ضد عفونی فاضلاب: روش ها و ویژگی های آنها

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

در حال حاضر هیچ روش جهانی واحدی وجود ندارد. انتخاب روش مناسب ضد عفونی فاضلاب به نتایج آزمایشات اولیه آزمایشگاهی بستگی دارد. روش های مختلفی در زهکشی های خصوصی، صنعتی و عمومی استفاده می شود.

درجه نظافت مورد نیاز

در برخی موارد، فیلتر کردن آب تا حد فنی کافی است. صنایع خاصی امکان ساده سازی مکانیسم های تمیز کردن را فراهم می کنند. این معمولاً در کارخانه‌هایی اتفاق می‌افتد که سطح آلودگی بیولوژیکی آن‌ها حیاتی نیست. روش های تصفیه اولیه، صرف نظر از شیء و هدف نهایی آب، عموماً یکسان است. تفاوت ها فقط در مرحله نهایی، زمانی که درجه تصفیه مورد نیاز مشخص می شود، شروع می شود.

برای مثال، امروزه الزامات بسیار متفاوتی برای گندزدایی فاضلاب در تبدیل فاضلاب خانگی و مایع از منابع طبیعی به آب آشامیدنی تمیز اعمال می شود. تعدادی از قوانین و هنجارهای بهداشتی اجباری قبلاً در اینجا رعایت شده است. به طور کلی، این روش بسیار پیچیده تر و گران تر می شود. به همین دلیل هر شهر یا نظافت صنعتیاین ایستگاه آزمایشگاه مخصوص به خود را دارد که در آن متخصصان به طور مرتب کیفیت تصفیه آب را زیر نظر دارند.

روشهای واقعی

هدف از این روش ها کاهش خطر ابتلا به بیماری های عفونی انبوه و همچنین از بین بردن پیش نیازهای تأثیر منفی بر سلامت افراد است. تمام روش های ضد عفونی فاضلاب را می توان به چهار گروه بزرگ تقسیم کرد.

1. تمیز کردن فیزیکی. شامل قرار گرفتن در معرض آب توسط تابش الکترومغناطیسی یا الکتریسیته است.
2. تمیز کردن شیمیایی. کار اصلی از طریق معرفی عناصر و اتصالات مختلف انجام می شود.
3. پاکسازی فیزیکی و شیمیایی. این به معنای استفاده از روش های فیلتر مشترک است.
4. درمان بیولوژیکی. ارائه شده با روش های بیوسنوز طبیعی و مصنوعی.

همانطور که تمرین نشان می دهد، استفاده متوالی از روش های مختلف تمیز کردن بیشترین کارایی را نشان می دهد. در صورت نیاز، نه تنها خود آب، بلکه اشیایی که مستقیماً با آن تماس داشته اند نیز ضد عفونی می شود، به عنوان مثال، تجهیزات جراحی، مواد و دستگاه های صنایع غذایی و بیوشیمیایی. برای نیازهای فنی، روش‌های تمیز کردن شدیدتر مجاز است.

ضدعفونی با اشعه فیزیکی

این گروه از گزینه ها برای کارکرد بسیار ساده و ارزان در نظر گرفته می شوند. متداول ترین آنها دستگاه های مادون قرمز و یونیزه کننده و همچنین ساطع کننده های UV هستند. ضد عفونی فاضلاب با کمک آخریناین نوع تجهیزات به طور مستقیم بر DNA میکروارگانیسم های ساکن در مایع تأثیر می گذارد. اشعه ماوراء بنفش برای چشم انسان نامرئی است، با این حال، برخورد مستقیم امواج با طول موج حدود 255 نانومتر، ساختار همه باکتری‌ها و ویروس‌های بالقوه خطرناک را از بین می‌برد.

یکی از مزایای این روش عدم وجود اثرات باقیمانده منفی است. هزینه کم تجهیزات باعث شده است که این روش تمیز کردن یکی از محبوب ترین ها در صنعت باشد. در برخی موارد، ضدعفونی فاضلاب با اشعه ماوراء بنفش با قرار گرفتن در معرض نور مستقیم خورشید ترکیب می شود. هوادهی اجباری در حوضچه های هوای آزاد نیز به توقف تکثیر میکروارگانیسم ها و از بین بردن آنها کمک می کند.

اشعه مادون قرمز یک روش غیر مستقیم در نظر گرفته می شود، زیرا اثر باکتری کشی ندارد. ضدعفونی مایع به دلیل گرم شدن اشیاء فیزیکی و تجمعات مختلف آلاینده ها اتفاق می افتد. تشعشعات یونیزان فقط در شرایطی استفاده می شود که گزینه های دیگر نتیجه مطلوب را به همراه ندارند. این روش بسیار گران است و استفاده از آن دشوار است.

ویژگی های ضد عفونی فاضلاب با اشعه ماوراء بنفش

در مثال این روش می توانید دستگاه نصب اصلی و اصل استفاده را در نظر بگیرید. در هر نسخه، یک واحد اصلی وجود دارد - یک دوربین ماوراء بنفش یا یک اتاق ضد عفونی. امواج الکترومغناطیسی طیفی با فرکانس مشخص در داخل دستگاه تولید می شود. مواد محفظه از فولاد ضد زنگ است که برایاستفاده در صنایع غذایی خود بالاست ها در کابینت های به اصطلاح الکترونیکی بالاست قرار دارند. اتوماسیون توسط واحد سیستم کنترل ارائه می شود و واحد شستشوی شیمیایی روکش های کوارتز وظیفه عملکرد روان را بر عهده دارد.

نصب UV برای ضدعفونی فاضلاب تقریباً در همه موارد مناسب است. با این حال، یک مایع کدر و به شدت آلوده را می توان تا حدودی بدتر تمیز کرد. چنین آبی به طور مقدماتی با روش های دیگر برای تصفیه بعدی با اشعه ماوراء بنفش تهیه می شود. تصفیه اولیه مایع از اجزای مختلف مکانیکی، عناصر رنگی، قارچ‌ها و دیواره‌های سلولی باعث افزایش اثربخشی در معرض اشعه ماوراء بنفش می‌شود. سازگاری با محیط زیست و ایمنی این روش فرآوری، مایع را برای مصرف انسان ایمن می کند، زیرا ویژگی های شیمیایی و ارگانولپتیکی بدون تغییر باقی می مانند.

سایر روشهای تمیز کردن فیزیکی

گزینه های زیر اغلب با ضدعفونی فاضلاب با اشعه ماوراء بنفش ترکیب می شوند. از دیگر روش‌های تمیز کردن فیزیکی، اثرات حرارتی، جریان‌های الکتریکی فرکانس‌های بالا و فوق‌بالا و همچنین اولتراسوند وجود دارد. برای مثال دومی به دلیل فرکانس بالای نوسانات سیگنال اعمال شده، غشای سلولی ویروس ها و باکتری ها را از بین می برد. واحدهای اولتراسونیک در ترکیب با عوامل باکتری کش اضافه شده به آب موثرترین کار را دارند.

روش زیر برای همه در سطح خانواده آشناست: اثر حرارتی فقط با جوشاندن آب در کتری عمل می کند. مرگ کامل همه میکروارگانیسم های ممکن فقط پس از آن اتفاق می افتد30-40 دقیقه از حضور آنها در یک مایع در حال جوش. با این حال، این روش از نظر مالی بسیار پرهزینه است. برای گرم کردن مقدار زیادی آب انرژی زیادی لازم است. ویروس ها، باکتری ها و هاگ های آنها می توانند با موفقیت در آب جوش برای مدت کوتاهی زنده بمانند.

عملکرد تاسیسات جریان های الکتریکی با رسانایی بالا و فوق العاده بالا از بسیاری جهات شبیه به روش قبلی است. در اینجا نیز به همین ترتیب، میکروارگانیسم های بیماری زا با حرارت دادن مایع تحت تأثیر قرار می گیرند. یک کارخانه ضد عفونی فاضلاب از این نوع مانند یک اجاق مایکروویو معمولی کار می کند. فرکانس های فوق العاده بالای نوسانات میدان الکترومغناطیسی بر ساختار سلولی باکتری ها و ویروس ها تأثیر منفی می گذارد.

روش های ضدعفونی شیمیایی

تعداد زیادی از عناصر وجود دارند که می توانند تمام مواد آلی موجود در یک مایع را با کارایی بالا از بین ببرند. اینها شامل ترکیبات برم و ید، ازن و پراکسید هیدروژن است. با این حال، اول از همه، ضد عفونی شیمیایی فاضلاب با کلر به ذهن متبادر می شود. این ماده بسیار بیشتر از سایرین استفاده می شود. می توان از گاز کلر، هیپوکلریت کلسیم یا سدیم، دی اکسید کلر، کلرید برم، نیرتان، کلرامین یا سفید کننده استفاده کرد. مشکل اصلی این است که همه این مواد برای بدن انسان مضر هستند. به همین دلیل، ضدعفونی اضافی آب پس از استفاده از کلر مورد نیاز است.

همچنین می توانید تمیز کردن ملایم را انتخاب کنید. کم ضررترین دی اکسید کلر برای انسانبا تخریب ویروس ها و باکتری ها تا حدودی بدتر از آنالوگ ها مقابله می کند. اگر در مورد سایر عناصر و ترکیبات ضدعفونی کننده فاضلاب آشامیدنی صحبت کنیم، فقط می توانیم به پرمنگنات پتاسیم، اسید پراستیک و ضدعفونی کننده های شیمیایی مشابه فکر کنیم. با این حال، خواص ضد باکتریایی بسیار ضعیف به آنها اجازه نمی دهد با کلر و مشتقات آن رقابت کنند. گاهی اوقات از فلزات خاصی مانند ترکیبات مس و نقره استفاده می شود. آنها قادرند یون هایی با خاصیت باکتری کشی آزاد کنند. اثربخشی ضدعفونی فلزات بسیار کم است و بنابراین از این روش فقط به عنوان روش اضافی استفاده می شود.

ویژگی های استفاده از ید و برم

عوامل باکتری کش فوق برای مدت طولانی در کاربردهای مختلف پزشکی مورد استفاده قرار گرفته اند. با این وجود، همان ید به تنهایی در مایعات ضعیف توزیع می شود، به همین دلیل است که استفاده از ترکیبات آلی این عنصر در تصفیه و ضد عفونی فاضلاب ضروری است. پس از عمل، بوی بسیار خاصی باقی می ماند. به همین دلیل توصیه می شود از ید فقط برای آب فنی استفاده شود اما برای آب آشامیدنی نه. در حجم های صنعتی بزرگ، استفاده از چنین ترکیباتی به دلیل توزیع کم آنها غیرعملی است. ید در برابر نور خورشید مقاوم نیست و مانند کلر با آمونیاک واکنش نمی دهد.

برم در نور مطلوب تری ظاهر می شود. این غیر سمی، عاری از هر گونه بوی مشخص و کاملاً بی ضرر برای انسان است. برم با تمام مزایایی که دارد نیاز به استفاده از غلظت های بالاتر داردحجم مایع در مقایسه با ید یکسان است. عملکرد باکتری کشی بالا به دلیل اکسیداسیون ماده حاصل می شود. کارشناسان توصیه می کنند در مکان هایی که از همان آب بارها استفاده می شود، برم یا ید اضافه کنید. سمیت بالای محصولات جانبی تشکیل شده در حین کار هنوز اجازه استفاده از این عناصر ارزان قیمت را در همه جا نمی دهد.

ضد عفونی ازن

این روش به طور فعال توسط شرکت های اروپایی و آمریکای شمالی استفاده می شود. ترکیبات ازن به راحتی با طیف وسیعی از ویروس های مضر، باکتری ها، قارچ ها و سایر عوامل بیماری زا مقابله می کنند. اگر در مورد سیستم های پیچیده برای گندزدایی فاضلاب صحبت کنیم، این روش را می توان نهایی یا تکمیل نامید. در طی ازن زنی، مایع از قبل به طور کامل فیلتر شده و با استفاده از روش های دیگر تصفیه فیزیکی و شیمیایی پردازش می شود. از جنبه های منفی استفاده از این روش می توان به حلالیت ضعیف این اصلاح اکسیژن در آب، خطر انفجار اجزا و افزایش سطح سموم آزاد شده اشاره کرد. محصولات جانبی که در نتیجه فرآیند تمیز کردن ظاهر می شوند می توانند به انسان و محیط زیست آسیب برسانند.

طرح دستگاه از شش بلوک اصلی به طور همزمان تشکیل شده است. لیست کامل آنها در زیر آورده شده است:

1. ژنراتورهای ازن. آنها دقیقاً در مقابل مخزن تصفیه اولیه قرار دارند. این عنصر را به بلوک های دیگر ارائه دهید.
2. محفظه برای ازن زنی اولیه و ثانویه.
3. مسدود کردن برایتجمع لجن حاصله.
4. فیلتر شنی ویژه. معمولاً بین محفظه ازن زنی اولیه و ثانویه قرار دارد.
5. واحد پردازش UV.
6. فیلتر جذب.

روشهای فیزیکوشیمیایی ضدعفونی

به طور کلی می توان گفت که سطح کیفی تأثیرات مختلف بر روی مایع اغلب به دلیل افزودن هر گونه ماده و عنصری که خاصیت باکتری کشی لازم را دارد بالا می رود. گاهی اوقات از جریان الکتریکی مستقیم در واحد ضدعفونی فاضلاب ویژه نیز استفاده می شود. این ترشحات در تماس عالی با ویروس ها و باکتری های موجود در مایع است. افزودن برخی عناصر شیمیایی به آبی که تحت یک جریان الکتریکی ثابت قرار می گیرد می تواند باعث تجزیه مولکول ها به یون شود. کارشناسان این روش تمیز کردن را به عنوان روشی فیزیکی-شیمیایی طبقه بندی می کنند.

تخریب موثر سلول های میکروارگانیسم های بیماری زا از طریق مشارکت خود ویروس ها و باکتری ها در فرآیند تجزیه سلولی حاصل می شود. اغلب، هیدرولیز و یونیزاسیون آب نیز انجام می شود. کار مشترک روش های فیزیکی و شیمیایی را می توان در هنگام گرم شدن مایع نیز ردیابی کرد. برای بهترین سطح گندزدایی فاضلاب، دمای بالا با افزودن مواد خاصی مانند صابون ساده یا لیمو ترکیب می شود. در موارد پیچیده‌تر، ضدعفونی‌کننده‌های خاصی که در آزمایشگاه‌ها تولید و آزمایش شده‌اند، در حال حاضر استفاده می‌شوند.

استفاده از بیوسنوز برای تمیز کردن

روش نسبتاً جدید. ضد عفونی لجن فاضلاب به دلیل باکتری های بی هوازی و هوازی که توسط آلاینده های بیولوژیکی مختلف تغذیه می شوند، اتفاق می افتد. آنزیم های ویژه به شما امکان می دهند میکروارگانیسم های بیماری زا را به ترکیبات شیمیایی ساده تجزیه کنید. پس از آن، باکتری ها تمام مواد آلی یافت شده را جذب می کنند. متخصصان به طور مصنوعی فرهنگ چنین "پاک کننده ها" را پرورش می دهند و شرایط مناسبی را برای وجود و تولید مثل آنها ایجاد می کنند. زیستگاه باکتری ها تا حد امکان نزدیک به طبیعی است. معمولاً از این روش یکی از آخرین روش ها استفاده می شود، زمانی که آب به اندازه کافی با اشعه ماوراء بنفش، کلرزنی، ازن زنی یا اولتراسوند تصفیه شده باشد.

انتخاب بهترین روش تمیز کردن که جهانی در نظر گرفته شود به سادگی غیرممکن است. در بیشتر موارد، همه چیز به هدف خاص آب ضد عفونی شده و همچنین نتایج تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی شیمیایی و باکتریولوژیکی بستگی دارد. اصولاً دو یا سه روش مؤثر انتخاب می شوند. نکته جالب توجه این است که باکتری‌ها و ویروس‌ها در نهایت می‌توانند خود را تطبیق دهند و در برابر تأثیرات خاصی مصون شوند. به همین دلیل است که کارشناسان به طور منظم از فاضلاب نمونه برداری می کنند و آن را برای سطح کافی از تصفیه از میکروارگانیسم های بیماری زا بررسی می کنند.