Какие три дезинфицирующих средства наиболее широко используются при очистке сточных вод?
Очистка сточных водиграет важную роль в современном обществе, не только защищая окружающую среду, но и поддерживая устойчивое развитие промышленности и городов. При очистке сточных вод дезинфекция является обязательным шагом для удаления патогенов и вредных микроорганизмов из воды, тем самым предотвращая загрязнение и распространение болезней.
Три наиболее часто используемых дезинфицирующих средства — это хлор, озон и ультрафиолет (УФ). Каждое дезинфицирующее средство имеет свой собственный уникальный сценарий применения и эффект при очистке сточных вод, и их часто можно комбинировать с другими системами очистки воды для улучшения эффекта очистки.
Дезинфицирующее средство на основе хлора
Хлор — это распространенное дезинфицирующее средство, которое широко применяется в очистке питьевой воды и сточных вод. Хлор эффективно убивает патогены, окисляя клеточные стенки и белки микроорганизмов и разрушая их ДНК. Применение хлора очень гибкое и может использоваться в централизованных очистных сооружениях или в небольших системах очистки сточных вод.
В процессе очистки сточных вод хлор обычно добавляется в воду в газообразной или жидкой форме. Жидкий хлор существует в форме гипохлорита натрия (NaClO) или гипохлорита кальция (Ca(ClO)_2), а газообразный хлор обычно добавляется непосредственно в воду через хлорный бак или хлоратор. Хлор реагирует с водой, образуя хлорноватистую кислоту (HOCl), которая разлагается с образованием ионов гипохлорита (ОСl^-), которые работают вместе для дезинфекции.
Значительным преимуществом хлора является то, что он может оставаться в воде длительное время и обеспечивать непрерывный эффект дезинфекции. Таким образом, хлор может гарантировать отсутствие активных патогенов в сточных водах до их попадания в естественные водоемы.
Сочетание хлора с системами очистки воды:
Очень часто хлор комбинируют с другимисистемы очистки воды. Обычно хлор используется для окончательной дезинфекции после биологической очистки сточных вод. Его можно использовать в сочетании с этапами предварительной обработки, такими как флокулянты и осадители, чтобы обеспечить наилучший эффект дезинфекции. Однако дезинфекция хлором имеет и свои недостатки, такие как возможное образование побочных продуктов, таких как хлороформ, который может быть вреден для окружающей среды и здоровья человека. Поэтому при использовании хлора для дезинфекции требуется строгий мониторинг и контроль.
Озоновый дезинфицирующий раствор
Озон (O_3) — сильный окислитель с чрезвычайно высокой дезинфицирующей способностью. В отличие от хлора, озон не образует вредных побочных продуктов в воде. Озон быстро убивает патогены, разрушая клеточные мембраны и нуклеиновые кислоты микроорганизмов. Он может эффективно удалять различные микроорганизмы, такие как вирусы, бактерии и простейшие, и даже оказывает значительное воздействие на некоторые патогены, которые хлор не может убить.
Озоновая дезинфекция обычно преобразует кислород в озон в специальном озонаторе, а затем вводит озон в сточные воды. Озон растворяется в воде и оказывает свое окислительное действие. После дезинфекции озон быстро разлагается на кислород и не оставляет никаких вредных остатков в воде. Это делает озон экологически чистым и эффективным вариантом дезинфекции.
Из-за чрезвычайно высокой скорости реакции озона дезинфекция озоном обычно проводится после других этапов обработки.системы очистки сточных водкак последний процесс дезинфекции. Этот метод обеспечивает максимальное удаление органических веществ и взвешенных твердых частиц из сточных вод, что снижает потребление озона и повышает эффективность дезинфекции.
Комбинация систем озона и очистки воды:
Озоновая дезинфекция часто сочетается с передовой технологией окисления (например, озон/ультрафиолетовый свет) для дальнейшего усиления эффекта дезинфекции. Этот комбинированный метод особенно подходит для очистки сильно загрязненных сточных вод или в случаях, когда требуются чрезвычайно высокие стандарты дезинфекции. Кроме того, озон часто используется в сочетании с фильтрацией активированным углем для удаления побочных продуктов озона и органических загрязнителей в воде. Благодаря сильному окислительному свойству озона эта комбинированная система может обеспечить эффективную и безопасную очистку сточных вод.
Ультрафиолетовое дезинфицирующее средство
Ультрафиолетовая (УФ) дезинфекцияэто физический метод дезинфекции, который разрушает структуру ДНК и РНК микроорганизмов посредством ультрафиолетового излучения определенной длины волны, подавляя их способность к размножению и инфицированию. Ультрафиолетовая дезинфекция не требует химических добавок, поэтому она не производит химических остатков или побочных продуктов в воде. Это чистый метод дезинфекции.
Системы ультрафиолетовой дезинфекции обычно состоят из ряда ультрафиолетовых ламп и реакторов. Когда сточные воды протекают через эти лампы, ультрафиолетовые лучи напрямую облучают микроорганизмы в воде. Отличительной особенностью систем ультрафиолетовой дезинфекции является то, что процесс дезинфекции быстрый и эффективный, и он прост в эксплуатации. Поскольку ультрафиолетовые лучи не остаются в воде, очищенные сточные воды можно сбрасывать напрямую, что подходит для случаев, когда требуется немедленная дезинфекция.
Однако эффект УФ-дезинфекции легко снижается из-за взвешенных веществ и мутности в воде. Поэтому перед тем, как сточные воды попадают в систему УФ-дезинфекции, обычно требуется фильтрация и седиментационная обработка, чтобы обеспечить полное проникновение УФ-излучения в водоем.
Сочетание УФ-излучения и системы очистки воды:
УФ-дезинфекция часто используется в сочетании с другими физическими или химическими этапами обработки. Например, УФ можно использовать в сочетании с фильтрами предварительной очистки и отстойниками для удаления взвешенных частиц и органических веществ из воды, снижения мутности воды и усиления проникающего эффекта УФ. Кроме того, УФ-дезинфекция может также использоваться в сочетании с озоном или хлором в качестве двойного метода дезинфекции для дальнейшего повышения безопасности и надежности очистки сточных вод.
Заключение
Три наиболее широко используемых дезинфицирующих средства для очистки сточных вод — хлор, озон и УФ — имеют разные характеристики и преимущества. Хлор широко используется в системах очистки сточных вод всех размеров благодаря своей экономичности и долгосрочной эффективности; озон используется в случаях очистки воды высокого стандарта благодаря своим сильным окислительным и экологически чистым характеристикам; УФ подходит для немедленной дезинфекции благодаря своему преимуществу отсутствия химических остатков.
Эти дезинфицирующие средства могут работать не только самостоятельно, но и гибко использоваться с другими системами очистки воды для достижения более эффективных и надежных эффектов очистки сточных вод. Будь то устранение патогенов в воде или соответствие требованиям к качеству воды в различных сценариях применения, выбор правильного дезинфицирующего средства и комбинации является ключом к обеспечению эффективности очистки сточных вод и экологической безопасности.