Обеззараживание сточных вод, механизм химического воздействия
Инактивация микроорганизмов или обеззараживание сточных вод заключается в изменении/разрушении или умерщвлении их основных структур/жизненных функций. Основные процессы, используемые на практике, заключаются в денатурации белков (структурных, транспортно-активных, ферментов) и/или разрушении структуры нуклеиновых кислот (геномной ДНК или РНК, мРНК, тРНК и др.), жиров (липидные бислойные мембраны) и др.
К наиболее важным факторам, влияющим на эффективность обеззараживания сточных вод, относятся:
• химические (например, рН, соли и ионы и др.) в обеззараживаемых стоках;
• дифференциация микроорганизмов (бактерий, вирусов и простейших) в среде и их селекция, обусловленная резистентностью конкретных штаммов после воздействия дезинфицирующего средства;
• физическая защита микроорганизмов, за счет скопления на твердых частицах и защищенных специфическими структурами от действия реагента.
Ниже мы приведем краткий обзор наиболее часто используемых химических веществ и механизмов микробной инактивации.
Озон – сильный окислитель и микробицид с высоким окислительным потенциалом. Он очень летуч поэтому не оставляет остаточной концентрации в обрабатываемых стоках.
В аналогичной концентрации он гораздо эффективнее хлора. Эффективность процесса зависит от восприимчивости микроорганизмов, времени контакта и концентрации озона. Процесс озонирования непродолжителен он занимает от 10 до 30 минут. После озонирования не происходит возобновления роста микроорганизмов, за исключением тех, которые были сгруппированы или защищены элементами конструкции.
Свободный хлор является более слабым окислителем, чем озон. Образует хлорноватистую кислоту (химическая формула – HOCl или HClO) или ионы хлорноватистой кислоты OCl-1 при более высоком pH в стоках. Этот элемент достаточно стабилен в воде поэтому оставляет остаточную концентрацию. С соединениями азота образует элементы, обладающие более слабым обеззараживающим действием.
Важно отметить, что в сточных водах сублетальные концентрации хлора могут вызвать обратимое повреждение бактериальных клеток. До 90% колиформных бактерий могут быть повреждены хлором только временно и, следовательно, только временно не могут расти. В хлорированных сточных водах процент живых патогенов снижается, но все же показатель достаточно и представляет потенциальную опасность для здоровья. Поэтому в связи с потенциальными эпидемиологическими угрозами следует иметь в виду, что при обеззараживании сточных вод хлором в среде все еще могут находиться живые клетки потенциально патогенных бактерий.
Также важно подчеркнуть, что яйца гельминтов, цисты и вирусы более устойчивы к хлору, чем бактерии. Лишь обработка стоков хлором в высокой концентрации уничтожает вирусы. Яйца гельминтов, ооцисты, цисты весьма устойчивы и не реагируют на дезинфекцию этим средством, особенно в низких дозах. Поэтому для обеззараживания стоков, дезинвазии рекомендовано применение овицидного препарата Тиазон.
Механизм инактивации микроорганизмов под действием хлора зависит от особенностей обеззараживаемой среды и формы его использования.
Диоксид хлора является наиболее селективным окислителем. Он лучше растворяется в воде, чем свободный хлор. Важными преимуществами диоксида хлора перед хлором являются отсутствие образования хлорорганических побочных продуктов, отсутствие реакционной способности с ионами аммония и стабильная бактерицидная активность во всем практическом диапазоне рН. В отличие от озона и хлора он не вступает в реакцию с с большинством органических соединений, а окисляет лишь восстановленные соединения серы и некоторые восстановленные органические соединения. Поэтому он особенно рекомендуется для обеззараживания сточных вод, загрязненных органическими веществами.
Диоксид хлора является очень эффективным дезинфицирующим средством, быстро уничтожающим бактерии, вирусы и паразитарных простейших.
Хлорид брома гораздо дешевле диоксида хлора, он проще в производстве и применении, но менее активен в уничтожении индикаторных бактерий, яиц гельминтов и бактериофагов. Компания АКУРА реализует овицидный препарат Тиазон, который поможет вам в борьбе с жизнеспособными яйцами глистов и цистами. Приобрести средство на выгодных условиях вы можете у нас, а также у наших официальных представителей.
Надуксусная кислота (ПАА) – это средство обладает сильными окислительными свойствами. Разлагается с образованием уксусной кислоты, перекиси водорода и воды. ПАА активно уничтожает индикаторные бактерии, но в меньшей степени – вирусы, бактериальные споры и цисты. Ее легко использовать, кроме того она не образует сколь значительных токсичных продуктов и химических остатков.
Это лишь некоторые средства из длинного списка химических препаратов, которые применяются для инактивации микроорганизмов. Рекомендуется комплексный подход для осуществления наиболее эффективного обеззараживания стоков.