0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Очистка городских сточных вод

Содержание

Очистка городских сточных вод. Этап обеззараживания очищенной воды.

Напомним, что полноценная технологическая схема очистки ГСВ должна включать в себя 4 основных процесса: механическую очистку, биологическую очистку, обеззараживание очищенной воды и обработку осадка. В ряде случаев могут применяться так называемые «урезанные схемы», в которых отсутствует какой-то процесс – это оправдано в исключительных условиях.

Факт 1. Целью обеззараживания является сокращение количества бактерий дополнительно на три-четыре десятичных порядка

Под обеззараживанием (или дезинфекцией) сточных вод понимается не строгое медицинское «уничтожение или обезвреживание всех патогенных микроорганизмов», а «обработка сточных вод или осадка для снижения активности возбудителей заболеваний ниже заданного значения».

Обычная очистка стоков без дезинфекции сокращает количество бактерий группы кишечной палочки только на два десятичных порядка. Дополнительные три-четыре достигаются как раз методом дезинфекции.

Человек обычно контактирует с живущими в сточных водах возбудителями заболеваний в водоемах для купания или при потреблении питьевой воды, на которую воздействовали сточные воды. А поскольку патогенные для человека бактерии попадают в водоемы преимущественно со стоками после очистных сооружений, дезинфекция сточных вод может внести вклад в уменьшение опасности инфекции. Дезинфекция сточных вод является тем более многообещающей, чем больше устраняется других негативных воздействий вследствие исключения точечных нагрузок от очистных сооружений. Преимуществом является как можно более близкий к природному водосборный бассейн с большой долей площади пойменных лесов в хорошем состоянии. Опыт показывает, что при соответствующих предельных условиях при помощи дезинфекции сточных вод в водоемах можно соблюдать значения Европейской директивы о водоемах для купания при сухой погоде.

Методы дезинфекции сточных вод делятся на физические и химические.

  • термическая обработка;
  • УФ-облучение;
  • мембранная фильтрация;
  • озонирование;
  • окисление хлором и соединениями, выделяющими хлор, или диоксидом хлора либо применение надуксусной кислоты или перекиси водорода.

По практическому опыту (отчасти только с полупромышленными сооружениями), а также из соображений экономичности и защиты окружающей среды в соответствие с таблицей 1 рассматривается применение только некоторых методов для биологически очищенных сточных вод перед их спуском в водоемы.

Таблица 1. Распространенные методы дезинфекции сточных вод

Метод

Дезинфицирующее действие

Опыт применения

Экологическая совместимость

УФ-облучение

Мембранная фильтрация

Озонирование

Хлорирование

Применение хлорирования вследствие образования хлорорганических веществ должно рассматриваться с точки зрения экологии водоемов как небезопасное, а кроме того, предположительно менее экономически целесообразное, чем УФ-облучение.

Факт 2. Ультрафиолетовое облучение приводит к повреждению носителя наследственности микроорганизмов

Особенно действенным методом обеззараживания воды является УФС-облучение (длина волны 100-280 нм). Основными определяющими величинами являются средняя доза УФ как произведение интенсивности облучения и средней продолжительности воздействия, а также УФС-проницаемость сточных вод, обычно задаваемая как пропускание УФ. Допущение средней интенсивности облучения и средней продолжительности является приближенным, так как фактически в облучаемой зоне течение и интенсивность облучения распространяются неравномерно. Для того чтобы все клетки по возможности получали УФ-облучение одинаково, следует обеспечить пробковое течение как можно ближе к идеальному и производить поперечное перемешивание.

Кроме того, значение имеет содержание твердых веществ в сточных водах. Для бактерий-индикаторов фекального загрязнения (кишечные палочки (E.coli), кишечные интерококки), а также для колифагов достигаются показатели уничтожения от четырех до пяти десятичных порядков.

Установки УФ-облучения сегодня применяются преимущественно в конструкциях с открытыми каналами с безнапорным течением (рис. 2).

Рисунок 2. Схематическое изображение сооружения для УФ-облучения в открытом канале для дезинфекции сточных вод

Для основ расчета параметров сток очистного сооружения характеризуется по колебаниям расходов на сооружения, по обеспечиваемой степени очистки по взвешенным веществам и содержанию соответствующих микроорганизмов. Учитываются суточные и годичные колебания, а также погодные воздействия, в расчет принимается определяющий пиковый расход очищаемого стока. Сточные воды должны иметь минимально возможную концентрацию взвешенных веществ – менее 20 мг/л, в оптимальном случае – не более 5 мг/л. При содержании более 10 мг/л необходимо предусмотреть дополнительное оборудование для доочистки сточных вод.

В каждом случае требуется индивидуальный подход для определения необходимости установки после биологической очистки перед обеззараживанием стоков на УФ-установке дополнительного сооружения по доочистке путем фильтрации. В частности, наличие взвешенных веществ в стоке после очистного сооружения является причиной недостаточно эффективного обеззараживания, так как взвешенные вещества создают преграду для бактерий от УФ-излучения.

Выбор применяемой системы УФ-облучения должен определяться при помощи расчетов экономической эффективности, в которых учитываются затраты на оборудование, потребляемая электроэнергия, продолжительность использования излучателей и стоимость излучателей.

В таблице 2 сопоставлены характеристики и свойства имеющихся в продаже УФ-излучателей.

Таблица 2. Характеристики и свойства УФ-излучателей среднего и низкого давления

Характеристики и свойства

Излучатели

низкого давления

Излучатели

среднего давления

Давление паров ртути, бар

Температура поверхности, °C

Излучение в УФ-диапазоне

Длина волны, нм

Входная мощность

Выход УФ-излучения в спектре С (200-280 нм):

относительно электрической мощности, %

относительно длины излучателя, Вт/см

Снижение мощности за время эксплуатации, %

Время эксплуатации, ч

Требуемое УФ-облучение, или УФ-доза, которой необходимо облучать сточные воды, зависит от основных параметров сточных вод и требований к очищенному стоку. Для бытовых механико-биологически очищенных сточных вод с содержанием взвешенных веществ менее 10 мг/л обычно достаточно 400 Дж/м 2 УФ-облучения для соблюдения требований Директивы ЕС по гигиеническим свойствам водоемов для купания. В зависимости от мощности и геометрического расположения УФ-излучателей, а также от пропускной способности УФ-установки сточных вод наблюдается различное распределение интенсивности УФ-излучателей по сечению русла.

Для проектирования и эксплуатации действуют следующие рекомендации:

разделение всего потока на несколько русел;

равномерное пробковое течение по всему сечению через соответствующую впускную конструкцию;

адаптация интенсивности облучения к текущим характеристикам потока;

контроль оборудования и документирование рабочих параметров;

регулярное удаление отложений с защитных трубок из кварцевого стекла (от 14 дней до 6 месяцев) автоматической системой очистки (механическая очистка).

Факт 3. Ультрафильтрация дает возможность задерживать бактерии и твердые вещества

Благодаря адсорбционному связыванию вирусов твердыми веществами можно также достичь определенного снижения количества вирусов. По этой причине при подготовке питьевой воды для обеззараживания применяется ультрафильтрация.

При обработке сточных вод в промышленных сооружениях также иногда внедряется дополнительная ультрафильтрация, с помощью которой можно достичь некоторой степени дезинфекции.

Ультрафильтрация обычно следует после биологической ступени очистки; и этот вариант мембранного метода не подходит для применения в качестве мембранно-биологической технологии.

Применение ультрафильтрации экономически приемлемо только тогда, когда наряду с целевой установкой «дезинфекция сточных вод» на переднем плане находятся такие задачи, как «подготовка технологической/охлаждающей воды» или «максимально эффективное удаление фосфора».

Годовые затраты на ультрафильтрацию как на дополнительную технологию в разы выше, чем затраты на УФ-облучение, а эффективность ее не так высока, поэтому ее применение рассматривается только при особых рамочных условиях и требованиях, которые выходят за пределы дезинфекции сточных вод.

Одним из наиболее эффективных методов обеззараживания сточных вод является озонирование.

Факт 4. В подготовке питьевой воды озон применяется уже более 100 лет

Рисунок3. Установка озонирования

В первую очередь озон применяется не для дезинфекции, а для устранения органических примесей, дающих запах и привкус.

В обработке сточных вод озон используется для окисления устойчивых примесей и для обесцвечивания; дезинфекция сточных вод практикуется в промышленном масштабе, а не в рамках озонирования – как отдельная задача.

Это обусловлено только тем, что годовые затраты на обработку озоном в качестве отдельного дополнительного этапа в несколько раз выше, чем затраты на УФ-облучение.

При обработке озоном вследствие частичного окисления органических примесей возникают побочные продукты, четких знаний о воздействии которых на водные системы нет.

Для удаления этих побочных продуктов и для уничтожения остаточного озона необходимо внедрить далее по технологической линии установку для адсорбции активированным углем.

Если дополнительно требуется очень глубокое удаление фосфора, то также целесообразна последующая установка сооружения для флокуляционной фильтрации.

Подводим итоги. В статье был рассмотрен третий этап очистки городских сточных вод – обеззараживание. В следующем выпуске мы расскажем о завершающем этапе этого процесса – обработке осадка.

При написании статьи использовались материалы пособий: «Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов», «Очистка промышленных сточных вод», СпБ: Новый журнал

Очистка воды в бытовых условиях: способы водоподготовки

В наше время качество воды, которую можно считать безопасной для употребления, регулируется нормативно-техническими документами. Так, для централизованных и нецентрализованных систем питьевого и горячего водоснабжения в России действуют санитарные и гигиенические требования, своды правил, методические рекомендации и указания (см. табл. 1). Кроме того, для аккредитации испытательных лабораторий, методов контроля качества, а также отбора и анализа проб питьевой воды разработаны национальные и межгосударственные стандарты (см. табл. 2).

Таблица 1. Основные санитарные и гигиенические нормы, определяющие требования к качеству воды

Однако, несмотря на госрегулирование, водопроводная вода часто подвергается вторичному загрязнению уже после прохождения очистки, что связано с неудовлетворительным санитарно-техническим состоянием разводящих сетей [2] . Источником появления вредных для человека элементов может являться также сам процесс обработки воды на промышленных очистных станциях. Это происходит в тех случаях, когда для обеззараживания воды применяются значительные дозы химических коагулянтов на основе железа или алюминия [3] либо в воде остается избыточное содержание хлора и других побочных продуктов дезинфекции. Именно поэтому встает вопрос о бытовых способах очистки воды из водопровода.

Читать еще:  Лекарственные растения: Хрен - варианты использования и заготовки

Таблица 2. ГОСТы, используемые в системе контроля качества питьевой воды

Что касается колодцев и скважин, то необходимость очистки поступающей из них воды вызвана наличием в грунтовых водах целого калейдоскопа вредных компонентов, источниками которых являются:

  • Промышленные стоки и отходы, содержащие практически все известные химические элементы. Среди них особенно опасны вещества, вызывающие тератогенные (мутации плода) и канцерогенные (онкологические) изменения [4] .
  • Коммунальные стоки и отходы, служащие источником биохимических и микробиологических загрязнений [5] .
  • Размывание грунтовых пород, которое сопровождается повышением минерализации воды [6] .

Условно все современные методы очистки воды делят на следующие разновидности:

  1. Химические , к которым относят:
    • обработку разнообразными окислителями (хлором, озоном, перманганатом калия);
    • коагулирование и флокуляцию — процессы слипания мелковзвешенных частиц мути, которые, после укрупнения легко удаляются из воды последующим фильтром;
    • применение ионообменных смол для умягчения воды.
  2. Физические : процеживание, отстаивание, а также обеззараживание УФ-лучами.
  3. Физико-химические , например аэрация под давлением, электрокоагулирование и электрофлокуляция, электроосмос.
  4. Биологические — применяемые для очистки сточных вод (с использованием аэробных либо анаэробных бактериальных культур).

В большинстве случаев практикуется применение комплекса методов очистки и обеззараживания воды.

Типичные загрязнения питьевой воды: методы очистки

Чтобы определить, от какого именно типа загрязнений требуется очищать воду, необходимо провести ее анализ, выявляющий как качественные, так и количественные показатели всех составляющих.

Наиболее распространенные виды загрязнений и методы очистки питьевой воды:

  • Механические примеси, которые могут присутствовать как в воде из колодца (скважины) , так и в водопроводной воде, удаляются при помощи грязевых (механических) и угольных фильтров.
  • В тех случаях, когда в воде в большом количестве присутствуют микроорганизмы, органические соединения, а также превышены нормы содержания химических элементов, универсальным является применение метода обратного осмоса для очистки воды.
  • Повышенное содержание железа в воде из колодца или из скважины требует обезжелезивания, которое выполняется при помощи различных методов: с применением в фильтрах инертных либо каталитических загрузок, методом аэрации, способом электромагнитной очистки.
  • Высокое содержание марганца, которое часто встречается в воде из скважин или из открытых источников водозабора, можно нейтрализовать при помощи перманганата калия; каталитических загрузок; а при незначительных концентрациях — применением метода обратного осмоса.
  • Жесткая вода из колодцев или скважин , отличающаяся избыточным содержанием гидрокарбонатов и сульфатов, требует умягчения фильтрами с ионообменными смолами.
  • Вирусы и бактерии, которые встречаются в воде из природных источников (колодцев и скважин), но могут присутствовать и в водопроводной воде , уничтожаются с применением хлорирования, озонирования, УФ-облучения, ионов серебра или при помощи обратноосмотического мембранного способа очистки воды.
  • Загрязнения смешанного характера — сероводород, механические примеси, железо, марганец, избыточная жесткость и прочее, — присутствующие в воде из скважин , требуют применения одновременно нескольких способов очистки.

В каждом конкретном случае подобрать наиболее эффективный метод водоподготовки поможет консультация со специалистом компании-инсталлятора водоочистного оборудования.

Очистка воды в загородном доме: задача повышенной сложности

Сложные загрязнения, с которыми приходится сталкиваться владельцам коттеджей, получающих воду из скважины или колодца, требуют системного подхода. Чтобы вода стала пригодной к употреблению, т. е. питьевой, обычно нужен целый комплекс водоподготовки, состоящий из последовательно соединенных фильтрующих устройств колонного типа. В качестве примера можно рассмотреть систему комплексной очистки воды для коттеджей, предлагаемую одним из лидеров рынка — компанией «Экодар». Это система «Стандарт EM». Данный комплекс выполняет следующие задачи:

  1. Первичная очистка от механических примесей и осветление. Выполняется сетчатым грязевым фильтром.
  2. Обезжелезивание, удаление марганца и сероводорода — ликвидация неприятного запаха затхлости и железистого цвета. Для этого используется безреагентный фильтр-обезжелезиватель в комплексе с аэрационной колонной со встречными турбулентными потоками.
  3. Удаление избыточной жесткости. Для этого применяется фильтр умягчения воды со встроенным датчиком расхода ионообменной смолы.
  4. Удаление микробиологических загрязнений, которое осуществляется методом УФ-облучения посредством стерилизатора.
  5. Доочистка с использованием фильтра тонкой очистки.

В комплект входят также и дополнительные приборы, необходимые для корректной работы системы:

  • безмасляный воздушный компрессор с функцией регулировки расхода воздуха;
  • автоматическая система управления работой компрессора;
  • регулятор жесткости воды;
  • расходометр воды;
  • манометры.

Подобный комплексный способ очистки воды из скважины позволяет получить на выходе чистую питьевую воду.

Приняв решение об установке водоочистной системы, следует внимательно подойти к расчету ее параметров:

  • Производительность должна покрывать потребности домохозяйства в чистой воде с небольшим превышением. Для питьевой воды и воды, применяемой для хозяйственных потребностей, можно использовать фильтры различной степени очистки: например, дополнительно установив для кухни систему тонкой очистки воды методом обратного осмоса.
  • Ресурс работы оборудования зависит от степени загрязненности исходной воды, ее температуры и биохимических свойств, принципа работы, объема и бренда фильтра, материала загрузки или картриджа. Гарантийные обязательства у различных установщиков также различаются.
  • Способы и методы очистки воды , а также тип и объем фильтра подбираются в зависимости от результатов анализа вашей воды.
  • Определяя производительность оборудования, важно учитывать расход воды и реагентов , необходимый системе для проведения регенерации; а в случае применения обратноосмотического фильтра — потери жидкости в виде сливаемого в канализацию субстрата, не прошедшего фильтрующую мембрану.
  • Прежде чем отдать предпочтение тому или иному инсталлятору оборудования, стоит поинтересоваться, осуществляет ли он сервисное обслуживание , какова его периодичность и стоимость. У большинства крупных компаний, как правило, более конкурентный уровень цен. Кроме того, периодически они проводят акции и предлагают участие в программах лояльности.

Способы очистки водопроводной воды: просто и надежно

Какие способы очистки воды подойдут для квартиры или для дома, подключенного к центральному водоснабжению? В тех случаях, когда вода из-под крана не устраивает по мутности, цветности, запаху и вкусу, первым шагом для решения проблемы станет проведение комплексного анализа. По его результатам можно будет выбрать наиболее подходящий способ доочистки воды.

Важно помнить, что перед группой фильтров магистрального (или колонного) типа всегда ставятся грязевые (механические) фильтры грубой очистки — сетчатые или засыпные. Они продлевают ресурс всей системы водоподготовки и фильтрации. На выходе из нее либо непосредственно перед модулем обратного осмоса (если он необходим), но после фильтров для обезжелезивания и умягчения ставятся фильтры тонкой очистки воды требуемой селективности:

  • Сорбционный метод очистки воды, или метод микрофильтрации , предполагает применение активированного угля либо иного пористого сорбента-органопоглотителя. Бытовые сорбционные фильтры извлекают из воды в основном молекулы органики, коллоидные частицы и взвеси с частицами от 100 до 0,1 мкм (микрон). После применения активированного угля также ускоряется разложение присутствующих в водопроводной воде молекул активного хлора и озона.
  • Метод ультрафильтрации состоит в прохождении воды через мембрану с размером пор от 0,1 до 0,01 мкм, что позволяет удалять из воды органические вещества, высокомолекулярные химические соединения, некоторые бактерии и часть вирусов. Так, при диаметре пор мембраны 0,02 микрона вода будет очищена от кишечных лямблий (8–15 мкм), криптоспоридий (4–6 мкм), кишечной палочки (0,5–1,5 мкм), палочковидной бактерии (0,3 мкм) и колифагов (0,25 мкм).
  • Мембранная нанофильтрационая очистка — «младшая сестра» обратного осмоса — позволяет извлекать гораздо больший спектр примесей, включая вирусы и соли жесткости, пропуская лишь одновалентные ионы и мельчайшие органические формы. Однако она требует поддержания давления в водопроводе на уровне 3–10 бар, в зависимости от конструкции фильтра. Этот метод очистки получил широкое распространение во Франции, Нидерландах и США.

Работа обратноосмотического фильтра заслуживает более пристального рассмотрения, поскольку процесс эксплуатации данной системы имеет важные особенности. Рассмотрим их на примере модели бытового обратноосмотического фильтра WiseWater Osmos .

Производитель сообщает, что данное оборудование качественно удаляет взвешенные частицы (ржавчину, песок, ил), нитраты, нитриты и соли аммония, фториды, пестициды… Фильтр также задерживает вирусы и бактерии, уменьшает жесткость воды, количество растворенного в ней железа и активного хлора.

Это сложная система, имеющая несколько ступеней водоподготовки и очистки:

  1. Механический картридж, который обеспечивает начальную очистку от нерастворимых примесей.
  2. Сорбционно-картриджный фильтр с гранулами активированного угля, предназначенный для удаления активного хлора, что также защищает мембрану от его воздействия.
  3. Карбон-блок — монолитный прессованный угольный блок для очистки от запахов и органики.
  4. Мембрана DOW — непосредственно обратноосмотический элемент, обеспечивающий очистку от химических и органических компонентов.
  5. Минерализатор — специальный картридж в моделях WWOS5М и WWOS5PM для насыщения воды полезными микроэлементами.
  6. Посткарбон — картридж дополнительной очистки, способствующий улучшению вкусовых качеств воды, а также окончательно удаляющий оставшиеся запахи.

Для чего необходимо такое количество ступеней обработки? Фильтры, предварительно очищающие воду до попадания ее на чувствительную обратноосмотическую мембрану, призваны убрать те виды загрязнений, которые способны вывести ее из строя, данные этапы являются обязательными.

Наличие минерализатора требуется для насыщения отфильтрованной воды полезными минералами, поскольку процесс обратного осмоса вычищает из воды практически все микроэлементы, обедняя ее состав. В некоторых моделях минерализатор не устанавливают. Посткарбоновый картридж позволяет довести качество воды до идеального состояния с точки зрения ее органолептических свойств.

В комплекте также идет накопительный бак, поскольку фильтрация методом обратного осмоса — довольно медленный процесс, наличие такого бака позволяет всегда иметь под рукой запас чистой питьевой воды.

В некоторых случаях, например в модели WiseWater Osmos WWOS5PМ , присутствует так называемый повысительный насос, необходимый для обеспечения рабочего давления. Во всех изделиях устанавливается ограничитель дренажа, уменьшающий сброс непрошедшей фильтрацию воды в канализацию. Если вы приобретаете модель от известного производителя, то можете не сомневаться, что данное устройство позволит заметно минимизировать расход воды.

Итак, выбрав оптимальный способ водоподготовки и фильтрации, вы не только позаботитесь о сохранении здоровья своей семьи и обеспечите качественной водой технические потребности домохозяйства, но также защитите от преждевременного износа и поломок бытовые приборы и теплообменное оборудование, особо чувствительное к солям жесткости.

Плюсы УФ обеззараживания

Выбирая оборудование, необходимо учитывать как его плюсы, так и минусы. Что касается преимуществ уф-ламп – их гораздо больше, чем недостатков. Способ обработки ультрафиолетом признан одним из самых естественных. Он не разрушает структуру воды, не отравляет ее и не изменяет ее состава. Ультрафиолетовые лучи работают исключительно на задачу очищения воды от микроорганизмов.

Еще один несомненный плюс – универсальность. Все виды микроорганизмов одинаково эффективно поражаются уф-облучением, даже те, что при хлорировании сохраняют частичную жизнеспособность. УФ-облучение уничтожает не только вегетативные виды микроорганизмов, но и спорообразующие.

Весьма важно, что химический состав воды при обработке ультрафиолетом остается абсолютно неизменным. Именно это обусловило успех оборудования в сфере обеззараживания питьевой воды. После очищения вода пригодна для употребления.

Значительно важно при оценке рисков то, что уф-обеззараживание не может быть вредным даже при самых больших облучениях. В отличие от хлорирования, уф-обеззараживание не требует контроля передозировки.

Работа ультрафиолетового оборудования проста и понятна и тем, кто ее эксплуатирует, намного проще и безопаснее эксплуатировать ее. Нет рисков отравления и интоксикации организма. Не требуется специального персонала: эксплуатации уф-ламп достаточно быстро можно обучить обычных сотрудников. Поэтому при выборе уф-оборудования можно не переживать за то, что его эксплуатация потребует специальных условий.

Читать еще:  Первая помощь при кровотечении и острой кровопотере

Ультрафиолетовое обеззараживание, как процедура, не несет собой никаких побочных продуктов. В воде не возникает сторонних примесей. Уф-оборудование для обеззараживания отличается высокой работоспособностью, поэтому может использоваться в любой сезон. Единственное условие работообеспечения – доступность электроэнергии. По общему соотношению стоимости и эффективности уф-способ считается одним из лучших.

Водоочистка и водоподготовка: рекомендации по обустройству

Создание системы водоподготовки своими руками — это проектирование и комбинация между собой нескольких фильтров, установленных поэтапно. Учтите, что полноценно заменить профессиональную установку самодельной будет сложно.

Для создания эффективной системы водоподготовки — необходимо провести анализ воды на наличие в ней разного рода вредных веществ. Процесс самостоятельной водоподготовки — достаточно сложный и малейшие ошибки на любом из этапов его проведения, могут закончиться отравлением воды или ее недоочисткой.

Еще один вариант — создание простейших очистных сооружений, вода из которых используется для полива растений. В таком случае, создание системы водоподготовки уместно больше. Самым простым способом водоочистки является удаление железа из воды. Для этих целей достаточно простейших сооружений, которые состоят из:

  • сеток;
  • септиков;
  • марли;
  • песка;
  • марганцовки;
  • гравия.

Использование самых простых и доступных элементов позволяет добиться первичной очистки воды. Марганцовка отлично удаляет железные примеси из воды. Очистка воды таким способом подразумевает установку двух накопительных резервуаров. Чтобы концентрация марганцовки не превышала норму, растворите ее в теплой воде. Марганцовка подается в емкость до тех пор, пока вода не приобретает буро-розовый оттенок. В процессе добавления марганцовки, постоянно перемешивайте жидкость. Оставьте воду для настаивания минимум на полчаса, оптимальное время очистки воды — 1,5 дня. На протяжении данного периода времени, марганцовка с железом вступят в реакцию. В итоге, железные соединения останутся на дне.

Учтите, что использовать такую воду для питья категорически запрещено. Они пригодна только для полива растений.

Очистка и обеззараживание воды: Основные способы и рекомендации

Проверьте качество и узнайте какая вода течет из Вашего крана.

Закажите АНАЛИЗ ВОДЫ.

ВОДООЧИСТКА ДЛЯ КОТТЕДЖА

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЦЕНОВЫЕ УСЛОВИЯ.

на ПУРИФАЙЕРЫ для ОФИСА

ПРОМЫШЛЕННАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ

для объектов ЖКХ, Энергетики, Пищевой промышленности

Питьевая вода

Вода – один из самых ценных ресурсов на Земле. Вода занимает около 80% земного покрова, из них 97% составляют океаны, 2% — полярные льды и менее 1% пресные озера, реки и родники. Вода – это источник всего живого на нашей планете, без нее не может выжить не одно живое существо.

Ежедневно человеку необходимо от 2 до 4 литров питьевой воды, включая соки и воду для приготовления еды, и около 300 литров воды в день для потребления ее на кухне, в ванной и в других целях. Очень важно, чтобы потребляемая нами вода была чистой и пригодной для питья. Однако, по статистике в России от 35 до 60% питьевой воды не удовлетворяют санитарным нормам. Не отвечает этим требованиям состояние 40% поверхностных и 17% подземных источников питьевого водоснабжения, а 32% водопроводов не имеют комплексов очистки. Самые неблагоприятные в этом отношении районы – Северный, Дальневосточный и Калининградский. В Калмыкии, Карелии и Карачаево-Черкесии более 70% проб воды не отвечают нормам. А водопроводная вода Екатеринбурга вообще признана «технической», то есть непригодной для питья.

Одна из наиболее глобальных проблем – это повышенная жесткость воды.

Влияние жесткости воды на здоровье человека

Жесткость воды не должна превышать величину оптимального физиологического уровня- 3-3,5 мг-экв/л. Учитывая, что человек получает с пищей достаточное количество кальция и магния. Важно отметить, что постоянное потребление воды с повышенной жесткостью является причиной накопления солей в организме, что в конечном итоге приводит к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), образованию камней в почках, желчном и мочевых пузырях. Отмечается так же нарушение состояния, водно-солевого обмена, замедление роста скелета у детей.

При взаимодействии солей жесткости с моющими веществами (мыло, стиральные порошки, шампуни) происходит образование «мыльных шлаков» в виде хлопьев. Это приводит не только к значительному перерасходу моющих средств. Такие хлопья после высыхания остается в виде налета на сантехнике, белье, человеческой коже, на волосах (неприятное чувство «жестких» волос хорошо известное многим). Главным отрицательным воздействием этих шлаков на человека является то, что они разрушают естественную жировую пленку, которой всегда покрыта нормальная кожа и забивают ее поры.

Признаком такого негативного воздействия является характерный «скрип» чисто вымытой кожи или волос. Оказывается, что вызывающее у некоторых раздражение чувство «мылкости» после пользования мягкой водой является признаком того, что защитная жировая пленка на коже цела и невредима. Именно она и скользит. В противном случае, приходится тратиться на лосьоны, умягчающие и увлажняющие кремы и прочие хитрости для восстановления той защиты кожи, которой нас и так снабдила матушка Природа.
При большой жесткости необходимо пользоваться лосьонами, увлажняющими кремами, чтобы создать искусственную защитную пленку для кожи и волос.

Влияние жесткости воды на оборудование

Жесткость воды – общая проблема как для воды из скважины, так и для муниципальных систем водоснабжения. Жесткость воды негативно влияет на санитарно-техническое оборудование, современную бытовую технику, автономные системы горячего водоснабжения, бойлерное оборудование, системы отопления, котельное оборудование. Жесткая вода не применима во многих технологических процессах.
Жесткость воды – определяется содержанием растворенных солей кальция (Са2+) и магния(Mg2+), которые выпадают в осадок, образуют налет – накипь. Накипь – является причиной поломок, сантехнического оборудования, бытовой техники (стиральные и посудомоечные машины), автономных систем горячего водоснабжения и отопления, теплообменников.

Котлонадзор России ввел жесткие требования к качеству воды по жесткости. Таким образом, для котлов ТЭЦ, электростанций, промышленных водонагревателей умягчение воды (водоподготовка) обязательна. Аналогичные требования прописали в технической документации и ведущие европейские производители котельного оборудования Viessmann, DeDietrich, Baxi и другие. Причем, не соблюдение соответствующих требований к жесткости воды, используемой в системе подпитки котла, может служить отказом от гарантийного ремонта и обслуживания.
Высокая жесткость воды ведет к перерасходу моющих средств при стирке. После кипячения жесткой воды, на поверхности образуется пленка, ухудшается вкус воды. При заваривании чая или кофе выпадет бурый осадок.

Полезные статьи о новых технологиях, рекомендации, советы, аналитика

Методы осветления воды

Существует два основных способа осветления — физическая и химическая чистка. В зависимости от степени загрязнения, используется один из них, но при значительном помутнении для получения оптимального результата применяются оба метода.

Химическая очистка

Использование химии позволяет сделать мутную воду снова прозрачной и чистой, избавиться от водорослей и микроорганизмов. Чтобы осветление было эффективным, перед его проведением необходимо привести уровень pH к показателям нормы, которые находятся в диапазоне 7,2-7,6. Если этого не сделать, действие препаратов будет значительно снижено и желаемого эффекта добиться не удастся.

Самые популярные — препараты на основе хлора. Они хорошо обеззараживают и эффективно борются с различного рода микроорганизмами. Также для борьбы с бактериями и грибками применяются составы, содержащие бром или активный кислород. В качестве помощника в воду дополнительно добавляются альгициды, которые эффективно разрушают оболочку бактерий и помогают хлору, брому или активному кислороду быстрее уничтожать их.

Еще одно средство, используемое на стыке проведения химической и физической чистки — коагулянты. Они помогают избавить осветленную воду от мельчайшего мусора, который не способен улавливать фильтр. В результате использования коагулянтов мелкие частички как бы склеиваются между собой, а затем оседают на дне или всплывают на поверхности. После этого убрать их при помощи сачка или водного пылесоса не составит труда.

При использовании любых химических составов важно грамотно выбрать дозировку в зависимости от объема чаши и состояния водоема. При наличии значительной мути рекомендуется шоковая очистка, при которой используется повышенная доза препарата. В любом случае перед использованием необходимо внимательно прочесть аннотацию к препарату.

Физическая очистка

К методам физической чистки бассейна относятся использование фильтров, водного пылесоса, а также удаление мусора при помощи специальных сачков. Непосредственно осветлить воду эти способы вряд ли помогут, но в комплексной чистке они используются обязательно.

Водный пылесос — многофункциональный прибор, позволяющий чистить стенки и дно бассейна, собирать частицы мусора. Сейчас в продаже представлен большой выбор моделей, среди которых есть как совсем недорогие ручные варианты, так и пылесосы-роботы, работающие по специально заданным программам практически без контроля со стороны хозяина.

Если говорить о системе фильтрации, то она должна работать в бассейне постоянно. Два-три дня простоя и водоем станет непригодным для купания.

Обеззараживание воды из скважины

Задачей этого этапа является уничтожение вредных для производства и здоровья человека вирусов и бактерий, которые содержатся в природном источнике. Реализуется за счет специальных приборов, излучающих ультрафиолет. Подготавливаемая вода, проходя через такие фильтрующие компоненты системы водоподготовки питьевой воды из скважины, практически полностью обеззараживается.

Кроме ультрафиолета с этой же целью могут применяться специальные химические препараты, например, продукция от компании «ВВТ Рус», которая не менее эффективно делает готовую к употреблению воду безопасной. Для таких реагентов предусматривается установка соответствующего оборудования.

Показания для производства очистки

Необходимость применения установки водоподготовки определяется как визуальными, так и органолептическими ее показателями, такими, как:

  • замутненная жидкость с повышенной концентрацией растворенных минералов или органических веществ;
  • вода, с характерным запахом протухших яиц – определяется по запаху, но особенность такого загрязнения сероводородом состоит в том, что организм человека быстро привыкает к такому запаху и перестает его ощущать даже в опасных концентрациях. Сильно загрязняет внутренние поверхности трубопроводной системы жилого дома и бытовой техники;
  • жидкость, загрязненная нитратами или другими химическими удобрениями, в ряде случаев органолептически не определяется;
  • в воде бурого цвета растворены соли марганца – приготовление пищи и использование для других бытовых нужд нежелательно;
  • красная или красно – коричневая жидкость говорить о наличии нерастворимых солей железа, также пагубно сказывается на состоянии трубопроводной системы дома и состоянии бытовой техники;
  • вода повышенной жесткости характерна наличием растворенных солей магния и кальция, частично устраняется кипячением, оставляя на стенках сосуда твердый нерастворимый налет;
  • кисловатая на вкус жидкость свидетельствует о присутствии растворенной двуокиси углерода и серы.

Таким образом, очевидно, что водоподготовка для коттеджа является обязательным мероприятием, имеющим целью поддержание в рабочем состоянии не только системы оборудования дома, но и организма человека.

Жесткость воды

Причиной высокого уровня этого показателя являются не только растворимые соли кальция и магния, но и сульфаты, карбонаты, хлориды, нитраты и фосфаты названных металлов. При этом, если сульфаты устраняются кипячением (временная жесткость), то все остальные требуют других способов воздействия.

Читать еще:  История выживания: Рики Миги. 10 недель в австралийской пустыне

Для умягчения воды для дома в составе установки водоподготовки применяются ионообменники, представляющие собой специальные смолы, при контакте с которыми ионы кальция и магния заменяются элементами натрия и водорода. Такая способность не бесконечна, поэтому периодически производится регенерация системы промывкой насыщенным раствором поваренной соли. В современном исполнении станции водоподготовки производят это в автоматическом режиме.

Кислотность

В природных водах обычно присутствуют преимущественно ионы диоксида углерода, которые и определяют уровень кислотности. Кроме того, там могут оказаться и гуминовые, и слабые кислоты органического происхождения. Уровень кислотности определяется показателем рН, норма содержания составляет порядка 4,6. Повышенный показатель приводит к ускоренному химическому износу оборудования системы водоснабжения дома. Регулирование показателя производится специальными реагентами.

Обезжелезивание

Красноватый цвет воды для дома, неприятный запах, коричневый осадок на стенках сосудов свидетельствует о присутствии в ней нерастворимых солей железа. Последствия – повреждение водопроводной системы и вред для организма человека.

Основным способом борьбы с высоким содержанием ионов железа в воде является их окисление до образования нерастворимых железистых соединений.

Вода в бак подается через душирующее устройство, увеличивая поверхность соприкосновения жидкости с кислородом воздуха. В качестве дополнительного воздействия применяют барботаж, то есть активное перемешивание воды потоком распыленного воздуха. Этот процесс сходен с аэрацией в аквариуме, часто с применением того же оборудования.

Для повышения степени очистки часто применяются озонаторы, тогда вода проходит более интенсивный процесс окисления содержащихся в ней веществ. Нерастворимые осадки очищаются фильтрованием в периодически очищающаемом фильтре станции водоподготовки.

Нитраты в воде из скважины

Источником таких загрязнений являются продукты распада погибших животных, фекалий и прочего биологического мусора. Но в последнее время основное количество нитратов в водоносах появляется в результате применения соответствующих химических удобрений.

Употребление жидкости с излишним количеством нитратов чревато серьезными последствиями:

  • вероятность развития онкологии желудочно – кишечного тракта при потреблении воды с содержанием нитратов более 90 мг/литр (норма – до 45 мг/литр);
  • попадание в организм взрослого человека от 1 до 4-х граммов таких веществ приводит к острому отравлению;
  • доза нитратов 10- 15 грамм является смертельной.

Очистка воды от нитратов производится несколькими способами:

  • методом обратного осмоса – он заключается в том, что через специальную осмотическую мембрану способны проникать только молекулы определенного размера, частицы нитратов, имеющие более значительные физические размеры, остаются на мембране, стекают вниз и сбрасываются в канализацию. Недостатком метода является то, что так же задерживаются и молекулы других солей, полезных для организма и выводящихся из раствора вместе с нитратами.

Такие очистительные устройства входят в состав установки водоподготовки в обязательном порядке, учитывая исключительную опасность данного вида загрязнений.

Очистка городских сточных вод. Этап обеззараживания очищенной воды.

Напомним, что полноценная технологическая схема очистки ГСВ должна включать в себя 4 основных процесса: механическую очистку, биологическую очистку, обеззараживание очищенной воды и обработку осадка. В ряде случаев могут применяться так называемые «урезанные схемы», в которых отсутствует какой-то процесс – это оправдано в исключительных условиях.

Факт 1. Целью обеззараживания является сокращение количества бактерий дополнительно на три-четыре десятичных порядка

Под обеззараживанием (или дезинфекцией) сточных вод понимается не строгое медицинское «уничтожение или обезвреживание всех патогенных микроорганизмов», а «обработка сточных вод или осадка для снижения активности возбудителей заболеваний ниже заданного значения».

Обычная очистка стоков без дезинфекции сокращает количество бактерий группы кишечной палочки только на два десятичных порядка. Дополнительные три-четыре достигаются как раз методом дезинфекции.

Человек обычно контактирует с живущими в сточных водах возбудителями заболеваний в водоемах для купания или при потреблении питьевой воды, на которую воздействовали сточные воды. А поскольку патогенные для человека бактерии попадают в водоемы преимущественно со стоками после очистных сооружений, дезинфекция сточных вод может внести вклад в уменьшение опасности инфекции. Дезинфекция сточных вод является тем более многообещающей, чем больше устраняется других негативных воздействий вследствие исключения точечных нагрузок от очистных сооружений. Преимуществом является как можно более близкий к природному водосборный бассейн с большой долей площади пойменных лесов в хорошем состоянии. Опыт показывает, что при соответствующих предельных условиях при помощи дезинфекции сточных вод в водоемах можно соблюдать значения Европейской директивы о водоемах для купания при сухой погоде.

Методы дезинфекции сточных вод делятся на физические и химические.

  • термическая обработка;
  • УФ-облучение;
  • мембранная фильтрация;
  • озонирование;
  • окисление хлором и соединениями, выделяющими хлор, или диоксидом хлора либо применение надуксусной кислоты или перекиси водорода.

По практическому опыту (отчасти только с полупромышленными сооружениями), а также из соображений экономичности и защиты окружающей среды в соответствие с таблицей 1 рассматривается применение только некоторых методов для биологически очищенных сточных вод перед их спуском в водоемы.

Таблица 1. Распространенные методы дезинфекции сточных вод

Метод

Дезинфицирующее действие

Опыт применения

Экологическая совместимость

УФ-облучение

Мембранная фильтрация

Озонирование

Хлорирование

Применение хлорирования вследствие образования хлорорганических веществ должно рассматриваться с точки зрения экологии водоемов как небезопасное, а кроме того, предположительно менее экономически целесообразное, чем УФ-облучение.

Факт 2. Ультрафиолетовое облучение приводит к повреждению носителя наследственности микроорганизмов

Особенно действенным методом обеззараживания воды является УФС-облучение (длина волны 100-280 нм). Основными определяющими величинами являются средняя доза УФ как произведение интенсивности облучения и средней продолжительности воздействия, а также УФС-проницаемость сточных вод, обычно задаваемая как пропускание УФ. Допущение средней интенсивности облучения и средней продолжительности является приближенным, так как фактически в облучаемой зоне течение и интенсивность облучения распространяются неравномерно. Для того чтобы все клетки по возможности получали УФ-облучение одинаково, следует обеспечить пробковое течение как можно ближе к идеальному и производить поперечное перемешивание.

Кроме того, значение имеет содержание твердых веществ в сточных водах. Для бактерий-индикаторов фекального загрязнения (кишечные палочки (E.coli), кишечные интерококки), а также для колифагов достигаются показатели уничтожения от четырех до пяти десятичных порядков.

Установки УФ-облучения сегодня применяются преимущественно в конструкциях с открытыми каналами с безнапорным течением (рис. 2).

Рисунок 2. Схематическое изображение сооружения для УФ-облучения в открытом канале для дезинфекции сточных вод

Для основ расчета параметров сток очистного сооружения характеризуется по колебаниям расходов на сооружения, по обеспечиваемой степени очистки по взвешенным веществам и содержанию соответствующих микроорганизмов. Учитываются суточные и годичные колебания, а также погодные воздействия, в расчет принимается определяющий пиковый расход очищаемого стока. Сточные воды должны иметь минимально возможную концентрацию взвешенных веществ – менее 20 мг/л, в оптимальном случае – не более 5 мг/л. При содержании более 10 мг/л необходимо предусмотреть дополнительное оборудование для доочистки сточных вод.

В каждом случае требуется индивидуальный подход для определения необходимости установки после биологической очистки перед обеззараживанием стоков на УФ-установке дополнительного сооружения по доочистке путем фильтрации. В частности, наличие взвешенных веществ в стоке после очистного сооружения является причиной недостаточно эффективного обеззараживания, так как взвешенные вещества создают преграду для бактерий от УФ-излучения.

Выбор применяемой системы УФ-облучения должен определяться при помощи расчетов экономической эффективности, в которых учитываются затраты на оборудование, потребляемая электроэнергия, продолжительность использования излучателей и стоимость излучателей.

В таблице 2 сопоставлены характеристики и свойства имеющихся в продаже УФ-излучателей.

Таблица 2. Характеристики и свойства УФ-излучателей среднего и низкого давления

Характеристики и свойства

Излучатели

низкого давления

Излучатели

среднего давления

Давление паров ртути, бар

Температура поверхности, °C

Излучение в УФ-диапазоне

Длина волны, нм

Входная мощность

Выход УФ-излучения в спектре С (200-280 нм):

относительно электрической мощности, %

относительно длины излучателя, Вт/см

Снижение мощности за время эксплуатации, %

Время эксплуатации, ч

Требуемое УФ-облучение, или УФ-доза, которой необходимо облучать сточные воды, зависит от основных параметров сточных вод и требований к очищенному стоку. Для бытовых механико-биологически очищенных сточных вод с содержанием взвешенных веществ менее 10 мг/л обычно достаточно 400 Дж/м 2 УФ-облучения для соблюдения требований Директивы ЕС по гигиеническим свойствам водоемов для купания. В зависимости от мощности и геометрического расположения УФ-излучателей, а также от пропускной способности УФ-установки сточных вод наблюдается различное распределение интенсивности УФ-излучателей по сечению русла.

Для проектирования и эксплуатации действуют следующие рекомендации:

разделение всего потока на несколько русел;

равномерное пробковое течение по всему сечению через соответствующую впускную конструкцию;

адаптация интенсивности облучения к текущим характеристикам потока;

контроль оборудования и документирование рабочих параметров;

регулярное удаление отложений с защитных трубок из кварцевого стекла (от 14 дней до 6 месяцев) автоматической системой очистки (механическая очистка).

Факт 3. Ультрафильтрация дает возможность задерживать бактерии и твердые вещества

Благодаря адсорбционному связыванию вирусов твердыми веществами можно также достичь определенного снижения количества вирусов. По этой причине при подготовке питьевой воды для обеззараживания применяется ультрафильтрация.

При обработке сточных вод в промышленных сооружениях также иногда внедряется дополнительная ультрафильтрация, с помощью которой можно достичь некоторой степени дезинфекции.

Ультрафильтрация обычно следует после биологической ступени очистки; и этот вариант мембранного метода не подходит для применения в качестве мембранно-биологической технологии.

Применение ультрафильтрации экономически приемлемо только тогда, когда наряду с целевой установкой «дезинфекция сточных вод» на переднем плане находятся такие задачи, как «подготовка технологической/охлаждающей воды» или «максимально эффективное удаление фосфора».

Годовые затраты на ультрафильтрацию как на дополнительную технологию в разы выше, чем затраты на УФ-облучение, а эффективность ее не так высока, поэтому ее применение рассматривается только при особых рамочных условиях и требованиях, которые выходят за пределы дезинфекции сточных вод.

Одним из наиболее эффективных методов обеззараживания сточных вод является озонирование.

Факт 4. В подготовке питьевой воды озон применяется уже более 100 лет

Рисунок3. Установка озонирования

В первую очередь озон применяется не для дезинфекции, а для устранения органических примесей, дающих запах и привкус.

В обработке сточных вод озон используется для окисления устойчивых примесей и для обесцвечивания; дезинфекция сточных вод практикуется в промышленном масштабе, а не в рамках озонирования – как отдельная задача.

Это обусловлено только тем, что годовые затраты на обработку озоном в качестве отдельного дополнительного этапа в несколько раз выше, чем затраты на УФ-облучение.

При обработке озоном вследствие частичного окисления органических примесей возникают побочные продукты, четких знаний о воздействии которых на водные системы нет.

Для удаления этих побочных продуктов и для уничтожения остаточного озона необходимо внедрить далее по технологической линии установку для адсорбции активированным углем.

Если дополнительно требуется очень глубокое удаление фосфора, то также целесообразна последующая установка сооружения для флокуляционной фильтрации.

Подводим итоги. В статье был рассмотрен третий этап очистки городских сточных вод – обеззараживание. В следующем выпуске мы расскажем о завершающем этапе этого процесса – обработке осадка.

При написании статьи использовались материалы пособий: «Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов», «Очистка промышленных сточных вод», СпБ: Новый журнал

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector