Egy tipikus ipari kibocsátási engedélyben az első meghibásodás ritkán a BOD vagy a lebegő szilárd anyagok – a baktériumok. Azok a növények, amelyek az év nagy részében kényelmesen az ökológiai határaikon belül helyezkednek el, nyáron kiakadnak, amikor a melegebb szennyvíz lehetővé teszi a bélsár coliform populációinak visszapattanását, és egyetlen 1000 MPN/100 ml feletti eredmény kiszorítja a kibocsátást a megfelelőségből. Fertőtlenítés a vízkezelésben A sorompó pontosan ennek a meghibásodásának megakadályozására épül, és nem úgy viselkedik, mint bármely más, a helyszínen lévő egységfolyamat: semmit sem távolít el, amit le lehet mérni, és az eredményét nagyrészt az határozza meg, hogy a víz mennyire tiszta már, amikor megérkezik.
Ez az útmutató összehasonlítja a három igásló módszert – a klórozást, az ultraibolya (UV) és az ózont – a ténylegesen szükséges dózisokkal, majd elmagyarázza azokat az upstream berendezéseket, amelyek csendesen eldöntik, hogy a fertőtlenítési lépés sikeres-e vagy meghiúsul. Ha szennyvíztisztító berendezést ad meg, vásárol vagy üzemeltet, ezeket a számokat érdemes megjegyezni.
A fertőtlenítés a kórokozó mikroorganizmusokat – baktériumokat, vírusokat és protozoon parazitákat – célozza meg, és egy meghatározott, mérhető védelmi szintre csökkenti őket. A témával kapcsolatos minden egyéb, a reaktor méretezésétől a vegyszertárolásig ebből az egyetlen mondatból következik.
Fertőtlenítés a vízkezelésben is the selective killing or inactivation of pathogenic microorganisms in water to a target protection level. It differs from sterilization: a disinfected effluent still carries harmless microbes, just not enough of the dangerous ones to pose a risk.
A megkülönböztetés kereskedelmi szempontból is fontos, nem csak technikailag. Az ipari szennyvíz minden köbméterének sterilizálása vadul drága és szükségtelen lenne, ezért az engedélyek ehelyett rönkcsökkentést kérnek – és a rönkmérleg megbocsáthatatlan:
A szabályozók korlátokat fogalmaznak meg a naplókban, mert a százalékok elrejtik a skálát. Ha azt mondjuk, hogy az élőlények 99,9%-a elpusztult, egészen addig hangzik, amíg ki nem számítja, hogy minden ezerből egy él túl – és napi több ezer köbméteres kibocsátás esetén ez a maradék még mindig óriási számú sejt.
Egyetlen fertőtlenítő sem nyer mindenhol: a klór a legolcsóbb és az egyetlen lehetőség, amely védőmaradványt hagy maga után, az UV nem ad hozzá kémiát, és másodpercek alatt hat, az ózon pedig a legerősebb a klórnak ellenálló parazitákkal szemben, de az üzemeltetése költsége a legtöbb.
Az alábbi táblázat összesíti azokat a változókat, amelyek ténylegesen befolyásolják a beszerzési döntést – dózis, érintkezési idő, maradék viselkedés és az egyes módszerek által létrehozott melléktermék.
| módszer | Tipikus adag | Kapcsolattartási idő | Maradék | Fő melléktermék kockázat | Legjobb illeszkedés |
| Klórozás (NaOCl) | 2-8 mg/L szabad klór | 30-60 perc kontakttartályban | Igen, 0,2-1,0 mg/l | Trihalogén-metánok, halogén-ecetsavak | Hosszú kivezetések, költségvetés-vezérelt működés |
| UV besugárzás | 12-186 mJ/cm2 a célszervezet által | Másodpercek, tank nélkül | Egyik sem | Egyik sem | Újrahasználati rendszerek, szigorú melléktermék-korlátozások |
| Ózonozás | 0,5-3 mg/l átvitt ózon | 10-15 perc | Percek alatt lebomlik | Bromát bromidban gazdag vízben | Ellenálló protozoák, szín- és szagpolírozás |
UV-dózis szükséges a 4 log (99,99%) inaktivációhoz, mikroorganizmus által
Az értékek mJ/cm2-ben, az US EPA ultraibolya tervezési útmutatója alapján kerekítve. Nem baktériumok, hanem adenovírusok méretezik a legtöbb teljes körű UV-reaktort.
A részecskék minden fertőtlenítési folyamat csendes ellenségei: árnyékolják a mikroorganizmusokat az UV fénytől, és elfogyasztják a klórt, mielőtt az elérné azt a szervezetet, amelyet inaktiválni hivatott.
A munkaküszöbök megbocsáthatatlanok. Az UV-reaktorokat az ultraibolya áteresztőképesség (UVT) köré tervezték, és a legtöbbnek nagyjából 55-65% UVT feletti szennyvízre van szüksége – ami a gyakorlatban azt jelenti, hogy a lebegőanyag jóval 20 mg/l alatt van, a zavarosság pedig 5 NTU alatt van. A klórozáshoz minden milligramm szerves szilárd anyag klórigényt hoz létre, amelyet ki kell elégíteni, mielőtt bármilyen szabad maradék keletkezhetne, így a piszkos víz csendesen megsokszorozza a vegyszerszámlát.
Ez az oka annak, hogy a tapasztalt tervezők a szilárdanyag-vonatot a fertőtlenítő rendszer részeként kezelik, nem pedig külön szakaszként. Koaguláció oldott levegős flotációs csíkokkal lebegő szilárd anyagokat és olajokat, mielőtt azok elérnék a végső gátat.
Oldott levegős flotációs gép szilárd anyagok és olaj eltávolítására Ez az integrált, automatizált DAF egység a finom szűrés előtt koagulálja és úsztatja ki a lebegő szilárd anyagokat, olajokat és egyéb szennyeződéseket. Ennek a terhelésnek az első eltávolítása segít az alsó fertőtlenítő gátnak elérni azt az alacsony zavarosságú szennyvizet, amelyet a tervezés feltételez. Termék megtekintése → A finomszűrő ezután a másodlagos szennyvizet az alacsony zavarossági ablakig csiszolja, amelyet az UV-kialakítás papíron feltételez.
Mikrodobszűrő finom szennyvíz polírozáshoz A 10-100 μm-es 316L-es rozsdamentes acél hálóval és a teljesen automatikus folyamatos visszamosással ez a dobszűrő a másodlagos szennyvizet alacsony lebegőanyag-tartalommá polírozza. Felkészíti a vizet a stabil zavarossági körülményekre, amelyektől a folyamatos fertőtlenítési teljesítmény függ. Termék megtekintése → A fertőtlenítés megfelelősége kontroll probléma, mielőtt kémiai probléma lenne – a következetesen áthaladó növények azok, amelyek állandóan tartják a dózist és az érintkezési időt, miközben a befolyás megváltozik körülöttük.
A kémiai módszereknél a szabályozók a CT értéket értékelik: a szabad fertőtlenítőszer koncentrációja (C, mg/L-ben) szorozva a hatékony érintkezési idővel (t, percben). Egy valódi 30 perces kontakttartályba 3 mg/l-t adagoló növény 90 CT-t halmoz fel, ami kényelmesen meghaladja azt a mértéket, amelyre a legtöbb bakteriális célpontnak szüksége van meleg vízben. De az alacsonyabb hőmérséklet, a pH-eltolódás és a szerves anyagokból származó klórigény mind felfelé tolja a szükséges CT-t – gyakran kétszer-háromszorosára nyár és tél között.
A CT az a számtan, amelyet minden engedélyvizsgáló ismer. Ha az érintkezőtartály rövidre zár, vagy az adagot műszakonként egyszer kézzel állítják be, akkor az Ön által tervezett CT nem az Ön által szállított CT.
Az automatizálás az, ami ezt a rést bezárja. Egy teljesen automatikus adagolókészülék ütemezi a vegyszer befecskendezését az áramláshoz, és a maradék analizátorhoz méri, a szabad klórt egy keskeny sávon belül tartva a kézi korrekciók közötti túllépés helyett. Ugyanez a logika érvényes felfelé, ahol a koaguláló és a pH-beállító vegyszerek azonos kilengésekkel szembesülnek – ezért automatizált vegyszeradagolás a modern szennyvíztelepek alapértelmezetté vált.
Teljesen automatikus adagolókészülék a vegyi anyagok ellenőrzéséhez Ez a PLC-vel vezérelt háromtartályos rendszer folyamatosan készíti és méri a polimer vagy vegyi oldatokat, állandóan tartja az adagolást a befolyás változása esetén. Az automatizált ingerlés szűk sávokon belül tartja a fertőtlenítő- és koaguláns-maradványokat, csökkentve a mikrobiológiai és kémiai kockázatokat. Termék megtekintése → A vegyi fertőtlenítés a mikrobiológiai kockázatot vegyivel helyettesíti, és a modern engedélyek egyre inkább korlátozzák e kereskedelem mindkét oldalát.
Amikor a klór reagál a rosszul polírozott szennyvízben maradt szerves anyagokkal, trihalogén-metánokat és halogén-ecetsavat képez. Az US EPA az összes trihalogén-metánt 0,080 mg/l-re, az öt halogén-ecetsavat pedig 0,060 mg/l-re korlátozza az ivóvízben, és az újrafelhasználási keretek hasonló módon szigorodnak. Az ózonnak megvan a maga változata a problémának: bromidban gazdag vízben bromátot képezhet, ami mikrogramm szinten szabályozott.
A legolcsóbb melléktermék elleni védekezés nem más vegyszer – ez a tisztább víz.
A gyakorlatban a melléktermékekkel küszködő növényeknek szinte soha nem hiányzik a fertőtlenítőszer – hiányzik az előkezelés.
A fertőtlenítés csökkenti a kórokozó mikroorganizmusokat a cél védelmi szintre, általában 3 log-os vagy 99,9%-os csökkenésben. A sterilizálás minden mikrobiális életet elpusztít, ami felesleges és gazdaságtalan a szennyvíz- és ivóvízáramok szempontjából.
A hagyományos gyakorlat 30-60 perc egy terelőtartályban, miközben körülbelül 0,2-1,0 mg/l szabad klórmaradványt tartanak fenn. A klórrezisztens organizmusoknak, mint például a Giardia és a Cryptosporidium, több százszor magasabb CT-értékre van szükségük, ezért sok növény a klórt szűréssel vagy UV-sugárzással párosítja.
A vihar beáramlása növeli a zavarosságot és csökkenti az ultraibolya áteresztőképességet, így a részecskék árnyékolják az élőlényeket a fény elől. Ha egy UV-rendszer csak nedves időben hibásodik meg, a kiváltó ok általában a reaktor előtti szilárdanyag-betöltésben keresendő – először ellenőrizze a flotációs és szűrési szakaszt.
Kezelje a szilárdanyag-sorozatot a fertőtlenítés részeként: az oldott levegő flotációja és a ferde csöves ülepítés csökkenti a terhelést, a mikrodobos szűrés polírozza a zavarosságot, az automatikus adagolóberendezések pedig vegyszeres fertőtlenítőszert tartanak a célponton. Az olyan gyártók, mint a Yixing Hengye Environmental Protection Technology Co., Ltd., amelyek ezeket az egységeket egyetlen integrált vonalként építik, megkönnyítik az interfészek konzisztenciájának megőrzését.