19. Методы обеззараживания сточных вод, достоинства и недостатки. Перспективные методы обеззараживания.

Обез­зараживание очищенных сточных вод производится с целью уничтоже­ния оставшихся в них патогенных бактерий и устранения опасности зара­жения водоема.

Способы обеззараживания сточных вод можно разделить на четыре основные группы:

– термические;

– химические с помощью сильных окислите­лей;

– олигодинамические (воздействие ионов благородных металлов);

– физи­ческие (с помощью ультразвука, радиоактивного излучения, ультрафиоле­товых лучей).

Широко применяется в качестве окислителя хлор, однако сущест­вуют и другие окислители: диоксид хлора; озон; марганцевокислый калий; пероксид водорода; гипохлорит натрия и кальция.

В практике могут использоваться хлор-газ; диоксид хлора; гипохлорит натрия и гипохлорит кальция. Хлорная из­весть применяется незначительно и только для малых количеств сточных вод.

В ряде случаев применяются комбинированные методы обеззараживания воды, включаю­щие в различных сочетаниях перечисленные выше методы.

Тем неменее из всех перечисленных методов наиболее распространен метод хлорирования воды. Связано это с тем, что этот метод давно предложен, хорошо изучен, легко осуществим и дешев. Для достижения бактерицидного действия необходим контакт хлора с водой в пределах 30 минут, доза хлора зависит от степени загрязнённости исходной воды (~1 -3 мг/л). Концентрация остаточного хлора должна лежать в пределах 0,3-0,5 мг/л.

Однако при обеззараживании СВ следует учитывать, что обеззараживаемая вода содержит некоторое количество остаточных органических загрязнений. Из-за этого при хлорировании возможно образование хлорорганики – хлораминов, хлороформа, хлорфенола, хлорбензола. Данные вещества, попадая в водоём, имеют свойство накапливаться в организмах гидробионтов, вызывая их гибель, мутацию, или при употреблении их человеком, заболевание последнего (провоцируют рак, поражение печени).

Кроме того сам хлор обладает токсичным действием в отношении гидробионтов.

Известно так же, что хлор малоэффективен для борьбы с вирусами, спорообразующими бактериями, цистами простейших и гельминтами.

Озонирование. Наиболее распространенным химическим методом обеззараживания воды с использованием соединений кислорода является озонирование. Озон обладает высокой бактерицидной активностью и обеспечивает надежное обеззара­живания воды даже по отношению к спорообразующим бактериям. Обработка сточных вод озоном на заключительном этапе позволяет получить более высокую степень очистки и обезвредить различ­ные токсичные соединения. Исследования по токсикологической оценке озонирования показа­ли отсутствие негативного воздействия обеззараженной воды на организм теплокровных животных и человека.

Основные факторы, сдерживающие и затрудняющие широкое ис­пользование озона, обусловлены относительно высокой его себестоимо­стью, что определяется невысоким качеством озонаторных установок промышленного типа, пропускной способностью 10-50 кг/ч и малой степенью использования (50 - 70%) озона в существующих конструкциях смесителей с водой.

Ультрафиолетовое обеззараживание. Предлагаемый способ не требует введения в воду химических реагентов, не влияет на вкус и запах воды и действует не только на бактериальную флору, но и бактериальные споры. Бактерицидное облучение действует почти мгновенно и, следовательно, вода может сразу же поступать непосредственно в систему оборотного водоснабжения или в водоем. Из числа возможных альтернатив хлорирования в технологической схеме очистки сточных вод предпочтение можно отдать применению ультрафиолетовых лучей, так как дезинфекция с их помощью не оказывает токсического влия­ния на водные организмы и не приводит к образованию вредных для здо­ровья химических соединений.

Эффект обеззараживания основан на воздействии ультрафиолето­вых лучей с длиной волны 200-300 нм на белковые коллоиды и ферменты протоплазмы микробных клеток. Обработан­ная ультрафиолетовым излучением вода должна иметь достаточную про­зрачность, поскольку в загрязненных водах интенсивность проникновения УФ-лучей быстро затухает, что ограничивает использование УФ установок для обеззараживание сточных вод.

Установки УФ-обеззараживания комплектуются ртутными лампа­ми двух типов: высокого и низкого давления.

Исследования показали, что для обеззараживания воды могут быть использованы аргон-ртутные лампы низкого давления (так называе­мые "бактерицидные") и ртутно-кварцевые лампы высокого давления.

Немаловажное значение при обработке воды бактерицидными лампами является сопротивляемость бактерий воздействию излучения. На­ходящиеся в воде микроорганизмы обнаруживают различную сопротив­ляемость действию бактерицидных лучей.

Коэффициент сопротивляемости облучаемых бактерий характери­зует количество бактерицидной энергии и зависит от вида бактерий. Эф­фект обеззараживания воды определяется по количеству оставшихся в жи­вых бактерий кишечной палочки.

Применение источников бактерицидного излучения для обеззара­живания воды возможно как при размещении их в воздухе над свободной поверхностью облучаемой воды, так и при погружении в воду в кварцевых чехлах, защищающих лампы от влияния температуры воды.