Удаляет ли очистка сточных вод патогенные микроорганизмы?

Очистка сточных вод - это важнейший процесс очистки воды перед ее возвращением в окружающую среду. Ключевая часть этой очистки направлена на удаление патогенов - микроорганизмов, вызывающих заболевания, таких как бактерии, вирусы и простейшие. Но насколько эффективно очистка сточных вод устраняет эти угрозы? Как профессионал поставщик водоочисткиЯ помогу вам это выяснить!

Обзор очистки сточных вод

Давайте начнем с краткого обзора работ по очистке сточных вод. Я сосредоточусь на процессах, связанных с удалением патогенов.

Очистка сточных вод обычно включает в себя три основных этапа:

1. Первичная очистка - сита, резервуары и пруды-отстойники удаляют крупные твердые частицы и около 50% взвешенных частиц. Происходит некоторое осаждение патогенных микроорганизмов.
2. Вторичная очистка - Биологические процессы удаляют 85%+ органических веществ. Патогенные микроорганизмы удаляются путем естественного отмирания и хищничества.
3. Третичная очистка - фильтрация, удаление питательных веществ и дезинфекция способствуют дальнейшей очистке сточных вод. Происходит дополнительное удаление патогенов.

После третичной очистки сточные воды (теперь они называются эффлюентом) становятся безопасными для сброса или повторного использования.

Очевидно, что это широкий обзор. Но он закладывает основу для изучения ключевого вопроса:

Насколько эффективно эти процессы удаляют патогенные микроорганизмы?

Удаляют ли первичные очистные сооружения патогенные микроорганизмы?

Первичное лечение направлены на удаление крупных твердых частиц из неочищенных сточных вод путем просеивания и отстаивания.

Удаление патогенов делает встречаются при первичном лечении, но их количество ограничено:

• Скрининг удаляет крупные патогены, такие как цисты простейших, которые прикреплены к мусору.
• Удаление песка В камерах оседают песок и гравий. Некоторые патогенные микроорганизмы оседают.
• Первичные осветлители позволяют отделять плавающие жиры и осаждать органические твердые частицы. Около 10-20% вирусов и бактерии удалены.

Однако большинство патогенных микроорганизмов имеют низкую скорость оседания, поэтому они остаются во взвешенном состоянии в сточных водах.

В целом, первичная обработка снижает количество патогенов только примерно на 1-2 бревенчатых блока (это от 90 до 99% удаления). При этом сохраняются значительные риски для последующих процессов и окружающей среды.

Вторичная очистка Процессы удаления патогенов

Главная цель вторичная обработка заключается в резком снижении содержания органических веществ и взвешенных частиц с помощью процессов биологической очистки.

Но есть и возможности для удаления патогенов:

• Естественное вымирание - Неблагоприятные условия (например, недостаток питательных веществ) вызывают вымирание некоторых патогенных микроорганизмов.
• Хищничество - Другие микроорганизмы питаются патогенами как источником пищи.
• Адсорбция и фильтрация - Патогены прикрепляются к поверхностям носителей с помощью физико-химических процессов.

Согласно литературным данным, хорошо оптимизированные процессы биологической очистки обычно достигают Сокращение от 1 до 4 бревен для основных групп патогенов. Однако такие проблемы, как короткое замыкание, могут снизить эффективность удаления.

В целом, вторичная очистка сама по себе не удовлетворяет современным нормам сброса патогенов. Необходима дополнительная третичная очистка.

Роль третичной обработки в удалении патогенов

Третичная обработка представляет собой окончательную "полировку" сточных вод, чтобы сделать их безопасными для сброса или повторного использования. Процессы включают фильтрацию с использованием гранулированной среды, удаление питательных веществ и дезинфекцию.

Третичная очистка дает значительные преимущества для удаления патогенов:

Удаление питательных веществ

В денитрификационных фильтрах для удаления азота используются древесные опилки или другие биоразлагаемые среды. Дополнительным преимуществом является то, что они также отфильтровывают патогенные микроорганизмы путем адсорбции и хищничества.

Полевые исследования показывают, что третичная денитрификация достигает от 0,2 до 4,5 уменьшение количества бревен для бактерий и вирусов - лучше, чем типичные вторичные процессы.

Процессы фильтрации

Песчаные, текстильные и мембранные фильтры физически задерживают патогены для достижения целевой эффективности удаления. Микрофильтрация надежно удаляет простейшие и большинство бактерий при >4 log reduction. А ультрафильтрация удаляет вирусы с уровнем снижения >3 log.

Технологии дезинфекции

Хлор, ультрафиолетовое облучение и озонирование уничтожают патогенные микроорганизмы путем химического повреждения клеточных структур. При этом легко достигается сокращение количества микроорганизмов на 3-6 порядков.

Обеспечивает ли многобарьерная обработка удаление патогенов?

Исходя из вышеизложенного, становится ясно, что для повторного использования сточных вод недостаточно полагаться только на первичную и вторичную обработку.

Третичные этапы очистки, такие как фильтрация и дезинфекция, необходимы для борьбы с остаточными вирусными и бактериальными патогенами. Они позволяют достичь уровня >4 log reduction, установленного международными рекомендациями.

Самый надежный подход использует многобарьерная обработка - сочетая взаимодополняющие технологии, такие как биологическое сбраживание, фильтрация и химическая дезинфекция.

Таким образом, любые недостатки в эффективности лечения одного процесса подкрепляются другими. Избыточность повышает надежность.

Совокупный эффект превосходит эффект от любого отдельного процесса. При оптимальном режиме работы очищенные стоки могут полностью соответствовать микробиологическим нормам для сброса и повторного использования.

Возникающие риски патогенов при очистке сточных вод

По мере накопления знаний постоянно возникают новые проблемы, связанные с рисками, которые представляют собой патогены сточных вод. В последнее время основное внимание уделяется устойчивости к антибиотикам и таким специфическим патогенам, как SARS-CoV-2.

Риски устойчивости к противомикробным препаратам

На очистные сооружения поступают сточные воды из домов и больниц - оба источника болезнетворных бактерий. Очищенные стоки по-прежнему содержат живые бактерии и гены, устойчивые к антибиотикам.

Есть опасения, что эта генетическая устойчивость может перейти в природные популяции микроорганизмов. Или что плохо очищенные сточные воды могут вызвать вспышки заболеваний.

Чтобы снизить риск сброса сточных вод, в некоторых установках применяется усовершенствованное окисление для повреждения клеточных структур и инактивации устойчивых патогенов.

Заражение коронавирусом

SARS-CoV-2 часто обнаруживается в неочищенных сточных водах, что является полезным инструментом эпидемиологии на основе сточных вод. Однако процессы третичной дезинфекции, такие как ультрафиолетовое облучение, эффективно уничтожают патогены коронавируса, снижая риск для окружающей среды и работников.

Итоги

Очевидно, что очистка сточных вод обеспечивает жизненно важный барьер против патогенов, передающихся через воду, которые влияют на здоровье населения и окружающей среды.

Хотя первичная и вторичная обработка сами по себе обеспечивают приемлемое снижение патогенов, третичная полировка обычно необходима для соблюдения требований по сбросу или повторному использованию - особенно на этапах фильтрации и дезинфекции.

Хорошо оптимизированная многобарьерная система очистки надежно устраняет бактериальные, вирусные и простейшие патогены, помогая защитить водный цикл. А постоянное совершенствование технологий помогает бороться с возникающими рисками загрязнения, такими как устойчивость к противомикробным препаратам.

Благодаря устойчивому повторному использованию воды, подкрепленному эффективной очисткой сточных вод, сообщества по всему миру могут получить надежные водные ресурсы, защищенные от патогенных угроз сейчас и в будущем.