Дизинфекция сточных вод

Для окончательного обеззараживания сточных вод предназначенных для сброса на рельеф местности или в водоем применяют установки ультрафиолетового облучения.

Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод, наряду с ультрафиолетовым облучением, которое используется, как правило, на очистных сооружениях крупных городов, применяется также обработка хлором в течение 30 минут.

Хлор уже давно используется в качестве основного обеззараживающего реагента практически на всех очистных сооружениях городов. Поскольку хлор довольно токсичен и представляет опасность очистные предприятия многих городов уже активно рассматривают другие реагенты для обеззараживания сточных вод такие как гипохлорит, дезавид и озонирование.

УСТАНОВКИ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД

Обеззараживание (дезинфекция)хозяйственно-фекальных сточных вод производится с целью уничтожения содержащихся в них патогенных микро­организмов и устранения опасности заражения водоема – приемника очи­щенных сточных вод. Среди известных методов наиболее широкое практи­ческое применение получило хлорирование: хлорной известью СаСl₂O, жид­ким хлором Сl₂, электролитический получаемым гипохлоритом натрия NaCIO и путем прямого электролиза.

При растворении этих веществ в воде происходит образование активного хлора – комплекса химических соединений хлора, из которых наиболее ак­тивными являются хлорноватистая кислота НсlO и гипохлорит-ион СlO¯. В настоящее время предполагается, что гибель бактерий при хлорировании происходит в результате химического воздействия активного хлора на орга­ническое вещество и ферментную систему клеток, что в конечном итоге при­водит к утрачиванию бактериями способности к окислению глюкозы и гибе­ли. В качестве косвенного санитарно-бактериологического показателя фе­кального загрязнения воды используют количество в воде кишечных палочек Coli. Колииндекс – число кишечных палочек в 1 литре воды. Колититр – наименьший объем воды (мл), в котором содержится 1 кишечная палочка.

Расчетную дозу активного хлора (г/м³), следует принимать: - после механической очистки - 10, - после неполной биологической очистки - 5, - после полной биологической, физико-химической и глубокой очистки - 3. Бактерицидная эффективность обеззараживающего действия хлора и хлорсодержащих соединений находится в прямой зависимости от продолжи­тельности контакта, возрастая с увеличением длительности действия хлора. Продолжительность взаимодействия хлора со сточной водой в контактном резервуаре или отводящих лотках и трубопроводах следует принимать не менее 30 минут.

В каждом конкретном случае доза активного хлора уточняется в процессе эксплуатации. При этом количество остаточного хлора в обеззараженной во­де после контакта не должно превышать 1, 5 г/м³, а коли-индекс – не более 1000. В настоящее время применяется несколько типов установок для приго­товления и дозирования растворов, содержащих активный хлор.

Первый тип – установки для приготовления раствора хлорной извести или гипохлоритов с необходимой концентрацией с последующей подачей его в воду. Второй тип – хлораторы, в них последовательно происходит испарение хлора, его механическая очистка, дозирование и растворение в воде с образованием хлорной воды, которая затем смешивается в смесителях со стоками.

К треть­ему типу относятся электролизеры, которые позволяют получить гипохлорит натрия электрохимическим путем из сырья – раствора поваренной соли.

И, наконец, четвертым типом являются установки прямого электролиза сточной воды, которые позволяют получать обеззараживающие продукты путем электролитического разложения хлоридов, находящихся в сточной воде. Установки с использованием хлорной извести в основном однотипны и отличаются лишь некоторыми конструктивными деталями и габаритами. Схема этой установки с поплавковым дозатором рис.61.

Расходные баки работают поочередно: в одном приготовляют раствор, из другого подают его на обеззараживание.

Широкое распространение получили вакуум­ные хлораторы рис.62, которые более безопасны в работе и не допускают проник­новение хлора в помещение. Электрохимический способ получения гипохлорита натрия основан на получении хлора и его взаимодействии со щелочью в электролизере. При электролизе водного раствора NaCl на аноде происходит выделение газооб­разного хлора, который растворяется в воде с образованием хлорноватистой НсlO и соляной НС1 кислоты:

NaCl + H₂O = HclO + HCl

На катоде происходит выделение водорода и образование гидроксида на­трия, который вступает в реакцию нейтрализации с хлорноватистой кисло­той, в результате чего и получается гипохлорит натрия NaClO

NaOH + HсlO = NaClO +H₂O

Для обеззараживания сточных вод по этому методу применяются непро­точные электролизные установки типа ЭН-1, ЭН-5, ЭН-25 и ЭН-100 произ­водительностью по активному хлору от 1 до 100 кг/сут рис.63. Наиболее простыми по конструкции являются установки ЭН-1 и ЭН-5, работающие в режиме неглубокого разложения соли (до 6¸ 7%-го). Более экономичные электролизеры ЭН-25 и ЭН-100 работают в режиме глубокого разложения соли (10¸ 12%-го). Концентрация активного хлора в получаемом растворе -14 г/л.

Для обеззараживания по методу прямого электролиза разработана и при­меняется электролизная установка «Каскад» рис.64 производительностью 2 ¸ 2, 5 м³/ч. В этой установке применены малоизнашивающиеся и долговечные аноды ОРТА (титановая основа, покрытая солями рутения) и оксиды из тита­на. Обеззараживание по методу прямого электролиза целесообразно осуще­ствлять на очистных станциях производительностью 200¸ 400 м³/сут.

Надежным и безвредным заменителем хлора является озон, благодаря своей высокой биоцидной и окислительной способности. Озон оказывает универсальное действие, проявляющееся в том, что одновременно с обезза­раживанием воды происходит повышение прозрачности, устранение запахов и снижение цветности.

Озонаторные установки комплектуются озонаторами для синтеза озона, оборудованием для подготовки воздуха, устройствами электропитания, камерами контакта озона с обрабатываемой водой. Озон по­лучают из обеспыленного и высушенного воздуха. Обработка сточной воды озоном производится в контактных камерах, где обеспечивается интенсивное перемешивание барботированием. Доза озона после полной биологической очистки должна быть 15¸ 30 мг/л, с продолжительностью контакта 20¸ 30 мин, после доочистки воды на микрофильтрах соответственно 6¸ 10 мг/л и 8¸ 10 мин.