Якогось єдиного універсального методу на даний момент не існує. Вибір відповідного способу знезараження стічних вод залежить від результатів попередніх лабораторних тестувань. Різні методи застосовуються в приватних, промислових і громадських стоках.
Необхідна ступінь очищення
У деяких випадках достатньо відфільтрувати воду до рівня технічної. Певні виробництва дозволяють спростити очисні механізми. Зазвичай це відбувається на фабриках, де рівень біологічного забруднення не має вирішального значення. Початкові фільтраційні процедури незалежно від об’єкта і підсумкового призначення води в цілому однотипні. Відмінності починаються лише у фінальній стадії, коли визначається необхідний ступінь очищення.
Наприклад, зовсім інші вимоги сьогодні пред’являються до знезараження стічних вод при перетворенні побутових стоків і рідини з природних джерел у чисту питну. Тут вже дотримується ряд обов’язкових санітарних правил і норм. В цілому процедура стає на порядок складніше і дорожче. З цієї причини у кожній міській або промислової очисної станції є власна лабораторія, фахівці якої регулярно відстежують якість фільтрації води.
Актуальні методи
Метою даних процедур є зниження ризику виникнення масових інфекційних захворювань, а також усунення передумов негативного впливу на здоров’я людей. Всі методи знезараження стічних вод можна розділити на чотири великі групи.
Як показує практика, найбільшу ефективність демонструє почергове застосування різних способів очищення. Якщо існує необхідність, то дезінфікується не тільки сама вода, але й предмети, які вступали з нею в безпосередній контакт, наприклад, хірургічне устаткування, матеріали і апарати харчової і біохімічної промисловості. Для технічних потреб допускається застосування більш жорстких методів очищення.
Фізична дезінфекція випромінюванням
Ця група варіантів вважається досить простий і недорогий в експлуатації. Найчастіше використовуються інфрачервоні та іонізуючі установки, а також УФ-випромінювачі. Знезараження стічної води з допомогою останнього з перерахованих типів обладнання безпосередньо впливає на ДНК мікроорганізмів, що мешкають в рідині. Ультрафіолетове випромінювання невидиме людському оку, проте, спрямований вплив хвиль з довжиною близько 255 нм руйнує структуру всіх потенційно небезпечних бактерій і вірусів.
З плюсів такого методу можна відзначити відсутність негативних залишкових ефектів. Дешевизна обладнання призвела до того, що цей спосіб очищення став одним з найбільш затребуваних в індустрії. У деяких випадках УФ-знезараження стічної води комбінується з впливом прямими сонячними променями. Примусова аерація у водоймах під відкритим небом також допомагає зупинити розмноження мікроорганізмів і знищити їх.
Інфрачервоне випромінювання вважається непрямим методом, оскільки не надає бактерицидного ефекту. Дезинфекцію рідини відбувається завдяки нагріванню фізичних предметів і різних скупчень забруднень. Іонізуюче випромінювання використовується тільки в тих ситуаціях, коли інші варіанти не приносять бажаного результату. Метод досить дорогий і складний у застосуванні.
Особливості знезараження стічної води ультрафіолетом
На прикладі даного способу можна розглянути основний пристрій установки і принцип використання. У будь-якому виконанні присутній головний блок — камера ультрафіолетова або камера знезараження. Всередині пристрою генеруються спектральні електромагнітні хвилі певної частоти. Матеріал камери представляє з себе нержавіючу сталь, яка придатна для використання в харчовій промисловості. Самі пускорегулюючі апарати розташовані в так званих шафах ЕПРА. Автоматизація забезпечується блоком системи контролю, а за безперебійну роботу відповідає блок хімічної промивки кварцевих чохлів.
УФ-установка знезараження стічної води підходить практично в усіх випадках. Однак каламутна і сильно забруднена рідина може очищатися дещо гірше. Таку воду попередньо готують іншими методами для подальшої обробки ультрафіолетовим випромінюванням. Попереднє очищення рідини від різних механічних включень, забарвлених елементів, грибків і клітинних стінок дозволяє підвищити ефективності УФ-впливу. Екологічність і безпеку даного способу обробки робить рідину безпечною для споживання людиною, оскільки хімічні та органолептичні характеристики залишаються незмінними.
Інші методи фізичного очищення
Наведені нижче варіанти нерідко поєднуються з ультрафіолетовим знезараженням стічних вод. Серед інших фізичних методів очищення виділяють тепловий вплив, електричні струми високої і надвисокої частоти, а також ультразвук. Останній, наприклад, за рахунок високої частоти коливань подається сигналу руйнує оболонки клітин вірусів і бактерій. Найбільш ефективно ультразвукові установки працюють в поєднанні з доданими у воду бактерицидними засобами.
Наступний метод знайомий всім на побутовому рівні: тепловий вплив працює при простому кип’ятіння води в чайнику. Повна загибель всіх можливих мікроорганізмів настає лише після 30-40 хвилин їх знаходження в киплячій рідини. При цьому цей спосіб занадто витратний з фінансової точки зору. Для нагріву великого об’єму води потрібно багато енергії. Віруси, бактерії та їхні спори здатні протягом невеликого проміжку часу успішно виживати в умовах киплячої води.
Функціонування установок електричних струмів високої та надвисокої провідності багато в чому нагадує попередній метод. Тут точно також виявляється вплив на патогенні мікроорганізми за допомогою нагрівання рідини. Установка знезараження стічної води подібного типу працює як звичайна МІКРОХВИЛЬОВА піч. Надвисокі частоти коливань електромагнітного поля негативно впливають на клітинну структуру бактерій і вірусів.
Хімічні методи дезинфекції
Існує велика кількість елементів, які б могли з високою ефективністю знищувати всю органіку, мешкає в рідині. До таким відносять сполуки брому і йоду, озон і перекис водню. Однак у першу чергу на розум приходить хімічне знезараження стічних вод хлором. Дана речовина застосовується набагато частіше за інших. У хід може піти газоподібний хлор, гіпохлорит кальцію або натрію, діоксид хлору, хлорид брому, ниртан, хлорамін або хлорне вапно. Основна проблема полягає в тому, що всі перераховані речовини наносять шкоди людському організму. З цієї причини вимагається додаткова дезінфекція води після застосування хлору.
Також допускається вибір щадною очищення. Найменш шкідливий для людини діоксид хлору справляється із знищенням вірусів і бактерій дещо гірше, ніж аналоги. Якщо говорити про інших елементах і з’єднаннях для знезараження стічної питної води, то можна згадати хіба що про перманганате калію, пероцтової кислоти і подібних хімічних дезинфекторах. Однак досить слабкі бактерицидні властивості не дозволяють їм конкурувати з хлором і його похідними. Інколи застосовуються певні метали, наприклад, сполуки міді і срібло. Вони здатні виділяти іони з бактерицидними властивостями. Ефективність знезараження металами досить низька, а тому спосіб використовується лише в якості додаткового.
Особливості застосування йоду і брому
Наведені бактерицидні агенти досить давно служать в різних медичних цілях. Тим не менш той же йод погано поширюється в рідинах самостійно, з-за чого доводиться використовувати при очищення та знезараження стічних вод органічні сполуки цього елемента. Після проведення процедур залишається вельми специфічний запах. З цієї причини доцільно застосовувати йод тільки для технічної води, але не для питної. У великих промислових обсягах такі з’єднання застосовувати непрактично через їх низьку поширюваності. Йод не має стійкості до сонячних променів і не вступає в реакцію з аміаком, як той же хлор.
Бром постає в більш вигідному світлі. Він не токсичний, не містить будь-якого характерного запаху і абсолютно нешкідливий для людей. При всіх його перевагах, бром вимагає застосування більш високих концентрацій на однаковий обсяг рідини порівняно з йодом. Високі бактерицидні показники досягаються завдяки окислення речовини. Фахівці радять додавати бром або йод в тих місцях, де одна і та ж вода використовується багато разів. Високі показники токсичності утворюються в ході роботи побічних продуктів все ж не дозволяють застосовувати ці недорогі елементи повсюдно.
Озонове знезараження
Метод активно використовується підприємствами в Європі та Північній Америці. Озонові з’єднання без особливих зусиль справляються з широким спектром шкідливих вірусів, бактерій, грибків та інших патогенних мікроорганізмів. Якщо ж говорити про комплексні системи знезараження стічних вод, то цей метод можна назвати завершальним або фінішним. Під час озонування рідина вже ретельно відфільтрована і оброблена за допомогою інших фізичних і хімічних способів очищення. Серед негативних моментів застосування такого методу можна відзначити погану розчинність даної модифікації кисню у воді, ризик вибуху компонентів і підвищений рівень виділяються токсинів. Побічні продукти, які з’являються в результаті проведення процедури очищення, здатні нашкодити людині та навколишньому природі.
Схема пристрою складається одразу з шести основних блоків. Їх повний список наводиться нижче:
Фізико-хімічні методи дезинфекції
У загальному випадку можна сказати, що якісний рівень різних впливів на рідину нерідко піднімається за рахунок додавання будь-яких речовин і елементів, що володіють потрібними бактерицидними властивостями. Іноді також застосовується постійний електричний струм спеціальної установки знезараження стічної води. Розряд чудово контактує з вірусами і бактеріями в рідині. Додавання певних хімічних елементів у воду, яка піддається постійному впливу електричного струму, здатне викликати у молекул реакцію дисоціації на іони. Експерти відносять такий метод очищення до фізико-хімічним.
Ефективне руйнування клітин патогенних мікроорганізмів, досягається за рахунок участі в процесі дисоціації клітин самих вірусів і бактерій. Часто також проводяться гідроліз і іонізація води. Спільну роботу фізичних і хімічних методів можна простежити і при нагріванні рідини. Для кращого рівня знезараження стічних вод високі температури поєднуються з додаванням певних інгредієнтів, наприклад, простого мила або лугу. У більш складних випадках в хід уже йдуть спеціальні дезінфікуючі склади, розроблені і протестовані в лабораторіях.
Застосування біоценозів для очищення
Відносно новий метод. Знезараження осаду стічних вод відбувається за рахунок анаеробних і аеробних бактерій, їжею для яких служать різні біологічні забруднення. Особливі ферменти дозволяють розщеплювати патогенні мікроорганізми на прості хімічні сполуки. Після цього бактерії поглинають всю знайдену органіку. Фахівці штучно розводять культури таких «чистильників», створюючи відповідні умови для їх існування і розмноження. Середовище перебування бактерій максимально наближена до природної. Зазвичай цей метод застосовується одним з останніх, коли вода вже досить оброблена за допомогою ультрафіолетового випромінювання, хлорування, озонування або ультразвуку.
Підібрати кращий спосіб очищення, який вважався б універсальним, просто неможливо. Здебільшого все залежить від конкретного призначення знезаражуємо води, а також результатів хімічного і бактеріологічного лабораторного аналізу. В основному вибирається два-три найбільш ефективних способу. Цікавий нюанс полягає ще і в тому, що бактерії і віруси з часом можуть адаптуватися і отримати імунітет до певних дій. Саме тому фахівці регулярно беруть проби стічної води та перевіряють її на предмет достатнього рівня очищення від патогенних мікроорганізмів.
