Обеззараживание сточных вод в целях повторного использования
Климатические изменения, экстремальные погодные явления, такие как засуха и наводнения, недостаток пресной воды создают все большую нагрузку на рациональное управление водными ресурсами. И в недалеком будущем, возможно, из-за нехватки водных ресурсов в городах будут бороться за бесперебойное водоснабжение, в то время как сельское хозяйство уже сегодня страдает от нехватки воды, необходимой для орошения полей. Один из способов решения этой проблемы – это повторное использование отработанных сточных вод после их очистки и обеззараживания.
Повторное использование переработанной воды является важной частью комплексного управления водными ресурсами, так как может обеспечить надлежащее водоснабжение для промышленных, сельскохозяйственных, коммерческих предприятий, а также городского водообеспечения.
В результате развития городов и сельского хозяйства водные ресурсы находятся под растущим давлением, что приводит к нехватке воды и ухудшению ее качества. Изменение климата также в значительной степени способствуют сокращению доступности пресной воды.
Сельское хозяйство ответственно за наибольшее потребление воды, используя около 40-60% от общего количества. В настоящее время повторное использование очищенных сточных вод в сельскохозяйственных целях практикуется лишь в некоторых странах. Применяя реутилизацию сточных вод на практике, возможно будет полностью обеспечить сельскохозяйственный сектор чистой водой, помочь аграриям адаптироваться к изменению климата и смягчить его последствия (особенно, это касается юга нашей страны, где явно ощущается недостаток влаги).
С каждым годом все больший процент сельскохозяйственных угодий требует интенсивного орошения. Технологии и решения уже существуют и позволяют сегодня реализовывать проекты повторного использования переработанных сточных вод с соблюдением всех норм с учетом потребностей конечных потребителей.
В связи с этим, очистка и обеззараживание сточных вод, пожалуй, важнейшая технологическая задача, которую предстоит решать на станциях водоподготовки. Такие процессы, как удаление жесткости, железа, марганца, природных органических соединений, аммония или даже очистка воды от цвета, помимо прямой задачи, косвенно служат также и для эффективной нейтрализации патогенных микроорганизмов в сточных водах.
Среди наиболее применяемых в нашей стране методов дезинфекции стоит выделить хлорирование (обработка воды хлором и его соединениями). Этот способ основан на способности свободного хлора и его соединений угнетать ферментные системы микробов, катализирующие окислительно-восстановительные процессы и проводится с применением таких веществ, как гипохлорит натрия, газообразный хлор, гипохлорит кальция и диоксид хлора.
Хлорсодержащие дезинфицирующие средства, несмотря на риск образования побочных продуктов дезинфекции (при наличии в воде органических веществ) и нередко ухудшающие органолептические свойства воды, имеют одно существенное преимущество – они эффективны и сохраняют воду чистой, а также снижают риск вторичного загрязнения.
Основные методы обеззараживания сточных вод:
Методы физические. Основаны на применении электромагнитного излучения, электричества, теплового воздействия и др. Также вспомогательными методами дезинфекции являются УФ-облучение, инфракрасное, ионизирующее излучение, электрические токи высокой и сверхвысокой частоты, ультразвук.
Методы химические. Способы обеззараживания при которых применяются химические элементы и их соединения, и помимо общепринятого хлора сюда же относятся соединения брома и йода, озонирование, перекись водорода, перуксусная кислота, перманганат калия и дезинфекция металлами. Но к сожалению все перечисленные средства (кроме хора) либо недостаточно эффективны, либо методы с их использованием достаточно энергоемки, недешевы или требуют специального дорогостоящего оборудования.
Методы физико-химические. Это комплексное применение физического и химического способа для достижения более эффективно результата обеззараживания.
Биологические методы. Данный способ дезинфекции чаще всего используется в частном секторе, но также находит свое применение и в общественных системах очистки стоков. Основываются подобные процессы дезинфекции на биоценозе естественном или искусственном. Это дополнительные методы и применяется они после вышеперечисленных основных. Все работы по обеззараживанию сточных вод (уже прошедших очистку) на этом этапе выполняют анаэробные или аэробные бактерии. Для них биологические загрязнения в сточной воде являются пищей, и они поглощают их, предварительно растворив органику с помощью своих ферментов на более простые химические соединения.
Все вышеперечисленные способы обеззараживания сточных вод могут использоваться как на общественных и промышленных станциях водоочистки, так и в частном секторе. Выбор наиболее эффективного способа зависит от поставленных целей и базируется на основании результатов лабораторного анализа стоков. Так, например, для повторного использования для сельскохозяйственных или промышленных нужд достаточно провести очистку сточных вод до уровня технической воды. В то время как на хозяйственно-бытовые нужды городские станции водоочистки должны перерабатывать воду из природных источников и стоки в чистую питьевую воду, строго соответствующую санитарным нормам. Не стоит забывать и о новых разработках и использовать эффективные препараты нового поколения, например, такого плана как Тиазон. Данный овицидный препарат показывает высокую эффективность при применении его на очистных сооружениях канализации для дезинвазии и обеззараживания осадка сточных вод.
Можно сделать вывод, что не существует единственно эффективного универсального метода обеззараживания стоков. Методы очистки и дезинфекции зависят напрямую от типа загрязнений и подбираются исходя из результатов бактериологического и химического анализа. Но для безопасного повторного использования сточных вод рекомендуется комплексное и последовательное обеззараживание различными методами.