1. Охрана водных ресурсов

Комплекс мероприятий по охране водных ресурсов включает следующие направления:

– рациональное использование водных ресурсов;

– предотвращение загрязнения водоёмов;

– разработка и совершенствование систем экологического ограничения хозяйственной деятельности на водосборных площадях рек;

– развитие научно-обоснованной системы мониторинга поверхностных и подземных вод;

– оценка и анализ состояния водных ресурсов и водоснабжения города.

Рациональное использование водных ресурсов включает:

– оптимизацию водоотборов, создание автоматизированных банков данных по учёту использования воды;

– осуществление мероприятий по экономии воды, стимулирование рационального её использования;

– минимизация использования питьевой воды для промышленных целей.

Система мероприятий по уменьшению загрязнений поверхностных водоемов производственными сточными водами приведена в таблице 1.

Таблица 1 – Система мероприятий по уменьшению загрязнения поверхностных водоемов производственными сточными водами

	Технологические	Санитарно-технические	Вспомогательные
1	Изменение технологических и технических приемов и производственных процессов	Физические и механические приемы очистки и обезвреживания сточных вод	Планировочные и связанные с размещением промышленных предприятий по отношению к населенным пунктам
2	Уменьшение количества сточных вод и создание замкнутых систем водооборота	Химико-механические, химические, физико-химические приемы очистки и обезвреживания сточных вод	Раздельное канализирование отдельных цехов и предприятий
3	Утилизация ценных веществ сточных вод	Биологические приемы очистки совместно с бытовыми сточными водами и самостоятельно	Регулирование сброса сточных вод на основе нормативных требований, для соответствующих видов водопользования

2. Методы очистки сточных вод

Методы очистки производственных и бытовых сточных вод разделяют на:

– Механические как правило используются на первой стадии предварительной очистки и предназначены для удаления взвесей. Сооружения механической очистки – решетки, отстойники, фильтры, разного рода уловители;

– Химические. Применяют в тех случаях, когда выделение загрязнений возможно только в результате химической реакции между примесью и реагентом с образованием новых веществ, которые легко удалить из сточной воды. Для такой очистки используют реакции окисления, нейтрализации, перевод вредных примесей в безвредные, обезвреживание методом хлорирования и др. Химические методы требуют большого расхода реагентов. Кроме того, образующиеся в результате реакции вещества необходимо удалять из сточных вод и обрабатывать. Широкое применение нашла нейтрализация сточных вод для удаления из них кислот, щелочей, а также солей металлов;

– Физико-химические, которые подразделяются на реагентные и безреагентные. К реагентным относятся методы, при которых для осаждения и выделения соединений из стоков применяются специальные вещества – коагулянты (соли алюминия и железа, аммиачная вода и др.) и флокулянты (синтетические и природные полимеры, неорганические вещества, например активная кремниевая кислота). К безреагентным методам относятся: сорбционные, электрохимические, радиационные и др. При этих методах выделение или разложение вредных компонентов протекает без введения в реакционную систему дополнительных химических соединений. Сорбционные методы основаны на свойствах поверхности некоторых веществ (например, угля) поглощать (адсорбировать) примеси вредных веществ; иногда таким поверхностно активным веществом является слой почвы. К электрохимическим методам очистки относятся ионный обмен, электролиз и др. Ионный обмен – это обратимая химическая реакция между твердым веществом (ионитом) и раствором электролита. Иониты (ионообменники) представляют собой твердые нерастворимые вещества, способные обменивать свои ионы с ионами внешней среды. Ионный обмен является одним из основных способов обессоливания, опреснения и умягчения воды;

– Биологические. Применяются для очистки воды от многих растворимых органических веществ, ионов тяжелых металлов и некоторых неорганических веществ. Осуществляются путем пропускания сточных вод через биологические фильтры, содержащие сообщества микроорганизмов (бактерии, простейшие, водоросли, грибковые), которые окисляют органические примеси;

– Термические. Используют для очистки сильно минерализованных сточных вод, содержащих соли кальция, магния и др. Очищенную воду получают в основном путем ее испарения в специальных установках.

Способы очистки сточных вод от вредных веществ представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Способы очистки сточных вод от вредных веществ

Вредные вещества	Способы очистки
Азот, аммиак	Биологическая, а при недостатке эффективности доочистка адсорбцией иона аммония ионитами – адсорбция цеолитами (эффективность 54-100%)
Алюминий	Нейтрализация щелочами с последующим осаждением алюминия или извлечение ионитами (ионный обмен)
Железо	Наиболее распространенными методами извлечения являются: аэрация, осаждение, фильтрование, коагуляция, ионный обмен. Применяются осаждение известью, адсорбция активированным углем. Механическая и биологическая очистка стоков снижает концентрацию железа в сточных водах на 86%; очистка с помощью катионных фильтров снижает концентрацию железа в сточных водах с 11 до 0,01 мг/л. Эффект извлечения железа из сточных вод при механической очистке – 89%, при применении извести – 94%
Кадмий	Биологическая очистка (извлекается 80% кадмия). Эффект очистки сточных вод от кадмия известью 98,9%. Химические, физико-химические методы
Кремний	Осаждение, коагуляция, методы гидрометаллургии и методы физико-химической очистки
Марганец	Биологическая, механическая, аэрация, осаждение известью (эффект очистки – 95%), цементация, коагуляция, ионный обмен, адсорбция активированным углем (эффект очистки – 95%)
Медь и ее соединения	Биологическая очистка, химическая, осаждение известью или едким натром, физико-химические методы, ионный обмен
Молибден	Извлечение ионитами. При применении химических методов эффект очистки квасцами – 85%, известью – 12%; физических методов – 72%
Никель	Биологическая очистка, химическая, физико-химическая, метод обратного осмоса (эффект – 92-96%); адсорбция активированным углем (эффект – 95-99%)
Свинец	Адсорбция активированным углем, химические методы, биологическая очистка
Сера и ее соединения	Биологическая и физико-химическая очистка, химические методы
Хлор	Методы химической очистки, аэрация
Цинк	Биологическая очистка, нейтрализация щелочами, ионный обмен, метод обратного осмоса
Соляная кислота	Нейтрализация щелочью
Фенол	Биологическая очистка