Desinfectie van afvalwater: methoden en hun kenmerken

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Er is momenteel geen enkele universele methode. De keuze van een geschikte desinfectiemethode voor afvalwater hangt af van de resultaten van voorbereidende laboratoriumtesten. Er worden verschillende methoden gebruikt in particuliere, industriële en openbare rioleringen.

Vereiste reinigingsgraad

In sommige gevallen is het voldoende om het water tot op technisch niveau te filteren. Bepaalde industrieën maken het mogelijk om reinigingsmechanismen te vereenvoudigen. Dit gebeurt meestal in fabrieken waar het niveau van biologische besmetting niet kritisch is. De initiële filtratieprocedures, ongeacht het object en het uiteindelijke doel van water, zijn over het algemeen hetzelfde. Verschillen beginnen pas in de laatste fase, wanneer de vereiste mate van zuivering is bepaald.

Er worden tegenwoordig bijvoorbeeld heel andere eisen gesteld aan de desinfectie van afvalwater bij de omzetting van huishoudelijk afvalwater en vloeistoffen uit natuurlijke bronnen in schoon drinkwater. Een aantal verplichte sanitaire regels en normen worden hier al in acht genomen. Over het algemeen wordt de procedure veel gecompliceerder en duurder. Om deze reden kan elke stads- of industriële reinigingHet station heeft een eigen laboratorium, waar specialisten regelmatig de kwaliteit van de waterfiltratie controleren.

Werkelijke methoden

Het doel van deze procedures is om het risico op massale infectieziekten te verminderen en om de voorwaarden voor een negatieve impact op de gezondheid van mensen te elimineren. Alle methoden voor desinfectie van afvalwater kunnen worden onderverdeeld in vier grote groepen.

1. Fysieke reiniging. Omvat blootstelling aan water door elektromagnetische straling of elektriciteit.
2. Chemische reiniging. Het belangrijkste werk wordt gedaan door de introductie van verschillende elementen en verbindingen.
3. Fysisch-chemische reiniging. Het impliceert het gebruik van gezamenlijke filtermethoden.
4. Biologische behandeling. Gepresenteerd door methoden van natuurlijke en kunstmatige biocenose.

Zoals de praktijk laat zien, toont het opeenvolgende gebruik van verschillende reinigingsmethoden de grootste efficiëntie aan. Als daar behoefte aan is, wordt niet alleen het water zelf gedesinfecteerd, maar ook objecten die er direct mee in aanraking zijn gekomen, bijvoorbeeld chirurgische apparatuur, materialen en apparaten in de voedingsmiddelen- en biochemische industrie. Voor technische behoeften zijn strengere reinigingsmethoden toegestaan.

Fysieke stralingsdesinfectie

Deze groep opties wordt als vrij eenvoudig en goedkoop in het gebruik beschouwd. De meest gebruikte zijn infrarood- en ioniserende apparaten, evenals UV-stralers. Desinfectie van afvalwater met behulp van de laatste vanDit soort apparatuur heeft direct invloed op het DNA van micro-organismen die in de vloeistof leven. Ultraviolette straling is onzichtbaar voor het menselijk oog, maar de gerichte impact van golven met een golflengte van ongeveer 255 nm vernietigt de structuur van alle potentieel gevaarlijke bacteriën en virussen.

Een van de voordelen van deze methode is de afwezigheid van negatieve resteffecten. De lage kosten van apparatuur hebben ertoe geleid dat deze reinigingsmethode een van de meest populaire in de branche is geworden. In sommige gevallen wordt UV-desinfectie van afvalwater gecombineerd met blootstelling aan direct zonlicht. Geforceerde beluchting in openluchtvijvers helpt ook om de reproductie van micro-organismen te stoppen en ze te vernietigen.

Infraroodstraling wordt als een indirecte methode beschouwd, omdat het geen bacteriedodend effect heeft. Vloeibare desinfectie vindt plaats door de verwarming van fysieke objecten en verschillende ophopingen van verontreinigingen. Ioniserende straling wordt alleen toegepast in situaties waar andere opties niet het gewenste resultaat opleveren. De methode is erg duur en moeilijk te gebruiken.

Kenmerken van afvalwaterdesinfectie met ultraviolet licht

Bij het voorbeeld van deze methode kun je kijken naar het hoofdinstallatieapparaat en het gebruiksprincipe. In elke versie is er een hoofdeenheid - een ultraviolette camera of een desinfectiekamer. Spectrale elektromagnetische golven van een bepaalde frequentie worden in het apparaat gegenereerd. Het kamermateriaal is van roestvrij staal, dat geschikt is voor:gebruik in de voedingsindustrie. De voorschakelapparaten zelf bevinden zich in de zogenaamde elektronische voorschakelkasten. Automatisering wordt verzorgd door de regelsysteemeenheid en de eenheid voor het chemisch wassen van kwartsafdekkingen is verantwoordelijk voor de goede werking.

UV-installatie voor afvalwaterdesinfectie is in bijna alle gevallen geschikt. Een troebele en sterk verontreinigde vloeistof kan echter iets slechter gereinigd worden. Dergelijk water wordt vooraf bereid met andere methoden voor daaropvolgende behandeling met ultraviolette straling. Voorafgaande zuivering van de vloeistof van verschillende mechanische insluitsels, gekleurde elementen, schimmels en celwanden maakt het mogelijk om de effectiviteit van UV-blootstelling te vergroten. De milieuvriendelijkheid en veiligheid van deze verwerkingsmethode maakt de vloeistof veilig voor menselijke consumptie, aangezien de chemische en organoleptische eigenschappen ongewijzigd blijven.

Andere fysieke reinigingsmethoden

De onderstaande opties worden vaak gecombineerd met ultraviolette desinfectie van afvalwater. Naast andere fysieke reinigingsmethoden zijn er thermische effecten, elektrische stromen van hoge en ultrahoge frequenties, evenals ultrageluid. Dit laatste vernietigt bijvoorbeeld de celmembranen van virussen en bacteriën vanwege de hoge frequentie van oscillaties van het toegepaste signaal. Ultrasone eenheden werken het meest effectief in combinatie met bacteriedodende middelen die aan water worden toegevoegd.

De volgende methode is bekend bij iedereen op huishoudelijk niveau: het thermische effect werkt door simpelweg water in een waterkoker te koken. De volledige dood van alle mogelijke micro-organismen vindt pas plaats na30-40 minuten van hun aanwezigheid in een kokende vloeistof. Deze methode is echter financieel te kostbaar. Het kost veel energie om een grote hoeveelheid water op te warmen. Virussen, bacteriën en hun sporen kunnen korte tijd met succes in kokend water overleven.

De werking van installaties van elektrische stromen met hoge en ultrahoge geleidbaarheid is in veel opzichten vergelijkbaar met de vorige methode. Hier worden op dezelfde manier pathogene micro-organismen aangetast door de vloeistof te verwarmen. Een afvalwaterdesinfectie-installatie van dit type werkt als een conventionele magnetron. Ultrahoge frequenties van elektromagnetische veldoscillaties hebben een nadelige invloed op de celstructuur van bacteriën en virussen.

Chemische desinfectiemethoden

Er zijn een groot aantal elementen die alle organische materie die in een vloeistof leeft met een hoge efficiëntie kunnen vernietigen. Deze omvatten verbindingen van broom en jodium, ozon en waterstofperoxide. Allereerst denk ik echter aan chemische desinfectie van afvalwater met chloor. Deze stof wordt veel vaker gebruikt dan andere. Chloorgas, calcium- of natriumhypochloriet, chloordioxide, broomchloride, nirtan, chlooramine of bleekmiddel kunnen worden gebruikt. Het grootste probleem is dat al deze stoffen schadelijk zijn voor het menselijk lichaam. Om deze reden is extra desinfectie van water nodig na het aanbrengen van chloor.

Je kunt ook kiezen voor een zachte reiniging. Het minst schadelijke chloordioxide voor de mensgaat om met de vernietiging van virussen en bacteriën die iets erger zijn dan analogen. Als we het hebben over andere elementen en verbindingen voor het desinfecteren van drinkwater, dan kunnen we alleen denken aan kaliumpermanganaat, perazijnzuur en soortgelijke chemische desinfectiemiddelen. Door de zeer zwakke bacteriedodende eigenschappen kunnen ze echter niet concurreren met chloor en zijn derivaten. Soms worden bepaalde metalen gebruikt, zoals koperverbindingen en zilver. Ze kunnen ionen afgeven met bacteriedodende eigenschappen. De effectiviteit van metaaldesinfectie is vrij laag en daarom wordt de methode alleen als extra methode gebruikt.

Kenmerken van het gebruik van jodium en broom

Bovenstaande bacteriedodende middelen worden al heel lang in verschillende medische toepassingen gebruikt. Niettemin wordt hetzelfde jodium op zichzelf slecht verdeeld in vloeistoffen, daarom is het noodzakelijk om organische verbindingen van dit element te gebruiken bij de zuivering en desinfectie van afvalwater. Na de ingreep blijft er een zeer specifieke geur achter. Om deze reden is het raadzaam om jodium alleen voor technisch water te gebruiken, maar niet voor drinkwater. In grote industriële volumes zijn dergelijke verbindingen onpraktisch om te gebruiken vanwege hun lage distributie. Jodium is niet bestand tegen zonlicht en reageert niet met ammoniak zoals chloor.

Broom komt in een gunstiger daglicht te staan. Het is niet giftig, verstoken van elke karakteristieke geur en absoluut onschadelijk voor de mens. Met al zijn voordelen vereist broom het gebruik van hogere concentraties ophetzelfde volume vloeistof in vergelijking met jodium. Hoge bacteriedodende werking wordt bereikt door de oxidatie van de stof. Experts adviseren om broom of jodium toe te voegen op plaatsen waar hetzelfde water vaak wordt gebruikt. De hoge toxiciteit van bijproducten die tijdens het werk worden gevormd, maakt het nog steeds niet mogelijk om deze goedkope elementen overal te gebruiken.

Ozon desinfectie

De methode wordt actief gebruikt door ondernemingen in Europa en Noord-Amerika. Ozonverbindingen zijn gemakkelijk bestand tegen een breed scala aan schadelijke virussen, bacteriën, schimmels en andere ziekteverwekkers. Als we het hebben over complexe systemen voor de desinfectie van afvalwater, dan kan deze methode de finale of afwerking worden genoemd. Tijdens ozonisatie wordt de vloeistof al grondig gefilterd en verwerkt met behulp van andere fysische en chemische zuiveringsmethoden. Onder de negatieve aspecten van het gebruik van deze methode kan men de slechte oplosbaarheid van deze modificatie van zuurstof in water, het risico van explosie van componenten en een verhoogd niveau van vrijgekomen toxines opmerken. Bijproducten die ontstaan als gevolg van de reinigingsprocedure kunnen schadelijk zijn voor mens en milieu.

Het schema van het apparaat bestaat uit zes hoofdblokken tegelijk. Hun volledige lijst wordt hieronder gegeven:

1. Ozongeneratoren. Ze bevinden zich direct voor de primaire behandelingstank. Geef dit element door aan andere blokken.
2. Compartimenten voor primaire en secundaire ozonisatie.
3. Blokkeren voorophopingen van het resulterende slib.
4. Speciale zandfilter. Meestal gelegen tussen de primaire en secundaire ozonisatiecompartimenten.
5. UV-verwerkingseenheid.
6. Sorptiefilter.

Fysisch-chemische desinfectiemethoden

Over het algemeen kunnen we stellen dat het kwaliteitsniveau van verschillende effecten op de vloeistof vaak stijgt door de toevoeging van stoffen en elementen die de nodige bacteriedodende eigenschappen hebben. Soms wordt in een speciale afvalwaterdesinfectie-unit ook gebruik gemaakt van gelijkstroom. De afscheiding staat in uitstekend contact met virussen en bacteriën in de vloeistof. De toevoeging van bepaalde chemische elementen aan water dat aan een constante elektrische stroom wordt onderworpen, kan ervoor zorgen dat de moleculen uiteenvallen in ionen. Experts classificeren deze reinigingsmethode als een fysisch-chemische.

Effectieve vernietiging van cellen van pathogene micro-organismen wordt bereikt door de deelname van virussen en bacteriën zelf aan het proces van celdissociatie. Vaak worden ook hydrolyse en ionisatie van water uitgevoerd. Het gezamenlijke werk van fysische en chemische methoden kan ook worden getraceerd wanneer een vloeistof wordt verwarmd. Voor de beste desinfectie van afvalwater worden hoge temperaturen gecombineerd met de toevoeging van bepaalde ingrediënten, zoals eenvoudige zeep of loog. In complexere gevallen worden al speciale desinfectiemiddelen gebruikt, ontwikkeld en getest in laboratoria.

Gebruik van biocenoses voor reiniging

Relatief nieuwe methode. Desinfectie van zuiveringsslib vindt plaats door anaërobe en aerobe bacteriën, die gevoed worden door verschillende biologische verontreinigingen. Met speciale enzymen kun je pathogene micro-organismen afbreken tot eenvoudige chemische verbindingen. Daarna nemen de bacteriën al het gevonden organische materiaal op. Specialisten kweken kunstmatig culturen van dergelijke "schoonmakers" en creëren geschikte omstandigheden voor hun bestaan en reproductie. Het leefgebied van bacteriën is zo natuurlijk mogelijk. Meestal wordt deze methode als een van de laatste gebruikt, wanneer het water al voldoende is behandeld met ultraviolette straling, chlorering, ozonisatie of ultrageluid.

Het is gewoon onmogelijk om de beste reinigingsmethode te kiezen die als universeel zou worden beschouwd. Alles hangt voor het grootste deel af van het specifieke doel van het gedesinfecteerde water, evenals van de resultaten van chemische en bacteriologische laboratoriumanalyses. In principe worden twee of drie meest effectieve methoden geselecteerd. Een interessante nuance is ook dat bacteriën en virussen zich uiteindelijk kunnen aanpassen en immuun worden voor bepaalde invloeden. Daarom nemen experts regelmatig monsters van afvalwater en controleren deze op voldoende zuivering van pathogene micro-organismen.