Методы очистки сточных вод. Механический, биологический, химический, дезинфекция

Механический, биологический, химический, дезинфекция.

1. Механическая очистка заключается в извлечении из сточных вод нерастворимых веществ. При этом используются решетки, песколовки, сита, улавливатели, отстойники. При механической очистке сточные воды разделяют только на жидкую и твердую фазы.

2. Химическая очистка состоит в добавлении в сточные воды реагентов, которые вступают в реакцию с загрязняющими веществами, образуя безвредные соединения или вещества, выпадающие в осадок. Разработаны способы химической очистки сточных вод от красителей, цианидов, хроматов, кислот и др. После химической очистки жидкая часть сточных вод обычно содержит еще значительное количество нежелательных компонентов. Для их удаления или обеззараживания загрязненную воду подвергают биологической очистке.

3. Биологическая очистка заключается в использовании естественных или искусственных водоемов, в которых под действием солнца и воздуха в присутствии соответствующих микроорганизмов происходит естественный процесс очистки сточных вод.

Очистка может быть естественная и искусственная. Естественная биологическая очистка сточных вод осуществляется на полях фильтрации, полях орошения, в биологически окислительных прудах и т.д. Для искусственной биологической очистки применяют специальные сооружения. На них при очистке образуется биомасса микроорганизмов-деструкторов (активный ил), который периодически удаляют и обрабатывают. Эти сооружения называются биологическими фильтрами.

Биофильтр состоит из емкости из кирпича или железобетона, фильтрующей загрузки, распределительного устройства, днища с дренажем, через которое отводится очищенная вода. Проходя через фильтрующую загрузку, грязная вода оставляет в ней вследствие адсорбции взвешенные и коллоидные органические вещества, не осевшие в первичных отстойниках. Они образуют биопленку, густо населенную микроорганизмами, которые окисляют органические вещества и получают необходимую для своей жизнедеятельности энергию. Так из сточной воды удаляют органические вещества, а в теле биофильтра увеличивается масса активной биологической пленки. Отработанная и омертвевшая пленка смывается протекающей сточной водой и выносится из емкости.

Для очистки сточных вод используется также и аэрофильтры. В отличие от биофильтров они интенсивно продуваются снизу вверх воздухом и конструктивно оформлены в виде аэротенков.

Аэротенк – это резервуар, в котором для лучшего и непрерывного контакта постоянно перемешивается с помощью сжатого воздуха или специальных приспособлений смесь активного ила и очищаемой сточной жидкости.

Активный ил представляет собой массу микроорганизмов, образуется при аэрировании сточных вод. Он состоит из бактерий и простейших водорослей, способных эффективно сорбировать, окислять и разрушать органические вещества сточной жидкости до простейших соединений, используемых клетками для жизнедеятельности и интенсивного развития.

Показателем интенсивности аэробного окисления органических веществ и степени очистки сточных вод служит показатель биохимического потребления кислорода (БПК), растворенного в воде. В чистых районах морей или водоемов БПК не превышает 2-5 (мг кислорода)/л. В загрязненных – БПК достигает 50 (мг кислорода)/л. Когда бактерии минерализуют почти все органические примеси БПК резко падает. БПК определяют через временные интервалы, например через 5, 10, 20 суток, поэтому соответственно употребляют БПК5, БПК10, БПК20. Показатель БПК – основной критерий качества воды. Согласно правилам вода хозяйственно-питьевого назначения должна иметь БПК при 20 градусах Цельсия не больше 3 (мг кислорода)/л, а для спорта, отдыха и купания не больше 6 (мг кислорода)/л.

Для оценки качества природных вод или степени очистки воды от загрязнения применяют показатель химического потребления кислорода (ХПК).

Безотходные технологии

Это самое радикальное решение проблемы охраны вод от загрязнений. Под безотходными технологиями понимают комплекс мероприятий, сокращающих до минимума количество примесей в сточных водах. Безотходные технологии развиваются в нескольких направлениях:

1. Создание бессточных технологических систем и водооборотных циклов.

2. Разработка и внедрение систем утилизации отходов производства и потребление их как вторичных материальных ресурсов; это исключает их попадание в водную среду.

3. Создание принципиально новых процессов получения традиционных видов продукции.

Примером предприятия с безотходным технологическим процессом может служить Усть-Каменогорский свинцово-цинковый комбинат.

Загрязнение почв

Наиболее активный и экологически значимый загрязнитель почв – пестициды – химические средства защиты растений и животных от различных вредителей и болезней.

В мире в среднем на 1 Га вносится 300 г химических средств защиты. В зависимости от объекта воздействия пестициды делятся на следующие группы:

1. Гербициды – для уничтожения сорной растительности;

2. Инсектициды – для уничтожения вредных насекомых;

3. Зооциды – для борьбы с грызунами;

4. Фунгициды – для борьбы с возбудителями грибковых заболеваний растений;

5. Бактерициды – для борьбы с бактериальными возбудителями болезней растений;

6. Лимациды – для борьбы с моллюсками;

7. Дефолианты – для удаления листьев;

8. Десиканты – для высушивания листьев на корню;

9. Дефлоранты – для удаления излишних цветков и завязей;

10. Ретарданты – регуляторы роста растений;

11. Репеллянты – для отпугивания насекомых, грызунов и других животных;

12. Аттрактанты – для привлечения насекомых с последующим их уничтожением.

Для некоторых видов химических веществ установлены ПДК в почве, мг/кг почвы.

Для оценки токсичности пестицидов принято пользоваться средней смертельной дозой (ЛД_50), вызывающей гибель 50% подопытных животных при поступлении препарата в организм. В зависимости от величины ЛД_50 пестициды, поступающие в кишечный тракт, делятся на:

1. Сильнодействующие – ЛД_50 <= 50 мг/кг веса;

2. Высокотоксичные – ЛД_50 = 50 – 200 мг/кг веса;

3. Среднетоксичные – ЛД_50 = 200 – 1000 мг/кг веса;

4. Малотоксичные – ЛД_50 = > 1000 мг/кг веса. Неумеренное применение пестицидов негативно влияет на качество почвы. Остатки пестицидов поступают в виде примесей в естественные воды, включаются в пищевые цепи, попадают в продукты питания и оказываются очень вредными для человека.