Notekūdeņu dezinfekcija: metodes un to īpašības

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Pašlaik nav vienas universālas metodes. Piemērotas notekūdeņu dezinfekcijas metodes izvēle ir atkarīga no iepriekšēju laboratorijas pārbaužu rezultātiem. Privātajās, rūpnieciskajās un publiskajās kanalizācijās tiek izmantotas dažādas metodes.

Nepieciešamā tīrīšanas pakāpe

Dažos gadījumos pietiek ar ūdens filtrēšanu līdz tehniskajam līmenim. Dažas nozares ļauj vienkāršot tīrīšanas mehānismus. Tas parasti notiek rūpnīcās, kur bioloģiskā piesārņojuma līmenis nav kritisks. Sākotnējās filtrēšanas procedūras neatkarīgi no objekta un ūdens galīgā mērķa parasti ir vienādas. Atšķirības sākas tikai pēdējā posmā, kad tiek noteikta vajadzīgā attīrīšanas pakāpe.

Piemēram, mūsdienās notekūdeņu dezinfekcijai tiek izvirzītas ļoti atšķirīgas prasības, pārvēršot sadzīves notekūdeņus un šķidrumus no dabīgiem avotiem tīrā dzeramajā ūdenī. Šeit jau tiek ievēroti vairāki obligātie sanitārie noteikumi un normas. Kopumā procedūra kļūst daudz sarežģītāka un dārgāka. Šī iemesla dēļ katras pilsētas vai rūpnieciskā tīrīšanaStacijā ir sava laboratorija, kurā speciālisti regulāri uzrauga ūdens filtrēšanas kvalitāti.

Faktiskās metodes

Šo procedūru mērķis ir samazināt masveida infekcijas slimību risku, kā arī novērst priekšnoteikumus negatīvai ietekmei uz cilvēku veselību. Visas notekūdeņu dezinfekcijas metodes var iedalīt četrās lielās grupās.

1. Fiziskā tīrīšana. Ietver pakļaušanu ūdens iedarbībai, ko izraisa elektromagnētiskais starojums vai elektrība.
2. Ķīmiskā tīrīšana. Galvenais darbs tiek veikts, ieviešot dažādus elementus un savienojumus.
3. Fizikāli ķīmiskā tīrīšana. Tas nozīmē kopīgu filtrēšanas metožu izmantošanu.
4. Bioloģiskā ārstēšana. Prezentēts ar dabiskās un mākslīgās biocenozes metodēm.

Kā liecina prakse, vislielāko efektivitāti demonstrē dažādu tīrīšanas metožu secīga izmantošana. Ja ir nepieciešamība, tad tiek dezinficēts ne tikai pats ūdens, bet arī priekšmeti, kas ar to nonākuši tiešā saskarē, piemēram, ķirurģiskās iekārtas, materiāli un aparāti pārtikas un bioķīmiskajā rūpniecībā. Tehniskām vajadzībām ir atļautas stingrākas tīrīšanas metodes.

Fiziskā starojuma dezinfekcija

Šīs opciju grupas darbība tiek uzskatīta par diezgan vienkāršu un lētu. Visbiežāk tiek izmantotas infrasarkanās un jonizējošās ierīces, kā arī UV starotāji. Notekūdeņu dezinfekcija ar pēdējo noŠāda veida iekārtas tieši ietekmē šķidrumā dzīvojošo mikroorganismu DNS. Ultravioletais starojums cilvēka acij ir neredzams, tomēr viļņu, kuru viļņa garums ir aptuveni 255 nm, virzīta ietekme iznīcina visu potenciāli bīstamo baktēriju un vīrusu struktūru.

Viena no šīs metodes priekšrocībām ir negatīvu atlikušo efektu neesamība. Zemās aprīkojuma izmaksas ir novedušas pie tā, ka šī tīrīšanas metode ir kļuvusi par vienu no populārākajām nozarē. Dažos gadījumos notekūdeņu UV dezinfekcija tiek apvienota ar tiešu saules staru iedarbību. Arī piespiedu aerācija brīvdabas dīķos palīdz apturēt mikroorganismu vairošanos un tos iznīcināt.

Infrasarkanais starojums tiek uzskatīts par netiešu metodi, jo tam nav baktericīdas iedarbības. Šķidruma dezinfekcija notiek fizisko objektu sasilšanas un dažādu piesārņotāju uzkrāšanās dēļ. Jonizējošais starojums tiek izmantots tikai situācijās, kad citas iespējas nesniedz vēlamo rezultātu. Metode ir ļoti dārga un grūti lietojama.

Notekūdeņu dezinfekcijas ar ultravioleto gaismu funkcijas

Šīs metodes piemērā varat apsvērt galveno instalācijas ierīci un lietošanas principu. Jebkurā versijā ir galvenā vienība - ultravioletā kamera vai dezinfekcijas kamera. Ierīces iekšpusē tiek ģenerēti noteiktas frekvences spektrālie elektromagnētiskie viļņi. Kameras materiāls ir nerūsējošais tērauds, kas ir piemērotsizmantošana pārtikas rūpniecībā. Paši balasti atrodas tā sauktajos elektronisko balasta skapjos. Automatizāciju nodrošina vadības sistēmas bloks, un kvarca pārsegu ķīmiskās mazgāšanas iekārta ir atbildīga par vienmērīgu darbību.

UV-instalācija notekūdeņu dezinfekcijai ir piemērota gandrīz visos gadījumos. Tomēr duļķainu un stipri piesārņotu šķidrumu var iztīrīt nedaudz sliktāk. Šāds ūdens tiek iepriekš sagatavots ar citām metodēm turpmākai apstrādei ar ultravioleto starojumu. Iepriekšēja šķidruma attīrīšana no dažādiem mehāniskiem ieslēgumiem, krāsainiem elementiem, sēnītēm un šūnu sieniņām ļauj palielināt UV iedarbības efektivitāti. Šīs apstrādes metodes videi draudzīgums un drošība padara šķidrumu drošu lietošanai pārtikā, jo ķīmiskās un organoleptiskās īpašības nemainās.

Citas fiziskās tīrīšanas metodes

Tālāk norādītās opcijas bieži tiek apvienotas ar notekūdeņu dezinfekciju ultravioletajā starā. Citu fizisko tīrīšanas metožu vidū ir termiskie efekti, augstas un īpaši augstas frekvences elektriskās strāvas, kā arī ultraskaņa. Pēdējais, piemēram, iznīcina vīrusu un baktēriju šūnu membrānas pielietotā signāla augstās svārstību frekvences dēļ. Ultraskaņas ierīces visefektīvāk darbojas kombinācijā ar ūdenim pievienotām baktericīdām vielām.

Šā metode ir pazīstama ikvienam mājsaimniecības līmenī: termiskais efekts darbojas, vienkārši uzvārot ūdeni tējkannā. Visu iespējamo mikroorganismu pilnīga nāve notiek tikai pēc tam30-40 minūtes to klātbūtnes verdošā šķidrumā. Tomēr šī metode ir pārāk dārga no finansiālā viedokļa. Lai uzsildītu lielu ūdens daudzumu, ir nepieciešams daudz enerģijas. Vīrusi, baktērijas un to sporas spēj veiksmīgi izdzīvot verdošā ūdenī neilgu laiku.

Augstas un īpaši augstas vadītspējas elektrisko strāvu iekārtu darbība daudzējādā ziņā ir līdzīga iepriekšējai metodei. Lūk, tādā pašā veidā, uzsildot šķidrumu, tiek ietekmēti patogēni mikroorganismi. Šāda veida notekūdeņu dezinfekcijas iekārta darbojas kā parastā mikroviļņu krāsns. Īpaši augstas elektromagnētiskā lauka svārstību frekvences negatīvi ietekmē baktēriju un vīrusu šūnu struktūru.

Ķīmiskās dezinfekcijas metodes

Ir liels skaits elementu, kas ar augstu efektivitāti var iznīcināt visas organiskās vielas, kas dzīvo šķidrumā. Tie ietver broma un joda, ozona un ūdeņraža peroksīda savienojumus. Taču, pirmkārt, prātā nāk notekūdeņu ķīmiskā dezinfekcija ar hloru. Šo vielu lieto daudz biežāk nekā citas. Var izmantot hlora gāzi, kalcija vai nātrija hipohlorītu, hlora dioksīdu, broma hlorīdu, nirtānu, hloramīnu vai balinātāju. Galvenā problēma ir tā, ka visas šīs vielas ir kaitīgas cilvēka ķermenim. Šī iemesla dēļ pēc hlora lietošanas ir nepieciešama papildu ūdens dezinfekcija.

Var izvēlēties arī maigu tīrīšanu. Cilvēkiem vismazāk kaitīgais hlora dioksīdstiek galā ar vīrusu un baktēriju iznīcināšanu nedaudz sliktāk nekā analogi. Ja runājam par citiem elementiem un savienojumiem dzeramo notekūdeņu dezinfekcijai, tad varam domāt tikai par kālija permanganātu, peretiķskābi un tamlīdzīgiem ķīmiskiem dezinfekcijas līdzekļiem. Taču ļoti vājas baktericīdas īpašības neļauj tām konkurēt ar hloru un tā atvasinājumiem. Dažreiz tiek izmantoti noteikti metāli, piemēram, vara savienojumi un sudrabs. Viņi spēj atbrīvot jonus ar baktericīdām īpašībām. Metāla dezinfekcijas efektivitāte ir diezgan zema, tāpēc šī metode tiek izmantota tikai kā papildu.

Joda un broma lietošanas pazīmes

Iepriekš minētie baktericīdie līdzekļi ir izmantoti jau ilgu laiku dažādās medicīnas jomās. Neskatoties uz to, tas pats jods pats par sevi slikti izkliedējas šķidrumos, tāpēc notekūdeņu attīrīšanai un dezinfekcijai ir nepieciešams izmantot šī elementa organiskos savienojumus. Pēc procedūras paliek ļoti specifiska smarža. Šī iemesla dēļ jodu vēlams izmantot tikai tehniskajam ūdenim, bet ne dzeramajam ūdenim. Lielos rūpnieciskos apjomos šādus savienojumus nav praktiski izmantot to zemā izplatības dēļ. Jods nav izturīgs pret saules gaismu un nereaģē ar amonjaku kā hlors.

Broms parādās labvēlīgākā gaismā. Tas ir netoksisks, tam nav raksturīgas smakas un absolūti nekaitīgs cilvēkiem. Ar visām tā priekšrocībām bromam ir jāizmanto augstākas koncentrācijastāds pats šķidruma tilpums, salīdzinot ar jodu. Augsta baktericīda darbība tiek sasniegta, pateicoties vielas oksidēšanai. Speciālisti iesaka pievienot bromu vai jodu vietās, kur vienu un to pašu ūdeni izmanto daudzas reizes. Darba gaitā radušos blakusproduktu augstā toksicitāte joprojām neļauj visur izmantot šos lētos elementus.

Ozona dezinfekcija

Šo metodi aktīvi izmanto uzņēmumi Eiropā un Ziemeļamerikā. Ozona savienojumi viegli tiek galā ar plašu kaitīgo vīrusu, baktēriju, sēnīšu un citu patogēnu klāstu. Ja mēs runājam par sarežģītām sistēmām notekūdeņu dezinfekcijai, tad šo metodi var saukt par galīgo vai apdari. Ozonēšanas laikā šķidrums jau tiek rūpīgi filtrēts un apstrādāts, izmantojot citas fizikālās un ķīmiskās attīrīšanas metodes. Starp šīs metodes izmantošanas negatīvajiem aspektiem var atzīmēt šīs skābekļa modifikācijas slikto šķīdību ūdenī, komponentu eksplozijas risku un paaugstinātu izdalīto toksīnu līmeni. Blakusprodukti, kas parādās tīrīšanas procedūras rezultātā, var kaitēt cilvēkiem un videi.

Ierīces shēma vienlaikus sastāv no sešiem galvenajiem blokiem. To pilns saraksts ir sniegts zemāk:

1. Ozona ģeneratori. Tie atrodas tieši primārās apstrādes tvertnes priekšā. Nodrošiniet šo elementu citiem blokiem.
2. Nodaliņi primārajai un sekundārajai ozonēšanai.
3. Bloķētradušos dūņu uzkrāšanās.
4. Īpašs smilšu filtrs. Parasti atrodas starp primāro un sekundāro ozonēšanas nodalījumu.
5. UV apstrādes iekārta.
6. Sorbcijas filtrs.

Fizikāli ķīmiskās dezinfekcijas metodes

Kopumā var teikt, ka dažāda veida šķidruma iedarbības kvalitātes līmenis bieži paaugstinās, ja tiek pievienotas jebkādas vielas un elementi, kuriem ir nepieciešamās baktericīdas īpašības. Dažkārt speciālā notekūdeņu dezinfekcijas iekārtā tiek izmantota arī tiešā elektriskā strāva. Izdalījumi lieliski saskaras ar šķidrumā esošajiem vīrusiem un baktērijām. Dažu ķīmisko elementu pievienošana ūdenim, kas tiek pakļauts pastāvīgai elektriskās strāvas iedarbībai, var izraisīt molekulu sadalīšanos jonos. Eksperti šo tīrīšanas metodi klasificē kā fizikāli ķīmisko.

Efektīva patogēno mikroorganismu šūnu iznīcināšana tiek panākta, piedaloties pašiem vīrusiem un baktērijām šūnu disociācijas procesā. Bieži tiek veikta arī ūdens hidrolīze un jonizācija. Karsējot šķidrumu, var izsekot arī fizikālo un ķīmisko metožu kopīgajam darbam. Lai nodrošinātu vislabāko notekūdeņu dezinfekcijas līmeni, augsta temperatūra tiek kombinēta ar noteiktu sastāvdaļu, piemēram, vienkāršu ziepju vai sārmu, pievienošanu. Sarežģītākos gadījumos jau tiek izmantoti speciāli dezinfekcijas līdzekļi, kas izstrādāti un pārbaudīti laboratorijās.

Biocenožu izmantošana tīrīšanai

Salīdzinoši jauna metode. Notekūdeņu dūņu dezinfekcija notiek anaerobo un aerobo baktēriju dēļ, kuras baro dažādi bioloģiskie piesārņotāji. Īpaši fermenti ļauj sadalīt patogēnos mikroorganismus vienkāršos ķīmiskos savienojumos. Pēc tam baktērijas absorbē visas atrastās organiskās vielas. Speciālisti mākslīgi audzē šādu "tīrītāju" kultūras, radot piemērotus apstākļus to pastāvēšanai un pavairošanai. Baktēriju dzīvotne ir pēc iespējas tuvāka dabiskajai. Parasti šo metodi izmanto vienu no pēdējām, kad ūdens jau ir pietiekami apstrādāts ar ultravioleto starojumu, hlorēšanu, ozonēšanu vai ultraskaņu.

Ir vienkārši neiespējami izvēlēties labāko tīrīšanas metodi, kas būtu uzskatāma par universālu. Lielākoties viss ir atkarīgs no dezinficētā ūdens konkrētā mērķa, kā arī ķīmisko un bakterioloģisko laboratorisko analīžu rezultātiem. Būtībā tiek izvēlētas divas vai trīs visefektīvākās metodes. Interesanta nianse ir arī tā, ka baktērijas un vīrusi ar laiku var pielāgoties un kļūt imūni pret noteiktām ietekmēm. Tāpēc eksperti regulāri ņem notekūdeņu paraugus un pārbauda, vai tie ir pietiekami attīrīti no patogēniem mikroorganismiem.