Quali sono i tre disinfettanti più utilizzati nel trattamento delle acque reflue?
Trattamento delle acque refluesvolge un ruolo fondamentale nella società moderna, non solo proteggendo l'ambiente, ma anche supportando lo sviluppo sostenibile dell'industria e delle città. Nel trattamento delle acque reflue, la disinfezione è un passaggio indispensabile per rimuovere patogeni e microrganismi nocivi dall'acqua, prevenendo così l'inquinamento e la diffusione di malattie.
I tre disinfettanti comunemente usati sono cloro, ozono e ultravioletti (UV). Ogni disinfettante ha il suo scenario applicativo unico e il suo effetto nel trattamento delle acque reflue, e possono spesso essere combinati con altri sistemi di trattamento delle acque per migliorare l'effetto del trattamento.
Disinfettante al cloro
Il cloro è un disinfettante comunemente usato, ampiamente utilizzato nel trattamento dell'acqua potabile e delle acque reflue. Il cloro uccide efficacemente i patogeni ossidando le pareti cellulari e le proteine dei microrganismi e distruggendone il DNA. L'applicazione del cloro è molto flessibile e può essere utilizzata in impianti di trattamento delle acque centralizzati o in piccoli sistemi di trattamento delle acque reflue.
Durante il processo di trattamento delle acque reflue, il cloro viene solitamente aggiunto all'acqua in forma gassosa o liquida. Il cloro liquido esiste sotto forma di ipoclorito di sodio (NaClO) o ipoclorito di calcio (Ca(ClO)_2), mentre il cloro gassoso viene solitamente aggiunto direttamente all'acqua tramite un serbatoio di cloro o un cloratore. Il cloro reagisce con l'acqua per formare acido ipocloroso (HOCl), che si decompone per produrre ioni ipoclorito (OCl^-), che lavorano insieme per disinfettare.
Un vantaggio significativo del cloro è che può rimanere nell'acqua per lungo tempo e fornire un effetto di disinfezione continuo. Pertanto, il cloro può garantire che non vi siano patogeni attivi nelle acque reflue prima che entrino nei corpi idrici naturali.
Combinazione di cloro con sistemi di trattamento dell'acqua:
È molto comune combinare il cloro con altrisistemi di trattamento dell'acqua. Di solito, il cloro viene utilizzato per la disinfezione finale dopo il trattamento biologico delle acque reflue. Può essere utilizzato in combinazione con fasi di pretrattamento come flocculanti e precipitanti per garantire il miglior effetto di disinfezione. Tuttavia, la disinfezione con cloro ha anche i suoi svantaggi, come la possibile produzione di sottoprodotti come il cloroformio, che possono essere dannosi per l'ambiente e la salute umana. Pertanto, sono richiesti un monitoraggio e un controllo rigorosi quando si utilizza il cloro per la disinfezione.
Disinfettante all'ozono
L'ozono (O_3) è un forte ossidante con una capacità di disinfezione estremamente elevata. A differenza del cloro, l'ozono non forma sottoprodotti nocivi nell'acqua. L'ozono uccide rapidamente i patogeni distruggendo le membrane cellulari e gli acidi nucleici dei microrganismi. Può rimuovere efficacemente una varietà di microrganismi come virus, batteri e protozoi e ha persino un effetto significativo su alcuni patogeni che il cloro non può uccidere.
La disinfezione con ozono solitamente converte l'ossigeno in ozono in uno speciale generatore di ozono, e poi introduce l'ozono nelle acque reflue. L'ozono si dissolve nell'acqua ed esercita il suo effetto ossidante. Dopo la disinfezione, l'ozono si decompone rapidamente in ossigeno e non lascia residui nocivi nell'acqua. Ciò rende l'ozono un'opzione di disinfezione ecologica ed efficiente.
A causa della velocità di reazione estremamente rapida dell'ozono, la disinfezione con ozono viene generalmente disposta dopo altre fasi di trattamento insistemi di trattamento delle acque refluecome ultimo processo di disinfezione. Questo metodo assicura che la materia organica e i solidi sospesi nelle acque reflue vengano rimossi il più possibile, riducendo il consumo di ozono e migliorando l'efficienza della disinfezione.
Combinazione di sistema di trattamento dell'acqua e ozono:
La disinfezione con ozono è spesso combinata con una tecnologia di ossidazione avanzata (come ozono/luce ultravioletta) per migliorare ulteriormente l'effetto di disinfezione. Questo metodo combinato è particolarmente adatto per il trattamento di acque reflue altamente inquinate o in occasioni in cui sono richiesti standard di disinfezione estremamente elevati. Inoltre, l'ozono è spesso utilizzato in combinazione con la filtrazione a carbone attivo per rimuovere i sottoprodotti dell'ozono e gli inquinanti organici nell'acqua. Grazie alla forte proprietà ossidante dell'ozono, questo sistema combinato può garantire un trattamento efficiente e sicuro delle acque reflue.
Disinfettante ultravioletto
Disinfezione ultravioletta (UV)è un metodo di disinfezione fisica che distrugge la struttura del DNA e dell'RNA dei microrganismi attraverso radiazioni ultraviolette di una lunghezza d'onda specifica, inibendone la riproduzione e la capacità di infezione. La disinfezione ultravioletta non richiede additivi chimici, quindi non produce residui chimici o sottoprodotti nell'acqua. È un metodo di disinfezione pulito.
I sistemi di disinfezione ultravioletta solitamente sono costituiti da una serie di lampade e reattori ultravioletti. Quando le acque reflue scorrono attraverso queste lampade, i raggi ultravioletti irradiano direttamente i microrganismi nell'acqua. Una caratteristica notevole dei sistemi di disinfezione ultravioletta è che il processo di disinfezione è rapido ed efficiente, ed è facile da usare. Poiché i raggi ultravioletti non rimarranno nell'acqua, le acque reflue trattate possono essere scaricate direttamente, il che è adatto per le occasioni in cui è richiesta una disinfezione immediata.
Tuttavia, l'effetto della disinfezione UV è facilmente influenzato dalla materia sospesa e dalla torbidità nell'acqua. Pertanto, prima che le acque reflue entrino nel sistema di disinfezione UV, di solito sono necessari un trattamento di filtrazione e sedimentazione per garantire che gli UV possano penetrare completamente nel corpo idrico.
Combinazione di sistema di trattamento UV e acqua:
La disinfezione UV è spesso utilizzata in combinazione con altri passaggi di trattamento fisico o chimico. Ad esempio, la disinfezione UV può essere utilizzata insieme a filtri di pretrattamento e vasche di sedimentazione per rimuovere particelle sospese e materia organica nell'acqua, ridurre la torbidità dell'acqua e migliorare l'effetto di penetrazione della disinfezione UV. Inoltre, la disinfezione UV può anche essere utilizzata insieme a ozono o cloro come metodo di disinfezione duale per migliorare ulteriormente la sicurezza e l'affidabilità del trattamento delle acque reflue.
Conclusione
I tre disinfettanti più ampiamente utilizzati nel trattamento delle acque reflue, cloro, ozono e UV, hanno ciascuno caratteristiche e vantaggi diversi. Il cloro è ampiamente utilizzato nei sistemi di trattamento delle acque reflue di tutte le dimensioni per la sua economicità ed efficacia a lungo termine; l'ozono è utilizzato in occasioni di trattamento delle acque di alto livello per le sue forti caratteristiche ossidanti ed ecologiche; gli UV sono adatti per esigenze di disinfezione immediate per il loro vantaggio di non lasciare residui chimici.
Questi disinfettanti non solo possono funzionare in modo indipendente, ma possono anche essere utilizzati in modo flessibile con altri sistemi di trattamento delle acque per ottenere effetti di trattamento delle acque reflue più efficienti e affidabili. Che si tratti di eliminare i patogeni nell'acqua o di soddisfare i requisiti di qualità dell'acqua di diversi scenari applicativi, scegliere il disinfettante e la combinazione giusti è la chiave per garantire l'efficacia del trattamento delle acque reflue e la sicurezza ambientale.