Обеззараживание бытовых сточных вод.

Задача третьего этапа очистки сточных вод - обеззараживания - состоит в уничтожении патогенных бактерий и вирусов, которые находятся или могут содержаться в сточных водах. Методы обеззараживания сточных вод делятся на две группы: реагентные и безреагентные или на химические, когда бактерицидное действие оказывают химические вещества, и физические, когда микроорганизмы гибнут вследствие действия физических факторов. К химическим (реагентным) методам относятся прежде всего хлорирование, как наиболее доступный, простой и надежный способ обеззараживания сточных вод, а к физическим (безреагентным) - озонирование и обработка сточных вод УФ-излучением, гидрокавитационное обеззараживание и др.

Удаление из сточных вод гетерогенных биодисперсий перед их выпуском в водоемы осуществляется обычно путем хлорирования. Проводя санитарную экспертизу проекта очистных сооружений канализации, врач-профилактик до¬лжен учитывать, что бытовые сточные воды и их смесь с промышленными необходимо обеззараживать после их механической и биологической очистки (см. СНиП 2.04.03-85). Обеззараживать следует хлором или натрия гипохлоритом.

Если на очистных сооружениях предполагается раздельная механическая очистка бытовых и промышленных сточных вод с последующей их совместной биологической очисткой, то в этом случае обеззараживание бытовых сточных вод необходимо проводить после механической очистки с обязательным дехлорированием перед подачей на сооружения для биологической очистки.

Расчетная доза активного хлора после механической очистки сточных вод должна составлять 10 г/м5; после механической очистки с эффективностью отстаивания сточных вод свыше 70% и неполной биологической очистки - 5 г/м3; после полной биологической доочистки и физико-химической очистки сточных вод - 3 г/м3. Дозу активного хлора нужно уточнять во время эксплуатации, исходя из того, что количество остаточного хлора в обеззараженной воде после контакта должно составлять не менее 1 , 5 г/м3. Смешивание сточной воды с хлором должно происходить в смесителях любого типа: дырчатых, перегородчатых, ершовых, вихревых и пр. Продолжительность контакта активного хлора со сточной водой в контактном резервуаре или в отводных лотках и трубопроводах должна составлять 30 мин. Для обеззараживания сточных вод после биологических прудов следует предусматривать отсек для контакта сточной воды с активным хлором.

Контактные резервуары (на очистной канализационной станции их должно быть не менее двух) проектируют конструктивно подобными первичным отстойникам без скребков. Допускается предусматривать барботаж сточной воды сжатым воздухом при интенсивности аэрации 0,5 м3/м2 в 1 ч. Во время обеззараживания сточных вод в контактных резервуарах образуется осадок. При проведении санитарной экспертизы проекта очистных сооружений канализации необходимо учитывать, что количество осадка (с влажностью 98%) в контактных резервуарах, образуемого при хлорировании сточных вод после механической очистки, должно составлять 1 , 5 л на 1 м3 сточной воды. После хлорирования сточной воды, биологически очищенной в аэротенках и на биофильтрах, - 0,5 л осадка на 1 м3 сточной воды.

Хлорное хозяйство очистных сооружений должно обеспечивать возможность повышения расчетных доз хлора в 1,5 раза.

Из-за опасности образования в процессе хлорирования сточных вод токсических хлорорганических соединений, интенсивного загрязнения ими водоемов и угрозы вредного действия на организм населения внимание исследователей привлекают экологически чистые, безреагентные методы обеззараживания сточных вод.

Среди альтернативных хлорированию экологически чистых и эффективных методов обеззараживания сточных вод заслуживает внимания озонирование, УФ-излучение, электроимпульсная, радиационная обработка сточных вод, применение биоцидных полимеров. Но если остаточный озон в воде подлежит аналитическому контролю, то такой контроль при УФ-излучении, электроимпульсном и радиационном обеззараживании отсутствует. В связи с этим в двух последних случаях необходим ежедневный микробиологический контроль.

Применение УФ-излучения для обеззараживания сточных вод является перспективным благодаря разработке новых мощных источников излучения. Это ртутнокварцевые лампы высокого давления типа ПРК и РКС (давление пара 400-800 мм рт. ст., температура оболочки - 250-300 °С). Также ртут-но-аргонные лампы низкого давления (давление пара 3-4 мм рт. ст., температура поверхности - 40 °С). На 1 Вт потребляемой энергии ртутно-кварцевые лампы дают выход бактерицидной энергии 0,033 Вт, ртутно-аргонные - 0,146 Вт.

Высокая эффективность обеззараживания сточных вод УФ-излучением (от бактерий группы кишечной палочки - в 104 раза, сапрофитных микроорганизмов - в 103 раза) достигается при дозе излучения 150 мДж/см2. Снижение общего количества микроорганизмов и количества бактерий группы кишечной палочки с 105 до 102 КОЕ/мл и с 104 до 2 КОЕ/мл соответственно наблюдалось даже при концентрации взвешенных веществ в обрабатываемой сточной воде от 5,5 до 16 мг/л.

В Институте технической теплофизики HAH Украины предложена экологически чистая технология безреагентного обеззараживания биологически очищенных бытовых сточных вод гидрокавитацией. Созданы суперкавитационные аппараты (СК-аппараты) проточного и реакторного типов, которые могут быть применены на малых очистных канализационных станциях. Нами проведены натурные исследования с целью научного обоснования оптимальных технологических параметров работы СК-аппаратов. Впервые было установлено, что гидрокавитационная обработка сточных вод обеспечивает значительную эффективность их обеззараживания от санитарно-показательных бактерий и энтеровирусов. Способ является перспективным для применения на очистных канализационных сооружениях. Недостатком способа обеззараживания является отсутствие аналитического контроля эффективности процесса.