Дезинфекция при очистке воды: сравнение хлора, ультрафиолета и озона для растений

В типичном разрешении на промышленные сбросы первым номером, который не выдается, редко является БПК или взвешенные твердые вещества – это бактерии. Растения, которые большую часть года комфортно сидят в пределах своих органических пределов, летом попадают в ловушку, когда более теплые сточные воды позволяют популяциям фекальных колиформ восстановиться, а единичный результат выше 1000 MPN на 100 мл выводит сброс из-под контроля. Дезинфекция при очистке воды Это барьер, созданный для предотвращения именно этого сбоя, и он ведет себя в отличие от любого другого единичного процесса на объекте: он не удаляет ничего, что вы можете взвесить, и его результат во многом определяется тем, насколько чистой уже является вода, когда она поступает.

В этом руководстве сравниваются три мощных метода — хлорирование, ультрафиолет (УФ) и озон — с дозами, которые действительно необходимы каждому из них, а затем объясняется выбор предшествующего оборудования, которое незаметно решает, пройден ли этап дезинфекции или нет. Если вы заказываете, покупаете или эксплуатируете оборудование для очистки сточных вод, эти цифры стоит запомнить.

Что на самом деле удаляет дезинфекция при очистке воды

Дезинфекция воздействует на патогенные микроорганизмы – бактерии, вирусы и простейшие паразиты – и снижает их до определенного, измеримого уровня защиты. Все остальное по этой теме, от определения размеров реактора до хранения химикатов, вытекает из этого единственного предложения.

Это различие имеет коммерческое, а не только техническое значение. Стерилизация каждого кубического метра промышленных сточных вод была бы чрезвычайно дорогой и ненужной, поэтому разрешения вместо этого требуют логарифмического сокращения - и масштаб бревна неумолим:

1. 1-log означает инактивацию на 90 % — видимое улучшение, которое редко бывает самостоятельным.
2. 2-бревно означает 99% – нижний предел для многих разрешений на вторичный сброс.
3. 3-логарифмический means 99.9% - the standard benchmark for fecal coliform and E. coli.
4. 4-логарифмический показатель означает 99,99% – где обычно приземляются вирусы и простейшие в схемах повторного использования воды.

Регуляторы указывают ограничения в журналах, потому что проценты скрывают масштаб. Сказать, что 99,9% организмов были убиты, звучит убедительно, пока вы не подсчитаете, что выживает один из каждой тысячи, а при сбросе в несколько тысяч кубических метров в день этот остаток по-прежнему представляет собой огромное количество клеток.

Хлор, УФ или озон? Сравните дозу, остаток и побочные продукты

Ни одно дезинфицирующее средство не побеждает везде: хлор — самый дешевый и единственный вариант, который оставляет защитный остаток, УФ-излучение не добавляет химических веществ и действует за считанные секунды, а озон — самый сильный против устойчивых к хлору паразитов, но его эксплуатация требует больше всего затрат.

В таблице ниже собраны переменные, которые фактически влияют на решение о закупках: доза, время контакта, остаточное поведение и побочный продукт, создаваемый каждым методом.

Почему удаление твердых частиц влияет на эффективность дезинфекции

Частицы — тихий враг любого процесса дезинфекции: они затеняют микроорганизмы от ультрафиолета и поглощают хлор до того, как он достигнет организма, который должен инактивировать.

Рабочие пороги неумолимы. УФ-реакторы спроектированы с учетом пропускания ультрафиолета (UVT), и большинству из них необходимы стоки с UVT примерно от 55 до 65%, что на практике означает содержание взвешенных твердых веществ значительно ниже 20 мг/л и мутность ниже 5 NTU. При хлорировании каждый миллиграмм органических твердых веществ создает потребность в хлоре, которую необходимо удовлетворить, прежде чем появится какой-либо свободный остаток, поэтому грязная вода незаметно увеличивает расходы на химикаты.

Именно поэтому опытные проектировщики рассматривают линию обработки твердых веществ как часть системы дезинфекции, а не как отдельный этап. Коагуляция с помощью флотационных полос растворенного воздуха суспендирует твердые частицы и масла еще до того, как они достигнут последнего барьера.

Флотационная машина растворенного воздуха для удаления твердых частиц и масла Эта интегрированная автоматизированная установка DAF коагулирует и удаляет взвешенные твердые частицы, масла и другие загрязнения перед тонкой сортировкой. Удаление этой нагрузки в первую очередь помогает расположенному ниже по потоку дезинфекционному барьеру достичь низкой мутности сточных вод, предусмотренной его конструкцией. Посмотреть продукт →

Затем тонкое сито очищает вторичные стоки до окна низкой мутности, которое предполагает УФ-дизайн на бумаге.

Микробарабанный фильтр для тонкой очистки сточных вод Благодаря сетке из нержавеющей стали 316L толщиной 10–100 мкм и полностью автоматической непрерывной обратной промывке этот барабанный фильтр очищает вторичные стоки до низкого содержания взвешенных частиц. Он подготавливает воду к стабильным условиям мутности, от которых зависит стабильная эффективность дезинфекции. Посмотреть продукт →

Как контролировать дозу и время контакта при дезинфекции при очистке воды

Соблюдение требований дезинфекции - это проблема контроля, а не химическая проблема: растения, которые проходят последовательно, - это те, которые сохраняют постоянную дозу и время контакта, в то время как приток вокруг них меняется.

Для химических методов регулирующие органы оценивают значение Коннектикут: концентрацию свободного дезинфицирующего средства (C, в мг/л), умноженную на эффективное время контакта (t, в минутах). Растение, дозирующее 3 мг/л в настоящий 30-минутный контактный резервуар, накапливает CT 90, что значительно выше того, что необходимо большинству бактериальных мишеней в теплой воде. Но более низкие температуры, дрейф pH и потребность в хлоре из органических веществ повышают требуемый CT вверх - часто в два или три раза между летом и зимой.

Автоматизация — это то, что закрывает этот разрыв. Полностью автоматическое дозирующее устройство регулирует подачу химикатов и корректирует их по показаниям анализатора остаточного содержания, удерживая свободный хлор в узком диапазоне вместо превышения нормы между ручными корректировками. Та же логика применима и в восходящем направлении, где коагулянт и химикаты для регулирования pH сталкиваются с одинаковыми колебаниями - вот почему автоматическое дозирование химикатов стал стандартом по умолчанию на современных очистных сооружениях.

Полностью автоматическое дозирующее устройство для химического контроля Эта система с тремя резервуарами, управляемая ПЛК, непрерывно подготавливает и дозирует полимерные или химические растворы, поддерживая стабильное дозирование при изменении притока. Автоматизированная стимуляция удерживает остатки дезинфицирующих средств и коагулянтов в узких пределах, снижая как микробиологические, так и химические риски. Посмотреть продукт →

Побочные продукты дезинфекции: компромисс, который нельзя игнорировать

Химическая дезинфекция меняет микробиологический риск на химический, и современные разрешения все чаще ограничивают обе стороны этой торговли.

Когда хлор реагирует с органическими веществами, оставшимися в плохо очищенных сточных водах, он образует тригалометаны и галогенуксусные кислоты. Агентство по охране окружающей среды США ограничивает общее содержание тригалометанов на уровне 0,080 мг/л и пяти галогенуксусных кислот на уровне 0,060 мг/л в питьевой воде, а рамки повторного использования продолжают ужесточаться по аналогичному принципу. У озона своя версия проблемы: в воде, богатой бромидами, он может образовывать бромат, действие которого регулируется на микрограммовом уровне.

На практике растения, которые борются с побочными продуктами, почти никогда не испытывают недостатка в дезинфицирующих средствах – им не хватает предварительной обработки.

Дезинфекция при очистке воды: четыре вопроса, которые покупатели задают в первую очередь

В чем разница между дезинфекцией и стерилизацией?

Дезинфекция снижает патогенные микроорганизмы до целевого уровня защиты, обычно выражаемого в виде 3-логарифмического снижения, или 99,9%. Стерилизация уничтожает всю микробную жизнь, что является ненужным и неэкономичным для сточных вод и потоков питьевой воды.

Сколько времени контакта на самом деле требуется для хлорирования?

Обычная практика составляет от 30 до 60 минут в контактном резервуаре с перегородками при остаточном содержании свободного хлора примерно от 0,2 до 1,0 мг/л. Устойчивым к хлору организмам, таким как Giardia и Cryptosporidium, необходимы значения CT в сотни раз выше, поэтому многие растения сочетают хлор с фильтрацией или УФ-излучением.

Почему УФ-дезинфекция не работает после сильного дождя на промышленных предприятиях?

Штормовой приток повышает мутность и снижает пропускание ультрафиолета, поэтому частицы затеняют организмы от света. Если УФ-система выходит из строя только во влажную погоду, основной причиной обычно является загрузка твердых частиц на входе, а не в реактор – сначала проверьте стадии флотации и фильтрации.

Какое оборудование следует запланировать на этапе дезинфекции?

Относитесь к поезду с твердыми веществами как к части дезинфекции: флотация растворенным воздухом и осаждение в наклонной трубке сокращают нагрузку, микробарабанная фильтрация устраняет мутность, а автоматические дозирующие устройства удерживают химическое дезинфицирующее средство на цели. Такие производители, как Yixing Hengye Environmental Protection Technology Co., Ltd., которые создают эти устройства как одну интегрированную линию, облегчают поддержание согласованности этих интерфейсов.