Как эффективнее обеззараживать воду: УФ-обработка или гипохлорит натрия? Уф обеззараживание сточных вод
УФ обеззараживание сточных вод: установки и методы дезинфекции
В связи с общемировой тенденцией борьбы за чистоту питьевой воды, имеющейся на планете в ограниченных количествах, всё более актуальным становится требование выполнять предварительное обеззараживание сточных вод перед их сбросом в централизованную канализацию или водоёмы.Содержание:
- Методы обеззараживания
- Хлорирование
- Ультрафиолетовая обработка
- Преимущества УФ- обеззараживания
- Какие установки применяют для обеззараживания сточных вод
- Лотковые УФ-модули обеззараживания
Методы обеззараживания
Дезинфекция сточных вод является последней стадией обработки воды на очистных сооружениях, на сегодняшний день существуют два метода обеззараживания:
- Химический метод, предусматривает дозирование хлора, или например гипохлорита натрия;
- Физический метод обеззараживания сточных вод, основанный на применении ультрафиолетового оборудования.
Хлорирование
На большинстве городских очистных сооружений нашей страны, к сожалению и в настоящее время преобладает хлорирование сточных вод, так как внедрение других методов обеззараживания требует реконструкции и капитальных затрат.
Раньше гипохлорит кальция и хлор и широко применялись в СССР, этот метод можно смело назвать самым грязным и дешёвым, ведь в экологическом плане дезинфекция сточных вод хлором зачастую без последующего дехлорирования, воды убивает всё живое в водоёме, куда сбрасываются сточные воды.
Вариантов применения хлора достаточно много, его могут применять в качестве гипохлорита кальция, диоксида хлора или производить электролизом гипохлорита натрия из поваренной соли непосредственно в месте использования. При использовании диоксида хлора, в процентном отношении количество сохранившихся бактерий значительно меньше, по сравнению с использованием иных хлорсодержащих веществ, например, при обеззараживании стоков гипохлоритом натрия.
Согласно требованиям СанПиН, в обязательном порядке подлежат обеззараживанию воды, в которых могут содержаться возбудители различных инфекционных заболеваний любой природы (паразитарной, вирусной или бактериальной), если они признаны опасными (в расчёт берётся эпидемический критерий). Допустимый показатель остаточного хлора должен оставаться не более 1,5 мг/дм³.
Еще одним из опасных факторов является то, что в процессе хлорирования сточных вод, в очищаемой воде могут образовываться различные стойкие хлорорганические соединения:
- Хлорфенолы;
- Тригалогенметаны;
- Диоксиды;
- Хлорамины.
В отношении влияния на водоемы и главное, организма человека, подобные вещества являются особо токсичными и канцерогенными, поэтому все производства, использующие хлор, включая гипохлорит натрия, относятся к категории производств, загрязняющих окружающую среду.
Так же, одним из ключевых недостатков хлорирования, является требование по организации высокой степени надёжности имеющегося хлорного хозяйства и его безопасности, на многих очистных сооружениях оборудование устарело и изношено, поэтому добиться этого достаточно сложно.
По вышеуказанным причинам, сегодня остро стоит проблема о необходимости полного отказа от использования упомянутой технологии очистки.
Ультрафиолетовая обработка
На сегодняшний день, данная технология обеззараживания является не только самой безопасной и экологически чистой, но и в экономическом плане по соотношению капитальных и эксплуатационных затрат наиболее выгодной.
УФ- обеззараживание сточных вод входит в число наилучших доступных методов дезинфекции, на основании принятого в 2014 году Федерального закона № 219-ФЗ, как безреагентная, экологически безопасная и эффективная технология.
Преимущества УФ- обеззараживания
- Высокая эффективность дезинфекции;
- Отсутствие образования побочных продуктов;
- Полностью безреагентная технология;
- Низкие расходы на эксплуатацию;
- Демонтаж опасных установок хлорирования воды;
- Не нужен специальный персонал обслуживания установок;
- Отсутствие складов с запасами опасных реагентов.
В нашей стране по данным справочника «Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов», только 20% очистных сооружений применяют системы ультрафиолетового обеззараживания сточных вод, а около 55% сооружений применяют хлор или содержащие хлор реагенты и зачастую не используют обязательный метод дехлорирования воды перед сбросом стоков в водоёмы.
В таблице ниже приведены данные по двум сотням очистных сооружений, производительностью более 10 тысяч м. куб/сут.
| Методобеззараживания | Более 300 тыс. м3/сут. | 100-300тыс. м3/сут. | Менее 100тыс. м3/сут. | Всего |
| УФ- обеззараживание | 25% | 30% | 18% | 20.5% |
| Обеззараживаниехлором | 35% | 32% | 28% | 29.3% |
| Обеззараживание гипохлоритом | 30% | 22% | 24% | 24.3% |
| Обеззараживание не хлорными реагентами | 0% | 0% | 4% | 3% |
| Без примененияобеззараживания | 10% | 16% | 26% | 22.9% |
Многие очистные сооружения городов и различных предприятий нуждаются в реконструкции оборудования, а внедрения новых технологий обеззараживания ещё и выгоднее по капитальным затратам и в процессе эксплуатации по сравнению с использованием старых реагентных методов дезинфекции сточных вод. По результатам сравнения данных затрат при использовании гипохлорита с его последующим дехлорированием и ультрафиолетовой технологии на очистных сооружениях, объемом 70 и 100 000 м3 в сутки, УФ-обеззараживание сточных вод выгоднее экономически по всем показателям.
Из данных таблиц видно, что сегодня метод хлорирования воды не только экологически опасен, но и не выгоден.
Какие установки применяют для обеззараживания сточных вод
При обеззараживании стоков, в зависимости от производительности и условий работы применяют напорные и безнапорные установки обеззараживания. Для обеспечения дезинфекции сточных вод, необходимая доза ультрафиолетового излучения составляет от 30 до 65 мДж/см2. Мощные амальгамные лампы размещаются в корпусе установки, в напорном исполнении возможны различные конфигурации корпусов, в зависимости от требований заказчиков.
Сточная вода предварительно очищается перед подачей на установки обеззараживания, показатели качества исходной воды приведены в таблице:
| Показатели | Нормативы |
| Взвешенныевещества | 10 мг/л |
| Железообщее | 1 мг/л |
| БПК 5 | 10 мг О₂/л |
| ХПК | 50 мг О₂/л |
В таблице ниже приведены показатели исходной воды, при значениях которых не происходит снижение данных результативности обеззараживания воды разными методами.
| Показатели | Хлорирование | Озонирование | УФ-обеззараживание |
| Взвешенныевещества, мг/л | 10 | 10 | 10 |
| Цветность, гр | 30 | 80 | 50 |
| pH | 7 | 6.5-8.5 | не влияет |
| ХПК, мг О₂/л | 50 | 50 | 50 |
| БПК 5, мг О₂/л | 10 | 10 | 10 |
Лотковые УФ-модули обеззараживания
Установка обеззараживания сточных вод состоит из модулей, модули состоят из ультрафиолетовых ламп, которые смонтированы в блоки без напорного корпуса с горизонтальным или вертикальным расположением. В горизонтальном положении модули обеззараживания, возможно, установить в поток обрабатываемой воды в канале, а в вертикальном в существующий отстойник. Модули оснащаются системой очистки в механическом режиме, системой автоматики и управления.
Главным преимуществом данной конструкции является то, что модули можно размещать в действующих, имеющихся в составе очистных сооружениях отстойниках сточных вод. Это сокращает сроки строительства и запуска установок в фактически действующих очистных сооружениях и значительно экономит капитальные затраты на ввод нового оборудования.
Использование ультрафиолета в качестве обеззараживания по сравнению с ранее традиционным хлорированием, является более экономичным, простым и самое главное экологически чистым методом финишной водоподготовки сточных вод перед сбросом в водоемы.
В таблице ниже представлены показатели качества воды до и после монтажа системы УФ- обеззараживания на Курьяновских очистных сооружениях города Москвы.
| Показатель | До обез-зараживания | После обез-зараживания | Проектное значение | СанПиН 2.1.5.980-00 |
| Общие колиформные бактерии, КОЕ/100 мл | 314 000 | 125 | ||
| Термотолерантные колиформные бактерии, КОЕ/100 мл | 160 000 | 45 | ||
| Колифаги, БОЕ/100 мл | 56 | 2 |
Установки марки УОВ, с 2002 года работают на муниципальных и промышленных предприятиях, простота, качество и главное низкие цены по сравнению с конкурентами делают предложение по их выбору оптимальным.
Наша компания официальный дилер, мы поможем с выбором, организуем доставку установок и запасных частей по хорошей цене со скидкой.
waterdos.ru
УФ обеззараживание сточных вод
Одним из способов удаления из стоков бактерий и вирусов является ультрафильтрация сточных вод – физический метод очистки, благодаря которому загрязненные воды лишаются 99,9% микробиологических организмов. Принцип действия обеззараживания воды методом фильтрации довольно прост, и основывается он на технологическом устройстве ультрафильтрационной мембраны, размеры пор которой являются меньшими по сравнению с размерами вирусов и бактерий. Соответственно, данные виды клеточных организмов не могут проходить сквозь мембраны с потоком воды, а потому оседают на ее поверхности.
Компания «БиоЗон» предоставляет своим клиентам прекрасную возможность заказать специальные мембраны для УФ обеззараживания сточных вод уже сегодня. Ознакомиться с нашей продукцией всегда можно на страницах веб-сайта компании, либо по каталогам непосредственно в офисе, где также можно получить необходимую информацию или профессиональную консультацию от квалифицированных специалистов. Как правило, ультрафильтрационные мембраны используются в качестве основного средства для проведения предварительной очистки стоков перед их подачей в систему нанофильтрации, обессоливания или на обратный осмос. Это позволяет обеспечить всему очистному оборудованию более длительный эксплуатационный период и лучшую производительность.
На сегодняшний день в продаже компании «БиоЗон» имеется оборудование, необходимое для обустройства конструкции обеззараживания воды методом фильтрации. В отдельных случаях наши квалифицированные специалисты готовы выполнить разработку индивидуальной конструкции фильтрующего сооружения, что требуется теми или иными условиями объекта, сбрасывающего сточные воды, химическим составом или объемом самих стоков. Стоимость данных услуг определяется сложностью конструктивного решения, однако является приемлемой для наших клиентов.
В процессе разработки систем очистки воды по методу УФ обеззараживания компания «БиоЗон» руководствуется исключительно экономическими и экологическими свойствами оборудования. Это позволяет максимально удешевить процесс ультрафильтрации сточных вод, сделать конструкции достаточно компактными, удобными в обслуживании, простыми в эксплуатации, требующими минимального количества химических реагентов, а сам процесс обеззараживания экологически безопасным.
Преимущества метода УФ обеззараживания сточных вод
Сегодня компания «БиоЗон» готова предложить целый ряд практичных конструктивных решений, которые позволяют применять ультрафиолетовое излучение для обеззараживания загрязненных стоковых вод. Следовательно, существуют и разные УФ установки, которые различаются по способу размещения или типу ламп. К наиболее популярным относятся навесные, погружные, напорные, корпусные установки, установки с гравитационным течением, а также установки в виде отдельных модулей, которые размещаются в лотках. Расстояние между лампами может быть разным, так же как и их способ размещения относительно потока воды – перпендикулярно или параллельно ему.
Эффективность способа УФ обеззараживания сточных вод определяется показателями очистки стоков от взвешенных частиц и частиц ХПК. Очистное сооружение компании «БиоЗон» имеет высокие показатели – 10 мг/л для взвешенных частиц и 50 мг/л – для частиц ХПК. Однако на практике данные показатели дают более высокий результат. При этом метод УФ обеззараживания имеет целый ряд преимуществ, которые выгодно выделяют данный способ очистки сточных вод на фоне хлорирования и других окислительных обеззараживающих методов. К этим преимуществам относится следующее:
1. Фотохимические реакции обеззараживания ультрафиолетом.
Процесс обеззараживания сточных вод ультрафиолетом выполняется за счет фотохимических реакций, которые происходят внутри микробиологических организмов. Благодаря этому химический состав и характеристики сточных вод практически никаким образом не могут понизить эффективность УФ обеззараживания, что свойственно обеззараживанию специальными реагентами.
2. Летальность УФ облучения для микробиологических организмов.
УФ облучение, лежащее в основе метода обеззараживания сточных вод ультрафиолетом, является летальным для большинства видов водных бактерий, вирусов и спор. Это позволяет уничтожать возбудителей многих инфекционных заболеваний (холера, тиф, дизентерия, полиомиелит, вирусный гепатит). Более того, данный способ очистки стоков является более эффективным по сравнению с хлорированием именно в отношении вирусов.
3. Отсутствие токсичных и мутагенных соединений.
Стоковые воды, прошедшие обработку ультрафиолетовым излучением, не содержат в себе какие-либо токсичные или мутагенные соединения, которые оказывают негативное влияние на весь процесс биоценоза водоемов.
4. Отсутствие отрицательных эффектов в случае передозировки.
Сравнивая метод обеззараживания сточных вод ультрафиолетом с применением окислительных технологий, следует отметить важную особенность отсутствия отрицательных эффектов в случае передозировки. Это значительно упрощает контроль за процедурой обеззараживания стоков, а также устраняет необходимость проведения анализов на определение остаточной концентрации дезинфектанта, содержащегося в очищенной воде.
5. Отсутствие необходимости создания контактных емкостей.
Использование метода обеззараживания сточных вод ультрафиолетовым излучением позволяет устранить необходимость создания контактных емкостей, что объясняется достаточно коротким сроком выполнения данного процесса (в проточном режиме 1-10 с).
6. Высокая степень надежности УФ установок.
Обеспечить УФ установкам по очистке сточных вод высокую степень надежности позволили последние достижения в области свето- и электротехники. Кроме того, специальные УФ лампы отличаются крайне высоким эксплуатационным ресурсом, а также своим серийным выпуском.
7. Низкие эксплуатационные расходы.
Практика показывает, что использование метода УФ обеззараживания сточных вод позволяет значительно сократить эксплуатационные расходы, особенно по сравнению с методом хлорирования воды. Объясняется данное преимущество небольшими затратами электроэнергии, а также отсутствием необходимости приобретать дорогостоящие реагенты.
xn--90amcvdb.xn--p1ai
Обеззараживание сточных вод: хлорирование или уф обработка
Сточные воды – это потенциально опасная среда, зараженная патогенными микробами и химическими веществами, имеющими органическое и неорганическое происхождение. Поэтому достаточно актуальной проблемой является обеззараживание сточных вод.
Вода – это, безусловно, источник жизни. Но загрязненная вода представляет собой огромную опасность для здоровья людей, а также, для растений и животных. Основным источником загрязнения водоемов и грунтовых вод являются отработанные сточные воды.
Их принято делить на две группы:
- Производственные стоки;
- Стоки хозяйственно-бытового происхождения.
В любых стоках содержится огромное количество микробов, среди них есть и безвредные для здоровья человека, и те, которые представляют серьезную опасность. Нужно заметить, что именно в бытовых стоках содержится большое количество разнообразных микроорганизмов.
В промышленных стоках микробов, как правило, меньше, но зато в них содержится большое количество разнообразных неорганических и органических веществ, губительно действующих на окружающую среду.
ВАЖНО! Отсутствие эффективного очищения стоков от вредных веществ и болезнетворных бактерий может привести к развитию эпидемий, так как инфекционные заболевания легко распространяются через воду.
В настоящее время используются разные методы дезинфекции стоков, это:
- Озонирование;
- Хлорирование;
- Облучение ультрафиолетом.
Эти методы могут применяться, как по отдельности, так и в комплексе. Применение современных методов дезинфекции и очистки сточных вод позволяют добиться значительного снижения бактериального загрязнения и повысить качество воды, сбрасываемой в водоемы.
Дезинфекция стоков хлорированием
Данный метод обеззараживания воды является одним из наиболее применяемых. Такая распространенность объясняется достаточно высокой эффективностью, дешевизной и доступностью.
Однако хлорирование сточных вод имеет и массу недостатков.
Одним из существенных доводов против применения этого метода является недостаточная активность хлора в отношении вирусов. После проведения очистки воды остаются потенциально опасными с точки зрения распространения энтеровирусных заболеваний.
Еще одним серьезным аргументом против использования хлора, является способность этого галогена образовывать различные хлорорганические соединения, в том числе хлороформ, бромдихлорметан, хлорфенол, четыреххлористы углерод и пр. Попадая в естественные водоемы, эти вещества негативно сказываются на существовании водных обитателей.
Более того, хлорорганические соединения способны накапливаться в илистых отложениях, водорослях и планктоне. В конечном итоге, проходя по пищевой цепочке, эти вредные соединения могут попасть в организм человека.
Кроме того, существенным недостатком данного метода является высокая степень токсичности самого реагента, то есть жидкого хлора. При перевозке запасов данного реагента, организации его хранения на складах и использовании, требуется соблюдение мер особой осторожности.
Особую опасность представляют очистные сооружения сточных вод в больших городах, на которых вынуждено создаются большие запасы реагента. В случае возникновения аварии в хранилище жидкого хлора возникает серьезная угроза жизни горожан.
Реклама
Дезинфекция стоков с применением брома и йода
В качестве дезинфицирующего вещества могут применяться соединения йода и брома, которые имеют высокую окислительную активность. Образующиеся при контакте с водой бромамины имеют высокую бактерицидность и способны уничтожать вирусы, в отличие от соединений хлора.
В настоящий момент бромамины используются при дезинфекции воды, используемой в бассейнах, а соединения йода применяют в закрытых системах, в частности в системах жизнеобеспечения, используемых на космических станциях.
Однако использование данного метода не получило широкого распространения. Во-первых, из-за высокой стоимости реагентов, во-вторых, из-за возможности образования производных веществ, имеющих токсичное действие.
Дезинфекция стоков при помощи озона
Этот метод получил распространения в США и в некоторых странах Европы, в частности во Франции. Озон используется для обеззараживания питьевой воды и стоков. Этот газ обладает более выраженными бактерицидными свойствами, чем хлор, кроме того, он способствует очищению воды от спор грибков и вирусов.
Данный метод дезинфекции достаточно эффективен, если использовать его на последней стадии очистки. То есть стоки должны сначала пройти через фильтры и стадию физико-химической очистки, которые обеспечат снижение количества взвешенных частиц.
Однако метод озонирования не лишен недостатков, к ним следует отнести:
- Плохую растворимость озона в воде;
- Высокую взрывоопасность и токсичность самого реагента;
- Возможность образования побочных продуктов с высокой степенью токсичности.
Дезинфекция стоков с применением других веществ
Проводить биологическую очистку сточных вод можно и использованием других химических веществ. Например, иногда применяется перманганат калия, который в обиходе часто называют марганцовкой.
Этот реагент губительно действует на вирусы и микробы, однако при использовании быстро образует соединения с различными веществами, что существенно снижает его дезинфицирующие свойства.
Неплохими обеззараживающими качествами обладает и пероксид водорода. При его действии не образуется токсичных веществ, поэтому он является экологически безопасным. Однако эффективная очистка с использованием данного реагента возможна только при его высоких концентрациях, что значительно повышает стоимость очистки.
Еще одним достаточно эффективным, но дорогим методом очистки является использование ионов меди и серебра, обладающих высоким бактерицидным действием.
Дезинфекция стоков с применение ультрафиолета
Все описанные выше методы дезинфекции являются химическим воздействием. Из физических же методов наибольшее распространение получило воздействие ультрафиолетом.
Данная методика имеет следующие преимущества:
- Ультрафиолет губительно действует на бактерии, вирусы и споры грибков
- Процесс дезинфекции происходит путем прохождения фотохимических реакций в клетках микроорганизмов, поэтому такое воздействие не оказывает на качество воды.
- При воздействии на стоки ультрафиолетом не образуются токсические соединения, которые негативно сказываются на обитателях водоемов.
- Для обеззараживания воды достаточно кратковременного воздействия УФ лучей, причем осуществляться оно может в проточном режиме.
- Использование данного метода выгодно с экономической точки зрения, так как обходится дешевле, чем проведение хлорирования или озонирования.
- Установка для УФ излучения достаточно компактна, поэтому применение этого метода не требует больших площадей. Кроме того, нет необходимости организовывать склады для хранения опасных для здоровья людей реагентов.
Сегодня созданы высокоэффективные установки, способные выдавать ультрафиолетовое излучение различной степени интенсивности. Причем наличие чувствительных датчиков позволяет автоматически менять настройки установки в зависимости от качества воды, поступающей на очистку.
Выводы
Как видно из вышесказанного, физические методы дезинфекции стоков более экологически безопасны и экономически выгодны, чем химические. Однако нельзя недооценивать тот факт, что с течением времени микроорганизмы вырабатывают устойчивость к различным воздействиям.
Так, по данным ученых только за последние 20 лет устойчивость бактерий и вирусов к хлору возросла в 6 раз, а к ультрафиолету – в 4 раза. Поэтому современные дезинфицирующие установки оказывают комбинированное воздействие на обрабатываемую среду.
К примеру, сейчас выпускается установка, которая проводит уф обеззараживание сточных вод, дополненное воздействием ультразвуковых волн. При воздействии такой установки в воде практически на сто процентов уничтожается вся патогенная микрофлора. Также, имеются установки для дезинфекции стоков, в которых используются одновременно физические и химические методы воздействия.
kanalizaciya-expert.ru
Обеззараживание сточных вод ультрафиолетовым излучением в промышленных условиях Текст научной статьи по специальности «Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук»
УДК 574
М.С. Арцибашева, Л.А. Ковалёва
ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова»
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ
Целью обеззараживания сточных вод являются предотвращение распространения инфекционных болезней и защита от заражения подземных и поверхностных водоёмов.
Известно, что в сточных водах, прошедших все этапы традиционной очистки, содержатся патогенные бактерии. Это может привести к инфицированию людей, контактирующих со сточными водами. В очищенных сточных водах обнаруживаются следующие патогенные энтеробактерии: различные варианты сальмонелл, в том числе возбудители брюшного тифа, холерные вибрионы, патогенные кишечные палочки.
В сточных водах, кроме патогенных бактерий, присутствуют и вирусы. Чаще всего это вирусы гепатитов и энтеровирусы, реже аденовирусы, ротавирусы.
В литературе приводятся данные, когда загрязнения поверхностных водоёмов сточными водами приводило к распространению таких заболеваний, как холера, дизентерия.
Не меньшую опасность представляет попадание сточных вод в подземные водоносные горизонты, используемые в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Выпуск сточных вод в поверхностные водоёмы также создаёт риск заражения во время купания при бактериальном заражении водной флоры и фауны.
Все эти причины являются движущим фактором для улучшения микробиологического качества сточных вод перед их выпуском в водоёмы.
В отношении обеззараживания сточных вод СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» указывает: «Сточные воды, опасные по эпидемиологическому критерию, могут сбрасываться в водные объекты только после
© Арцибашева М.С., Ковалёва Л.А., 2010
очистки и обеззараживания до числа термотолерантных коли-формных бактерий - КОЕ/100 мл < 100, числа общих колиформных бактерий К0Е/100 мл < 500 и числа коли-фагов Б0Е/100 мл < 100».
В силу исторических, гигиенических и технических условий наибольшее распространение в настоящее время имеет метод обеззараживания сточных вод хлором. Однако в обеззараженных хлором сточных водах присутствует как остаточный хлор (нормативная остаточная величина его составляет 1,5 мг/л), так и большое количество хлораминов и хлорорганических соединений, которые являются токсичными по отношению к рыбному хозяйству и всему биоценозу водоёмов.
Так как в последние годы отмечается высокая аварийность хлорных хозяйств, то и соответственно повысились требования по обеспечению безопасности этих объектов. Решение этих задач связано с переоборудованием хлорных хозяйств, созданием санитарных зон для хлораторных и складов хлора, а также внедрением станций дехлорирования или других методов обеззараживания сточных вод. Одним из таких методов является метод обеззараживания ультрафиолетовым (УФ) излучением.
Уф обеззараживание применяется более чем на 40 коммунальных и производственных объектах различной производительности. Выполнена проектно-строительная документация станции УФ обеззараживания на городских очистных сооружениях канализации г. Самара. В «Мосводоканале» разработан проект концепции обеззараживания очищенных производственно-бытовых сточных вод на крупнейших московских станциях аэрации Люберецкой и Курьяновской.
Для обеззараживания используется биологически активная область спектра УФ-излучения с длиной волны 205-315 нм, называемая бактерицидным излучением. Макимальная эффективность инактивации микроорганизмов наблюдается в диапазоне волн 250-270 нм. На этот участок спектра приходится длина волн, генерируемая УФ-лампами низкого давления, 2,5 нм. Бактерицидный УФ избирательно действует только на микроорганизмы, не оказывая воздействия на химический состав среды, что имеет место при испоьзовании химических дезинфектантов.
Мерой бактерицидной энергии является доза облучения, которая равна произведению интенсивности УФ-излучения, мВт/см2, на время, с, и измеряется в мДж/см2.
Уже в начале ХХ-го века в работах по исследованию воздействия УФ-излучения на живые организмы был обнаружен оптимальный диапазон длин волн для инактивации микроорганизмов,
находящийся в области 250-266 нм. На основании этих исследований был сделан вывод, что обеззараживающий эффект УФ-излучения, в основном, обусловлен фотохимическими реакциями внутри микроорганизмов, в результате которых инактивация бактерий происходит за счёт необратимых повреждений ДНК.
Основными источниками УФ-излучения, применяемыми в технологии УФ дезинфекции, являются газоразрядные лампы, заполненные смесью паров ртути и инертных газов.
Известно, что УФ-излучение поглощается водой и растворёнными в ней веществами, при этом интенсивность излучения падает по мере проникновения луча в глубь жидкости.
Эффективность обеззараживания зависит от коэффициента пропускания УФ-излучения на длине волны 254 нм, слоем воды толщиной 1 см водой, а также от концентрации загрязняющих веществ. Коэффициент пропускания составляет 40-70% для очищенных сточных вод. Чем больше коэффициент пропускания, тем больше средняя интенсивность УФ-излучения и, следовательно, больше доза УФ облучения и выше эффект обеззараживания.
По данным многочисленных технологических исследований, выполненных НПО «ЛИТ» на реальных объектах России, величина коэффициента пропускания отводимых в водный объект сточных вод, находится в пределах 20-90%.
Для измерения коэффициента пропускания и проведения модельных излучений очищенных сточных вод в НПО «ЛИТ» разработан и изготовлен переносной прибор ПИК 4, позволяющий также определять зависимость степени обеззараживания облучаемой воды на длине волны 254 нм. Для измерения интенсивности УФ-излучения в приборе предусмотрен специальный фотоприёмник.
На левобережных очистных сооружениях г. Магнитогорска в 2008 году проводились модельные испытания очищенных сточных вод с использованием прибора ПИК 4.
Целью модельных испытаний явилось:
• измерения коэффициента пропускания УФ-излучения сточными водами;
• выявление зависимости микробиологического качества обеззараженных сточных вод от дозы УФ облучения;
• определение эффективной дозы УФ облучения, при которой обеспечивается заданный эффект обеззараживания.
В процессе модельных испытаний выявлению подлежала эффективная доза УФ облучения, при которой обеспечивается обеззараживание сточных вод до значений микробиологических
показателей: содержание общих колиформных бактерий (ОКБ) -не более 500 КОЕ в 100 мл, термотолерантных колиформных бактерий (ТКБ) - не более 100 КОЕ в 100 мл, коли-фагов - не более 10 ВОЕ в 100 мл (требование СанПиН 2.1.5.980-00).
Модельные испытания проводились сериями экспериментов с отбором проб на анализ по показателям ОКБ, ТКБ и коли-фагам. Результаты показали, что эффективное обеззараживание сточных вод обеспечивается минимальной дозой УФ облучения (15 мДж/см2). В связи с этим рекомендуется рассмотреть возможность внедрения блока УФ обеззараживания 88 МЛВ-36А 300-Н. В состав установки входят УФ модули, датчики, электрические шкафы, электрокабели, компрессор, турбулизатор. В установке используются УФ-лампы «Спектротерм» низкого давления ртутно-индиевого типа. Эти лампы являются результатом многолетней научно-исследовательской и проектно-конструкторской работы НПО «ЛИТ». Установка может быть размещена в помещении хло-раторной левобережных очистных сооружений г. Магнитогорска.
УДК 502/504:373.167.1
О.Б. Прошкина, Н.В. Карбаинова
ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ШЛАКОВ
Известно, что предприятия черной металлургии являются основными источниками загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами и пылью.
Динамика валовых выбросов в атмосферу от ОАО «ММК» является характерным отражением объемов производства, технического уровня агрегатов и состояния качества окружающей природной среды.
Большинство исследований в области оценки последствий влияния антропогенного загрязнения на здоровье популяции пока-
© Прошкина О.Б., Карбаинова Н.В., 2010
cyberleninka.ru
Ультрафиолетовое обеззараживание - Мосводоканал
ГлавнаяКанализацияВнедрение новых технологийВода, очищенная на московских очистных сооружениях, до последнего времени не подвергалась обеззараживанию. Это было связано с отсутствием экономичного и в то же время экологически безвредного метода дезинфекции больших масс воды. Применение традиционного хлорирования было невозможно в связи с целым рядом принципиальных проблем:
- хранение больших запасов газообразного хлора на территории очистных сооружений в черте города и его транспортировка опасна как для населения, так и для окружающей среды;
- содержащиеся в очищенных сточных водах остаточные концентрации активного хлора токсичны для гидробионтов;
- в обеззараженных сточных водах образуются канцерогенные и мутагенные хлорорганические соединения, способные длительное время сохраняться в природной среде и по трофической цепи поступать в организм человека.
Учитывая важность обеззараживания сточных вод, АО «Мосводоканал» постоянно занимался поиском приемлемого технического решения этой задачи.
В 1995 году по результатам обобщения отечественного и зарубежного опыта была проведена оценка основных известных методов обеззараживания. По совокупности показателей наиболее приемлемым был признан метод обеззараживания ультрафиолетом, как высокоэффективный в эпидемиологическом отношении и несопровождающийся образованием побочных продуктов, негативно влияющих на окружающую среду и здоровье человека.
Метод ультрафиолетового (УФ) обеззараживания основан на необратимых повреждениях молекул ДНК и РНК микроорганизмов за счет фотохимического воздействия световой энергии.
Источником УФ-лучей в промышленных установках являются специальные лампы, заполненные смесью паров ртути и инертных газов, излучающие в УФ-спектре под воздействием электрического тока сверхвысокой частоты.
УФ-лампы, помещенные в защитные чехлы и собранные в модули, располагаются в потоке обеззараживаемой жидкости, обтекающей их со всех сторон. Защитные чехлы изготавливаются обычно из кварцевого стекла, прозрачного для УФ-лучей, и предназначены для стабилизации температурного режима ламп и предотвращения их прямого контакта с водой.
Постановлениями Правительства Москвы № 289-ПП от 11 мая 2004 г и 176-ПП от 14 марта 2006 г. поставлена задача до 2014 г. полностью оснастить установками УФ-обеззараживания Люберецкие и Курьяновские очистные сооружения.
Первым этапом в реализации поставленной задачи стало строительство блока УФ-обеззараживания на Люберецких очистных сооружениях (ЛОС) производительностью 1 млн. м3/сут. Объект был принят в эксплуатацию в августе 2007 г. Для УФ-обеззараживания применено оборудование отечественного производства.
Блок УФ-обеззараживания состоит из 8 каналов, в каждом из которых расположено по 4 последовательно расположенных секции в составе 2-х УФ модулей вертикального типа, установленных поперек канала. Общее количество ламп на блоке составляет 2304 штук.
Непосредственно перед обеззараживанием очищенные сточные воды поступают в отделение процеживания сточных вод, состоящее из 5 каналов. В отделении установлены механизированные плоские щелевые сита EMO 1445 – EQ01, с прозорами 1,4 мм в количестве 10 единиц. Отбросы с механических сит вывозятся на полигон автомобилем.
Достигнутая на блоке УФО эффективность обеззараживания соответствует проектным показателям и нормативам СанПиН 2.1.5.980-00.
| Количество общих колиформных бактерий, КОЕ/100 мл | 80000 | 110000 | 147 | <500 | <500 |
| Количество термотолерантных колиформных бактерий, КОЕ/100 мл | 50000 | 70000 | 56 | <100 | <100 |
| Количество колифагов, БОЕ/100 мл | 43 | 57 | 1 | <100 | <100 |
* - контрольный створ находится в месте выпуска обеззараженной воды в лагуну р. Пехорка.
Более чем 4-х летний опыт эксплуатации сооружений УФ-обеззараживания на Люберецких очистных сооружениях подтвердил эффективность метода и надежность отечественного оборудования.
Следующим этапом внедрения УФ-обеззараживания стало начатое в 2008 г. строительство крупнейшего в мире блока ультрафиолетового обеззараживания на Курьяновских очистных сооружениях производительностью 3 млн. м3/сутки и максимальным часовым расходом 180 000 м3/час. Установка, созданная на Курьяновских очистных сооружениях, является крупнейшей в мире.
Уникальностью блока УФО КОС является его размещение. Согласно проекту, объект был возведен на существующем отводном канале очищенных сточных вод в р.Москва и вписан в высотную схему движения воды, что позволило отказаться от строительства огромной насосной станции с последующими эксплуатационными затратами на перекачку.
Для обеззараживания очищенных сточных вод применяются УФ-лампы отечественного производства, собранные в модули с вертикальным расположением перпендикулярно потоку. Технологический процесс полностью автоматизирован. Разработаны системы автоматического управления и контроля станции в целом и ее элементами для поддержания заданной УФ дозы при изменении расхода и свойств воды. Вся информация о работе сооружений передается на центральный диспетчерский пункт.
Достигнутая эффективность обеззараживания соответствует проектным показателям и нормативам СанПиН 2.1.5.980-00.
| ОКБ, общие колиформные бактерии, КОЕ/100 мл | 150798 | 240000 | 216 | <500 | <500 |
| ТКБ, термотолерантные колиформных бактерий, КОЕ/100 мл | 119568 | 190000 | 91 | <100 | <100 |
| Количество колифагов, БОЕ/100 мл | 547 | 980 | 8 | <100 | <100 |
Ввод в эксплуатацию сооружений обеззараживания в черте г. Москвы позволил значительно улучшить экологическое и санитарно-эпидемиологического состояния водных ресурсов региона в нижнем течении Москвы-реки, что в дальнейшем открывает перспективы для их использования в рекреационных целях.
www.mosvodokanal.ru
Дезинфекция сточных вод: методы обеззараживания стоков
Цели обеззараживания и дезинфекции
| Практически все сточные воды от населенных пунктов и предприятий содержат органические загрязнения, которые вызывают зарождение болезнетворных бактерий, поэтому для таких объектов требуется применять обеззараживание (дезинфекцию) сточных вод. Так же существует угроза заражения и гибели рыб и других обитателей водоемов. Целью обеззараживания (дезинфекции) сточных вод является уничтожение патогенных микроорганизмов в сточных водах и предотвращение их попадания в водоем. Наибольшую опасность представляют болезнетворные микроорганизмы, в тех случаях, когда они с течением водоема могут попасть в места купания или питьевого водозабора. |  |
 | Объекты использования можно разделить на стандартные и специальные. К стандартным объектам применения систем дезинфекции стока относятся: заводы, коттеджные поселки, аэропорты, жилые дома, рынки, фермы и др. Существуют так же специальные объекты, требования по очистке стоков на таких объектах особенно жесткие. К таким объектам относятся: инфекционные больницы, фармакологические предприятия, предприятия пищевой промышленности, биотехнологические предприятия, рынки, и др. |  |
Методы обеззараживания (дезинфекции)
Обеззараживание (дезинфекцию) воды можно производить различными способами. Они сильно различаются по принципу действия, эффективности, надежности и степени опасности. Обеззараживание стоков можно производить, используя различные физико-химические процессы:
Выбор метода обеззараживания
Выбор того или иного метода очистки зависит от объекта использования, объема и типа стока, санитарных нормативов по сбросу стоков в водоприемник (озеро, реку, городской коллектор) и др.
Практика показывает, что дезинфекцию хозяйственно – бытовых сточных вод лучше производить хлором (гипохлоритом натрия), а обеззараживание ультрафиолетовыми лампами (УФО) на данном виде стока менее эффективно, поскольку поверхность ламп быстро загрязняется и дезинфекция сточной воды прекращается.
Для ливневых сточных вод эффективнее дезинфекция ультрафиолетовыми лампами (УФО), а дезинфекция хлором экономически нецелесообразна (огромные объемы воды – большой расход гипохлорита). Загрязнение поверхностей ламп на таком стоке происходит гораздо реже, а дезинфекция происходит гораздо эффективнее.
Использование хлорсодержащих реагентов достаточно эффективно, но при неаккуратном применении может иметь опасные последствия для людей и окружающей среды. Нарушение техники безопасности при дезинфекции стоков может вызвать отравление обслуживающего персонала, а излишнее внесение реагента в сбрасываемый сток может уничтожить все живое не только в сбрасываемом стоке, но и в самом водоеме.
Компания Labko производит эффективные системы для обеззараживания (дезинфекции) различных типов сточных вод. В этих системах применяются методы обеззараживания хлором (Labko DES) или УФ-обеззараживания (Labko DES UV.
Преимущества систем Labko DES/DES UV
- прочный и долговечный корпус из армированного стеклопластика.
- высокая эффективность очистки
- полностью автоматическая работа
- водонепроницаемый технический колодец
- легкость конструкции, простота и удобство монтажа
- надежность оборудования
- 50-летний опыт работы в области очистных сооружений
Характеристика сточных вод после обеззараживания
На тестировании системы обеззараживания Labko DES/DES UV показали следующие результаты:
|  |
www.labko.ru
Обеззараживание стоков: хлорирование или ультрафиолет?
Зачем нужно обеззараживание сточных вод? С помощью дезинфекции уничтожаются патогенные микробы, которые содержатся в воде.
Также в случае сброса стоков в водоемы с помощью обеззараживания можно избежать заражения водоемов микробами.
В борьбе с патогенными микроорганизмами не будет неэффективно применять отстаивание или использовать биологическую очистку стоков, поскольку при применении этих методов в сточных водах могут оставаться бактерии кишечной группы. Именно поэтому требуется дополнительно обеззараживать стоки. Впрочем, дезинфекция будет целесообразной только в том случае, если в сточных водах отсутствуют взвешенные вещества. Это говорит о необходимости предварительной очистки стоков до применения обеззараживания.
Дезинфекция сточных вод позволяет избавиться от бактерий и микробов, содержащихся в стоках.
Существует несколько способов дезинфекции сточных вод. Наиболее распространенными являются методы обеззараживания с помощью сильных окислителей и ультрафиолетового излучения.
Методы дезинфекции сточных вод
Способ обеззараживания гипохлоритом натрия, который как раз является сильным окислителем, не является на 100% качественным, поскольку после данной обработки сточные воды будут содержать большое количество соединений хлора. В этом случае применяется доочистка с помощью фильтрации или отстаивание стоков.
Когда применяется обеззараживание гипохлоритом натрия? Чаще всего такой метод используется при быстром изменении микробиологических свойств сточных вод, а также если в стоках содержится большое количество органики и планктона. Если цветность природных вод находится на высоком уровне, также применяется обеззараживание с помощью окислителей.
Хлорирование – довольно экономичный и, пожалуй, самый простой способ дезинфекции стоков. Но этот метод имеет побочные эффекты – после обработки гипохлоритом натрия в стоках, как правило, наблюдается большое количество частиц хлора.
Ультрафиолетовая дезинфекция стоков является более действенным методом обработки сточных вод. УФ-обеззараживание – это физический процесс, который основывается на действии солнечных лучей.
Под влиянием ультрафиолета бактерии и вирусы, которые содержатся в сточных водах, довольно быстро инактивируются.
В отличие от использования хлора, дезинфекция ультрафиолетом не наносит вреда здоровью и окружающей среде. Такая обработка не влияет на вкус и запах воды, а также в ходе УФ-обеззараживания не используются окислители, а при выводе органики из стоков не образуются побочные продукты.
Если в сточных водах находятся взвешенные вещества, которые поглощают ультрафиолетовое излучение, эффективность УФ-обеззараживания в очистных сооружениях может быть снижена. Скорость обработки ультрафиолетом довольно высока, поэтому в этом случае не используются контактные емкости для стоков. УФ-обработка сточных вод повреждает ДНК и клеточные мембраны – это помогает избавиться от микроорганизмов, находящихся в стоках.
УФ-обеззараживание наиболее эффективно для сточных вод.
Систематизировав преимущества УФ-обеззараживания стоков над обработкой хлором можно получить следующий список:
- Ультрафиолетовое воздействие происходит мгновенно, не изменяя состав, вкус и запах воды.
- УФ-обработка гораздо эффективнее хлорирования в борьбе с вирусами.
- Технология УФ-обеззараживания проверена и отработана.
- Оборудование для дезинфекции ультрафиолетом несложное в эксплуатации.
- УФ-дезинфекция не требует применения сторонних реагентов.
- Обработка стоков ультрафиолетом максимально безопасна.
Таким образом, можно сказать, что ультрафиолет для обеззараживания стоков – оптимальный способ дезинфекции, не требующий особых материальных затрат и больших затрат времени.
- < Назад
- Вперёд >
www.ecolifebio.ru
