4.3. Обеззараживание сточных вод

Согласно «Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» сточная вода, поступающая в водоем, не должна содержать патогенных микроорганизмов и вирусов. В сооружениях механобиологической очистки содержание бактерий группы кишечной палочки снижается на 90–95%. Для полного обеззараживания сточных вод применяют хлорирование, озонирование, ультрафиолетовое облучение.

Хлорирование. Обеззараживание сточной воды соединениями хлора достигается за счет окисления веществ, входящих в состав цитоплазмы, и гибели клеток. Наиболее широко применяют хлорную известь, хлор и его производные. Количество активного хлора, вводимого на единицу объема сточной воды, называется дозой хлора. Доза хлора подбирается таким образом, чтобы содержание бактерий группы кишечной палочки в воде, сбрасываемой в водоем, не превышало 1000 кл./дм³. Доза остаточного хлора при этом должна составлять не менее 1,5 мг/дм³ при продолжительности контакта 30 мин и не менее 1 мг/дм³ при продолжительности контакта 60 мин.

Требуемые дозы хлора в каждом конкретном случае устанавливаются экспериментально. Для обеззараживания сточной воды после механической очистки доза хлора составляет около 10 г/м³, после полной и неполной биологической – около 3 и 5 г/м³ соответственно.

Установка для хлорирования жидким хлором включает хлора-торную, смеситель, контактные резервуары. Жидкий хлор находится в контейнерах под давлением, после испарения он проходит фильтр и в газообразном состоянии поступает в дозатор. Для обеззараживания сточных вод гипохлоритом натрия применяют электролизные установки. Из технической соли в электролизере получают хлор, а при его взаимодействии со щелочью – гипохлорит натрия.

Обработка сточной воды гипохлоритом натрия и жидким хлором практически равноценна по стоимости, обеззараживание хлорной известью – в 1,5–2 раза дороже.

После смешивания сточной воды с хлорсодержащими агентами она поступает в контактные резервуары. Они предназначены для обеспечения расчетной продолжительности контакта очищенных сточных вод с хлором или гипохлоритом натрия. Конструктивно они не отличаются от первичных отстойников. Осадок, выпадающий в контактных резервуарах, имеет влажность 96%, его можно обезвоживать без предварительной стабилизации.

Обеззараживание сточных вод хлорированием имеет два существенных недостатка:

1) такая обработка не обеспечивает необходимой эпидемической безопасности в отношении вирусов;

2) образуются хлорамины и хлорорганические соединения (диоксины), обладающие высокой токсичностью, мутагенностью, канцерогенностью. Они способны аккумулироваться в донных отложениях, тканях гидробионтов и в конечном счете попадать в организм человека.

Озонирование. Озон обладает высокой бактерицидной активностью и обеспечивает надежное обеззараживание воды даже по отношению к спорообразующим бактериям. Благодаря сильной окислительной способности озон разрушает клеточные мембраны и стенки. Кроме того, обработка озоном дает возможность получить более высокую степень очистки воды за счет окисления биостойких загрязнений и обезвреживания токсичных соединений. Эффект озонофлотации позволяет отказаться от применения фильтров доочистки перед озонированием и снизить затраты на проведение доочистки воды.

Токсикологическая оценка озонирования свидетельствует об отсутствии негативного воздействия обеззараженной воды на организм человека и теплокровных животных.

Основными факторами, сдерживающими широкое использование озона, являются его высокая себестоимость и малая степень использования озона (50–70%) в существующих конструкциях смесителей. Совершенствование озонаторных установок и технологии озонирования способствует более широкому распространению обеззараживания и доочистки сточных вод методом озонирования. В частности, на очистных сооружениях г. Могилева смонтирована пилотная установка для доочистки и обеззараживания стоков методом озонирования.

Ультрафиолетовое обеззараживание. В отличие от предыдущих методов обеззараживания применение бактерицидного облучения не требует введения в воду реактивов, не влияет на вкус и запах воды, не оказывает токсичного влияния на водные организмы и не приводит к образованию вредных химических соединений.

Основным ограничением в использовании УФ-установок для обеззараживания сточных вод является невысокая проникающая способность УФ-лучей даже в прозрачной воде, а в загрязненных водах она быстро затухает.