31. Очистка сточных хозяйственно-бытовых и промышленных вод.

На сегодняшний день очистка сточных вод  очень актуальна. Стоки содержат различные химические вещества и вредные примеси, которые загрязняют и разрушают мировую экосистему.

Способы, применяемые для очистки, объединяют в группы: механическая, химическая, флотация, биохимическая, дезинфекция.

Механически : для этого её процеживают, отстаивают и фильтруют. Для процеживания используют различного рода решётки и сита. Более лёгкие, чем вода, вещества ( масла, смолы, нефть) улавливают в сооружениях, называемые ловушками.

Химические способы очистки основаны на введение в стоки реагентов.

Вступая в реакции с примесями, способствуют выделению нерастворимых веществ и растворимых, тем самым уменьшая их концентрацию и реагенты переводят эти соединения в безвредные.

Флотация – это способ, основанный на способности дисперсных частиц всплывать на поверхность вместе с пузырьками воздуха. Этот способ обычно применяют для обработки производственных стоков бумажной, нефтяной и др.

Биохимические способы очистки сточных вод заключаются в использовании микроорганизмов. Их жизнедеятельность способствует окислению и минерализации органических веществ, находящихся в стоках в виде растворов, коллоидов и суспензий. Применяемые для очистки сооружения называют окислителями и делят на два типа:

специально создаваемые поля или естественные водоемы, в которых процесс очистки протекает в условиях, близких к естественным; биологические фильтры, в которых создают искусственные условия протекания очистительного процесса.

Для биохимической очистки в естественных условиях применяют поля орошения и фильтрации. Здесь питание кислородом идет главным образом за счет его поглощения микроорганизмами непосредственно из воздуха.

Второй тип — это естественные водоемы, превращенные в бассейны. Здесь подпитка кислородом идет за счет его реаэрации через поверхность воды.

Искусственные условия биохимической очистки сточных вод создают в биологических фильтрах и аэротенках. В них процесс очистки протекает значительно интенсивнее, чем в естественных условиях. Однако эти сооружения увеличивают стоимость обезвреживания стоков. Поэтому их применяют после соответствующего технико-экономиче- ского обоснования.

Дезинфекции (обеззараживанию) подвергают стоки перед спуском в водоемы. При этом уничтожают болезнетворные микробы и другие бактерицидные загрязнения, чем сокращают вероятность экологических рисков в водной среде. Для обеззараживания наиболее широко применяют хлорирование газообразным хлором или хлорной известью.

В результате очистки из сточной воды удаляют неорганические примеси, присутствующие в ней в виде взвесей, растворенных и коллоидных веществ разной дисперсности. О качестве очистки судят по степени осветления воды и содержанию вредных растворов, концентрация которых должна быть минимальной. Экологически особо опасны растворы тяжелых металлов и химически вредных веществ.

Органические вещества минерализуют. Это происходит в результате окисления при соприкосновении с кислородом. Степень очистки сточных вод определяют количеством кислорода, необходимого для окисления жидкости. Поэтому специалисты ввели показатель химической потребности в кислороде (ХПК) и биохимической потребности в этом элементе (ВПК). Чем выше эти показатели, тем хуже очищены стоки.

Сточные воды анализируют и по содержанию микроорганизмов. Для определения степени заражения патологической микрофлорой исследуют наличие бактерий группы кишечной палочки (coli). Они сами по себе не являются болезнетворными, но служат показателем загрязнения.

Степень бактериального загрязнения вод определяют в колититрах — величине количества воды, в котором содержится одна кишечная палочка. Иногда узнают количество палочек, содержащихся в одном литре воды. Такой показатель называют коли-индекс.

Очищенные стоки сбрасывают в поверхностные водоемы. Применяют рассеянный выпуск через множество отверстий, что обеспечивает хорошее перемешивание с природной водой. Это повышзет самоочищающую способность рек. озер, водохранилищ и морей.

Основные условия спуска очищенных вод в открытые водоемы вытекают из следующего. Во-первых, можно допустить некоторое ухудшение свойств воды, если такое нарушение не влияет на ее репродуктивность. а естественное воспроизводство флоры и фауны сохраняется.

Другим условием является хозяйственная функция водоема. Для рек и водохранилищ питьевого и культурно-бытового водопользования ставятся более жесткие ограничения сброса очищенных стоков. Для поверхностных водоемов рыбохозяйственного значения ограничения не такие жесткие.

Третье условие — это относительное соотношение объемов сбросов к объему природной воды. Чем большую ценность для биосферы и жологического равновесия представляет водоем, тем меньше должно быть это соотношение.

В результате очистки помимо очищенной и осветленной воды образуется большое количество осадка, состоящего из твердых обильно увлажненных веществ. В сыром состоянии осадок является экологически опасным, так как насыщен бактериями. Для уменьшения органических веществ осадок подвергают воздействию аэробных микроорганизмов. Обеспечивают сбраживание в соответствующих сооружениях. К таким сооружениям относят септики, отстойники и метатенки. Они представляют собой устройства биохимической очистки осадка.

Септики и отстойники выполняют две функции: выделения из сточных вод нерастворяемых веществ путем одновременного отстаивания и сбраживания образующегося осадка. Метатенки предназначены только для сбраживания. Тогда для уменьшения влажности осадка применяют иловые пруды и вакуум-фильтры — установки для механического обезвоживания.

Хорошо очищенный осадок органического происхождения исполь- зуют в сельском хозяйстве как удобрение. Основным условием такой утилизации является проверка на вредные примеси типа тяжелых металлов и других канцерогенных веществ. В некоторых случаях осадок применяют в качестве топлива.

В последнее время ученые ведут исследования, направленные на более широкое применение твердых осадков, остающихся в результате очистки сточных вод. Проводят опыты получения кормовых добавок для скота и полезного для промышленности вторичного сырья. Такие решения могут смягчить экологическую обстановку на урбанизированных территориях.