Очистка сточных вод.

Очистка сточных вод - разрушение или удаление из них определенных веществ.

Обеззараживание сточных вод - удаление из них патогенных микроорганизмов.

 

Важнейшая, наиболее сложная проблема - это защита поверхностных вод от загрязнения.

 

Предусматриваются следующие экозащитные мероприятия:

1. Развитие безотходных и безводных технологий. Внедрение систем оборотного водоснабжения.

2. Очистка сточных вод.

3. Закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты.

4. Очистка и обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей.

 

Главный загрязнитель поверхностных вод - это неочищенные сточные воды.

Разработка и внедрение эффективных методов очистки сточных вод является актуальной экологически важной задачей. Существуют разнообразные методы очистки сточных вод. Наиболее общепринятыми являются: механический, физико-химический, химический и биологический методы. В зависимости от степени вредности и характера загрязнений очистка сточных вод может производиться каким-либо одним способом или комплексом методов (комбинированный способ).

В процессе очистки предусматривают обработку осадка (или избыточной биомассы) и обеззараживание сточных вод перед сбросом их в водоем.

При механической очистке из производственных сточных вод путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляются до 90% нерастворимых механических примесей различной степени дисперсности (песок, глинистые частицы, окалина) производственных стоков. Из бытовых - до 60%. Для этих целей применяют решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники различных типов. Вещества, плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры, полимеры), задерживаются нефте и масла ловушками, либо выжигают.

Для этих целей применяют решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники. Вещества плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры, полимеры и т.д.) задерживают нефтеловушки и маслоловушки и другие виды уловителей или выжигают.

Химические и физико-химические методы очистки являются наиболее эффективны для очистки производственных сточных вод. К основным химическим способам относят нейтрализацию и окисление. Для нейтрализации кислот и щелочей, в сточные воды вводят специальные реагенты (известь, кальцинированную соду, аммиак). Для окисления используют различные окислители(O₃,KMnO₄)помощью этих методов сточные воды освобождаются от токсичных и других компонентов.

При физико-химической очистке используются:

1. Коагуляция - введение в сточные воды коагулянтов (солей аммония, железа, меди, шламовых отходов и т.д.) для образования хлопьевидных осадков, которые затем легко удаляются.

2. Сорбция - способность некоторых веществ (бентонитовые глины, активированный уголь, силикагель, торф и др.) поглощать загрязнения. Методом сорбции возможно извлечение из сточных вод ценных растворимых веществ и последующее их утилизация.

3. Флотация - пропуск через сточные воды воздуха. Газовые пузырьки захватывают при движении вверх поверхностно активные вещества - ПАВ (нефть, масла, другие загрязнения) и образуют на поверхности воды легко удаляемый пенообразный слой.

Для очистки коммунально-бытовых промышленных стоков целлюлозно-бумажных, нефтеперерабатывающих, пищевых предприятий широко используют биологический (биохимический) метод. Метод основан на способности искусственно вселяемых микроорганизмов использующих для своего развития органические и некоторые неорганические соединения содержащиеся в сточных водах (серо - водород, аммиак, нитриты, сульфиды). Очистку ведут с помощью естественных (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды) и искусственных методов (аэротанки, метатанки, биофильтры, циркуляционные окислительные каналы).

После осветления сточных вод образуется осадок, который сбраживают в железобетонных резервуарах (метантанках), а затем удаляют на иловой площадке для подсушивания. Подсушенный осадок обычно используется как удобрение, но в последние годы в сточных водах стали обнаруживаться многие вредные вещества (в частности - тяжелые металлы), что исключает такой способ утилизации осадков.

Осветленная сточных вод очищается в аэротанках - специальных закрытых резервуарах, по которым медленно пропускают стоки обогащенные кислородом и смешанные с активным илом. Активный ил представляет собой совокупность гетеротрофных микроорганизмов и мелких беспозвоночных животных (плесень, дрожжи, водные грибы), а также твердого субстрата. Важно Необходимо правильно подбирать температуру, pH (водородный показатель), добавки, условия перемешивания, окислитель (кислород), чтобы в максимальной степени способствовать интенсификации гидробиоценоза составляющего активный ил.

После вторичного отстаивания сточные воды обеззараживают ((дезинфицируют) с помощью соединений хлора или других окислителей). При этом способе уничтожаются патогенные бактерии, вирусы, болезнетворные микроорганизмы.

1908г, Санкт-Петербург, первое хлорирование воды.

 

В системах очистки сточных вод биологический метод является завершающим и после его примирения сточные воды можно использовать в оборотном водоснабжении, либо сбрасывать в поверхностные водоемы.

В последние годы активно разрабатываются новые эффективные методы способствующие экологизации процесса очистки сточных вод.

1. Электрохимические методы основанные на процессах анодного окисления и катодного восстановления: электрокоагуляции и электро-флотации.

2. Мембранные процессы очистки. Ультра фильтры, электродиализ.

3. Магнитная обработка. Позволяет улучшить флотацию взвешенных веществ.

4. Радиационная очистка воды, позволяет в кратчайшие сроки подвергнуть загрязняющие вещества окислению, коагуляции и разложению.

5. Озонирование: в сточных водах не образуется веществ отрицательно воздействующих на естественные биохимические процессы.

6. Внедрение новых селективных типов сорбентов для избирательного выделения полезных компонентов из сточных вод с целью вторичного использования.

 

Значительную роль в заражении водных объектов играют пестициды и удобрения, которые сливаются с поверхностными стоками с сельхоз угодий. Для предотвращения попадания загрязняющих стоков в водоемы необходимо соблюдение норм введения удобрения и ядохимикатов.

Включить очаговую или ленточную обработки пестицидами вместо сплошной. Внесение удобрений в виде гранул и по возможности с полевой водой. Замена ядохимикатов биологическими способами защиты растений. Очень сложна утилизация животноводческих стоков губительно действующих на водные экосистемы. В настоящее время, наиболее экономичной предусмотрена технология, при которой вредные стоки разделяют с помощью центрифугирования на твердую и жидкую фракции, при этом твердая часть превращается в компост и ее вывозят на поле. Жидкая часть (т.н. жижа) концентрацией до 18% проходит через реактор и перерабатывается в гумус.

При разложении органики выделяются метан, CO₂,H₂S. Энергию этого биогаза используют для производства тепла и энергии. Один из перспективных способов уменьшения загрязнений поверхностных вод является закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты через систему поглощающих скважин (подземное захоронение) при этом способе отпадает необходимость дорогой очистке и обезвреживании сточных вод. Создания очистных сооружений.

Среди водоохранительных проблем одной из важнейших является разработка и внедрение эффективных методов обеззараживания и очистки поверхностных вод используют для питьевого водоснабжения. Недостаточно очищенные питьевые воды опасны как с экологии так и социальной точки зрения. Начиная с 1896 г и до настоящего времени метод обеззараживания воды Cl являются наиболее распространенным способом борьбы с бактериями загрязнителями. Однако хлорирование воды несет в себе серьезную опасность здоровью людей. Снижение содержания канцерогенных веществ в питьевой воде возможна путем замены первичного хлорирования на озонирование и обработку ультрафиолетовыми лучами, а также применяем безреагентный метод пред-очистки на биологических реакторах

Современная технология очистки питьевой воды от нефти продуктов с СПАВ, пестицидов, Cl органических и других соединений основывается на использовании сорбционных процессов с применением активированного угля или их аналогов графит - минеральных сорбентов. Большое значение в охране поверхностных вод от загрязнителя и засорения приобретает агролесомелиорация и гидротехнические мероприятия.

Утилизация (от лат. utilis - полезно) отходов - извлечение из отходов и хозяйственное использование различных полезных компонентов; утилизация промышленных отходов, их использование в качестве вторичного сырья, топлива, удобрений и т.д..

Реутилизация - повторная, иногда многократно последовательная переработка, образовавшихся ранее отходов.

Захоронение отходов - помещение их под землю в специально созданные выемки, брошенные угольные шахты. С целью исключения возможности их дальнейшего использования и предотвращения попадания загрязняющих веществ в окружающую среду.

Детоксикация (обезвреживание) отходов - освобождение отходов от вредных (токсичных) компонентов на специализированных установках.

Сбор, удаление, детоксикация, переработка и утилизация одна из главных задач инженерной защиты окружающей природной среды.