с применение ультрафиолетового излучения

Помимо вышеперечисленных химических методов обеззараживания сточных вод довольно успешно применяется физический метод дезинфекции, основанный на воздействии лучами ультрафиолета.

К преимуществам применения ультрафиолета для обеззараживания воды можно отнести:

• Губительное воздействие на грибковые споры, болезнетворные бактерии и вирусы;
• Фотохимические реакции происходят непосредственно в клетках микроорганизмов, что позволяет избежать снижения качества обрабатываемой воды при обеззараживании;
• Под действием ультрафиолетового излучения не происходит образование токсических соединений, оказывающих отрицательное воздействие на флору и фауну водоемов;
• Успешная дезинфекция сточных вод происходит даже при небольшом периоде обработки ультрафиолетовыми лучами даже для проточной воды;
• Довольно низкая стоимость процедуры, обходящейся значительно дешевле дезинфекции с использованием озонирования или хлорирования;
• Небольшие размеры установки ультрафиолетового излучения, позволяющие использовать данный способ в условиях ограниченного пространства, а также отсутствии необходимости в организации хранения вредных и опасных веществ.

Современные установки УФ-излучения обеспечивают высокое качество дезинфекции сточных вод благодаря возможности регулировки интенсивности излучения.

Специальные датчики анализируют поступающую на обеззараживание воду и автоматически выполняют настройку установки на нужный режим работы.

Подводя итог всему сказанному, следует отметить, что химические методы обеззараживания сточных вод менее эффективны, чем физические, в плане воздействия на экологию и финансовых затрат, но необходимо также учитывать, что микроорганизмы со временем способны выработать иммунитет к воздействию различных методов дезинфекции.

Научные исследования показали, что в течение последних двадцати лет сопротивление вирусов и бактерий действию хлора выросло в шесть раз, а сопротивлению действия УФ-излучения – в четыре раза, в связи с чем рекомендуется использовать при обеззараживании сточных вод комбинации различных воздействий, например, совмещать ультрафиолетовое облучение с обработкой ультразвуковыми волнами, либо применять параллельно с физическими также и химические способы дезинфекции.