16. Условия и методы обеззараживания хозяйственно-бытовых сточных вод.

Обеззараживание - заключительный этап очистки сточных вод. В связи с риском внесения в водные объекты патогенных бактерий и вирусов перед сбросом в водные объекты очищенные сточные воды обязательно обеззараживаются. В качестве обеззараживающего агента чаще всего используют хлор как газообразный, так и в виде хлорной извести. Большие перспективы имеет метод электролиза для получения активного хлора на станциях очистки сточных вод. Однако у метода хлорирования сточных вод есть серьезные гигиенические и экологические ограничения. При хлорировании в сточной воде образуются стойкие хлорорганические соединения в концентрациях, токсичных для человека и водной биоты, поэтому необходимо большое разбавление при спуске в водный объект. Губительное действие на биоту водного объекта оказывает остаточный хлор. Немаловажна и высокая взрывоопасность складов жидкого хлора. В последнее десятилетие в практику обеззараживания внедряется метод ультрафиолетового облучения (УФО). УФО оказывает выраженное бактерицидное действие, при этом не вызывает образования опасных продуктов трансформации химических веществ в воде. При ультрафиолетовом обеззараживании сточных вод отсутствует пролонгированный бактерицидный эффект, который мог бы оказывать неблагоприятное воздействие на биоту водного объекта. Однако ультрафиолетовое излучение в дозах, обеспечивающих биоцидное действие, так же, как хлорирование и озонирование, не гарантирует эпидемическую безопасность воды в отношении возбудителей паразитологических болезней. Гигиеническая эффективность и надежность обеззараживания обеспечиваются лишь при определенном качестве сточных вод. Ультрафиолетовое излучение должно применяться только для обеззараживания сточных вод, прошедших полную биологическую очистку или доочистку.

При использовании в качестве обеззараживающего агента озона сточные воды характеризуются высокими органолептическими показателями, однако они часто не отвечают гигиеническим требованиям эпидемической безопасности. Кроме того, этот метод обеззараживания требует существенных финансовых затрат.

Обезвреживание и утилизация осадка. Осадок (ил) городских сточных вод, выпадающий в первичных отстойниках, имеет влажность 92-96%. Сухой остаток на 70-80% состоит из органических веществ, поэтому он не подсыхает, легко загнивает, распространяет зловоние, привлекает насекомых. В 1 г сырого осадка содержатся миллиарды сапрофитных бактерий, много жизнеспособных яиц гельминтов, патогенной микрофлоры. Избыточный активный ил из вторичных отстойников обладает такими же неблагоприятными свойствами и имеет влажность 99,2-99,6%. Для уменьшения объема его направляют в уплотнитель, где влажность ила снижается до 97-98%.

Обезвреживание ила является обязательным элементом системы очистки сточных вод. Для этого необходима минерализация органических веществ различной химической природы путем сбраживания с помощью сапрофитной микрофлоры, присутствующей в осадках. Сбраживание может осуществляться анаэробным и аэробным путем. На больших станциях происходит анаэробное сбраживание ила в метантенках.

Метантенк - железобетонный резервуар цилиндрической формы с коническим дном. Ил на сбраживание поступает по трубе в верхнюю часть метантенка, переработанный осадок выпускается снизу по иловой трубе. Для ускорения переработки осадок перемешивается и подогревается с помощью пара или горячей воды. Метановое брожение осадка сточных вод проходит в две фазы. В 1-й фазе идет так называемое кислое брожение, осуществляемое анаэробными микроорганизмами, в результате которого образуется большое количество жирных кислот, аминокислот, спиртов, аммиака, сероводорода. Вторая фаза - деструкция образовавшихся в 1-й фазе кислот до углекислоты и метана с образованием большого количества карбонатов и гидрокарбонатов, изменяющих реакцию среды от нейтральной до щелочной. Эта фаза называется щелочным брожением. В результате этих процессов отмирает патогенная микрофлора.

На станциях производительностью до 50 000 м³/сут возможно использование аэробной стабилизации ила в сооружениях типа аэротенка. Аэрация осуществляется в течение 7-12 сут продуванием иловой смеси воздухом при его удельном расходе 1-1,5 м³/м³объема аэротенка.

Осадок, обработанный в метантенке или в аэробном стабилизаторе, не содержит коллоидных структур, благодаря чему хорошо отдает воду, не издает зловонного запаха, не привлекает насекомых. Для уменьшения объема ила производится его обезвоживание на иловых площадках либо механическим или термическим способом. При соблюдении режима загрузки метантенка или аэробного стабилизатора сброженный осадок безопасен в эпидемическом отношении.

В ситуациях когда биологически очищенная вода содержит столько загрязнений, что водный объект не в состоянии принять такое количество, или когда она будет использована в системах технического водоснабжения, применяются дополнительные методы обработки сточных вод, которые получили название доочистки или третичной очистки. Доочистка (третичная очистка) сточных вод - это комплекс методов и приемов, выходящих за пределы общепринятых этапов механической и биологической очистки сточных вод, направленных на достижение нормативного качества воды. Вода, полученная в результате доочистки сточных вод, восстановленная вода, должна соответствовать гигиеническим требованиям, предъявляемым к воде, используемой в системах технического водоснабжения.