Сточные воды и их очистка

Установки, работающие по методу полного окисления. Они предназначены для полной биологической очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод. Полное окисление органических загрязнений протекает в три фазы.

В первой фазе наличия большого количества органических веществ в сточной жидкости обеспечивает быстрое размножение микроорганизмов с непрерывным прогрессированием общего их количества.

Во второй фазе нагрузка по органическим загрязнениям на активный значительно ниже и из-за недостаточного количества этих загрязнений размножение микроорганизмов несколько сдерживается. Устанавливается определенное соотношение между количеством поступивших органических веществ и приростом ила.

В третьей фазе размножение микроорганизмов активного ила замедляется из-за недостатка органических загрязнений. Ил как бы находится в «голодном» состоянии. Это заставляет микроорганизмы активного ила использовать не только органические вещества поступившие со сточными водами, но и большую часть органических веществ отмерших микроорганизмов, т.е. минерализовать органическую часть самого активного ила. В результате полного окисления органических загрязнений прирост активного ила настолько мал, что его можно удалять из сооружений через 1-4 месяца.

Так же, существуют и другие методы биологической очистки сточных вод. В данном реферате рассмотрены лишь основные.

6. Химические и физико-химические методы очистки

Играют значительную роль при обработке производственных сточных вод. Они применяются как самостоятельные, так и в сочетании с механическими и биологическими методами. К ним относятся:

Тепловой способ. Кипячение воды в течение 12-20 мин убивает все неспорообразующие микроорганизмы. Для уничтожения спор применяют нагрев воды до 1200 С° под давлением или дробную стерилизацию воды - ее кипятят в течение 15 мин, охлаждают до 350 С°, выдерживают при этой температуре 2 ч. для прорастания спор и снова нагревают до кипения.

Действие ультрафиолетового излучения. Вода, длительное время находящаяся на солнечном свету, освобождается от патогенных микроорганизмов. Облучение воды ультрафиолетовыми лучами хорошо обеззараживает воду, свободную от взвешенных и коллоидных примесей.

Действие ионизирующего излучения. Облучение воды рентгеновскими лучами, г- и в- излучателями обеззараживает воду.

Действие ультразвуковых колебаний убивает большинство микроорганизмов. Интенсивность ультразвукового излучения должна быть не менее 2 вт/см² при продолжительности озвучивания не менее 5 мин.

Обеззараживание воды фильтрованием. В качестве обеззараживающих используют так называемые ультрафильтры из микропористой керамики или фарфора фильтры с асбестоцеллюлозными фильтрующими пластинами, мембранные ультрафильтры и др.

Обеззараживание воды озоном. Это наиболее эффективный метод обеззараживания воды. Однако он весьма дорог.

Обеззараживание воды с помощью бактерицидного излучения.

Обеззараживание воды бактерицидным излучением может производиться только тогда, когда подлежащая обеззараживанию вода обладает малой цветностью и не содержит коллоидных и взвешенных веществ, поглощающих и рассеивающих ультрафиолетовые лучи.

Нейтрализация применяется для обработки производственных сточных вод многих отраслей промышленности, содержащих щелочи и кислоты. Нейтрализация сточных вод осуществляется с целью предупреждения коррозии материалов водоотводящих сетей и очистных сооружений, нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и водоема.

Заключение

Тем не менее, не смотря на обширные методы и технологии по очистки сточных вод для разного рода объектов, проблема их загрязнения стоит остро. Обратимся к данным «Русского географического общества»

В России в настоящее время в поверхностные водо?мы ежегодно сбрасывается более 70 куб.км сточных вод, или 70% от 100 куб.км всей воды, используемой для хозяйственных и бытовых целей (остальное - в основном, вода, используемая для полива в сельском хозяйстве). Из этих 70 куб.км. 30%, или 21 куб. км, не очищены или недостаточно очищены. Большая часть стоков приходится, чаще всего, на городские водохозяйственные комплексы.

Министерство природных ресурсов России приводит данные по объ?му загрязн?нных сточных вод в ряде областей России (таблица 1).

Таблица 1 - сброс сточных вод в некоторых областях России, 2009

Из таблицы видно, что лидерами по загрязнению являются, что вполне ожидаемо, наиболее насел?нные и промышленно развитые регионы.

Только на Москву приходится почти 8% загрязн?нных сточных вод, также выделяются промышленно развитые регионы Сибири, Урала, Поволжья и Московская область.

Не смотря на комплексы по очистки воды в этих регионах, сама вода способна к естественному самоочищению, происходящему за сч?т микроорганизмов, поглощающих загрязняющие вещества. В то же время, чрезмерные объ?мы загрязн?нных стоков могут стимулировать рост водных организмов и, как следствие, накопление органических остатков до такой степени, что изъятие кислорода из экосистемы уже не пополняется за сч?т фотосинтеза. В итоге происходит массовая гибель аэробных (нуждающихся в свободном кислороде) живых организмов и размножение анаэробных, разрушающих биомассу с помощью брожения. Водо?м, в результате, теряет способность к самоочищению, превращаясь в зловонное болото антропогенного происхождения.

Сходный эффект вызывает тепловое загрязнение воды, основной источник которого - техническая вода ТЭС, используемая для охлаждения питательной воды замкнутого контура электростанции.

Основными же химическими загрязнителями воды в России остаются:

а) неорганические - поваренная соль, тяж?лые металлы;

б) органические - нефть, нефтепродукты и отходы нефтепереработки, удобрения, навозная жижа и моча, фенолы.

Поваренная соль (NaCl) и другие хлориды - одни из наиболее распростран?нных городских загрязнителей воды, используемые для таяния снега зимой. Чрезмерное засоление водо?мов приводит к гибели пресноводных живых организмов.

Тяж?лые металлы попадают в поверхностные водо?мы из разных источников, прежде всего, при сжигании топлива и в качестве отходов целого ряда производств: металлургического, цементного, лакокрасочного, химического. Наиболее распростран?нные элементы этого ряда: ртуть, медь,

кадмий, свинец, мышьяк, марганец. В высоких концентрациях они становятся токсичными для живых организмов.

Среди отходов нефти и нефтепродуктов, помимо собственно их утечек при добыче, транспортировке и переработке, выделяются полиароматические углеводороды (ПАУ), в частности - бензапирен. ПАУ попадают в поверхностные воды также в результате работы ТЭС.

Удобрения, смываемые с полей, содержат ионы нитратов, аммония, фосфатов (NO₃, NH4, H₂PO₄, HPO₄). Также источники фосфатов - моющие средства. Соединения азота и фосфора содержатся в продуктах сгорания топлива и коммунальных сточных водах. Попадая в водо?мы, они способствуют росту фитопланктона, вызывая так называемое эвтрофирование водо?мов, эффект которой был описан выше - поглощение кислорода с гибелью, в итоге, экосистемы водо?ма и потерей его способности к самоочищению. Кроме того, ряд этих соединений также токсичен.

Сильное загрязнение воды навозной жижей и мочой вед?т к образованию аммиака (NH4), в высоких концентрациях токсичного для большинства живых организмов.

Фенолы - органические соединения, используемые при производстве клеев и пластмасс, также в качестве дезинфицирующего средства; кроме того, мощный источник фенолов - гниющая в воде древесина. Они также способны привести к гибели ряда живых организмов.

Для решения проблемы загрязнения воды, кроме очистки сточных вод, является - сокращение, за сч?т более совершенных технологий, водопотребления в целом и, как следствие - объ?мов загрязнения, а также развитие безотходных технологий.

В целом, очистка может иметь и побочные эффекты. Тем более, опасность того или иного вещества для живых организмов устанавливается, как правило, пут?м наблюдений и опытов. То же можно сказать и о применении различных технологий очистки, которые тоже связаны с попаданием в окружающую среду вещества и энергии в количествах, превышающих фоновый уровень.

Список используемой литературы

1. «Защита водоемов от загрязнения малыми объектами», под ред. А.М. Черняева, Екатеринбург, 1994 г.

2. Юрьев Б.Т. «Очистка сточных вод малых объектов». Рига, Авотс, 1983 г.

3. Лукиных Н.А., Липман Б.Л., Криштул В.П. «Методы доочистки сточных вод». М. Строииздат, 1978 г.

4. Нечаев А.П., Славинский А.С. и другие. «Интенсификация доочистки биологически очищенных сточных вод». Водоснабжение и санитарная техника, 1991г. N12.

5. Е.Э. Боровский. Вода в природе. Дефицит чистой пресной воды. М., «Чистые пруды».

6. С.П. Горшков. Концептуальные основы геоэкологии. М.: Желдориздат, 2001 г.

7. Вода. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). СПб., 1890--1907 гг.

8. Лосев К.С. Вода. -Л.: Гидрометеоиздат, 1989 г. - 272с.

9. Гидробионты в самоочищении вод и биогенной миграции элементов. М.: МАКС-Пресс. 2008. 200 с. Предисловие члена-корр. РАН В. В. Малахова. (Серия: Наука. Образование. Инновации. Выпуск 9). ISBN 978-5-317-02625-7.

10. «О некоторых вопросах поддержания качества воды и е? самоочищения. Водные ресурсы». 2005. т. 32. № 3. С. 337--347.

11. Андреев В.Г. Влияние протонного обменного взаимодействия на строение молекулы воды и прочность водородной связи. Материалы V Международной конференции «Актуальные проблемы науки в России». Кузнецк 2008, т.3 С. 58-62.

Размещено на Allbest.ru