Методы и средства защиты водных объектов от загрязнения сточными водами

В общем виде водоотведение сточных вод проводится по следующей схеме: сточные воды поступают в канализационную сеть -систему трубопроводов, каналов или лотков и сооружений для сбора и отведения сточных вод, откуда направляются непосредственно в водный объект или на станцию очистки сточных вод, а после нее - в водный объект. Станции очистки сточных вод, как правило, в виде комплекса зданий, сооружений и устройств для очистки сточных вод и обработки осадка, могут быть централизованными и локальными.

Городская канализация имеет несколько видов. Если бытовые воды отводятся отдельно от других типов сточных вод (производственных и ливневых), то такая система канализации называется полностью раздельной. Если в единую канализационную сеть поступают бытовые, производственные и ливневые сточные воды, то такая система канализации называется смешанной. Систему канализации целесообразно выбирать с учетом санитарных и экономических факторов.

Однако часто приходится иметь дело с системами канализации, сложившимися на протяжении длительного времени, при различной численности населения, изменяющейся структуре и удельном объеме промышленных объектов. Исправление и переделка уже существующих канализационных систем является очень сложным и дорогостоящим делом.

Выделяют два основных пути очистки сточных вод: разбавление сточных вод и очистка их от загрязнений.

Разбавление представляет собой частичную меру, которая не ликвидирует воздействия сточных вод, а лишь ослабляет его на локальном участке водоема.

Основной путь - очистка сточных вод от загрязнений. Методы очистки производственных и бытовых вод можно подразделить на следующие группы: механические, физико-химические, химические, биологические, термические

Механические: Отстаивание. Процеживание. Фильтрование. Центрифугирование.

Физико-химические: Коагуляция. Флотация. Ионный обмен. Экстракция. Сорбция. Дистилляция. Дезодорация. Обратный осмос и др.

Химические: Нейтрализация. Аэрация. Барбатирование. Озонирование. Хлорирование.

Биологические: Биологическое разложение. Биохимическое окисление

Обеспечение качества питьевой воды. На обеспечение высокого качества питьевой воды во многих странах тратятся очень большие суммы. По некоторым данным, в США 48% всех расходов на охрану окружающей среды направлены на обеспечение качества воды (на охрану воздуха тратится до 35%, на ликвидацию твердых отходов - 15%, и эта сумма ежегодно достигает до 100 млрд. долл.

Снабжение населения водой осуществляется по схеме, показанной на рис. 2.2.. Основным элементом водоснабжения является очистка воды.

Вредные примеси, которые встречаются в воде, обычно подразделяют на три категории.

К первой относят неорганические химические вещества, в первую очередь такие, как арсенатионы, нитрат-ионы, ионы фтора (в избыточных концентрациях), а также другие вещества, способные неблагоприятно влиять на здоровье человека (например, тяжелые металлы).

Ко второй относят органические химические соединения, которые могут присутствовать в воде в растворенном виде и обладать канцерогенными свойствами (например, пестициды). К третьей относят микроорганизмы, вызывающие различные заболевания, такие как тиф, холера, полиомиелит и др.

Рис.2.1 Схема снабжения населения питьевой водой

Основные элементы очистки воды:

введение сульфата меди и последующая аэрация для удаления неприятных вкуса и запаха;

первое хлорирование для удаления болезнетворных микроорганизмов

коагуляция и осаждение загрязнений из воды;

фильтрование для удаления болезнетворных микроорганизмов;

заключительное хлорирование для завершения уничтожения микроорганизмов.

Вместе с тем, придя к потребителю, водопроводная вода теряет свое качество из-за коррозии металлических труб, а также из-за застоя в водопроводной сети. Поэтому во многих странах широко применяют доочистку воды с помощью бытовых фильтров коллективного или индивидуального пользования. Так, в США ими пользуются более четверти населения, в Израиле - более 40%. .

В заключение следует отметить, что дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой, что заставляет ученых мира искать эффективные меры ее решения. В настоящее время выявилось три направления в решении этой проблемы:

вовлечение в водооборот новых источников пресных вод;

экономическое улучшение состояния водных объектов;

изоляция антропогенного водного цикла от природного.

В ряде стран мира берется курс на использование основных источников пресной воды, снежно-ледового покрова и айсбергов.

Для стабилизации и последующего улучшения экологической обстановки необходимо сократить удельное водопотребление во всех отраслях народного хозяйства, резко уменьшить поступление загрязняющих веществ в природную среду и ввести строгую регламентацию применения средств химизации в сельском хозяйстве.