Види забруднення стічних вод: методи їх очищення

Найціннішим природним ресурсом є вода. У процесах обміну речовин вона відіграє виняткову роль. Здоровя людини безпосередньо залежить від якості споживаної ним води. Тому так важливо розробляти технологічні процеси, що зводять до мінімуму види забруднення стічних вод.

У Росії понад 100 тис. Річок, їх річний стік становить 4700 км³. Аналіз водних ресурсів показує, що в даний час зростає загроза виснаження і вода може стати дефіцитом. Сьогодні недолік в прісній воді відчувають вже близько 60% населення земної кулі.

Причиною зростаючого дефіциту прісної води є зростання народонаселення, а також нерегульована вирубка лісових масивів і забруднення водойм через нерозумного ставлення до охорони водних ресурсів. Підраховано, що нестача прісної води буде проходити випробування вже в цьому столітті. Тому дуже важливо приділяти увагу комплексному, економного використання водних ресурсів.

Особливо сильний вплив на недолік прісної води надають стоки промислових підприємств, сільського господарства, комунальні господарства. Невелике місто, споживаючи щодоби 600 м³ чистої води, дає 500 м³ стоків.

Дефіцит прісної води викликаний не її безповоротним споживанням, а все більш зростаючим забрудненням водойм промисловими і побутовими стоками. Сильно забрудненими є стоки від нафтохімічної, металургійної, нафтопереробної, хімічної, целюлозно-паперової, харчової промисловості. Величезної шкоди приносить неправильне застосування пестицидів і добрив в сільському господарстві.

Стічні води різноманітні за своїм складом, який залежить від виду забруднень, які в неї надходять. Дуже шкідливими є стоки хімічної промисловості, збагачувальних і гірничодобувних підприємств.

Скидання стічних вод з високою температурою, наприклад, з теплових електростанцій, призводить до накопичення органічних речовин і порушує біоритм водойми.

Важко очищаються стічні води від синтетичних поверхнево-активних речовин, які містяться в миючих засобах. Іноді вони навіть присутні в питній воді. ПАР в значно мірою погіршують здатність водойм до самоочищення. Вони надходять у водойми як стоків від пралень, лазень, від підприємств-виробників миючих засобів. ПАР і CMC застосовуються також для інтенсифікації виробництв на підприємствах легкої промисловості, при збагаченні руд, при поділі продуктів в хімічній промисловості.

Величезної шкоди водоймам завдають пестициди, що надходять в них разом з талими і дощовими водами при обробці полів, а також разом з водами бавовняних і рисових плантацій.

Небезпечним для життя і здоровя людей є радіоактивне забруднення. Це явище спостерігається при випробуванні ядерної зброї під водою, при порушеннях режиму очищення уранової руди, а також при переробці ядерного пального.

Види забруднень стічних вод

В основному всі стоки містять 3 виду забруднень:

• Мінеральні. До них відносяться пісок, рудні і глинисті включення, розчини мінеральних солей, лугів і кислот;
• Рослинні. До них відносяться залишки плодів і клейові речовини тваринного походження. У них основним хімічною речовиною є вуглець;
• Біологічні і бактеріальні. Це стічні води боєнь, комунального господарства, біофабрик. У своєму складі вони містять мікроорганізми і цвілеві грибки.

Види стічних вод

Розрізняють такі види стічних вод:

промислові стоки

Їх можна поділити на:

• Забруднені. Забруднення відбувається вищевказаним шляхом;
• Умовно-чисті. До них відносяться, наприклад, води для охолодження теплових машин;
• Господарські та побутові стічні води. До них відносяться стоки від громадських будівель, лікарень, кухонь, їдалень;
• Сільськогосподарські стоки. У своєму складі вони у великій кількості містять хімічні добрива і отрутохімікати;
• Атмосферні стоки. Вони утворюються при стікання з промислових майданчиків при таненні снігу і дощах.

Поверхневі і підземні води

Для них характерні такі види забруднень:

• Механічне забруднення. В основному це властиво поверхневим видам забруднення. До них відноситься підвищений вміст механічних домішок;
• Хімічне забруднення. Воно характеризується наявністю у воді неорганічних і органічних речовин нетоксичного і токсичного характеру;
• Біологічне і бактеріологічне. У воді присутні патогенні мікроорганізми, гриби і дрібні водорості.
• Радіоактивне. У воді присутні радіоактивні речовини;
• Теплове. Цей вид забруднення спостерігається при спуску у водойми вод з атомних і теплових електростанцій з підвищеною температурою.

Основним джерелом забруднення водойм є погано очищені стоки комунальних та промислових підприємств. Забруднюючі речовини якісно змінюють склад води. Це проявляється в зміні її фізичних властивостей, зявляється неприємний запах, присмак, в ній зявляються шкідливі речовини, які або плавають на поверхні водойм, або відкладаються на дні.

хімічне забруднення

Кількісний та якісний склад всіх забруднень різноманітний. Але все хімічні забруднення можна розділити на дві групи:

• До першої відносяться забруднення, що містять неорганічні домішки. До них можна віднести стоки сульфатних, содових заводів, збагачувальних фабрик. У своєму складі вони у великій кількості містять іони важких металів, лугу і кислоти. Вони змінюють якісний склад води.
• До другої групи належать стоки нафтопереробних, нафтохімічних заводів, підприємств органічного синтезу, коксохімічні виробництв. У стічних водах у великій кількості містяться феноли, альдегіди, смоли, аміак, нафтопродукти. Їхній шкідливий вплив полягає в тому, що погіршуються органолептичні показники води, зменшується вміст у ній кисню, підвищується біохімічна потреба в ньому.

В даний час основним забруднювачем водойм є нафта і нафтопродукти. При попаданні в воду вони створюють на його поверхні плівку, на дно осідають важкі фракції. Смак, забарвлення, вязкість, поверхневий натяг змінюється. Вода набуває токсичні властивості і становить загрозу для людини і тварин.

У стічних водах нафтохімічних підприємств міститься фенол. При попаданні його в водойми різко знижується біологічні процеси, що протікають в них, порушується процес самоочищення води. У воді присутня запах карболки.

Згубно впливають на життя водойм підприємства целюлозно-паперової промисловості. Деревна маса окислюється, відбувається значне споживання кисню і, як наслідок цього, гинуть мальки і дорослі риби. Нерозчинні речовини і волокна погіршують фізико-хімічні властивості води. Шкідливий вплив на водойми надають молевие сплави. З кори і гниючої деревини в воду виділяються дубильні речовини. Смола поглинає кисень, що призводить до загибелі риб. Крім цього, молевие сплави засмічують річки і забивають їх дно. При цьому риби позбавляються нерестовищ і місць годування.

Радіоактивне забруднення

Радіоактивними відходами забруднюють атомні електростанції. Радіоактивні забруднювачі концентруються малими планктонними організмами і рибою. Потім по ланцюжку передаються і іншим організмам. Якщо стічні води мають підвищену радіоактивність (100 кюрі / л), то потрібно проводити їх поховання в підземних безстічних водоймах і спеціальних резервуарах.

біологічне забруднення

У світі зростає чисельність населення, розширюються старі і ростуть нові міста, що веде до збільшення стоків у внутрішні водойми. Побутові стоки є джерелом забруднення річок та озер гельмінтами і хвороботворними бактеріями.

Стічні води містять 60% речовин органічної природи. До них відносяться і біологічні забруднення в медико-санітарних водах, комунально-побутових водах і відходах вовномийних і шкіряних підприємств.

При очищенні стоків найбільші труднощі викликають органічні домішки. При загнивання вони отруюють грунт, повітря і воду. Стічні води необхідно виводити за межі міст і минерализовать органічні речовини. Сумарний обсяг мікроорганізмів в стоках становить близько 1 м³ на 100 м³ стічних вод. Серед бактерій і різних мікроорганізмів є і патогенні, наприклад, збудники холери, черевного тифу, дизентерії та інших захворювань. Велика частина стоків є потенційно небезпечними для людини і тварин. Для того щоб водойми не забруднює шкідливими речовинами, стічні води необхідно очищати. Часткове очищення відбувається і в самому водоймі. Ступінь очищення стоків визначається спеціальним розрахунком і узгоджується з органами рибного і санітарного нагляду.

теплове забруднення

Якщо у водойми спускають нагріті води теплових електростанцій, то це викликає їх потепління. У теплій воді міститься менше кисню, термічний режим різко змінюється. Це чинить негативний вплив на флору і фауну водойми. У ньому починають розвиватися синьо-зелені водорості, що згубно впливає на чисельність мешканців водойм.

Сьогодні особливо гостро стоїть завдання захисту водних ресурсів від забруднення і виснаження і раціональне їх використання. Одним з напрямків робіт з охорони водних ресурсів є застосування безстічних циклів водопостачання. У цьому випадку стічні води скидати не потрібно, вони багаторазово можуть використовуватися в технологічних процесах. Безстічні цикли дозволять ліквідувати скидання вод.

Істотно знизити ступінь забрудненості стічних вод дозволить виділення з них цінних домішок. Якщо вода використовується для охолодження системи, то слід розглянути повітряне охолодження, що дозволить на 80% скоротити загальні витрати води. У звязку з цим дуже важливо розробляти нове обладнання, що використовує мінімум води для охолодження.

На підвищення виру істотно впливає впровадження методів очищення стоків з високою ефективністю, наприклад, фізико-хімічних, де застосування реагентів є найефективнішим. Активне впровадження фізико-хімічного методу разом з біохімічним очищенням дозволяє в значній мірі вирішити проблеми очищення стічних вод. Найближчим часом планується проводити очистку стічних вод мембранними методами.

Методи очищення стоків

Методи очищення стоків поділяють на:

• механічні;
• хімічні;
• Фізико-хімічні;
• біологічні;
• Термічні.

Всі способи очищення стоків можна розділити на деструктивні і рекупераціонние. Останні передбачають вилучення цінних речовин зі стічних вод для подальшої їх переробки. У деструктивних методах все речовини, що забруднюють стоки, піддаються руйнуванню. А продукти їх руйнування видаляються з води у вигляді осаду або газів.

Виділяються наступні методи очищення стоків:

• Очищення від емульгованих і суспендованих домішок. Для цього грубі домішки відокремлюють відстоюванням, фільтрацією і проціджування, флотацией і відцентровим відстоюванням. Дрібнодисперсні речовини відділяють шляхом флокуляції, електрофлотаціі і електрокоагуляції;
• Очищення від домішок, розчинених в стоках. Для цього використовується іонний обмін, дистиляція, зворотний осмос, заморожування, електродіаліз, методи очищення із застосуванням хімічних реагентів;
• Очищення від органічних домішок;
• Регенеративні методи: ректифікація, освітлення, ультрафільтрація, зворотний осмос.
• Деструктивні: парофазного, Жидкофазное, електрохімічне, радіаційне окислення;
• Очищення від газів: реагентні методи, нагрів, отдувка.

На практиці застосовується три методи очищення всіх стоків. Перший застосовується вже давно і вважається найбільш економічним. Стічні води скидаються в крупні водотоки, де відбувається їх розведення, аерація і нейтралізація природним способом. В даний час цей спосіб показав свою неефективність.

Другий метод полягає у видаленні органічних речовин і твердих забруднювачів шляхом механічної, біологічної та хімічної очистки. Найчастіше цей метод використовують на комунальних очисних станціях.

Третій метод передбачає скорочення обсягу стічних вод шляхом зміни технологічних процесів.

Незважаючи на те, що багато підприємств намагаються зробити свої цикли замкнутими, все ж найрадикальнішим вирішенням проблеми очищення стоків є будівництво найсучасніших очисних споруд. У таких спорудах на першому етапі передбачена механічна чистка. На шляху руху стоків встановлюється сито або грати, за допомогою якої відбувається уловлювання зважених часток і плаваючих предметів. Пісок та інші неорганічні речовини осідають в песколовках. Нафтоуловлювачі і жироловки вловлюють нафтопродукти і жири. Пухкі частинки уловлюються після осадження їх за допомогою хімічних коагулянтів.

На другому етапі відбувається очищення біологічними методами. Анаеробні бактерії розкладають зважену і розчинену органіку. Стоки пропускають через різні фільтри: піщані, гравійні, керамзитові і фільтри з синтетичних полімерів. У відстійниках утворюється активний мул.

Третинна очистка сприяє видаленню залишилися забруднювачів. На цьому етапі видаляються пестициди і фосфати шляхом фільтрації через деревне вугілля або при додаванні коагулянтів.

Види і склад забруднень стічних вод надзвичайно різноманітні. Але дбайливе витрачання водних ресурсів і їх охорона є одним з основних ланок у комплексних заходах з охорони природи.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!