Обеззараживание сточных вод: наиболее часто используемые методы

Сточные воды – это потенциально опасная среда, зараженная патогенными микробами и химическими веществами, имеющими органическое и неорганическое происхождение. Поэтому достаточно актуальной проблемой является обеззараживание сточных вод.

Вода – это, безусловно, источник жизни. Но загрязненная вода представляет собой огромную опасность для здоровья людей, а также, для растений и животных. Основным источником загрязнения водоемов и грунтовых вод являются отработанные сточные воды.

Их принято делить на две группы:

• Производственные стоки;
• Стоки хозяйственно-бытового происхождения.

В любых стоках содержится огромное количество микробов, среди них есть и безвредные для здоровья человека, и те, которые представляют серьезную опасность. Нужно заметить, что именно в бытовых стоках содержится большое количество разнообразных микроорганизмов.

В промышленных стоках микробов, как правило, меньше, но зато в них содержится большое количество разнообразных неорганических и органических веществ, губительно действующих на окружающую среду.

ВАЖНО! Отсутствие эффективного очищения стоков от вредных веществ и болезнетворных бактерий может привести к развитию эпидемий, так как инфекционные заболевания легко распространяются через воду.

В настоящее время используются разные методы дезинфекции стоков, это:

• Озонирование;
• Хлорирование;
• Облучение ультрафиолетом.

Эти методы могут применяться, как по отдельности, так и в комплексе. Применение современных методов дезинфекции и очистки сточных вод позволяют добиться значительного снижения бактериального загрязнения и повысить качество воды, сбрасываемой в водоемы.

Дезинфекция стоков хлорированием

Данный метод обеззараживания воды является одним из наиболее применяемых. Такая распространенность объясняется достаточно высокой эффективностью, дешевизной и доступностью.

Однако хлорирование сточных вод имеет и массу недостатков.

Одним из существенных доводов против применения этого метода является недостаточная активность хлора в отношении вирусов. После проведения очистки воды остаются потенциально опасными с точки зрения распространения энтеровирусных заболеваний.

Еще одним серьезным аргументом против использования хлора, является способность этого галогена образовывать различные хлорорганические соединения, в том числе хлороформ, бромдихлорметан, хлорфенол, четыреххлористы углерод и пр. Попадая в естественные водоемы, эти вещества негативно сказываются на существовании водных обитателей.

Более того, хлорорганические соединения способны накапливаться в илистых отложениях, водорослях и планктоне. В конечном итоге, проходя по пищевой цепочке, эти вредные соединения могут попасть в организм человека.

Кроме того, существенным недостатком данного метода является высокая степень токсичности самого реагента, то есть жидкого хлора. При перевозке запасов данного реагента, организации его хранения на складах и использовании, требуется соблюдение мер особой осторожности.

Особую опасность представляют очистные сооружения сточных вод в больших городах, на которых вынуждено создаются большие запасы реагента. В случае возникновения аварии в хранилище жидкого хлора возникает серьезная угроза жизни горожан.

Дезинфекция стоков с применением брома и йода

В качестве дезинфицирующего вещества могут применяться соединения йода и брома, которые имеют высокую окислительную активность. Образующиеся при контакте с водой бромамины имеют высокую бактерицидность и способны уничтожать вирусы, в отличие от соединений хлора.

В настоящий момент бромамины используются при дезинфекции воды, используемой в бассейнах, а соединения йода применяют в закрытых системах, в частности в системах жизнеобеспечения, используемых на космических станциях.

Однако использование данного метода не получило широкого распространения. Во-первых, из-за высокой стоимости реагентов, во-вторых, из-за возможности образования производных веществ, имеющих токсичное действие.

Дезинфекция стоков при помощи озона

Этот метод получил распространения в США и в некоторых странах Европы, в частности во Франции. Озон  используется для обеззараживания питьевой воды и стоков. Этот газ обладает более выраженными бактерицидными свойствами, чем хлор, кроме того, он способствует очищению воды от спор грибков и вирусов.

Данный метод дезинфекции достаточно эффективен, если использовать его на последней стадии очистки. То есть стоки должны сначала пройти через фильтры и стадию физико-химической очистки, которые обеспечат снижение количества взвешенных частиц.

Однако метод озонирования не лишен недостатков, к ним следует отнести:

• Плохую растворимость озона в воде;
• Высокую взрывоопасность и токсичность самого реагента;
• Возможность образования побочных продуктов с высокой степенью токсичности.

Дезинфекция стоков с применением других веществ

Проводить биологическую очистку сточных вод можно и использованием других химических веществ. Например, иногда применяется перманганат калия, который в обиходе часто называют марганцовкой.

Этот реагент губительно действует на вирусы и микробы, однако при использовании быстро образует соединения с различными веществами, что существенно снижает его дезинфицирующие свойства.

Неплохими обеззараживающими качествами обладает и пероксид водорода. При его действии не образуется токсичных веществ, поэтому он является экологически безопасным. Однако эффективная очистка с использованием данного реагента возможна только при его высоких концентрациях, что значительно повышает стоимость очистки.

Еще одним достаточно эффективным, но дорогим методом очистки является использование ионов меди и серебра, обладающих высоким бактерицидным действием.

Дезинфекция стоков с применение ультрафиолета

Все описанные выше методы дезинфекции являются химическим воздействием. Из физических же методов наибольшее распространение получило воздействие ультрафиолетом.

Данная методика имеет следующие преимущества:

• Ультрафиолет губительно действует на бактерии, вирусы и споры грибков
• Процесс дезинфекции происходит путем прохождения фотохимических реакций в клетках микроорганизмов, поэтому такое воздействие не оказывает на качество воды.
• При воздействии на стоки ультрафиолетом не образуются токсические соединения, которые негативно сказываются на обитателях водоемов.
• Для обеззараживания воды достаточно кратковременного воздействия УФ лучей, причем осуществляться оно может в проточном режиме.
• Использование данного метода выгодно с экономической точки зрения, так как обходится дешевле, чем проведение хлорирования или озонирования.
• Установка для УФ излучения достаточно компактна, поэтому применение этого метода не требует больших площадей. Кроме того, нет необходимости организовывать склады для хранения опасных для здоровья людей реагентов.

Сегодня созданы высокоэффективные установки, способные выдавать ультрафиолетовое излучение различной степени интенсивности. Причем наличие чувствительных датчиков позволяет автоматически менять настройки установки в зависимости от качества воды, поступающей на очистку.

Выводы

Как видно из вышесказанного, физические методы дезинфекции стоков более экологически безопасны и экономически выгодны, чем химические. Однако нельзя недооценивать тот факт, что с течением времени микроорганизмы вырабатывают устойчивость к различным воздействиям.

Так, по данным ученых только за последние 20 лет устойчивость бактерий и вирусов к хлору возросла в 6 раз, а к ультрафиолету – в 4 раза. Поэтому современные дезинфицирующие установки оказывают комбинированное воздействие на обрабатываемую среду.

К примеру, сейчас выпускается установка, которая проводит уф обеззараживание сточных вод, дополненное воздействием ультразвуковых волн. При воздействии такой установки в воде практически на сто процентов уничтожается вся патогенная микрофлора. Также, имеются установки для дезинфекции стоков, в которых используются одновременно физические и химические методы воздействия.