Methoden der Abwasserdesinfektion


Abwässer (Senken) bergen die potentielle Gefahr der Kontamination mit pathogenen Mikroorganismen und Chemikalien, die sowohl anorganischen als auch organischen Ursprungs sein können. Daher ist die Desinfektion von Abwasser ein aktuelles Problem für alle Zeiten. Wenn Sie krankheitserregende Bakterien und Schadstoffe nicht effektiv reinigen, kann dies zur Epidemie führen - viele Infektionskrankheiten werden leicht durch Wasser übertragen.

Alle Arten von Rohabwasser Erreger sind Cholera, Ruhr, Typhus, Salmonellen-Infektionen, virale Hepatitis A und E, Polio Typ 1-3, Adenovirus und Enterovirus-Erkrankungen lyambioza, Leptospirose, Brucellose, Tuberkulose, helminthiasis und viele andere Krankheiten. Krankheiten, die diese Mikroorganismen verursachen, können zu sehr ernsten Konsequenzen für Menschen führen. Nach Angaben der WHO litten in den 70er Jahren zwei Drittel der Weltbevölkerung unter Wasserverschmutzung.

Die Dekontamination (Desinfektion) von Abwasser wird zur Vernichtung von pathogenen Mikroorganismen durchgeführt, um die Gefahr der Kontamination von Gewässern beim Ablaufen von bereits gereinigtem Abwasser auszuschließen.

Welche Art von Abwasser?

Abwasser wird in zwei Gruppen unterteilt: Abwasserproduktion und Hausmüll.

  • Im häuslichen Abwasser enthält eine große Anzahl von verschiedenen Mikroorganismen.
  • In industriellen Abwässern sind Mikroben normalerweise kleiner, aber die Menge an Substanzen (organisch und anorganisch), die sich nachteilig auf die Umwelt auswirken, ist größer.

Moderne Desinfektionsverfahren sind unterteilt in:

  • chemische Methoden mit Reagenzien (Chlor, Jod und Brom, Ozon, Kaliumpermanganat, etc.);
  • physikalische Methoden (z. B. Bestrahlung mit ultraviolettem Licht).

All diese Methoden können sowohl komplex als auch getrennt verwendet werden. Der Einsatz dieser Desinfektions- und Reinigungsverfahren kann die bakterielle Kontamination erheblich reduzieren und die Qualität des in Gewässer eingeleiteten Wassers erhöhen.

Desinfektion von Abwässern durch Chlorierung

Dies ist die am häufigsten verwendete Dekontaminationsmethode. Diese Popularität erklärt sich durch:

  • gute Effizienz;
  • Verfügbarkeit;
  • Billigkeit.

Aber diese Methode hat eine Reihe von wesentlichen Nachteilen:

  • Geringe Aktivität von Chlor in Bezug auf Viren. Nachdem das Wasser durch Chlorierung gereinigt wurde, ist es aus Sicht von Enterovirus-Erkrankungen immer noch gefährlich.
  • Ein weiteres Argument gegen Chlorierung ist die Fähigkeit von Chlor (und das ist Halogen), eine Vielzahl von Organochlorverbindungen (Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Chlorphenol, Bromdichlormethan, etc.) zu bilden. Wenn diese Stoffe in einen natürlichen Wasserkörper gelangen, wirkt sich dies negativ auf das Leben der Wasserbewohner aus.
  • Darüber hinaus neigen Organochlorverbindungen dazu, sich in Algen, Plankton und in schluffigen Sedimenten anzusammeln. Und nachdem sie die Nahrungskette überschritten haben, treten diese Verbindungen in den menschlichen Körper ein und schädigen die Gesundheit.
  • Ein erheblicher Nachteil dieser Methode ist die relativ hohe Toxizität des Reagens (Chlor) selbst, die zu Problemen beim Transport führt, die Lagerung in Lagerhäusern erschwert und die strikte Einhaltung der Sicherheitsvorschriften erfordert.

Besonders gefährlich sind Behandlungseinrichtungen in Großstädten, da sie große Mengen an Chlor erzeugen müssen. Wenn bei einer solchen Lagerung von flüssigem Chlor ein Unfall eintritt, wird eine ernsthafte Bedrohung für das Leben der Bevölkerung entstehen.

Desinfektion mit Brom und Jod

Die als Desinfektionsmittel verwendeten Brom- und Jodverbindungen weisen eine signifikante oxidative Aktivität auf. Diese Methode wurde nicht häufig verwendet.

Bei Kontakt mit Wasser bildet sich Brom mit hoher bakterizider Aktivität und der Fähigkeit, Viren zu zerstören (im Gegensatz zu Chlor). Brom wird zur Desinfektion in Schwimmbädern und Jodverbindungen in geschlossenen Lebenserhaltungssystemen (z. B. in einer Raumstation) verwendet.

  • Das Haupthindernis für eine weit verbreitete Verwendung sind die hohen Kosten für Reagenzien.
  • Ein toxisch wirkendes Derivat kann dabei gebildet werden.

Desinfektion von Abwasser mit Ozon

Diese Methode der Abwasserbehandlung ist in den USA, Frankreich und einigen anderen Ländern in Europa üblich. Vorteile der Methode:

  • Ozon ist ein Gas mit mehr bakteriziden Eigenschaften als Chlor, da es Wasser von Viren, Sporen und Pilzen reinigt.
  • Diese Methode ist am effektivsten, wenn sie in der letzten Stufe der Reinigung verwendet wird. Zuvor muss das Wasser einen Filter und eine physikalisch-chemische Reinigung durchlaufen, die die Menge an Schwebstoffen in der Flüssigkeit reduziert.
  • Schlechte Ozonlöslichkeit in Wasser.
  • Toxizität und Explosivität des Reagenzes (Ozon).
  • Dabei ist die Bildung hochgiftiger Nebenprodukte möglich.

In diesem Material wird eine Vereinbarung für die Aufnahme von Abwasser in der Kanalisation der Siedlung getroffen.
Wie das Abwasser aufbereitet wird, wird hier im Detail beschrieben: /ochistka-vody/sv/pererabotka-stochnyh-vod.html.

Desinfektion von Abwasser unter Verwendung anderer Reagenzien

1. Manchmal ist das verwendete Reagenz Kaliumpermanganat, allgemein als Kaliumpermanganat bekannt, die auf die Mikroben und Viren nachteilige Wirkung ist, sondern auf verschiedene Substanzen gekoppelt verwenden, und es verringert sich schnell desinfizierenden Eigenschaften.

2. Wasserstoffperoxid hat gute desinfizierende Eigenschaften. Es bildet überhaupt keine giftigen Substanzen, dh es ist umweltfreundlich. Wie wir sehen, unterscheidet dies im Wesentlichen dieses Reagenz von allen vorherigen. Leider ist eine wirksame Reinigung unter Verwendung von Wasserstoffperoxid nur möglich, wenn es in hohen Konzentrationen vorliegt. Und dies erhöht die Kosten der Abwasserbehandlung erheblich.

3. Eine weitere wirksame, aber teure Methode zur Reinigung ist die Verwendung von Silber- und Kupferionen. Diese Reagenzien haben eine hohe bakterizide Wirkung.

Desinfektion von Abwasser mit Ultraviolett

Alle oben genannten Dekontaminationsmethoden basieren auf chemischen Effekten. Und es gibt auch physikalische Methoden der Reinigung, und die am häufigsten - Exposition gegenüber Ultraviolett. Die Methode hat eine Reihe von Vorteilen:

  • Ultraviolette Strahlung hat eine schädliche Wirkung auf Viren, Bakterien und Sporen von Pilzen.
  • Ultraviolett stimuliert den Durchtritt von photochemischen Reaktionen in der Zelle des Mikroorganismus, der dadurch zugrunde geht.
  • Gleichzeitig hat dies keine Auswirkungen auf die Wasserqualität.
  • Wenn die Abwässer ultravioletter Strahlung ausgesetzt sind, bilden sich im Wasser keine toxischen Verbindungen, die den Bewohnern des Stausees schaden könnten.
  • Um das Wasser ausreichend zu reinigen und kurzzeitig ultravioletten Strahlen auszusetzen, kann so der Aufprall im Strömungsmodus erfolgen.
  • Dieses Verfahren ist wirtschaftlich vorteilhaft, es ist billiger als Ozonierung oder Chlorierung.
  • Die Installation für ultraviolette Strahlung ist kompakt, das heißt, diese Methode erfordert keine ausgedehnten Bereiche.
  • Sie müssen kein Lagerhaus bauen, um Reagenzien zu lagern, die die Gesundheit der Menschen beeinträchtigen können, wenn sie falsch oder fahrlässig gelagert werden.

Moderne Hochleistungsinstallationen können ultraviolette Strahlung verschiedenster Intensitäten erzeugen. Empfindliche Sensoren ändern automatisch die Einstellungen der Anlage, abhängig von der Qualität des zur Reinigung eintretenden Abwassers.

Kombinierte Abwasserbehandlungsmethoden

Daraus kann geschlossen werden, dass physikalische Desinfektionsverfahren umweltverträglicher und ökonomisch rentabler sind als chemische Methoden.

Sie müssen jedoch berücksichtigen, dass Mikroorganismen im Laufe der Zeit eine Resistenz gegen eine Vielzahl von Wirkungen entwickeln können. Wissenschaftler stellen fest: Bakterien und Viren sind in den letzten 20 Jahren gegen Chlor (sechs Mal) und gegen Ultraviolett (vier Mal) resistenter geworden. Daher wird in den modernsten Reinigungsanlagen die Wirkung auf das aufbereitete Wasser kombiniert.

Zum Beispiel werden heutzutage Anlagen zur ultravioletten Desinfektion von Abwasser hergestellt, die durch die Einwirkung von Ultraschallwellen ergänzt werden. Eine solche Anlage zur Desinfektion zerstört nahezu 100% der gesamten pathogenen Mikroflora. Es gibt auch Anlagen, die so konzipiert sind, dass chemische und physikalische Methoden gleichzeitig angewendet werden.

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DESINFEKTION VON ABWASSER UND AUSGABE IN WASSER

DESINFEKTION VON ABWASSERGEWÄSSERN

Die Desinfektion von Abwasser hat das Ziel, die in ihnen verbliebenen pathogenen Bakterien zu zerstören und die epidemiologische Gefahr bei der Einleitung in Oberflächengewässer zu verringern. Es ist verboten, Abwässer mit Infektionserregern in Gewässer zu leiten. Abwässer, die im epidemiologischen Sinne gefährlich sind, dürfen erst nach ihrer Reinigung und Desinfektion in ein Gewässer eingeleitet werden. In diesem Fall sollte die Menge an Lactose-positiven Darmstäben (LCP-Index) im Abwasser 1000 Zellen / dm 3 nicht überschreiten.

Aus der Erfahrung der Abwasserbehandlung ist bekannt, dass während der ersten Sedimentation die Gesamtzahl der Bakterien um 30-40% und nach dem Stadium der biologischen Behandlung (auf Biofiltern oder Aerotanks) um 90-95% abnimmt. Dies beweist die Notwendigkeit spezieller Dekontaminierungsverfahren für behandeltes Abwasser, um deren epidemiologische Sicherheit zu gewährleisten.

Derzeit angewandte Methoden der Wasserdesinfektion können in zwei Hauptgruppen unterteilt werden - chemische und physikalische. Zu chemisch Methoden umfassen oxidative und oligodynamische (Exposition gegenüber Edelmetallionen); Chlorine, Chlordioxid, Ozon, Kaliumpermanganat, Wasserstoffperoxid, Hypochlorite von Natrium und Calcium werden als Oxidationsmittel verwendet; zu physisch Methoden - thermische Behandlung, Ultraviolettbestrahlung, Ultraschallbestrahlung, Bestrahlung mit beschleunigten Elektronen und Gammastrahlen. Die Wahl der Dekontaminationsmethode basiert auf Daten über den Durchfluss und die Qualität des gereinigten Abwassers, die Bedingungen für die Lieferung und Lagerung der Reagenzien und die Bedingungen für die Energieversorgung sowie die Verfügbarkeit spezieller Anforderungen.

14.1.1. Desinfektion von Wasser durch Chlorierung

Die am weitesten verbreitete Methode ist die Chlorung von Abwasser. Die bakterizide Wirkung von Chlor und seinen Derivaten erklärt sich durch die Wechselwirkung von Hypochlorsäure und Hypochlorit mit Substanzen, die das Protoplasma von Bakterienzellen bilden, wodurch letztere absterben. Es gibt jedoch bestimmte Arten von Viren, die gegen Chlor resistent sind. Unter Aktivchlor versteht man das gelöste molekulare Chlor und seine Verbindungen - Chlordioxid, Chloramine, organische Chloramine, Hypochlorite und Chlorate. In diesem Fall werden aktives aktives Chlor (molekulares Chlor, hypochlorige Säure und Hypochlorition) und aktiv gebundenes Chlor, das ein Teil von Chloraminen ist, unterschieden. Die bakterizide Wirkung von freiem Chlor ist viel höher als die des gebundenen Chlor. Chlor wird in Form von gelöstem Chlorgas oder anderen aktiven Chlor bildenden Substanzen in das Abwasser eingeleitet. Die Menge an aktivem Chlor, die pro Volumeneinheit Abwasser eingeführt wird, wird als Chlordosis bezeichnet und wird in Gramm pro 1 m 3 (g / m 3) ausgedrückt.

Gemäß SNiP 2.04.03-85 sollte die berechnete Dosis an aktivem Chlor, die eine bakterizide Wirkung bewirkt, genommen werden: nach mechanischer Abwasserbehandlung 10 g / m 3; nach unvollständiger biologischer Behandlung - 5 g / m 3; nach vollständiger biologischer Behandlung - 3 g / m 3. Der Gehalt an Restchlor sollte mindestens 1,5 g / m 3 und eine Dauer von mindestens 30 Minuten betragen. Dem Abwasser zugesetztes Chlor muss gründlich damit vermischt werden.

Block Desinfektionsbehandlungseinrichtungen umfasst eine Vorrichtung zur Herstellung einer Lösung, die aktives Chlor (Chlorwasser) Mischer mit Chlorwasser und aufbereitetem Wasser Kontaktbehälter, die notwendige Zeit der Desinfektion.

Chlorierung mit flüssigem Chlor. Die Anlagen liefern Chlor in Flaschen mit einem Gewicht von bis zu 100 kg und in Containern mit einem Gewicht von bis zu 3000 kg sowie in Eisenbahntanks mit einer Kapazität von 48 Tonnen; Um eine Verdampfung zu verhindern, wird flüssiges Chlor bei einem Druck von 0,6 bis 0,8 MPa gelagert.

Wenn Chlor in Wasser gelöst ist, findet seine Hydrolyse statt:

Ein Teil der Hypochlorsäure NSW dissoziiert unter Bildung des Hypochloritions OC1 -, welches ein Desinfektionsmittel ist.

Chlorierung mit flüssigem Chlor ist die am weitesten verbreitete Methode der Wasserdesinfektion in mittleren und großen Wasseraufbereitungsanlagen.

Aufgrund der geringen Löslichkeit von flüssigem Chlor wird das eintretende Reagenz vorverdampft. Dann wird das Chlorgas in einer kleinen Menge Wasser gelöst, das resultierende Chlorwasser wird mit dem behandelten Wasser gemischt. Die Chlordosierung erfolgt in der Phase der gasförmigen Substanz, die entsprechenden Gasdosen werden Chlorinatoren genannt. Chloratoren sind in zwei Hauptgruppen unterteilt - Druck und Vakuum. Vakuumchloratoren sorgen für mehr Sicherheit des Personals bei der Chlorung. Chloratoren mit proportionalem und konstantem Fluss werden ebenso verwendet wie automatische Chloratoren, die eine bestimmte Konzentration von Restchlor in Wasser aufrechterhalten. In unserem Land sind die gebräuchlichsten Vakuumsauger vom Dauerverbraucher Typ "LONI-STO" (Abbildung 14.1). Sein analoges, derzeit hergestelltes, ist der Chlorator AXB-1000 mit einer Chlorproduktivität von 2 bis 12 kg / h.

Abb. 74.7. Chlorinator LONI-STO:

1 - Zwischenzylinder; 2 - der Filter; 3 - Reduzierstück; 4 - Manometer;

5 - Messmembran; 6 - Rotameter; 7 - der Mischer; 8 - Ejektor; 9 - eine Pipeline von Chlorwasser; 10 - Leitungswasser; 11 - Überlauf

Die Vorbereitung einer Lösung von Chlor in Wasser (Chlorwasser) erfolgt in Chlorinatorwasser (Abbildung 14.2). Zur Verdampfung von Chlor wird ein Behälter oder Behälter auf eine Waage gestellt, deren Angaben die Menge an flüssigem Chlor bestimmen. Die Zubereitung von Chlorwasser erfolgt in einem Mischer. Das notwendige Vakuum wird durch den Ejektor erzeugt, durch den Chlorwasser in den Mischer geleitet wird, wo es sich mit dem behandelten Wasser mischt.

Abb. 7.42. Technologischer Plan Chlorinator:

1 - Waage; 2 - das Regal mit den Zylindern; 3 - der Schmutzsammler (der Zwischenzylinder);

4 - Chlorinator; 5 - Ejektor

Die Chlorfarm befindet sich in einem separaten Gebäude, in dem das Chlorlager, Verdunstungs-, Chlorierungs- und Nebenräume blockiert sind.

Das chlorfreie Lagerhaus ist durch eine leere Wand ohne Öffnungen vom Rest des Geländes getrennt. Kapazität Verbrauchschlorlager dürfen nicht mehr als 100 Tonnen flüssigen Chlors bestückte in Flaschen oder Behälter, bei täglichem Chlorverbrauch mehr I m -. In Tanks bis zu 50 Tonnen Chlor Lieferung in Kesselwagen.

Das Lager befindet sich in einem halb- oder unterirdischen Gebäude mit zwei Ausgängen auf gegenüberliegenden Seiten des Gebäudes. Im Lagerraum ist ein Behälter mit einer neutralisierenden Lösung von Natriumsulfit zum schnellen Eintauchen von Notfallbehältern oder -zylindern erforderlich.

Chlorspender installieren Chlorspender mit den notwendigen Armaturen und Rohrleitungen. Der Raum für die Chlorierung sollte durch eine leere Wand ohne Öffnungen von anderen Räumen getrennt sein und zwei Ausgänge haben, von denen einer durch den Tambour führt. Alle Türen müssen sich nach außen öffnen, der Raum muss mit Abluft in Bodennähe zwangsbelüftet werden.

Rohrleitungen aus Chlorwasser bestehen aus korrosionsbeständigen Materialien. In dem Raum wird die Rohrleitung in Kanälen im Boden oder auf Konsolen außerhalb des Gebäudes installiert - in unterirdischen Kanälen oder Gehäusen aus korrosionsbeständigen Rohren.

Verwendung von pulverförmigen Reagenzien. Bei kleinen Stationen und Wasseraufbereitungsanlagen ist es ratsam, auf den Einsatz von flüssigem Chlor zu verzichten und feste, pulverförmige Stoffe - Chlorkalk CaCl - aufzutragen20 und Calciumhypochlorit Ca (C10)2. Diese Substanzen sind weniger gefährlich in der Handhabung, der Prozess ihrer Herstellung und Versorgung ist viel einfacher - fast wie bei der Verwendung eines Koagulans.

Rohstoffprodukt von CaCl20 oder Ca (C10)2 werden in einem Lösungstank unter mechanischem Rühren gelöst. Die Anzahl der Tanks beträgt nicht weniger als zwei. Dann wird die Lösung in einem Zulaufbehälter auf eine Konzentration von 0,5-1% verdünnt und durch Lösungs- und Suspensionsschlämme in das Wasser gegeben.

Angesichts der korrosiven Aktivität der Lösung sollten die Tanks aus Holz, Kunststoff oder Stahlbeton bestehen; Von korrosionsbeständigen Materialien (Polyethylen oder Vinylkunststoff) müssen auch Rohrleitungen und Armaturen vorhanden sein.

Chlorierung von Wasser mit Natriumhypochlorit. In Kläranlagen, wobei der tägliche Verbrauch von Chlor nicht mehr als 50 kg / Tag nicht überschreitet und die Transport, Lagerung und Zubereitung von toxischem Chlor mit Schwierigkeiten verbunden ist, kann für die Chlorierung N3010 Natriumhypochlorit verwendet werden. Dieses Reagenz wird am Einsatzort unter Verwendung von Salzlösungselektrolytlösungen hergestellt (Abbildung 14.3).

Eine NaCl-Lösung, die nahezu gesättigt ist, wird in einem Lösungstank mit 200-310 g / l hergestellt. Zum Mischen werden mechanische Geräte, Umwälzpumpen oder Druckluft verwendet.

Elektrolyseure können fließend oder nicht-stromleitend sein, am weitesten verbreitet sind letztere. Sie sind ein Bad mit einem Stapel Plattenelektroden, die dort installiert sind. Die Elektroden sind normalerweise Graphit, verbunden mit einer Gleichstromquelle.

Abb. 14.3. Anlagenschema zur Herstellung von Natriumhypochlorit durch Elektrolyse

1 - Lösungsbehälter; 2 - die Pumpe; 3 - Verteilung Tee;

4 - Arbeitsbehälter; 5 - Schwimmer-Spender; 6 - Zelle; 7 - Ablufthaube; 8 - Lagertank von Natriumhypochlorit; 9 - Quelle

Infolge der Reaktion der Hypochlorsäure mit Ätznatron entsteht Hypochlorit:

N3014 + HC10 -> NaCu + H20.

An der Station müssen mindestens drei Elektrolysegeräte installiert sein, die in einem trockenen, beheizten Raum installiert sind. Im Elektrolysetank müssen Rohrleitungen zur Wasserkühlung vorhanden sein, über der Zelle ist eine Ablufthaube installiert, um die entstehenden Gase zu entfernen. Die hohe Position des Elektrolyseurs sollte sicherstellen, dass die Lösung von NSU durch Schwerkraft in den Lagertank geleitet wird. Der Lagertank wird in einen belüfteten Raum gestellt, die Dosierung der Hypochloritlösung in Wasser wird durch einen Ejektor, eine Dosierpumpe oder eine andere Vorrichtung zur Zuführung von Lösungen und Suspensionen erzeugt.

Mischer Bleich Wasser aus dem behandelten Wasser wird in drei Typen unterteilt: Yershov (mit einer Flussrate von Abwasser bis 1400 m 3 / Tag), das Fach Parshalya (Abbildung 14.4.) Und in der Form eines Behälters mit einer pneumatischen oder mechanischer Bewegung.

Die Kontakttanks sind so ausgelegt, dass sie die geschätzte Kontaktdauer des behandelten Abwassers mit Chlor oder Natriumhypochlorit angeben. Sie sind so konzipiert,

Abb. 14.4. Mischer von Chlorwasser: a - Halskrause; b - Typ Parshal Tablett

vichny horizontale Absetzbecken in einer Menge von nicht weniger als zwei, ohne Schaber, für die Dauer des Aufenthalts von Abwasser 30 min. In diesem Fall wird die Zeit des Abwasserflusses in der Freigabe berücksichtigt. Mehrere typische Designs von Kontaktbehältern wurden entwickelt, eine allgemeine Ansicht von einem von ihnen ist in Fig. 14.5. In Kontakttanks ist eine periodische (etwa alle 5-7 Tage) Entfernung des gebildeten Sediments und dessen Überführung in die Aufnahmekammer der Behandlungseinrichtungen vorgesehen.

Abb. 14.5. Kontakttank für die Chlorung von Abwasser:

1 - technische Wasserleitung; 2 - Druckluftleitung;

3 - Entleeren der Pipeline; 4, 5 - Schalen für die Zufuhr und Ableitung von Abwasser

14.1.2. Desinfektion durch Ozonierung

Ozon (03) Ist eine allotrope Modifikation von Sauerstoff, dem stärksten der derzeit bekannten Oxidantien. Wie Chlor ist Ozon ein hochgiftiges, giftiges Gas. Diese instabile Substanz ist selbstzersetzend und bildet Sauerstoff.

Mit hohem Oxidations-Reduktions-Potential zeigt Ozon eine hohe Reaktivität in Bezug auf verschiedene Arten von Wasserverunreinigungen, einschließlich biologisch nicht zersetzbarer Verbindungen und Mikroorganismen. Während der Wechselwirkung von Ozon mit Wasserverunreinigungen verläuft der Oxidationsprozeß. Einer ihrer Vorteile gegenüber anderen Oxidationsmitteln aus hygienischer Sicht ist die Unfähigkeit zu Substitutionsreaktionen (im Gegensatz zu Chlor). Bei der Ozonierung werden dem behandelten Wasser keine zusätzlichen Verunreinigungen zugesetzt, und die Wahrscheinlichkeit der Bildung toxischer Verbindungen ist viel geringer als im Falle der Chlorierung.

Die bakterizide Wirkung von Ozon wird durch seine Fähigkeit erklärt, den Metabolismus in einer lebenden Zelle zu unterbrechen, indem das Gleichgewicht der Reduktion von Sulfidgruppen in inaktive Disulfidformen verschoben wird. Ozon desinfiziert sehr effektiv Sporen, pathogene Mikroorganismen und Viren.

Das Interesse an der Verwendung von Ozon für die Abwasserbehandlung ist im Zusammenhang mit der potenziell weniger gefährlichen Belastung für Gewässer entstanden. Das in Wasser gelöste Restozon wird vollständig abgebaut

7-10 Minuten und nicht in den Teich. Die Wasserbehandlung erzeugt keine hochtoxischen halogenorganischen Verbindungen. Typischerweise hat die Verwendung von Ozon für die Abwasserbehandlung einen doppelten Zweck: Dekontaminierung und Verbesserung der Qualität von gereinigtem Wasser; Zusätzlich zersetzen zersetzte, nicht umgesetzte Ozonmoleküle das Wasser mit gelöstem Sauerstoff.

Ungefähre Dosis Ozon für die Desinfektion von kommunalem Abwasser, die einer vollständigen biologischen Reinigung unterzogen wurde -

8 bis 14 g / m 3. Die erforderliche Kontaktzeit beträgt ca. 15 Minuten. Wenn der Zweck der Ozonisierung nicht nur die Dekontamination, sondern auch die Nachbehandlung von Abwasser ist, ist es möglich, die Ozondosis und die Kontaktdauer zu erhöhen. Wenn also biologisch behandeltes kommunales Abwasser mit einer Ozondosis von etwa 20 g / m 3 ozonisiert wird, nimmt der COD des Wassers zusätzlich zur vollständigen Desinfektion um 40% BSB ab5 60-70, Tensid für 90, Wasserfärbung um 60%, der Geruch ist fast vollständig verschwunden. Die Ozonreaktion in Wasser wird durch eine große Anzahl von Faktoren beeinflusst, und daher wird ihre Dosis genauer experimentell bestimmt.

Ozon erhalten. Ozon wird schnell zersetzt und nicht gelagert, daher wird es vor Ort gewonnen. Eine Vorrichtung zum Erzeugen von Ozon wird als Ozongeneratoren oder Ozonisatoren bezeichnet. Unter industriellen Bedingungen wird Ozon erhalten, indem ein Luft- oder Sauerstoffstrom zwischen zwei Elektroden geleitet wird, an die ein alternierender elektrischer Hochspannungsstrom (5-25 kV) angelegt wird. Um die Bildung eines Lichtbogens zu vermeiden, sind eine und manchmal beide Elektroden mit einer Schicht aus Dielektrikum derselben Dicke (dielektrische Barriere) bedeckt. In einem solchen Entladungssystem wird eine Glimmentladung (Glimmentladung) gebildet.

Das prinzipielle technologische Schema der Abwasserozonierung besteht aus zwei Hauptblöcken - Ozonproduktion und Abwasserbehandlung.

Die Ozonproduktionseinheit (Abbildung 14.6) umfasst vier Stufen: Aufnahme und Kompression von Luft; Kühlung; Lufttrocknung und Filtration; Ozonerzeugung.

Abb. 14.6. Schema für die Installation von Ozon aus der Luft:

1 - der Kompressor; 2 - Empfänger; 3 - Luftkühler; 4 - Entwässerungssystem; 5 - Ozongenerator; 6 - Hochspannungstransformator;

7 - elektrisches Bedienfeld; 8 - die Pipeline des Ozon-Luft-Gemisches in die Kontaktkammer; 9,10 - Zu- und Abfuhr von Kühlwasser

Atmosphärische Luft wird durch die Eingangswelle mit einem Grobfilter und der Kompressor wird in spezielle Kühler ausgestattet gespeist gezogen und dann auf die automatische Installation für die Luft auf dem Adsorbens Trocknen - Kieselsäure. Entwässerte Luft tritt in die automatischen Filtereinheiten ein, in denen eine Feinreinigung der Luft von Staub durchgeführt wird. Von den Filtern wird die getrocknete und gereinigte Luft Ozongeneratoren zugeführt.

In dem zu behandelnden Abwasser wird Ozon auf verschiedene Arten eingeleitet: durch Einblasen der ozonhaltigen Luft durch eine Wasserschicht (die Luft wird durch Filter verteilt); Mischen von Wasser mit einem Ozon-Luft-Gemisch in Ejektoren oder in speziellen Rührwerksmischern.

Die Wahl der Art der Kontaktkammer wird durch die Kosten des behandelten Wassers und des Ozon-Luft-Gemisches, die notwendige Kontaktzeit des Wassers mit Ozon und die Geschwindigkeit der chemischen Reaktionen bestimmt.

Kontaktkameras. Die Haupttypen der Kontaktkammern für die Wasseraufbereitung sind in Abb. 14.7.

Zweiteilige Blubber-Kontaktkammer (Abbildung 14.7, a) ist am häufigsten und wird sowohl zur Dekontamination verwendet

Abb. 14.7. Kontaktkameras:

a - zweiteilige Blase; b - eine Kammer, die mit einem Injektor ausgestattet ist;

in - Kamera mit Laufrad ausgestattet:

1 - Abwasserversorgung; 2 - Lieferung eines Ozon-Luft-Gemisches;

3 - Entnahme von behandeltem Wasser; 4 - Freisetzung von verbrauchtem Ozon-Luft

Mischung; 5 - Injektor; 6 - Laufradvorrichtung

Abwasser und für ihre Tiefenreinigung. Ozon-Luft-Gemisch wird in Wasser dispergiert filtrosnymi Elemente, die in Form von flachen Platten, Rohren oder Diffusoren der verschiedenen Arten von porösen Materialien auf Basis von Keramik, Cermet und Kunststoffen hergestellt werden. Sie liefern Gasblasen mit einem Durchmesser von 1-4 mm. Sprudelnde Kontaktkammern können ein- und mehrstufig sein.

In Abb. 14.7, 6. Ein Beispiel für eine Kontaktkammer mit der Injektion eines Ozon-Luft-Gemisches mit unter Druck eingespeistem Abwasser ist angegeben. Die Wasser-Gas-Emulsion wird vom Injektor dem Boden der Kontaktvorrichtung zugeführt, von wo sie zusammen mit dem behandelten Wasser aufsteigt.

Kontaktkameras, die mit einem mechanischen Flügelrad ausgestattet sind (Abbildung 14.7, c), werden normalerweise für kleine Wasserströme angewendet. Das Ozon-Luft-Gemisch wird in die Ansaugzone des Laufrades geleitet, wodurch es in kleine Blasen zerfällt und sich mit dem behandelten Wasser vermischt. Die Wasser-Gas-Emulsion gelangt zum oberen Ende der Säule und wird erneut vom Laufrad erfasst. Dies ermöglicht eine mehrfache Rückführung des Wasserstroms und eine gleichmäßige Verteilung der Gasblasen im Reaktorvolumen.

Die Menge an Ozon, die nicht im Behandlungsverfahren verwendet wird, kann 2-8% betragen. Um die Freisetzung von Ozon aus nicht umgesetztem Ozon in dem Kontaktsystem in der Ozon-Luft-Abgasmischung zu verhindern, ist die Installation von Ozon-Destruktoren vorgesehen. Die größte Verteilung wurde von thermischen und thermokatalytischen Destruktoren erhalten. Die thermische Methode basiert auf der Fähigkeit von Ozon, sich bei hohen Temperaturen schnell zu zersetzen. In der Vorrichtung zur thermischen Zerstörung von Ozon wird das zu behandelnde Gas auf eine Temperatur von 340-350 ° C erhitzt und für 3 Sekunden gehalten. Die thermokatalytische Methode der Zerstörung basiert auf der schnellen Zersetzung von Ozon in Sauerstoff und atomaren Sauerstoff bei einer Temperatur von 60-120 ° C in Gegenwart von Katalysatoren.

14.1.3. Desinfektion mit ultravioletter Strahlung

Die gebräuchlichste Nicht-Reagenz-Methode zur Desinfektion von Abwasser ist die Verwendung von bakterizider ultravioletter (UV) Strahlung, die verschiedene Mikroorganismen, einschließlich Bakterien, Viren und Pilze, beeinflusst.

Die antiseptische Wirkung von UV-Strahlung verursacht irreversible Schäden an den DNA und RNA-Molekülen vorhandene Mikroorganismen im Abwasser aufgrund der photochemischen Auswirkungen der Strahlungsenergie, den Bruch oder Veränderung der chemischen Bindungen von organischen Molekülen aufgrund der Absorption von Strahlungsenergie beinhaltet.

Der Grad der Inaktivierung von Mikroorganismen durch UV-Strahlung ist proportional zu ihrer Intensität / (MW / cm 2) und der Bestrahlungszeit T(c). Das Produkt dieser Mengen wird als Strahlungsdosis D (mJ / cm²) bezeichnet und ist ein Maß für die bakterizide Energie, die an Mikroorganismen berichtet wird.

Bei der Planung von UV-Desinfektionsanlagen für Abwasser wird eine Bestrahlungsdosis von mindestens 30 mJ / cm 2 angenommen.

Positive Sanitär technologische Aspekte der UV zur Desinfektion von Abwasser - eine kurze Kontaktzeit, Ausschluß von giftigen und krebserregenden Produkten, und das Fehlen längerer biozide Wirkung hat einen negativen Einfluss auf der Wasserquelle - Empfänger Abwasser. Es besteht keine Notwendigkeit, gefährliche Materialien und Reagenzien zu lagern. Installation der Abwasserdesinfektion durch UV-Strahlung leicht automatisiert werden und schnell zu arbeiten begonnen, sie sind sehr leicht zu pflegen.

Diese Dekontaminationsmethode ist besonders in Kläranlagen mit geringer Produktivität (bis zu 20 000 m 3 / Tag) anwendbar. UV-Einstellung ist wirksam bei der Abwasser Vergangenheit qualitativer biologischer Behandlung oder Behandlung für fortgeschrittene Grobfilter Desinfizieren, da die Anwesenheit von suspendierten Teilchen im wesentlichen die bakterizide Wirkung verringert.

Als Quellen der UV-Strahlung werden spezielle Quecksilber-Quarz- und Quecksilber-Argon-Lampen mit Spezialglas verwendet, die aufgrund der Abwesenheit von Oxiden von Be203, Cr203, Haben203 und Sulfide von Schwermetallen, die UV-Strahlen absorbieren, hat eine erhöhte Transparenz im UV-Spektrum. Niederdrucklampen haben eine Leistungsaufnahme von 2-200 W und eine Betriebstemperatur von 40-150 ° C, Hochdrucklampen eine Leistung von 50-10.000 W bei einer Betriebstemperatur von 600-800 ° C.

Für die Desinfektion von Abwasser werden druck- und drucklose Anlagen verwendet, die wiederum mit eingetauchten (unbelasteten) Strahlungsquellen (Lampen) ausgestattet sind.

In unserem Land erzeugt der Druck Fitting WDM-Serie ( „LIT“ NPO) vorgefertigtes Leistungs Wasserentkeimung 6-1000 m 3 / h und einer Dosis von 45 mJ / cm 2. In Systemen mit DB-75-2 Art von Niederdruck-Entkeimungslampe mit einer Lebensdauer von 12.000 Stunden (1,5 Jahre). In Abb. 14.8 zeigt die Installation von UDV-6/6 mit einer Kapazität von 6 m 3 / h. Außerdem werden Geräte für Anlagen mit höherer Produktivität ohne Druck erzeugt.

Abb. 14.8. Installation der Wasserdesinfektion mit UV-Strahlung UDV-6/6:

1 - UV-Pumpenmodule; 2 - Lampen Stromversorgung; 3 - das Bedienfeld der Installation;

4 - Entwässerungsverbindung von behandeltem Wasser; 5 - Abwasserkanäle;

6 - Anschluss der Anlage zum Spülen der Lampen mit Säure;

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Desinfektion von Abwasser

Nach der biologischen Behandlung wird die Menge an Bakterien im Abwasser deutlich reduziert. Bei der biologischen Behandlung von künstlichen Strukturen (auf Biofiltern oder Aerotanks) wird somit der gesamte Bakteriengehalt um 95% reduziert. Bei der Reinigung auf den Bewässerungsfeldern - um 99% - ist es jedoch möglich, pathogene Bakterien nur durch Desinfektion von Abwasser vollständig zu zerstören. Abwasser wird auf verschiedene Arten desinfiziert: durch Chlorierung, durch Elektrolyse, durch bakterizide Strahlen usw.

Die am weitesten verbreitete Methode ist die Chlorung von Abwasser. Chlor wird in Abwasser oder in Form von Bleichmittel oder in gasförmiger Form eingeführt. Die Menge an aktivem Chlor, die pro Volumeneinheit Abwasser eingeführt wird, wird als Chlordosis bezeichnet und in Gramm pro 1 m3 (g / m3) ausgedrückt.

Nach SNiP 2.04.03-85 sollte die berechnete Dosis an aktivem Chlor entnommen werden: nach mechanischer Aufbereitung des Abwassers 10 g / m3; nach abgeschlossener künstlicher biologischer Behandlung-3 g / m3; nach unvollständiger künstlicher biologischer Behandlung - 5 g / m3. Dem Abwasser zugesetztes Chlor muss gründlich damit vermischt werden. Um eine bakterizide Wirkung zu gewährleisten, sollte Chlor bis zu 30 Minuten mit dem Abwasser in Kontakt gehalten werden, danach kann das Wasser in den Teich gegossen werden.

Die Anlage zur Chlorierung mit Chlorgas besteht aus einem Elektrolysegerät, einem Mischer und Kontaktbehältern. Im Chlorinator werden Chlorinatoren installiert, um eine Lösung von Chlorwasser aus Chlorgas herzustellen. Chloratoren sind in zwei Hauptgruppen unterteilt: Druck und Vakuum.

In Abb. 1 zeigt das technologische Schema des Chlorinators. Die Auswahl des Chlors erfolgt aus Stahlflaschen mit einem Volumen von 30-55 Litern. Der Ballon ist mit einem fast bis zum Boden abgesenkten Siphonrohr ausgestattet, durch das Chlor den Ballon verlässt. Chlorgas wird dem Elektrolysegerät zugeführt. Die Chlorleitung zum Spender ist mit einem Zwischenzylinder für den Zulauf von Flüssigkeit und die Ableitung von gasförmigem Chlor verbunden. Der Verbrauch von Chlor aus den Zylindern wird mittels einer Waage bestimmt, auf der Zylinder mit flüssigem Chlor angeordnet sind. Aus dem Chlorinator kommt Chlorwasser mit einer bestimmten Menge Chlor und vermischt sich mit dem Abwasser. Zum Mischen werden Mischer verschiedener Ausführungen verwendet.

Es wurden Elektrolyseanlagen zur Herstellung von Natriumhypochlorit aus technischem Natriumchlorid entwickelt. Die Desinfektion von Wasser mit Natriumhypochlorit durch Elektrolyse ist eine der Arten der Chlorierung. Das Diagramm der Elektrolyseanlage ist in Abb. 2. Gießen Sie Salz in den Auffangbehälter und gießen Sie Wasser. Die Lösung wird dem Arbeitstank zugeführt, wo sie mit Wasser auf eine Konzentration von 100-120 g / l verdünnt wird. Dann tritt der Elektrolyt durch den Spender in den Elektrolyseur ein. Natriumhypochlorit wird in einem Lagertank gesammelt, aus dem es in Abhängigkeit vom Abwasserverbrauch in den erforderlichen Dosen geliefert wird.

Anlagen zur Chlorung von Abwässern mit Chlorkalk werden in kleinen Stationen bei Abwasserverbräuchen von bis zu 1000 m3 / Tag eingesetzt. Die Anlage besteht aus einem Elektrolysegerät, in dem Tanks für die Herstellung von Chlorkalklösung, Hilfsgeräten, Mischern und Kontaktbehältern untergebracht sind.

Eine Bleichlösung mit einer Stärke von 10-15% wird in speziellen Batch-Tanks hergestellt. Von dem Pendelbehälter wird die Lösung in Lösungs- oder Arbeitstanks geschickt, zu denen reines Leitungswasser hinzugefügt wird, um die Stärke der Lösung auf 2-5% zu bringen. Aus den Arbeitsbehältern tritt Chlorwasser durch den Dosierbehälter in den Mischer ein.

Bei Stationen mit mittlerer Kapazität sollten die Abschalttanks mechanische Rührwerke haben, die von Elektromotoren angetrieben werden. Rührflügel und Welle sind aus Holz, um Korrosion zu vermeiden. Die Chlorlösung wird in Mischern mit Abwasser vermischt. Mischer kommen in verschiedenen Designs. Bei kleinen Belüftungsstationen wird ein Rummelmischer verwendet, dh ein Kanal mit einer Anzahl von Querwänden.

Um die notwendige bakterizide Wirkung zu erzielen, wird die Mischung aus Chlorwasser und Abwasser für 20-30 Minuten in speziellen Kontaktbehältern gehalten, die als vertikale oder horizontale Sedimentationsbehälter angeordnet sind.

Desinfektion von Abwässern ist durch Ozonisierung möglich. Ozon interagiert stark mit mineralischen und organischen Substanzen. Nach der Ozonisierung nimmt die Anzahl der Bakterien um 99,8% ab. Der Nachteil dieser Methode ist die relative Komplexität der Ausrüstung und die hohen Kosten der Desinfektion.

Vor der Einleitung des behandelten Abwassers in das Reservoir wird gegebenenfalls eine zusätzliche Sättigung dieser Gewässer mit Sauerstoff vorgenommen. Bei ausreichendem Höhenunterschied zwischen den Standorten der Kläranlagen und dem Wasserstand im Stausee sind mehrstufige Überlauf- und Belüftungsanlagen angeordnet, in anderen Fällen müssen spezielle Sprudelanlagen eingerichtet werden, um das Abwasser mit Sauerstoff zu sättigen.

Wie erfolgt die Desinfektion von Abwasser? Grundlegende Methoden

Abwasser ist ein Medium, das aufgrund seiner Kontamination mit pathogenen Mikroben und verschiedenen schädlichen Chemikalien, die sowohl anorganischen als auch organischen Ursprungs sind, eine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellt. Gegenwärtig werden verschiedene Verfahren zur Zerstörung dieser Substanzen und Mikroben in Abwässern, wie UV-UV-Desinfektion von Abwasser, Chlorierung, Ozonisierung, etc. verwendet. Wasser ist nicht nur eine Quelle des Lebens auf der Erde, sondern auch eine ernsthafte Gefahr für Menschen, Tiere und Pflanzen, vorausgesetzt, es ist verschmutzt, und die Hauptquelle sind die Abwasserleitungen von Unternehmen und Wohngebäuden.

Diese Abflüsse können in zwei Arten unterteilt werden:

  • Produktionsabwasser;
  • Abwasser, die wirtschaftlichen und haushaltsmäßigen Ursprungs sind.

Unabhängig davon, welche der beiden Arten die Drainagen sind, ist der Bakteriengehalt in ihnen immer sehr hoch, und es sind nicht nur sichere Mikroben, sondern auch Krankheitserreger.

Gleichzeitig kann die Menge gesundheitsgefährdender pathogener Bakterien im häuslichen Abwasser noch größer sein als in industriellen.

Gleichzeitig enthalten Industrieabwässer eine große Menge an organischen und anorganischen Substanzen, die sich stark negativ auf den ökologischen Zustand der Umwelt auswirken.

Wichtiger Hinweis: Krankheitserreger vieler Infektionskrankheiten leben im Wasser, so dass unbehandeltes Abwasser deren Ausbreitung fördert und zur Entstehung ganzer Epidemien führt.

Für die Desinfektion von Abwasser sind bisher am häufigsten, einzeln oder in Kombination, Verfahren wie Chlorierung, Ozonisierung und Ultraviolettbestrahlung.

Durch den Einsatz moderner Desinfektionstechnologien bei der Abwasserbehandlung wird die bakteriologische Kontamination von in Gewässer eindringendem Wasser deutlich reduziert und die Qualität deutlich erhöht.

Desinfektion von Abwässern durch Chlorierung

Installation für die Chlorierung von Wasser

Die Chlorung des Abwassers ist die am meisten verbreitete Methode der Desinfektion, da sie bei ihrer Verfügbarkeit und ziemlich niedrigen Kosten ziemlich gute Ergebnisse zeigt.

Diese Methode hat auch eine Reihe von Nachteilen, beispielsweise die geringe Wirksamkeit von Chlor gegen Viren: Wasser, das Enterovirusinfektionen nach der Desinfektion mit Chlor enthält, ist weiterhin gefährlich im Hinblick auf die Verbreitung von Krankheiten, die durch diese Viren verursacht werden.

Ein signifikanter Nachteil der Chlorierung ist außerdem die Bildung von organischen Chlorverbindungen während der Verarbeitung, wie Chlorphenol, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform usw.

Diese Verbindungen wirken sich nach dem Ausbringen in natürliche Reservoire negativ auf die dort lebende Flora und Fauna aus.

Diese Verbindungen sammeln sich auch in Algen, Plankton und Sedimenten des Schlamms an, von wo aus sie durch die Passage der Nahrungskette in den menschlichen Körper eindringen können.

Schließlich spricht die Tatsache, dass Chlor in flüssigem Zustand eine hochgiftige Substanz ist, die besondere Vorsichtsmaßnahmen für Transport und Lagerung erfordert, nicht für die Verwendung der Chlorierungsmethode.

Kläranlagen in Großstädten, in denen signifikante Chlorvorräte gelagert werden, gelten ebenfalls als erhöhtes Risiko, das im Notfall die Gesundheit und das Leben der Bevölkerung gefährdet.

Desinfektion von Abwasser unter Verwendung von Brom und Jod

Die Verbindungen von Jod und Brom haben ziemlich hohe Oxidationsfähigkeit, so auch für die Desinfektion von Abwasser verwendet wird, bei der Bildung resultierenden bromaminov mit guten bakteriziden Eigenschaften, so dass, anders als die chlorierten Verbindungen im Abwasser enthaltenen virale Infektion zu zerstören.

Brom wird heute in großem Umfang für die Desinfektion von Schwimmbeckenwasser verwendet, und Jodverbindungen werden in geschlossenen Systemen verwendet, zum Beispiel lebenserhaltende Systeme an Orbitalstationen.

Die relativ hohen Kosten der verwendeten Reagenzien und das Risiko toxischer Desinfektionsnebenprodukte erlauben es jedoch nicht, dieses Verfahren universell anzuwenden.

Desinfektion von Abwasser mit Ozonung

Wasser-Ozonisierungseinheit

Die am weitesten verbreitete Methode der Desinfektion von Abwasser und Trinkwasser mit Ozon wurde in den USA und mehreren europäischen Ländern erhalten.

Ozon hat ausgeprägtere bakterizide Eigenschaften als Chlor, wodurch auch Abwässer von Viren und Pilzsporen gereinigt werden können.

Die größte Effizienz dieses Verfahrens wird erreicht, wenn es während der letzten Stufe der Abwasserbehandlung, nach Durchlaufen des gesamten Filtrationssystems und physikalisch-chemischer Reinigung verwendet wird, wonach der Gehalt an suspendierten Teilchen in dem Abwasser minimal möglich wird.

Diese Methode hat auch eine Reihe negativer Eigenschaften, darunter:

  • Geringe Löslichkeit von Ozon in Wasser;
  • Erhöhte Toxizität und Explosionsfähigkeit von Ozon;
  • Hohes Risiko der Bildung von hochgiftigen Nebenprodukten.

Desinfektion von Abwasser unter Verwendung anderer Substanzen

Zusätzlich zu dem oben genannten, für die biologische Reinigung von Abwasser gilt auch andere Chemikalien, wie Kaliumpermanganat, besser als ein herkömmliches Kaliumpermanganat bekannt, effektiv pathogene Mikroben und Viren zu zerstören, aber die eingehenden sehr schnell mit vielen anderen Substanzen reagieren, erheblich seine desinfizierende Wirkung zu reduzieren.

Darüber hinaus wird bei der Desinfektion von Abwasser Wasserstoffperoxid erfolgreich eingesetzt, dessen Wirkung nicht mit der Bildung toxischer Verbindungen einhergeht, wodurch es möglich ist, es zu verwenden, ohne die ökologische Situation zu beeinträchtigen.

Der Nachteil dieses Reagenzes sind die hohen Kosten der Dekontamination, da für die Effizienz der Abwasserbehandlung die Konzentration von Wasserstoffperoxid ziemlich hoch sein muss.

Silber- und Kupferionen haben auch gute desinfizierende Eigenschaften, die Abwasserbehandlung ist bei ihrer Verwendung ziemlich effektiv, aber auch ziemlich teuer.

Desinfektion von Abflüssen unter Verwendung von ultravioletter Strahlung

Zusätzlich zu den obigen chemischen Verfahren zur Desinfektion von Abwasser wird eine physikalische Desinfektionsmethode auf der Basis von ultravioletten Strahlen ziemlich erfolgreich verwendet.

Die Vorteile der Verwendung von Ultraviolett zur Wasserdesinfektion umfassen:

  • Die tödlichen Auswirkungen auf Pilzsporen, pathogene Bakterien und Viren;
  • Photochemische Reaktionen treten direkt in den Zellen von Mikroorganismen auf, wodurch eine Verringerung der Qualität des behandelten Wassers während der Desinfektion vermieden werden kann;
  • Unter dem Einfluss von ultravioletter Strahlung entstehen keine toxischen Verbindungen, die sich negativ auf Flora und Fauna von Gewässern auswirken;
  • Eine erfolgreiche Desinfektion von Abwasser findet sogar mit einer kurzen Zeit der Behandlung mit ultravioletten Strahlen statt, sogar für fließendes Wasser;
  • Ziemlich niedrige Kosten des Verfahrens, das ist viel billiger als Desinfektion mit Ozonierung oder Chlorierung;
  • Die kleinen Dimensionen der Ultraviolettstrahlungsanlage, die es ermöglicht, diese Methode in engen Räumen zu verwenden und die Lagerung von schädlichen und gefährlichen Substanzen zu organisieren.

Moderne UV-Anlagen bieten eine hohe Qualität der Desinfektion von Abwasser aufgrund der Möglichkeit, die Intensität der Strahlung anzupassen.

Spezielle Sensoren analysieren das in die Desinfektion eintretende Wasser und führen automatisch die Anpassung der Anlage an die gewünschte Betriebsart durch.

Fasst man die oben sollte beachtet werden, dass die chemischen Verfahren zur Desinfektion von Abwasser weniger wirksam sind als physikalische, im Hinblick auf die Auswirkungen auf die Umwelt und finanziellen Kosten, aber es ist auch notwendig, zu berücksichtigen, dass im Laufe der Zeit die Mikroorganismen in der Lage sind, Immunität Methoden, um die Auswirkungen verschiedener Desinfektion zu entwickeln.

Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass in den letzten zwanzig Jahren Resistenz gegen Viren und Bakterie Chlor Wirkung hat versechsfacht und Beständigkeit gegen UV-Strahlung - viermal im Zusammenhang mit dem, was für die Desinfektion von Abwasser einer Kombination verschiedenen Effekte empfohlen wird, beispielsweise ultraviolettes zu kombinieren Bestrahlung mit der Verarbeitung durch Ultraschallwellen oder parallel mit physikalischen sowie chemischen Methoden der Desinfektion anzuwenden.

Desinfektion von kontaminiertem Abwasser: Verfahren und Methoden

Verschmutztes Abwasser ist eine günstige Umgebung für das Leben pathologischer Bakterien und Mikroben. Diese Mikroorganismen sind die Erreger von Infektionskrankheiten.

Abwasser muss einer Desinfektion unterzogen werden

Allgemeine Eigenschaften

Industrielle und häusliche Abwässer sind mit einer großen Anzahl gefährlicher chemischer Elemente organischer und mineralischer Herkunft verschmutzt. Abwasser ist ein günstiges Umfeld für die Entwicklung einer Vielzahl von pathogenen Bakterien und Mikroorganismen.

Hier fühlen sich viele Erreger von gefährlichen Infektionskrankheiten wohl. Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, dass solche Flüssigkeiten vor dem Einleiten in natürliche Teiche oder Böden dekontaminiert werden. Ansonsten sind eine Person und alles Leben von vielen Epidemien bedroht.

Verfahren zur Neutralisierung von Abwasser werden als eine der Stufen in Behandlungsanlagen verwendet. In den Anlagen arbeiten Spezialeinheiten, in denen optimale Bedingungen für die Vernichtung gefährlicher Bakterien und Mikroorganismen geschaffen werden.

Die Bedeutung der Desinfektion in mehrstufigen Behandlungssystemen ist groß genug. Dank dieses Verfahrens trägt die Wasserversorgung in unseren Häusern nicht das Risiko gefährlicher Epidemien und Infektionskrankheiten.

In Behandlungsanlagen kommen verschiedene Behandlungsmethoden zum Einsatz. Die wichtigsten sind mechanische und biologische Methoden zur Entfernung von Verunreinigungen. Die Filtration in den Primärsedimentationsbehältern "befreit" kein Abwasser von pathogenen Bakterien.

Die biologische Reinigung in Behältern mit aktivem Schlamm oder Biofilm ermöglicht es, Krankheitserreger zu 98% zu entfernen, aber 1-2% verbleiben im Wasser und bergen eine ernsthafte Gefahr. Dies gilt insbesondere für Bakterien, die das menschliche Verdauungssystem schädigen. Nur eine qualitative Neutralisierung erlaubt es, vor dem Abstieg in natürliche Reservoire die verbleibenden Bakterien aus dem Wasser zu entfernen.

Die Desinfektion von Abwasser ist nur dann sicher, wenn die Flüssigkeit vollständig frei von Schwebeteilchen ist. Aus diesem Grund wird der Desinfektionsbereich nach Absetzbecken, Filtertanks und Tanks mit Bio-Umgebung installiert. Nach der Neutralisation muss Wasser aus dem zu 99,9% gereinigten System entfernt werden. Zu diesem Zweck werden je nach Art und Konzentration der Schadstoffe verschiedene Methoden ausgewählt.

Methoden der Desinfektion von Abwasser:

  1. UV-Behandlung.
  2. Chlorierung.
  3. Ozonierung.
  4. Bromierung und Iodierung.
  5. Behandlung mit Kaliumpermanganat.

Eine Dekontamination ist nicht erforderlich, wenn eine natürliche Bodenmethode zur biologischen Reinigung zur Reinigung verwendet wird. Nachdem Wasser durch die Bewässerungs- und Filtrationsfelder geleitet wurde, bleiben weniger als 0,1% der Verunreinigungen zurück.

Die Kontrolle des Gehalts von Pathogenen wird dadurch erschwert, dass es ziemlich schwierig ist, die Konzentration von pathogenen Bakterien im Abfluss zu bestimmen. Die Beurteilung der Wirksamkeit der Dekontamination am Auslass wird durch den Titer von E. coli bestimmt. Ein ausreichendes Maß an Desinfektion tritt auf, wenn die Kolitis 0,001 erreicht.

UV-Verarbeitung

Desinfektion von Abwasser mit Ultraviolett bezieht sich auf physikalische Reinigungsmethoden. Infolge der Exposition gegenüber ultravioletter Verschmutzung treten bei Freisetzung gefährlicher und toxischer Bestandteile keine chemischen Reaktionen auf. UV-Behandlung, mit hoher Effizienz, ist absolut sicher für den Menschen.

UV-Desinfektion von Abwasser ist sicher für den Menschen und sorgt für hohe Ergebnisse

  • Qualitätszerstörung der gefährlichsten Bakterien, Viren und Pilze;
  • Desinfektion wird durchgeführt, ohne die Qualitätsmerkmale von Wasser zu reduzieren;
  • Fehlen von Seitenformationen mit toxischem Charakter;
  • Effizienz mit einer kurzen Belichtungszeit;
  • Billigkeit: Ausrüstung ist billiger als die Kosten für den Aufbau von Ozonierungs- und Chlorierungsverfahren;
  • Große Platz- räume für die Geräteplatzierung sind nicht erforderlich, da UV-Desinfektionsanlagen klein und perfekt für enge Räume kleiner Behandlungsanlagen geeignet sind.

Dank der Möglichkeit der Regulierung der Strahlungsintensität in Abhängigkeit von den Volumina und der Verschmutzung der Abflüsse wird eine hohe Qualität der Desinfektion mit Hilfe von UV-Anlagen gewährleistet. Bei der Entwicklung moderner Behandlungssysteme werden UV-Desinfektionsverfahren aktiv eingeführt. Die Kompaktheit der Ausrüstung erleichtert den Modernisierungsprozess an alten Strukturen.

Die hohe Verarbeitbarkeit von UV-Reinigungsgeräten ermöglicht die vollständige Automatisierung von Prozessen. Das Vorhandensein von Sensoren zur Überwachung der Schadstoffkonzentrationen ermöglicht es, die Intensität der Behandlung automatisch zu regulieren.

Installation von UV-Wasser Desinfektion

  1. Ein Tank mit einem Stahlgehäuse, in dem sich Quarzröhren mit bakteriziden Lampen befinden. Der Tank hat Ein- und Ausgabefächer, durch die Abwasser ein- und austritt.
  2. Der Hauptreservoir enthält die Komponenten des automatischen Waschens und Belüftens.
  3. Der Behälter hat ein Glas visueller Kontrolle.
  4. Das Gerät ist mit Sensoren zur Überwachung der UV-Strahlung ausgestattet.
  5. Der Start, das Herunterfahren und die Einstellung des Gerätebetriebs erfolgen über das Bedienfeld, das die Befehle für die Installation übermittelt.

Chlorierung

Vor weiteren 10-20 Jahren wurde die Chlorierungsmethode überall in zentralisierten Behandlungsanlagen eingesetzt. Jeder erinnert sich an den anhaltenden Geruch von Bleichmittel aus dem fließenden Wasser aus dem Wasserhahn. Heute wird es zunehmend durch moderne und schonende technologische Lösungen ersetzt.

Die Chlorierung hat eine solche Ausbreitung nicht von Grund auf erhalten, die Methode hat eine Reihe von wesentlichen Vorteilen, die optimal für eine Massenanwendung mit minimalen Kosten geeignet sind.

Vorteile der Chlorierungsmethode:

  • Verfügbarkeit von Quellenmaterial;
  • niedrige Anschaffungskosten;
  • hohe Produktivität.

Aber auch Billigkeit und Zugänglichkeit werden durch Mängel verursacht. Diese Faktoren umfassen:

  • geringer Neutralisationsgrad vieler Viren;
  • die Bildung von chlorhaltigen organischen Verbindungen während der Verarbeitung, sie sind in Kontakt mit der natürlichen Umwelt
  • eine destruktive Wirkung auf die Flora und Fauna von Gewässern und angrenzenden Gebieten haben;
  • Das in flüssiger Form verwendete Chlor in flüssiger Form ist ein Stoff mit einem hohen Toxizitätsindex. Dieser Umstand erfordert besondere Sicherheitsbedingungen bei Lagerung, Gebrauch und Transport.

Das Chlorierungsverfahren wird durchgeführt, indem den Behandlungstanks Chlor mit Chlor, Chlorkalk oder Natriumhypochlorit mit Abflüssen zugeführt wird. Außerdem wird häufig Chlordioxid verwendet, das die Flüssigkeit effektiv desinfiziert. Es stellt keinen Schaden für die menschliche Gesundheit dar.

Leider ist Chlordioxid im Abwasser mit einem hohen Grad an Verunreinigung unwirksam, was die Möglichkeit der Verwendung in zentralisierten Reinigungssystemen beschränkt. Der Mangel dieser chlorhaltigen Substanz ist auch deren Sprengstoff und hohe Kosten.

Chlor aktiviert die Oxidationsprozesse in den Enzymen von Bakterien, wodurch diese schnell absterben. Die Wirkung der Desinfektion auf die Verwendung von Chlor hängt von zwei Schlüsselfaktoren ab: der quantitativen Konzentration von Chlor in Wasser und dem Zeitintervall seines Kontakts mit Wasser. Da sich Chlor im flüssigen Zustand nicht gut im Wasser ausbreitet, wird am häufigsten Chlorgas verwendet.

Die Chlorierung in Kläranlagen erfolgt in speziellen Anlagen, die als Kontakt- (Desinfektions-) behälter bezeichnet werden. Ein solches Reservoir besteht aus drei Blöcken: Chlorinator, Mischer, Kontaktbehälter. Der Einfluss von Chlor auf die Wasserverschmutzung sollte mindestens 20-45 Minuten betragen.

Zulässige Chlormengen während der Reinigung erlauben keine vollständige Desinfektion. Die Überschreitung der zulässigen Dosen führt dazu, dass Chlor selbst Wasser gefährlich und schädlich macht. Bei oxidativen Prozessen mit Chlor in den Abwässern entstehen Furane. Diese Verbindungen stellen eine ernsthafte Bedrohung für den menschlichen Körper dar. Moderne Verfahren zur Wasserbehandlung erlauben keine Entfernung von Furanen aus dem Abwasser, was die Nützlichkeit der Verwendung von Chlor bei der Desinfektion verringert.

In Übereinstimmung mit internationalen Übereinkommen und Rechtsakten, die auf Konferenzen zum Umweltschutz verabschiedet wurden, wird die Reinigung von Wasser mit Chlor als nicht minder gefährlich angesehen als die Einleitung von Abwasser ohne angemessenen Reinigungsgrad. Auf der Grundlage dieser Dokumente in Russland werden in den Behandlungsanlagen, in denen die Chlorierungsmethode angewendet wird, Maßnahmen ergriffen, um zu dechlorieren, bevor Wasser in die Lagerstätten und den Boden eingeleitet wird.

Bromierung und Iodierung

Brom und Jod werden auch als Substanzen verwendet, die kontaminiertes Wasser desinfizieren können. Jod wird seit langem von der Medizin als Desinfektionsmittel, als bakterizides Mittel verwendet. Minus Jod ist eine geringe Verbreitung im Wasser, die seine organischen Verbindungen zwingt verwendet werden.

Als bakterizides Mittel wurde Iod lange Zeit in der Medizin verwendet

Ein weiterer Nachteil von Jod ist das Auftreten spezifischer Gerüche nach der Reinigung.

Für kleine Volumen ist dieses Element ausgezeichnet. Im Gegensatz zu Chlor reagiert Iod nicht mit Ammoniak und ist gegenüber Sonneneinstrahlung instabil. Brom benötigt höhere Konzentrationen als Chlor, aber es ist ungiftig, geruchlos und hat keine Auswirkungen auf den menschlichen Körper bei Kontakt.

Diese Substanzen haben hohe Oxidationsraten. Die Bildung als Folge der chemischen Reaktion der Oxidation von Brom hat qualitative bakterizide Indices. Diese bromhaltigen Verbindungen, im Gegensatz zu Chlor, vertragen sich mit den meisten infektiösen Bakterien perfekt.

Brom wird aktiv in Schwimmbädern verwendet, und Jod hat sich in geschlossenen Anlagen bewährt, wo die Flüssigkeit viele Male verwendet wird. Bromierung und Iodierung haben einen signifikanten Nachteil, der es nicht erlaubt, dass Prozesse überall weit verbreitet sind - Brom und Jod produzieren Nebenprodukte, die hochgiftig sind.

Ozon-Desinfektion

Die Ozonmethode ist in der EU und in nordamerikanischen Ländern weit verbreitet. Mit Hilfe von Ozon ist die Dekontamination von Abwasser sehr produktiv. Diese Methode kann Bakterien sowie Viren und Pilzbildungen effektiv eliminieren.

In Reinigungssystemen ist die Ozonisierungsmethode als letzte Stufe am wirksamsten, wenn die Abwässer einer gründlichen Filtration und Behandlung mit physikalisch-chemischen Methoden unterzogen wurden. Die Reinigung durch Ozon erreicht nach Durchführung der Chlorierungsmethode den maximalen Effekt.

Diese Methode hat auch negative Eigenschaften:

  • diese Modifikation von Sauerstoff ist in Wasser schlecht löslich;
  • erhöhte Toxizität und Explosionsgefahr;
  • hohe Wahrscheinlichkeit der Bildung von Nebenprodukten, die eine Gefahr für Mensch und Umwelt darstellen.

Abwasserdesinfektionsanlage mit Ozon

  • Ozon-Generatoren: Ozon-Blöcke mit Ozon versorgen, sie werden vor dem ersten Ozon-Tank platziert und danach;
  • Blöcke der primären und sekundären Ozonisierung;
  • Kapazität, wo der Schlamm gesammelt wird;
  • Sandfilter: befindet sich zwischen der primären und der sekundären Einheit;
  • UV-Behandlungsraum;
  • Sorptionsfilter.

Verwendung anderer Substanzen

In autonomen Reinigungssystemen wird häufig Kaliumpermanganat (Mangan) verwendet. Das Hauptmangel dieser Substanz: Wenn sie in verunreinigtes Wasser eindringt, reagiert sie mit vielen Elementen, was ihre desinfizierenden Eigenschaften verringert. Aber bei richtiger Anwendung zerstört Kaliumpermanganat pathogene Bakterien und Protozoen perfekt.

Der Hauptnachteil der meisten der obigen Substanzen ist eine hohe Toxizität. Diese negative Qualität fehlt in Wasserstoffperoxid. Ihre Anwendung hat keine zerstörenden Auswirkungen auf die Umwelt. Für die Behandlung von Abwässern ist die Verwendung dieser Verbindung jedoch unzweckmäßig, da Wasserstoffperoxid hohe Kosten verursacht und große Volumina erforderlich sind.

Zu den Methoden mit hohem Kostenaufwand und hoher Produktivität gehören auch Desinfektionsverfahren mit Silber- und Kupferionen.



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