Сточные воды подвергают биологической очистке перед тем, как выпустить в водоём. В ходе этой обработки почти полностью уничтожаются патогенные микроорганизмы, содержащиеся в стоках.
Так, при очистке в биофильтрах и аэротенках сточные воды освобождаются от 95%, при обработке на полях орошения — от 99% вредоносных бактерий. Ключевое слово — «почти»: какой бы способ биологической обработки стоков ни был использован, в них останется 1-5% опасных микроорганизмов. Такая концентрация, на первый взгляд кажущаяся незначительной, представляет большую опасность для здоровья людей.
Чтобы полностью очистить сточные воды от патогенной микрофлоры, их подвергают обеззараживанию. Есть разные способы выполнения этой обработки — электролиз, использование бактерицидных лучей и другие. Долгие годы и десятилетия наиболее распространённым способом дезинфекции стоков остаётся хлорирование. Это объяснимо: при доступности и сравнительной лёгкости применения этого способа он обеспечивает высокую степень очистки.
Общие требования к хлорированию
Для хлорирования сточных вод используют газообразный хлор, гипохлорит натрия и гипохлорит кальция (хлорную известь). Действующее вещество выбирают с учётом производительности станции очистки, особенностей сточных вод, некоторых других факторов.
Вне зависимости от выбранного способа хлорирования обязательно соблюдают концентрацию хлора в жидкости, которую подвергают дезинфекции. Значения концентрации определены на нормативном уровне — они содержатся в СНиП 2.04.03-85. В соответствии с этим документом:
- в сточных водах, которые перед хлорированием прошли лишь механическую очистку, должно содержаться 10 г/м3 хлора;
- в стоках, обработанных методом неполной биологической очистки, должно содержаться 5 г/м3 хлора;
- в сточных водах, которые подвергли полной биологической очистке, концентрация хлора должна составлять 3 г/м3.
Активный хлор нельзя сразу добавлять к стокам — перед этим его необходимо тщательно растворить.
Хлор уничтожает патогенную микрофлору не мгновенно — для этого нужно время. Сточные воды с добавленным хлором выдерживают в специальных ёмкостях около 30 минут. Затем их подвергают дополнительной обработке, речь о которой — далее, и лишь после этого выпускают в водоём. В качестве ёмкостей для дезинфекции используют специальные отстойники в горизонтальном и вертикальном исполнении
Обеззараживание стоков газообразным хлором
Выполняется в специальной установке, состоящей из нескольких модулей — смесителя, контактных ёмкостей и хлораторной. В последней устанавливают вакуумные и напорные хлораторы — оборудование, с помощью которого газообразный хлор переводят в форму раствора.
Хлораторная работает по следующему принципу. На первом этапе отбирают хлор из прочных баллонов из стали, объём которых варьируется от 30 до 55 л. Отбор происходит через сифоны, которыми оснащены баллоны. По хлоропроводу хлор поступает в промежуточный баллон, в котором переходит в газообразную форму. Далее хлор через дозатор и смесители вводится в сточные воды и соединяется с ними в определённой пропорции. Начинается процесс обеззараживания стоков.
Дезинфекция сточных вод гипохлоритом натрия
В некоторых случаях для обеззараживания стоков целесообразно использование гипохлорита натрия — вещества, получаемого из поваренной соли в электролизном оборудовании. Сначала соль засыпают в приёмный бак, затем заливают её водой. Получают соляной раствор, который помещают в основной бак. Здесь раствор разбавляют водой так, чтобы итоговое содержание соли в жидкости составляло 100-120 г/л. Полученный таким способом электролит помещают в электролизер. Здесь на него действует электрический ток, при этом вырабатывается искомое вещество — гипохлорит натрия. Его накапливают в отдельном баке, а затем в определённой пропорции смешивают со сточными водами. Начинается процесс их дезинфекции.
Обеззараживание стоков гипохлоритом кальция
Это вещество, иначе называемое хлорной известью, применяют на станциях очистки малой производительности, на которых обрабатывают не более 1000 м3 сточных вод в сутки. Сначала в специальных баках готовят раствор гипохлорита кальция, концентрация которого в жидкости на этом этапе составляет 10-15%. Затем раствор помещают в другие баки, где уменьшают концентрацию хлорной извести в нём до 2-3%. Получают готовый раствор для обеззараживания сточных вод, который через дозирующий бачок и специальные смесители вводят в стоки. Начинается процесс их обеззараживания.
Баки, в которых готовят раствор хлорной извести, оснащены мешалками с деревянными лопастями. Выбор этого материала не случаен — древесина не подвержена коррозии, при появлении которой процесс дезинфекции стоков был бы нарушен
Ультрафиолетовое обеззараживание
Ультрафиолетовое облучение широко применяется для обеззараживания различных типов сточных и питьевых вод, как бытовых, так и промышленных. В России на объектах водоснабжения и канализационных систем установлены специальные УФ-лампы, которые эффективно воздействуют на вирусы и другие микроорганизмы, находящиеся в воде. Данный метод имеет ряд преимуществ, включая отсутствие токсичных химических соединений и негативного воздействия на окружающую среду. Также, в результате использования ультрафиолета, не образуются вредные побочные продукты, что позволяет сохранять природной состав воды и эффективно снижать количество вредных веществ.
Эффективность ультрафиолетового воздействия зависит от многих показателей, включая тип источники загрязнений и правила безопасности, соблюдаемые при проектировании и эксплуатации систем. Для повышения эффективности часто используется предварительная фильтрация воды, что позволяет устранить различные реагенты и частицы, которые могут снижать эффект от УФ-облучения. Вопрос организации и проектирования таких систем является важной частью работ в сфере водоснабжения и канализационных объектов. Согласно данным из каталога производственных решений, УФ-системы имеют низкого уровня расход энергии и позволяют минимизировать затраты на эксплуатацию при отсутствии необходимости использования химических реагентов.
УФ-облучение используется в различных системах водоочистки, так как эффективно уничтожает вирусы и бактерии. Поэтому такие системы широко применяются на объектах водоснабжения и промышленных очистных сооружениях. Согласно данным центра, производство этих систем требует соблюдения всех правил безопасности, что позволяет минимизировать расходы и поддерживать воду чистым, без вредных соединений.
Озонирование сточных вод
При использовании этого способа стоки обрабатывают озоном — веществом, активно взаимодействующим как с патогенной микрофлорой, так и с неорганическими загрязнениями. При озонировании из сточных вод удаляют до 99,8% примесей, которые не должны попасть в водоём, и это — важный плюс технологии. Есть и минусы, препятствующие её широкому распространению, — дороговизна и техническая сложность.
Дополнительная обработка перед выпуском в водоём
Обеззараженные сточные воды выпускают в водоём лишь после их обогащения кислородом. Для этого используют специальные насыщающие установки или многоступенчатые водосливы. Применение последних возможно, если очистные сооружения находятся на значительной высоте над поверхностью водоёма.
