Szennyvíz fertőtlenítés: módszerek és jellemzőik

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Jelenleg nincs egyetlen univerzális módszer. A megfelelő szennyvízfertőtlenítési módszer kiválasztása az előzetes laboratóriumi vizsgálatok eredményeitől függ. Különféle módszereket alkalmaznak a magán-, ipari és nyilvános csatornákban.

Szükséges tisztítási fok

Bizonyos esetekben elegendő a vizet műszaki szintre szűrni. Egyes iparágak lehetővé teszik a tisztítási mechanizmusok egyszerűsítését. Ez általában olyan gyárakban fordul elő, ahol a biológiai szennyezettség szintje nem kritikus. A kezdeti szűrési eljárások a tárgytól és a víz végső céljától függetlenül általában azonosak. A különbségek csak az utolsó szakaszban kezdődnek, amikor a kívánt tisztítási fokot meghatározták.

Például manapság nagyon eltérő követelmények vonatkoznak a szennyvíz fertőtlenítésére a háztartási szennyvíz és a természetes forrásokból származó folyadék tiszta ivóvízzé alakításakor. Itt már számos kötelező egészségügyi szabályt és normát betartanak. Általában az eljárás sokkal bonyolultabbá és drágábbá válik. Emiatt minden város vagy ipari takarításAz állomásnak saját laboratóriuma van, ahol a szakemberek rendszeresen ellenőrzik a vízszűrés minőségét.

Tényleges módszerek

Az eljárások célja a tömeges fertőző betegségek kockázatának csökkentése, valamint az emberek egészségére gyakorolt negatív hatás előfeltételeinek megszüntetése. A szennyvíz fertőtlenítésének minden módszere négy nagy csoportra osztható.

1. Fizikai tisztítás. Magában foglalja az elektromágneses sugárzás vagy elektromosság által okozott víznek való kitettséget.
2. Vegyi tisztítás. A fő munka különféle elemek és kapcsolatok bevezetésén keresztül történik.
3. Fizikai-kémiai tisztítás. Ez magában foglalja az egyesített szűrési módszerek használatát.
4. Biológiai kezelés. Természetes és mesterséges biocenózis módszereivel bemutatva.

Ahogy a gyakorlat azt mutatja, a különböző tisztítási módszerek egymást követő alkalmazása mutatja a legnagyobb hatékonyságot. Szükség esetén nemcsak magát a vizet fertőtlenítjük, hanem a vele közvetlenül érintkező tárgyakat is, például sebészeti berendezéseket, anyagokat és készülékeket az élelmiszeriparban és a biokémiai iparban. Technikai igényekhez szigorúbb tisztítási módszerek is megengedettek.

Fizikai sugárfertőtlenítés

Az opciók ezen csoportja meglehetősen egyszerűnek és olcsónak tekinthető. A leggyakrabban használt infravörös és ionizáló készülékek, valamint UV-sugárzók. A szennyvíz fertőtlenítése az utolsó segítségévelAz ilyen típusú berendezések közvetlenül befolyásolják a folyadékban élő mikroorganizmusok DNS-ét. Az ultraibolya sugárzás az emberi szem számára láthatatlan, azonban a körülbelül 255 nm hullámhosszúságú hullámok irányított becsapódása elpusztítja az összes potenciálisan veszélyes baktérium és vírus szerkezetét.

Ennek a módszernek az egyik előnye a negatív maradványhatások hiánya. A berendezések alacsony költsége oda vezetett, hogy ez a tisztítási módszer az egyik legnépszerűbb lett az iparágban. Egyes esetekben a szennyvíz UV-fertőtlenítését közvetlen napfénynek való kitettséggel kombinálják. A szabadtéri tavakban a kényszerszellőztetés a mikroorganizmusok szaporodásának megállítását és elpusztítását is segíti.

Az infravörös sugárzás közvetett módszernek számít, mivel nincs baktériumölő hatása. A folyékony fertőtlenítés a fizikai tárgyak felmelegedése és a szennyeződések különféle felhalmozódása miatt következik be. Az ionizáló sugárzást csak olyan helyzetekben alkalmazzák, amikor más lehetőségek nem hozzák meg a kívánt eredményt. A módszer nagyon drága és nehezen használható.

A szennyvíz ultraibolya fénnyel történő fertőtlenítésének jellemzői

E módszer példáján figyelembe veheti a fő telepítési eszközt és a használati elvet. Bármely változatban van egy fő egység - ultraibolya kamera vagy fertőtlenítő kamra. A készülék belsejében meghatározott frekvenciájú spektrális elektromágneses hullámok keletkeznek. A kamra anyaga rozsdamentes acél, amely alkalmasélelmiszeriparban való felhasználás. Maguk az előtétek az úgynevezett elektronikus előtétszekrényekben találhatók. Az automatizálást a vezérlőegység biztosítja, a kvarcburkolatok vegyszeres mosóegysége pedig a zavartalan működésért felel.

A szennyvíz fertőtlenítésére szolgáló UV-berendezés szinte minden esetben alkalmas. A zavaros és erősen szennyezett folyadék azonban valamivel rosszabbul tisztítható. Az ilyen vizet előzetesen más módszerekkel készítik elő ultraibolya sugárzással történő későbbi kezeléshez. A folyadék előzetes tisztítása különböző mechanikai zárványoktól, színes elemektől, gombáktól és sejtfalaktól lehetővé teszi az UV-expozíció hatékonyságának növelését. Ennek a feldolgozási módszernek a környezetbarátsága és biztonságossága biztonságossá teszi a folyadékot emberi fogyasztásra, mivel a kémiai és érzékszervi jellemzők változatlanok maradnak.

Egyéb fizikai tisztítási módszerek

Az alábbi lehetőségeket gyakran kombinálják a szennyvíz ultraibolya fertőtlenítésével. Az egyéb fizikai tisztítási módszerek között megtalálhatók a termikus hatások, a magas és ultramagas frekvenciájú elektromos áramok, valamint az ultrahang. Ez utóbbi például tönkreteszi a vírusok és baktériumok sejtmembránját az alkalmazott jel nagy rezgési frekvenciája miatt. Az ultrahangos egységek vízhez adott baktériumölő szerekkel kombinálva működnek a leghatékonyabban.

A következő módszer mindenki számára ismerős háztartási szinten: a hőhatás úgy működik, hogy egyszerűen felforraljuk a vizet egy vízforralóban. Az összes lehetséges mikroorganizmus teljes halála csak azután következik be30-40 percig forrásban lévő folyadékban. Ez a módszer azonban pénzügyi szempontból túl költséges. Nagy mennyiségű víz felmelegítéséhez sok energia kell. A vírusok, baktériumok és spóráik rövid ideig sikeresen túlélnek forrásban lévő vízben.

A nagy és ultra-nagy vezetőképességű elektromos árammal működő berendezések működése sok tekintetben hasonló az előző módszerhez. Itt ugyanígy a patogén mikroorganizmusokra is hatással van a folyadék felmelegítése. Az ilyen típusú szennyvíz fertőtlenítő berendezés úgy működik, mint egy hagyományos mikrohullámú sütő. Az elektromágneses mező rezgésének ultra-nagy frekvenciája hátrányosan befolyásolja a baktériumok és vírusok sejtszerkezetét.

Kémiai fertőtlenítési módszerek

Számos olyan elem létezik, amely nagy hatékonysággal elpusztíthat minden folyadékban élő szerves anyagot. Ide tartoznak a bróm és jód, az ózon és a hidrogén-peroxid vegyületei. Elsősorban azonban a szennyvíz klóros vegyszeres fertőtlenítése jut eszünkbe. Ezt az anyagot sokkal gyakrabban használják, mint másokat. Használható klórgáz, kalcium- vagy nátrium-hipoklorit, klór-dioxid, bróm-klorid, nirtán, klóramin vagy fehérítő. A fő probléma az, hogy mindezen anyagok károsak az emberi szervezetre. Emiatt a klór alkalmazása után további vízfertőtlenítésre van szükség.

Kíméletes tisztítást is választhat. Az emberre legkevésbé káros klór-dioxidjobban megbirkózik a vírusok és baktériumok pusztításával, mint az analógok. Ha az ivóvíz fertőtlenítésére szolgáló egyéb elemekről, vegyületekről beszélünk, akkor csak a kálium-permanganátra, perecetsavra és hasonló kémiai fertőtlenítőszerekre gondolhatunk. A nagyon gyenge baktericid tulajdonságok azonban nem teszik lehetővé, hogy versenyezzenek a klórral és származékaival. Néha bizonyos fémeket használnak, például rézvegyületeket és ezüstöt. Baktericid tulajdonságú ionokat képesek felszabadítani. A fémfertőtlenítés hatékonysága meglehetősen alacsony, ezért a módszert csak kiegészítőként alkalmazzák.

A jód és bróm használatának jellemzői

A fenti baktériumölő szereket régóta használják különféle orvosi alkalmazásokban. Ennek ellenére ugyanaz a jód önmagában rosszul oszlik el a folyadékokban, ezért szükséges ennek az elemnek a szerves vegyületeit használni a szennyvíz tisztításához és fertőtlenítéséhez. Az eljárás után nagyon specifikus szag marad. Emiatt a jódot csak műszaki vízhez célszerű használni, ivóvízhez nem. Nagy ipari mennyiségekben az ilyen vegyületek alkalmazása alacsony eloszlásuk miatt nem praktikus. A jód nem ellenáll a napfénynek, és nem lép reakcióba az ammóniával, mint a klór.

A bróm kedvezőbb megvilágításban jelenik meg. Nem mérgező, mentes minden jellegzetes szagtól és teljesen ártalmatlan az emberre. A bróm minden előnyével együtt magasabb koncentrációt igényelazonos térfogatú folyadék a jódhoz képest. Az anyag oxidációja miatt magas baktericid teljesítmény érhető el. A szakértők bróm vagy jód hozzáadását tanácsolják olyan helyeken, ahol ugyanazt a vizet sokszor használják. A munka során képződő melléktermékek magas toxicitása még mindig nem teszi lehetővé mindenhol ezeknek az olcsó elemeknek a használatát.

Ózonos fertőtlenítés

A módszert aktívan alkalmazzák az európai és észak-amerikai vállalatok. Az ózonvegyületek könnyen megbirkóznak a káros vírusok, baktériumok, gombák és egyéb kórokozók széles skálájával. Ha a szennyvíz fertőtlenítésére szolgáló komplex rendszerekről beszélünk, akkor ezt a módszert végső vagy befejezőnek nevezhetjük. Az ózonozás során a folyadékot már alaposan kiszűrik és más fizikai és kémiai tisztítási módszerekkel dolgozzák fel. A módszer alkalmazásának negatív vonatkozásai között megjegyezhető az oxigén ezen módosulásának rossz oldhatósága a vízben, az összetevők felrobbanásának veszélye és a felszabaduló toxinok megnövekedett szintje. A tisztítási eljárás eredményeként megjelenő melléktermékek károsíthatják az embert és a környezetet.

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

1. Ózongenerátorok. Közvetlenül az elsődleges kezelőtartály előtt helyezkednek el. Adja meg ezt az elemet más blokkoknak.
2. Rekeszek az elsődleges és másodlagos ózonozáshoz.
3. Block fora keletkező iszap felhalmozódása.
4. Speciális homokszűrő. Általában az elsődleges és a másodlagos ózonozó rész között található.
5. UV feldolgozó egység.
6. Szorpciós szűrő.

A fertőtlenítés fizikai-kémiai módszerei

Általánosságban elmondható, hogy a folyadékra gyakorolt különféle hatások minőségi szintje gyakran emelkedik bármely olyan anyag és elem hozzáadása miatt, amelyek rendelkeznek a szükséges baktericid tulajdonságokkal. Néha egyenáramot is használnak egy speciális szennyvízfertőtlenítő egységben. A váladék kiválóan érintkezik a folyadékban lévő vírusokkal és baktériumokkal. Bizonyos kémiai elemek hozzáadása állandó elektromos áramnak kitett vízhez a molekulák ionokká történő disszociációját okozhatja. A szakértők ezt a tisztítási módszert a fizikai-kémiai módszerek közé sorolják.

A kórokozó mikroorganizmusok sejtjeinek hatékony elpusztítása a vírusok és baktériumok részvételével érhető el a sejt disszociációs folyamatában. Gyakran előfordul a víz hidrolízise és ionizálása is. A fizikai és kémiai módszerek együttes munkája folyadék felmelegítésénél is nyomon követhető. A szennyvíz legjobb fertőtlenítése érdekében a magas hőmérsékletet bizonyos összetevők, például egyszerű szappan vagy lúg hozzáadásával kombinálják. Bonyolultabb esetekben már speciális, laboratóriumban kifejlesztett és tesztelt fertőtlenítőszereket használnak.

Biocenózisok használata tisztításhoz

Viszonylag új módszer. A szennyvíziszap fertőtlenítése anaerob és aerob baktériumok hatására történik, amelyeket különféle biológiai szennyeződések táplálnak. 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 baktériumok élőhelye a lehető legközelebb van a természeteshez. Általában ezt a módszert az utolsók között alkalmazzák, amikor a vizet már kellőképpen kezelték ultraibolya sugárzással, klórozással, ózonozással vagy ultrahanggal.

Egyszerűen lehetetlen kiválasztani a legjobb, univerzálisnak tekinthető tisztítási módszert. Többnyire minden a fertőtlenített víz konkrét rendeltetésétől, valamint a kémiai és bakteriológiai laboratóriumi vizsgálatok eredményeitől függ. Alapvetően két vagy három leghatékonyabb módszert választanak ki. Érdekes árnyalat az is, hogy a baktériumok és vírusok idővel alkalmazkodhatnak és immunissá válhatnak bizonyos hatásokkal szemben. Ezért a szakértők rendszeresen mintákat vesznek a szennyvízből, és ellenőrzik, hogy kellő mértékben megtisztult-e a kórokozó mikroorganizmusoktól.