Szennyvíz fertőtlenítése: módszerek és jellemzőik

Nincs egyetlen univerzális módszer abban a pillanatban. A megfelelő kiválasztása a módszer a szennyvíz fertőtlenítése az előzetes laboratóriumi vizsgálatok eredményeitől függ. Különböző módszereket alkalmaznak a magán -, ipari és nyilvános szennyvízben.

Szükséges tisztítási fok

Bizonyos esetekben elegendő a vizet a műszaki szintre szűrni. Bizonyos produkciók lehetővé teszik a tisztítási mechanizmusok egyszerűsítését. Ez általában olyan gyárakban történik, ahol a biológiai szennyeződés szintje nem döntő fontosságú. A kezdeti szűrési eljárások, függetlenül a víz tárgyától és végső céljától, általában azonos típusúak. A különbségek csak a végső szakaszban kezdődnek, amikor meghatározzák a szükséges tisztítási fokot.

Például teljesen más követelmények vonatkoznak a szennyvíz fertőtlenítésére, amikor a háztartási szennyvizet és a természetes forrásokból származó folyadékokat tiszta ivóvízré alakítják. Itt már számos kötelező egészségügyi szabályt betartanak. Általában az eljárás sokkal bonyolultabbá és drágábbá válik. Ezért minden városi vagy ipari szennyvíztisztító telepnek saját laboratóriuma van, ahol a szakemberek rendszeresen ellenőrzik a vízszűrés minőségét.

Jelenlegi módszerek

Ezen eljárások célja a tömeges fertőző betegségek kockázatának csökkentése, valamint a a negatív hatás előfeltételei be az emberek egészsége. A szennyvíz fertőtlenítésének minden módszere négy nagy csoportra osztható.

1. Fizikai tisztítás. Magában foglalja az elektromágneses sugárzás vagy villamos energia által a víznek való kitettséget.
2. Kémiai tisztítás. A fő munka különböző elemek és vegyületek bevezetésével történik.
3. Fizikai-kémiai tisztítás. Közös szűrési módszerek használatát jelenti.
4. Biológiai tisztítás. Bemutatott módszerek természetes és mesterséges biocenosis.

Mint a gyakorlat azt mutatja, a legnagyobb hatékonyságot az alternatív felhasználás bizonyítja különböző tisztítási módszerek. Szükség esetén nemcsak a vizet fertőtlenítik, hanem olyan tárgyakat is, amelyek közvetlenül érintkeztek vele, például sebészeti berendezéseket, anyagokat és eszközöket az élelmiszer-és biokémiai iparban. Technikai igények esetén szigorúbb tisztítási módszerek használata megengedett.

Fizikai fertőtlenítés sugárzással

Ez a csoport a lehetőségek tartják elég egyszerű, olcsó működtetni. Leggyakrabban infravörös és ionizáló berendezéseket, valamint UV-sugárzókat használnak. A szennyvíz fertőtlenítése a felsorolt berendezések utolsó típusával közvetlenül befolyásolja a folyadékban élő mikroorganizmusok DNS-ét. Az ultraibolya sugárzás láthatatlan az emberi szem számára, azonban a 255 nm hosszúságú hullámok irányított hatása elpusztítja az összes potenciálisan veszélyes baktérium és vírus szerkezetét.

Ennek a módszernek az egyik előnye a negatív maradék hatások hiánya. A berendezés olcsósága azt eredményezte, hogy ez a tisztítási módszer az iparág egyik legnépszerűbbé vált. Bizonyos esetekben a szennyvíz UV-fertőtlenítését közvetlen napfénynek való kitettséggel kombinálják. A szabadtéri tározókban történő kényszerített levegőztetés szintén segít megállítani a mikroorganizmusok szaporodását és elpusztítani őket.

Az infravörös sugárzást közvetett módszernek tekintik, mivel nincs baktericid hatása. A folyadék fertőtlenítése a fizikai tárgyak melegítése és a szennyeződések különböző felhalmozódása miatt következik be. Az ionizáló sugárzást csak olyan helyzetekben használják, ahol más lehetőségek nem hozzák meg a kívánt eredményt. A módszer nagyon drága és nehezen használható.

A szennyvíz ultraibolya fénnyel történő fertőtlenítésének jellemzői

Ennek a módszernek a példájával figyelembe veheti a fő telepítési eszközt és a használat elvét. Bármelyik változatban van egy fő egység — ultraibolya kamera vagy fertőtlenítő kamra. A készülék belsejében egy bizonyos frekvenciájú spektrális elektromágneses hullámok keletkeznek. A kamra anyaga rozsdamentes acél, amely alkalmas az élelmiszeriparban történő felhasználásra. Az indító eszközök maguk az úgynevezett EPR szekrényekben találhatók. Az automatizálást a vezérlőrendszer egység biztosítja, a kvarc tokok kémiai mosó egysége pedig a megszakítás nélküli működésért felelős.

Az UV szennyvíz fertőtlenítő egység szinte minden esetben alkalmas. A zavaros és erősen szennyezett folyadék azonban valamivel rosszabbul tisztítható. Az ilyen vizet más módszerekkel előkészítik az ultraibolya sugárzással történő későbbi kezelésre. A folyadék előzetes tisztítása különböző mechanikai zárványokból, színes elemekből, gombákból és sejtfalakból lehetővé teszi az UV-expozíció hatékonyságának növelését. A feldolgozási módszer környezetbarátsága és biztonsága a folyadékot emberi fogyasztásra biztonságossá teszi, mivel a kémiai és érzékszervi jellemzők változatlanok maradnak.

A fizikai tisztítás egyéb módszerei

Az alább felsorolt lehetőségeket gyakran kombinálják a szennyvíz ultraibolya fertőtlenítésével. A tisztítás egyéb fizikai módszerei között megkülönböztetik a hőhatásokat, a nagy és ultrahigh frekvenciájú elektromos áramokat, valamint az ultrahangot. Ez utóbbi például elpusztítja a vírusok és baktériumok sejtmembránjait a mellékelt jel magas rezgési frekvenciája miatt. Az ultrahangos berendezések a leghatékonyabban a vízhez adott baktericid szerekkel kombinálva működnek.

A következő módszer mindenki számára ismerős a háztartás szintjén: a hőhatás úgy működik, hogy egyszerűen vizet forralunk egy vízforralóban. Az összes lehetséges mikroorganizmus teljes halála csak 30-40 perc elteltével fordul elő forrásban lévő folyadékban. Ugyanakkor ez a módszer pénzügyi szempontból túl költséges. Sok energiát igényel a nagy mennyiségű víz melegítése. A vírusok, baktériumok és spóráik rövid ideig képesek sikeresen túlélni forrásban lévő vízben.

A magas és ultramagas vezetőképességű elektromos áram berendezések működése nagymértékben hasonlít az előző módszerhez. Itt ugyanúgy a patogén mikroorganizmusokat befolyásolja a folyadék melegítése. Az ilyen típusú szennyvíztisztító üzem úgy működik, mint egy hagyományos mikrohullámú sütő. Az elektromágneses mező rezgéseinek rendkívül magas frekvenciái negatívan befolyásolják a baktériumok és vírusok sejtszerkezetét.

Kémiai fertőtlenítési módszerek

Számos olyan elem van, amely nagy hatékonyságú folyadékban élő összes szerves anyagot elpusztíthat. Ezek közé tartoznak a bróm-és jódvegyületek, az ózon és a hidrogén-peroxid. Mindenekelőtt azonban a szennyvíz emberi klórral történő kémiai fertőtlenítése jut eszembe. Ezt az anyagot sokkal gyakrabban használják, mint mások. Klórgáz, kalcium vagy nátrium-hipoklorit, klór-dioxid, bróm-klorid, nirtán, klóramin vagy fehérítő használható. A fő probléma az, hogy ezek az anyagok károsak az emberi testre. Ezért a víz további fertőtlenítése a klór alkalmazása után szükséges.

A szelíd Tisztítás választása is megengedett. Legkevésbé káros az . A klór-dioxid a vírusok és baktériumok megsemmisítésével valamivel rosszabb, mint az analógok. Ha más elemekről és vegyületekről beszélünk a hulladék ivóvíz fertőtlenítésére, akkor csak kálium-permanganátot, perecetsavat és hasonló kémiai fertőtlenítőszereket tudunk felidézni. Azonban a nagyon gyenge baktericid tulajdonságok nem teszik lehetővé számukra, hogy versenyezzenek a klórral és származékaival. Néha bizonyos fémeket használnak, például réz-ezüst vegyületeket. Képesek baktericid tulajdonságokkal rendelkező ionok felszabadítására. A fémfertőtlenítés hatékonysága meglehetősen alacsony, ezért a módszert csak kiegészítőként használják.

A jód és a bróm használatának jellemzői

Ezeket a baktericid szereket hosszú ideig használják különböző orvosi célokra. Mindazonáltal ugyanaz a jód önmagában nem terjed jól folyadékokban, ezért a szennyvíz tisztításakor és fertőtlenítésekor ennek az elemnek a szerves vegyületeit kell használni. Az eljárások után nagyon specifikus szag marad. Ezért tanácsos a jódot csak ipari vízhez használni, de iváshoz nem. Nem praktikus az ilyen vegyületek nagy ipari mennyiségben történő felhasználása alacsony prevalenciájuk miatt. A jód nem ellenáll a napfénynek, és nem reagál ammóniával, mint ugyanaz a klór.

A bróm kedvezőbb fényben jelenik meg. Nem mérgező, nincs jellegzetes szaga, és teljesen ártalmatlan az emberre. Minden előnyével a bróm magasabb koncentrációkat igényel ugyanolyan mennyiségű folyadékhoz képest, mint a jód. Magas baktericid mutatók érhetők el az anyag oxidációjának köszönhetően. A szakértők azt tanácsolják, hogy brómot vagy jódot adjanak olyan helyeken, ahol ugyanazt a vizet sokszor használják. A működés során keletkező melléktermékek magas toxicitási aránya még mindig nem teszi lehetővé ezeknek az olcsó elemeknek a használatát mindenhol.

Ózon fertőtlenítés

A módszert aktívan használják az európai és észak-amerikai vállalkozások. Az ózonvegyületek könnyen megbirkózhatnak a káros vírusok, baktériumok, gombák és más patogén mikroorganizmusok széles körével. Ha integrált szennyvíztisztító rendszerekről beszélünk, akkor ezt a módszert nevezhetjük véglegesnek vagy befejezésnek. Az ózonozás során a folyadékot már alaposan leszűrték és más fizikai és kémiai tisztítási módszerekkel kezelték. A módszer alkalmazásának negatív aspektusai között megemlíthetjük az oxigén vízben történő módosításának gyenge oldhatóságát, az összetevők robbanásának kockázatát és a felszabaduló toxinok fokozott szintjét. Melléktermékek, amelyek ennek eredményeként jelennek meg hordozó ki a tisztítási eljárás, károsíthatja az embereket és a környező természet.

A készülék sémája egyszerre hat fő blokkból áll. Teljes listájuk az alábbiakban található:

1. Ózongenerátorok. Közvetlenül az elsődleges kezelőtartály előtt helyezkednek el. Adja meg a többi blokkot ezzel az elemmel.
2. Elsődleges és másodlagos ozonációs tér.
3. Blokk a képződött iszap felhalmozódásához.
4. Speciális homokszűrő. Ez általában között helyezkedik el az elsődleges és másodlagos ozonációs rekeszek.
5. UV kezelő egység.
6. Szorpciós szűrő.

A fertőtlenítés fizikai-kémiai módszerei

Általánosságban elmondható, hogy a folyadékra gyakorolt különböző hatások minőségi szintje gyakran emelkedik a szükséges baktericid tulajdonságokkal rendelkező anyagok és elemek hozzáadásával. Néha állandó elektromos áramot is használnak egy speciális szennyvíztisztító egységben. A kisülés tökéletesen érintkezik a folyadékban lévő vírusokkal és baktériumokkal. Bizonyos kémiai elemek hozzáadása a vízhez, amely folyamatosan ki van téve az elektromos áramnak, a molekulák ionokká disszociálhatnak. A szakértők úgy vélik, hogy ez a tisztítási módszer fizikai-kémiai.

A patogén mikroorganizmusok sejtjeinek hatékony megsemmisítése a vírusok és baktériumok részvételének köszönhető a sejtek disszociációjának folyamatában. A víz hidrolízisét és ionizációját is gyakran végzik. A fizikai-kémiai módszerek közös munkája folyadék melegítésekor is nyomon követhető. A szennyvíz fertőtlenítésének jobb szintje érdekében a magas hőmérsékletet bizonyos összetevők, például egyszerű szappan vagy lúg hozzáadásával kombinálják. Bonyolultabb esetekben a laboratóriumokban kifejlesztett és tesztelt speciális fertőtlenítőszereket már használják.

Biocenózisok alkalmazása a tisztításhoz

Viszonylag új módszer. A szennyvíziszap fertőtlenítése anaerob és aerob baktériumok miatt következik be, amelyekhez különböző biológiai szennyeződések szolgálnak élelmiszerként. A speciális enzimek lehetővé teszik a patogén mikroorganizmusok egyszerű kémiai vegyületekké történő lebontását. Ezt követően a baktériumok felszívják az összes talált szerves anyagot. A szakemberek mesterségesen tenyésztik az ilyen "tisztítószerek" kultúráit, megfelelő feltételeket teremtve létezésükhöz és szaporodásukhoz. A habitat a baktériumok a lehető legközelebb állnak a természeteshez. Általában ezt a módszert alkalmazzák az utolsó, amikor a vizet már megfelelően kezelték ultraibolya sugárzással, klórozással, ózonozással vagy ultrahanggal.

Egyszerűen lehetetlen kiválasztani a legjobb tisztítási módszert, amely univerzálisnak tekinthető. A legtöbb esetben minden a fertőtlenített víz konkrét céljától, valamint a kémiai-bakteriológiai laboratóriumi elemzés eredményeitől függ. Alapvetően két vagy három leghatékonyabb módszert választanak. Érdekes árnyalat az is, hogy a baktériumok és vírusok idővel alkalmazkodhatnak és immunisak lehetnek bizonyos hatásokra. Ezért a szakemberek rendszeresen vesznek mintát a szennyvízből, és ellenőrzik, hogy megfelelő szintű-e a patogén mikroorganizmusok tisztítása.