Процессы самоочищения в водоёмах

Поступающие в водоем загрязнения вызывают в нем нарушение естественного равновесия. Способность водоема противостоять, освобождаться от вносимых загрязн-й и составляет сущность процесса самоочищения. В водоеме протекают и чисто химические реакции нейтрализации, гидролиза, окисления. Самоочищение от ионов тяжелых металлов происходит за счет ряда процессов: соосаждения с гидроксидами некот. металлов, сорбции ионов органич. коллоидами, образования сложных металлоорг-х комплексов с гуминовыми кисло-тами. Доля участия каждого из этих процессов в удалении тяжелых металлов зависит от рН, окисл.-восст-ых условий в водоеме, концентрации металлов. В результате вода освобождается от тяжелых металлов, а в донных отложениях происходит их накопление. Изменение окисл.-восст-ых условий в донных осадках может привести к переходу ионов металлов в вод. слой, т.е. к вторичному загрязнению воды. Минерализация орг-х загрязнений происходит за счет биохим-х процессов, протекающих с уч. разнообр. Гидроби-онтов. Биохим-е превращения осущ-ся как в водной среде, так и в донных отложениях. Главенств-ю роль в окислении раствор-х орг-х в-в играют бактерии. Поступление в водоем орг-х загрязнений вызывает в нем бурное развитие сапрофитных бактерий. При этом видовой состав бактерий определяется характером внесенных загрязнений. Постепенное истощение запасов пит. в-в приводит к уменьшению числа бактерий.

Орг. в-а, как внесенные извне, так и образовавшиеся в результ. отмирания фито- и зоопл., частично оседают на дно. В донных отложениях процессы минерализации протекают столь же интенсивно, как и в водном слое, принимают участие бактерии, черви, моллюски, простейшие, личинки насекомых. Эти процессы заметно усиливаются, если присутствуют макрофиты, кот. стимулируют процессы аэробного биохим-го разложения орг-х в-в, выделяя в воду значительные кол-ва кислорода. Также интенсифицируется деятельность многих бактерий (нефтеокисляющих).

В процессах самоочищ. принимает уч. комплекс биоценозов, образованных различ. гидробионтами. Большинство из них принимает уч. и в освобождении от бактер.загрязнений, в т.ч. от патогенных микробов. Механизм разнообразен. Одни поглощают бактерии в кач. питания, др. вызывают лизис клетки, третьи выделяют в среду бактерицидные в-ва.

В водоемах с богатым микронаселением болезнетворные микробы гибнут скорее, чем в водоемах с незначительным кол-вом гидробионтов. Объясняется это действием антагонист-х отношений между бактер. и др. микроорганизмами. Зимой процессы бактер. самоочищения протек. медленнее, патогенная микрофлора сохр-ся дольше.

Очистка сточных вод

Очистка сточных вод — комплекс мероприятий по удалению загрязнений, содержащихся в бытовых и промышленных сточных водах. Обычно осуществляется в КОС установках.

Механический этап. Производится предварит. очистка поступающих на очист. сооружения сточных вод с целью подготовки их к биол. очистке (задержание нераств. примесей). Сооружения: решётки и сита, песколовки, первич. отстойники, мембран.элементы, септики. Для задержания круп. загрязнений орг. и минерал. происх-я - решётки, для выделения грубодисперсных примесей — сита. Макс. ширина прозоров решётки 16 мм. Отбросы либо дробят и направляют для переработки либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышл. отходов. Затем стоки проходят через песколовки, где происх. осаждение мелких частиц (песок, шлак, бой стекла) под действием силы тяжести, и жироловки, в кот. происх. удаление с поверх-ности воды гидрофобных в-в путём флотации. Песок складируется или используется в дорожных работах. Мембранная технология применяется в комплексе с традиц. способами, для более глубокой очистки стоков и возврат их в производственный цикл. Далее воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных в-в. В резул. мех. очистки удаляется до 60-70 % минер. Загрязне-ний, а биол. потребление кислорода снижается на 30 %. Мех. стадия очистки важна для создания равномер. движения сточных вод, позволяет избежать колебаний объёма стоков.

Биол. очистка предполагает деградацию орг-й составляю-щей сточных вод бактериями и простейшими. Происходит минерализация сточных вод, удаление орг-го азота и фосфо-ра, гл. целью явл. снижение биол. потребление кислорода. Исп-ся аэробные и анаэроб. микроорг-мы. Виды: активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэр. брожение).

Первичные отстойники, куда на этом этапе попадает вода, предназн. для осаждения взвешенной органики. Это железобетонные резервуары глуб. 5 м и диам. 40 и 54 м. В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центр. приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а спец. поплавок сверху сгоняет все более легкие, чем вода, загрязнения, в бункер. Также сущ-т вторая линия радиаль-ных отстойников – илососы - для удаления активного ила со дна вторичных отстойников очист. сооружений.

Физико-химический этап.Для улучшения очистки приме-няются различ. хим. методы: дополн. седиментация фосфора солями Fe и Al, хлорир-е, озонирование, электрофлотация или эвапорация. Дезинфекция сточных вод.Для окончат. обеззараж. сточных вод прим. установки ультрафиол. Облу-чения, + обработка Cl в теч. 30 минут.Cl токсичен, рассматр. др. реагенты(гипохлорит, дезавид и озонирование).