Ценнейшим природным ресурсом является вода. В процессах обмена веществ она играет исключительную роль. Здоровье человека напрямую зависит от качества потребляемой им воды. Поэтому так важно разрабатывать технологические процессы, сводящие к минимуму виды загрязнения сточных вод.
В России более100 тыс. рек, их годовой сток составляет 4700 км3. Анализ водных ресурсов показывает, что в настоящее время возрастает угроза истощения и вода может стать дефицитом. Сегодня недостаток в пресной воде испытывают уже около 60% населения земного шара.
Причиной растущего дефицита пресной воды является рост народонаселения, а также нерегулируемая вырубка лесных массивов и загрязнение водоёмов из-за неразумного отношения к охране водных ресурсов. Подсчитано, что недостаток пресной воды будет испытываться уже в этом столетии. Поэтому очень важно уделять внимание комплексному, экономному использованию водных ресурсов.
Особенно сильное влияние на недостаток пресной воды оказывают стоки промышленных предприятий, сельского хозяйства, коммунальные хозяйства. Небольшой город, потребляя ежесуточно 600 м3 чистой воды, даёт 500 м3 стоков.
Чистая вода без фильтра в наше время почти невозможна
Дефицит пресной воды вызван не её безвозвратным потреблением, а всё более возрастающим загрязнением водоёмов промышленными и бытовыми стоками. Сильно загрязнёнными являются стоки от нефтехимической, металлургической, нефтеперерабатывающей, химической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности. Огромный вред приносит неправильное применение пестицидов и удобрений в сельском хозяйстве.
Сточные воды разнообразны по своему составу, который зависит от вида загрязнений, которые в неё поступают. Очень вредными являются стоки химической промышленности, обогатительных и горнодобывающих предприятий.
Сбрасывание сточных вод с высокой температурой, например, с тепловых электростанций, приводит к накоплению органических веществ и нарушает биоритм водоёма.
Трудно очищаются сточные воды от синтетических поверхностно-активных веществ, которые содержатся в моющих средствах. Иногда они даже присутствуют в питьевой воде. ПАВ в значительно степени ухудшают способность водоёмов к самоочистке. Они поступают в водоёмы в качестве стоков от прачечных, бань, от предприятий-изготовителей моющих средств. ПАВ и CMC применяются также для интенсификации производств на предприятиях лёгкой промышленности, при обогащении руд, при разделении продуктов в химической промышленности.
Огромный вред водоёмам наносят пестициды, поступающие в них вместе с талыми и дождевыми водами при обработке полей, а также вместе с водами хлопковых и рисовых плантаций.
Опасным для жизни и здоровья людей является радиоактивное загрязнение. Это явление наблюдается при испытании ядерного оружия под водой, при нарушениях режима очистки урановой руды, а также при переработке ядерного горючего.
Виды загрязнений сточных вод
В основном все стоки содержат 3 вида загрязнений:
- Минеральные. К ним относятся песок, рудные и глинистые включения, растворы минеральных солей, щелочей и кислот;
- Растительные. К ним относятся остатки плодов и клеевые вещества животного происхождения. В них основным химическим веществом является углерод;
- Биологические и бактериальные. Это сточные воды боен, коммунального хозяйства, биофабрик. В своём составе они содержат микроорганизмы и плесневые грибки.
Требования и нормативные документы
Сточные воды должны очищаться до уровня ОДУ или ПДК, особенно если их возвращают в рыбохозяйственные водные объекты. Такое правило прописано в СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».
После биологической очистки БПКп должно снизиться до 15 мг/л, а взвешенные вещества – до 70 мг/л.
После глубокой очистки показатель БПКп не превышает 3-5 мг/л, а концентрация взвесей – 1-2 мг/л.
Другие требования и нормативные документы:
- ГН 2.1.5.689-98 «Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования»;
- ГН 2.1.5.690-98 «Ориентировочно допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования».
Виды сточных вод
Различают следующие виды сточных вод:
Промышленные стоки
Их можно подразделить на:
- Загрязнённые. Загрязнение происходит вышеуказанным путем;
- Условно-чистые. К ним относятся, например, воды для охлаждения тепловых машин;
- Хозяйственные и бытовые сточные воды. К ним относятся стоки от общественных зданий, больниц, кухонь, столовых;
- Сельскохозяйственные стоки. В своём составе они в большом количестве содержат химические удобрения и ядохимикаты;
- Атмосферные стоки. Они образуются при стекании с промышленных площадок при таянии снега и дождях.
Поверхностные и подземные воды
Для них характерны следующие виды загрязнений:
- Механическое загрязнение. В основном это свойственно поверхностным видам загрязнения. К ним относится повышенное содержание механических примесей;
- Химическое загрязнение. Оно характеризуется наличием в воде неорганических и органических веществ нетоксического и токсического характера;
- Биологическое и бактериологическое. В воде присутствуют патогенные микроорганизмы, грибы и мелкие водоросли.
- Радиоактивное. В воде присутствуют радиоактивные вещества;
- Тепловое. Этот вид загрязнения наблюдается при спуске в водоёмы вод с атомных и тепловых электростанций с повышенной температурой.
Основным источником загрязнения водоёмов являются плохо очищенные стоки коммунальных и промышленных предприятий. Загрязняющие вещества качественно меняют состав воды. Это проявляется в изменении её физических свойств, появляется неприятный запах, привкус, в ней появляются вредные вещества, которые либо плавают на поверхности водоёмов, либо откладываются на дне.
Возможные проблемы
Нормы содержания загрязнений в очищенных стоках хотят приравнять к мировым, а на большинстве предприятий России используется физически устаревшее оборудование.
Очистка по технологиям, разработанным в прошлом веке, не снижает уровень примесей до нужных показателей.
Современное оборудование дорогое. Например, УФ-обеззараживатели установлены только в столице и нескольких крупных городах. В большинстве населенных пунктов оборудование изжило себя настолько, что часто стоки сбрасывают в водоемы без очистки.
Некоторые частные предприниматели не хотят вкладывать средства в постройку очистных сооружений. Они сбрасывают в реки загрязненные воды.
Другие проблемы очищения сточных вод:
- Выбор неэффективной технологической схемы;
- Отсутствие возможности утилизировать или захоронить мусор, загрязнения, побочные продукты;
- Нехватка денег на электроэнергию, обслуживание и ремонт оборудования, транспортные расходы.
Существующие проблемы можно решить только на законодательном уровне: увеличить штрафы за нарушения, финансировать городские очистные сооружения и контролировать расход денег, поощрять частников вводить новые технологии, предлагая им различные скидки и льготы.
Чаще должны устраиваться честные проверки, которые могут быть спонтанными – без предупреждения.
Химическое загрязнение
Выход поверхностных сточных вод с примесями
Количественный и качественный состав всех загрязнений разнообразен. Но все химические загрязнения можно разделить на две группы:
- К первой относятся загрязнения, содержащие неорганические примеси. К ним можно отнести стоки сульфатных, содовых заводов, обогатительных фабрик. В своём составе они в большом количестве содержат ионы тяжёлых металлов, щёлочи и кислоты. Они изменяют качественный состав воды.
- Ко второй группе относятся стоки нефтеперерабатывающих, нефтехимических заводов, предприятий органического синтеза, коксохимических производств. В сточных водах в большом количестве содержатся фенолы, альдегиды, смолы, аммиак, нефтепродукты. Их вредное влияние заключается в том, что ухудшаются органолептические показатели воды, уменьшается содержание в ней кислорода, повышается биохимическая потребность в нём.
В настоящее время основным загрязнителем водоёмов является нефть и нефтепродукты. При попадании в воду они создают на его поверхности плёнку, на дно оседают тяжёлые фракции. Вкус, окраска, вязкость, поверхностное натяжение изменяется. Вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу для человека и животных.
В сточных водах нефтехимических предприятий содержится фенол. При попадании его в водоёмы резко снижается биологические процессы, протекающие в них, нарушается процесс самоочищения воды. В воде присутствует запах карболки.
Пагубно влияют на жизнь водоёмов предприятия целлюлозно-бумажной промышленности. Древесная масса окисляется, происходит значительное потребление кислорода и, как следствие этого, гибнут мальки и взрослые рыбы. Нерастворимые вещества и волокна ухудшают физико-химические свойств воды. Вредное воздействие на водоёмы оказывают молевые сплавы. Из коры и гниющей древесины в воду выделяются дубильные вещества. Смола поглощает кислород, что приводит к гибели рыб. Помимо этого, молевые сплавы засоряют реки и забивают их дно. При этом рыбы лишаются нерестилищ и мест кормления.
Экология СПРАВОЧНИК
Состав бытовых сточных вод более или менее однороден. Загрязнения бытовых сточных вод, как показали многочисленные исследования, почти не зависят от климата, бытовых условий, культурности населения и т. п. Можно считать, что в среднем на одного жителя, пользующегося канализацией, приходится следующее суточное количество загрязнений, поступающее через различные приемники сточных вод вместе с последними [92]: взвешенных веществ — 35—50 г, азота аммонийного — 7—8 г, хлоридов пищевого пайка — 8,5—9,0 г, фосфатов—1,5—1,8 г и калия 3 г.[ …]
Состав бытовых сточных вод более или менее однообразен; концентрация загрязнений в них зависит от количества расходуемой (на одного жителя) водопроводной воды, т.е. от нормы водопотребления.[ …]
Комплекс загрязнений бытовой сточной воды служит полноценным субстратом для гетеротрофных организмов, так как включает источники углеродного питания (белки, жиры, углеводы), необходимые биогенные элементы (азот и фосфор) и микроэлементы, которые всегда присутствуют в питьёвой воде.[ …]
Различают загрязнения бытовых сточных вод минеральные, органические и биологические. К минеральным загрязнениям относятся песок, частицы шлака, глинистые частицы, растворы минеральных солей, кислот, щелочей и многие другие вещества. Органические загрязнения бывают растительного и животного происхождения. К растительным относятся остатки растений, плодов, овощей, бумага, растительные масла и прочее. Основной химический элемент растительных загрязнений — углерод. Загрязнениями животного происхождения являются физиологические выделения людей и животных.[ …]
Количество загрязнений бытовых сточных вод на одного работающего принимается по данным табл. 5.9.[ …]
Атмосферные сточные воды в современных городах содержат, кроме песка и мусора, смываемого с мостовых, также и органические загрязнения, поэтому они по своему составу часто могут быть отнесены к слабо загрязненным бытовым сточным водам.[ …]
Хозяйственно-бытовая канализация города является одним из наиболее значительных источников загрязнения водоема. Расходы бытовых стоков весьма велики, они составляют 80% от количества воды, подаваемой городским водопроводом. Эти стоки несут большое количество неорганических, органических и биологических загрязнений. Некоторое представление о суточном количестве загрязнений бытовых сточных вод, приходящемся на одного жителя, дают материалы табл. 30.[ …]
С точки зрения загрязнения водоемов целлюлозная промышленность в ЧССР по сравнению с остальными производствами страны стоит на первом месте. Так, из общей загрязненности рек органическими веществами на долю целлюлозной промышленности падает более одной трети всех загрязнений в масштабе страны, а для некоторых районов (например, Словакии) эта величина возрастает до двух третей. Так, один целлюлозный завод производительностью 100 т целлюлозы в сутки дает такое же количество загрязнений, как город Братислава. Что же касается вредности этих сточных вод, то она значительно выше, чем бытовых стоков.[ …]
В совокупности загрязнения бытовых сточных вод представляют собой полноценный субстрат для гетеротрофных бактерий, поэтому для их очистки, как правило, применяют биологические методы.[ …]
Примерное соотношение загрязнений бытовых сточных вод показано на рис. 4.1. Как видно, минеральные вещества в загрязнениях составляют 42%, а органические — 58%.[ …]
По основным показателям загрязнений бытовые сточные воды значительно более опасны в санитарном отношении, чем атмосферные. Количество загрязнений в годовом стоке дождевых вод примерно равно 10— 12-суточному загрязнению бытовых вод с 1 га городской территории (табл. 1.1).[ …]
Неблагоприятное влияние сточных вод на общий санитарный режим водоемов связано: а) с чрезмерно высокой концентрацией в воде водоемов сравнительно легко окисляющихся органических веществ бытовых и производственных сточных вод, чем вызывается нарушение кислородного режима водоема и возникновение гнилостных процессов; б) с бактерицидными свойствами многих ингредиентов промышленных сточных вод, вследствие чего возникает торможение нормального хода биохимических процессов самоочищения воды водоема от органического загрязнения бытовых сточных вод. В результате зона загрязнения получает большое распространение и длительно сохраняется.[ …]
В отношении промышленных сточных вод такие расчеты никогда не давали удовлетворительных результатов, но теперь вследствие большого загрязнения бытовых сточных вод н водоемов промышленными стоками они стали неприменимыми и для таких вод.[ …]
Во многих случаях степень загрязнения производственных сточных вод так велика в сравнении с загрязнением бытовых сточных вод, что одной ступени биологической очистки оказывается недостаточно. Вода должна поочередно пройти две или более ступени очистки. Однако можно также заселить сточные воды бактериальными культурами, которые специально приспособлены для определенной сточной воды и имеют высокую очистную способность. Все эти методы, объединенные под названием «методов интенсивной биологической очистки», в последние годы прошли лабораторные испытания и могут быть применены на практике для очистки сточных вод предприятий угольной, нефтяной и химической промышленности. При этом для удовлетворения возрастающей потребности микроорганизмов в кислороде используются высокопроизводительные аэраторы. Для биологической очистки производственных сточных вод могут также применяться уже знакомые нам биофильтры.[ …]
Неоседающие и растворенные загрязнения бытовых сточных вод удаляют с помощью бактерий в установках биохимической очистки, в которых создаются условия, имитирующие биохимические процессы очистки, протекающие в природных условиях в реках; таким образом, уничтожают еще около 40% загрязнений. Таким же путем можно обрабатывать многие производственные сточные воды, содержащие биохимически окисляемые загрязнения.[ …]
Как известно, нерастворенные загрязнения бытовых сточных вод при своем биохимическом окислении поглощают около 30— 35% всего кислорода, потребного на полное окисление ¡всех загрязнений, имеющихся в стоках. Для целого ряда стоков эта величина доходит до 60 и даже до 80%. Хотя отстаивание сточных вод и предусматривается санитарно-техническими мероприятиями, направленными к выделению твердого осадка, тем не менее известно, что практическая эффективность работы отстойника не превышает 70—80%, и что даже биологическая очистка не обеспечивает полного удаления взвешенных веществ, на долю которых приходится от 15 до 40% оставшейся потребности в кислороде.[ …]
Бактериальные и биологические загрязнения представляют собой различные микроорганизмы: дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и бактерии, в том числе болезнетворные — возбудители брюшного тифа, паратифа, дизентерии и др. Этот вид загрязнений свойствен в основном бытовым водам и некоторым видам производственных сточных вод (сточным водам боен, кожевенных заводов, шерстомоек, биофабрик и т. п.). По своему химическому составу они относятся к органическим загрязнениям, но выделяются в отдельную группу ввиду особого взаимодействия с загрязнениями других видов. Примерное соотношение загрязнений бытовых сточных вод показано на рис. 4.1. Как видно из этого рисунка, минеральные вещества в загрязнениях сточных вод составляют 42%, а органические — 58%.[ …]
Поскольку было установлено, что вода, загрязненная бытовыми сточными водами, является переносчиком кишечных заболеваний, то следовало выяснить, как обнаружить фактическое или возможное присутствие в воде патогенных организмов, каким образом предотвратить попадание патогенных организмов в воду и как сделать воду, содержащую патогенные организмы, пригодной для питья.[ …]
В табл. 1 приведены данные о характере загрязнения бытовых сточных вод.[ …]
Следует упомянуть о действии озона на загрязнения бытовых сточных вод при наличии катализаторов. Каталитическое окисление озоном обычно осуществляется в присутствии солей и окислов меди и кобальта, металлов VIII группы периодической системы (в основном Ре, Со, N1). Катализатор может применяться как в растворенной, так и в нерастворенной фазе. Например, окислы металлов, которые при каталитическом окислении служат загрузкой озо-наторных колонн, относятся к классу нерастворенных катализаторов. Они представляют собой сферические или овальные частицы диаметром 0,5—5 мм. Концентрация нерастворенных катализаторов меняется в широких пределах и зависит от условий опыта, типа контактных колонн и состояния катализатора. Концентрация растворенных катализаторов может составлять 10—1000 мг/л.[ …]
Для ряда ингредиентов производственных сточных вод бактерицидные свойства проявляются при столь малых концентрациях, что неблагоприятное влияние на общесанитарное состояние водоемов в силу торможения биохимических процессов самоочищения от органического загрязнения бытовых сточных вод оказалось их лимитирующим признаком. Так, по этому лимитирующему признаку вредности приняты предельно допустимые концентрации для следующих ингредиентов: меди, цинка, никеля, кобальта, кадмия, тринитротолуола и др. (см. табл. 16).[ …]
Ввиду того что ПАВ становятся постоянным загрязнением бытовых сточных вод, для которых основным методом очистки является биохимический, возникла необходимость предъявить специальные требования с точки зрения биологического распада к ПАВ, получающим массовое распространение в первую очередь для бытовых целей.[ …]
В силу относительного однообразия хозяйственно-бытовой деятельности человека состав загрязнений бытовых сточных вод достаточно однотипен и устойчив.[ …]
В канализационной технике широко пользуются понятием суточной нормы загрязнений на жителя, введенным проф. С. Н. Строгановым (1923 г.). Им было установлено, что количество аммонийного азота в сточных водах в расчете на одного жителя колеблется в очень узких пределах — от 6 до 8 г; это отвечает нормальной суточной норме усвояемого белка. С. Н. Строганов указывал, что «ни климат, ни бытовые условия, ни культурность населения не влияют на эту устойчивую норму». Установлено также, что нормальное потребление поваренной соли дает в сточных водах содержание хлоридов от 8 до 9 г на одного человека. Для фосфатов получена норма 1,5—1,8 г/сут на одного человека. Все эти результаты дали возможность рекомендовать нормы для расчета состава загрязнений бытовых сточных вод на одного жителя в сутки. В табл. 10 показаны нормы загрязнений, введенные в СНиП 2.04.03-85, а также определенные ранее С. Н. Строгановым.[ …]
Состав и количество (на одного человека, пользующегося услугами канализации) загрязнений бытовых сточных вод сравнительно постоянна в связи с постоянством физиологических процессов, протекающих в человеческом организме, и однообразием повседневных хозяйственных операций.[ …]
Фильтрование (механический способ доочистки). Наряду с известной общностью процессов доочистки бытовых и производственных сточных вод в этих процессах имеются существенные отличия, обусловленные различным составом фильтруемых суспензий. Сточные воды промышленных предприятий даже после биологической очистки содержат значительное количество загрязнений, характерных для различных производств, например эфирорастворимые вещества, масла, смолистые вещества, целлюлозу, лигнин и т. д. Эти вещества способны оказывать влияние на механизм процесса фильтрования через зернистую загрузку и изменять структуру отложений в большей степени, чем загрязнения бытовых сточных вод.[ …]
Среди населения наблюдаются также заболевания вирусного происхождения в результате использования вод, загрязненных бытовыми сточными водами-. Накоплению кишечных вирусов в воде способствуют случаи повторного использования воды, что, возможно, является причиной возрастания водных вирусных заболеваний. Особое внимание уделяется вирусу инфекционного гепатита; возможность иммунизации против него пока отсутствует. Считают, что патогенное значение могут иметь даже единичные вирусы. Обзорные данные о вирусах, передающихся через воду, представлены, в частности F. Taylor (1974). Факторы загрязнения воды действуют на человека не только при питьевом, но и рекреационном использовании водоемов, при котором неблагоприятное действие могут оказывать те же виды загрязнений — химические, физические и биологические.[ …]
Такое орошение — один из видов водной мелиорации и вместе с тем действенный способ охраны природных водоемов от загрязнения бытовыми сточными водами, а кроме того, средство значительного повышения урожайности сельскохозяйственных культур. При рациональных нормах полива сточные воды полностью обезвреживаются в нижележащих слоях грунта.[ …]
Часто одновременно с проектированием населенных пунктов и промышленных предприятий приходится проектировать их канализование, включая очистку сточных вод. При разработке проектов канализационных очистных установок для промышленных предприятий можно воспользоваться имеющимися данными состава сточных вод аналогичных предприятий, т. е. аналогичными по характеру использования сырья, технологических процессов и т. д. При проектировании же очистных сооружений для вновь осуществляемых населенных пунктов или реконструируемых городов состав сточных вод получают по расчету. Для этого необходимо знать характер и количество загрязнений, вносимых в сточные воды в сутки от каждого человека, пользующегося канализацией, и норму водоотведения в л/сут на 1 человека. По СНиПу рекомендуется количество загрязнений бытовых сточных вод на одного жителя в сутки согласно табл. 14.3.[ …]
Минимально определяемая концентрация мочевой кислоты равна 5 мкг/л, что соответствует 1/100000 концентрации ее в моче человека и 1/200 концентрации ее в неочищенной бытовой сточной воде. В бытовых сточных водах существует некоторая связь между содержанием мочевой кислоты и коли-индексом, который служит количественной характеристикой загрязнения бытовой сточной водой.[ …]
Мочевина является одним из важнейших конечных продуктов белкового обмена в организме человека и животных. В моче, выделяемой человеком в сутки, содержится 25—35 г мочевины, около г аминокислот, 0,3—1,2 г мочевой кислоты, 1,5—2,4 г креати-нина и др. Все эти вещества составляют основные ингредиенты загрязнения бытовых сточных вод.[ …]
Органические вещества содержат кроме углерода, азот, фосфор, калий, серу, хлорные соединения и пр. Количество биохимически окисляемых органических веществ характеризуется количеством кислорода, которое расходуется в определенный интервал времени (БПК в мг/л). Определяют их полное, 5-, 7- и 20-суточные значения (БПК„, БПКб, БПК7 и БПК20). БПК — один из основных показателей органической загрязненности бытовых сточных вод, а также сточных вод пищевой промышленности. Полное содержание органических веществ определяют химическим окислением и называют химической потребностью кислорода (ХПК), выраженной в мг/л. Отношение БПК/ХПК в зависимости от состава сточных вод меняется от 0,8 …0,85 (бытовые стоки) до 0,1 … 0,2 (стоки химической промышленности).[ …]
Биологически мягкие» ПАВ за 6 ч поглощают в аппарате Варбурга 35—40% теоретически необходимого количества кислорода для химического окисления соединений до конечных продуктов (С02, Н20, НгЭО, , ЫН3). Такие вещества на городских биологических очистных сооружениях окисляются больше, чем на 80%, т. е. так же, как и большинство органических загрязнений бытовых сточных вод.[ …]
Биологическое загрязнение
В мире растёт численность населения, расширяются старые и растут новые города, что ведёт к увеличению стоков во внутренние водоёмы. Бытовые стоки являются источником загрязнения рек и озёр гельминтами и болезнетворными бактериями.
Сточные воды содержат 60% веществ органической природы. К ним относятся и биологические загрязнения в медико-санитарных водах, коммунально-бытовых водах и отходах шерстомойных и кожевенных предприятий.
При очистке стоков наибольшие затруднения вызывают органические примеси. При загнивании они отравляют грунт, воздух и воду. Сточные воды необходимо выводить за пределы городов и минерализовать органические вещества. Суммарный объём микроорганизмов в стоках составляет около 1 м3 на 100 м3 сточных вод. Среди бактерий и различных микроорганизмов есть и патогенные, например, возбудители холеры, брюшного тифа, дизентерии и других заболеваний. Большая часть стоков являются потенциально опасными для человека и животных. Для того чтобы водоёмы не загрязнялись вредными веществами, сточные воды необходимо очищать. Частичное очищение происходит и в самом водоёме. Степень очистки стоков определяется специальным расчётом и согласовывается с органами рыбного и санитарного надзора.
Разница между очищением и обеззараживанием
При очистке удаляются механические и химические примеси.
Важно. Цель обеззараживания – удалить живые микроорганизмы, которые причиняют человеку вред.
К вредным микроорганизмам относятся патогенные и условно-патогенные бактерии, их споры, вирусы, грибки, гельминты и их яйца.
Методы обеззараживания:
- Химические: обработка воды озоном, диоксидом хлора, гипохлоритом натрия, полимерными антисептиками. Эти вещества убивают патогенов или делают их неспособными к размножению;
- Физические: обработка воды ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком;
- Комплексные: комбинирование химических и физических методов.
Тепловое загрязнение
Если в водоёмы спускают нагретые воды тепловых электростанций, то это вызывает их тепловое загрязнение. В тёплой воде содержится меньше кислорода, термический режим резко изменяется. Это оказывает отрицательное воздействие на флору и фауну водоёма. В нём начинают развиваться сине-зелёные водоросли, что губительно влияет на численность обитателей водоёмов.
Сегодня особенно остро стоит задача защиты водных ресурсов от загрязнения и истощения и рациональное их использование. Одним из направлений работ по охране водных ресурсов является применение бессточных циклов водоснабжения. В этом случае сточные воды сбрасывать не нужно, они многократно могут использоваться в технологических процессах. Бессточные циклы позволят ликвидировать сбрасывание вод.
Существенно снизить степень загрязнённости сточных вод позволит выделение из них ценных примесей. Если вода используется для охлаждения системы, то следует рассмотреть воздушное охлаждение, что позволит на 80% сократить общий расход воды. В этой связи очень важно разрабатывать новое оборудование, использующее минимум воды для охлаждения.
На повышение водоворота существенное влияние оказывает внедрение методов очистки стоков с высокой эффективностью, например, физико-химических, где применение реагентов является самым эффективным. Активное внедрение физико-химического метода вместе с биохимической очисткой позволяет в значительной степени решить проблемы очистки сточных вод. В ближайшее время планируется проводить очистку сточных вод мембранными методами.
Способы очистки
В природе все предусмотрено, поэтому вода в водоемах обладает способностью к самоочищению. Однако этот процесс происходит не быстро, поэтому с большим потоком стоков естественные методы очищения не справятся. По этой причине отведение сточных вод без предварительной очистки запрещено.
Безопасная утилизация сточных вод – это обработка с целью удались из воды максимальное количество загрязнений. Организация очистки сточных вод и их отвод – это важная задача, которую нужно решить при постройке здания. Способы, которыми обрабатывают сточные воды, можно разделить на несколько групп, это:
- Механические;
- Физико-химические;
- Химические;
- Биологические.
Каждый из названных способов может быть применен по отдельности, но лучшего результата удается добиться при использовании комбинации нескольких методов.
Механические методы
При использовании механической очистки применяют два способа:
- Отстаивание;
- Фильтрация.
В первом случае применяются отстойники для сточных вод. Здесь происходит разделение веществ на фракции в зависимости от их удельного веса. Для фильтрации используются различные фильтры, которые позволяют отделять крупные включения.
При использовании механического метода можно добиться удаления 65-70% примесей из бытовых сточных вод и примерно 95% примесей из ливневых стоков. Поэтому отстаивание или осветление – это только первый этап, затем хозяйственно-бытовые сточные воды нуждаются в доочистке.
Чаще всего, доочистка сточных вод осуществляется с использованием биологических методов. Дополнительно может быть применено обеззараживание сточных вод с использованием озонаторов или ультрафиолета.
Химические методы
При использовании химических методов в очищаемую среду добавляют специально подобранные химические реагенты. Эти вещества вступают в реакцию с веществами-загрязнителями с образованием нерастворимых веществ, которые осаждаются на дно отстойника. При использовании химического способа можно добиться удаления около 95% загрязнений, растворенных в воде, и около 25% нерастворенных веществ.
Физико-химические методы
При использовании этих методов сточные воды подвергаются специальной обработке, позволяющей удалить, как растворенные, так и нерастворенные загрязнения. Чаще всего применяются следующие методы:
- Коагуляция. В этом случае, в сток вводятся специальные вещества, под действием которых мелкие взвешенные частицы слипаются, образуя крупные агрегаты, оседающие на дно.
- Флокуляция. Этот процесс имеет тот же принцип, что и коагуляция, но реагенты при его использовании применяют другие.
- Экстракция. Это метод извлечения из жидкости определенных веществ. Он достаточно дорог, поэтому применяется тогда, когда извлеченные вещества могут быть использованы повторно.
- Ультрафильтрация. Используются ультрафильтры в промышленных системах канализации, если в системе предусмотрено использование вторичной воды. Ультрафильтрация позволяет отделить высокомолекулярные соединения от низкомолекулярных.
Как правило, физико-химические методы используются для переработки промышленных стоков, так как в них может содержаться большое количество разнообразных химических веществ.
Методы биоочистки
Для переработки бытовых сточных вод, содержащих много органики, применяют биологические методы. Они основаны на использовании присутствующих в природе бактерий, которые используются в естественных процессах самоочистки. В процессе своей жизнедеятельности бактерии перерабатывают органические включения, разлагая их на безопасные составляющие.
Самые простые методы биоочистки используются в выгребных ямах и септиках. Тут органические отходы, осевшие на дно, подвергаются анаэробному брожению, то есть, обрабатываются микроорганизмами, способными существовать без доступа кислорода.
В современных очистных станциях дополнительно используется аэробная очистка, для этого в рабочую зону подается кислород воздуха. Аэробные процессы проходят намного быстрее и позволяют удалять большее количество загрязнений. Станция биоочистки имеет такие элементы, как аэраторы и электронасосы, то есть, является энергозависимой и требует подключения электропитания.
Компании
Очисткой городских стоков в столице занимается «Мосводоканал».
Это коммунальное предприятие, в распоряжении которого очистные сооружения:
- Курьяновские;
- Люберецкие;
- Южно-Бутовские;
- Зеленоградские.
Справка. Каждые сутки они принимают больше 3 млн. куб. м хозяйственно-бытовых и ливневых сточных вод.
Во всех крупных городах есть свои очистные сооружения, которые контролирует местный водоканал.
Частные компании проектируют и строят очистные сооружения для промышленных предприятий и хозяйственных комплексов. Крупная фирма в России – Ecolos. Она делает очистные станции разных масштабов под ключ, ориентируясь на потребности заказчиков.
Еще одна крупная компания с аналогичной деятельностью – «РЕАТОРГ». Она занимается экологическим инжинирингом, ремонтно-строительными работами, проектно-сметными расчетами и т.д. Компания ориентирована на промышленные объекты.
Определение
К сточным водам предприятия относят воду, которая после использования в промышленном цикле загрязнена производственным отходами.
Почти любая промышленность использует воду в производственном процессе, который загрязняет её отходами и может менять её физические характеристики – например, температуру. Сейчас на современных предприятиях сточные воды делят на категории по составу, по условиям отведения и очистки, а также дальнейшего использования в замкнутом цикле водоснабжения.
