Домашните и промишлени отпадни води рано или късно попадат в реки и езера, които причиняват смъртта на живи организми, както и бактерии, които използват органични остатъци. Този проблем е актуален в глобален мащаб. Прословутото тихоокеанско боклучно място съдържа повече от 350 милиона тона боклук - пластмаса, смола, стъкло, които са попаднали там, заедно с течения от населени брегове. Непрекъснато нараства и представлява заплаха за живота на всички морски обитатели.
Спешност на проблема
Отпадните води могат да бъдат разделени на битови и промишлени. Домакинството - това е резултат от човешки дейности, продукти от неговото съществуване. Те включват предимно канализация. Когато попадне във водата, мръсните канали намаляват количеството на кислорода, допринасят за размножаването на инфекцията, паразитите. Яденето на такава вода е изключително опасно.
Нивото на пречистване на отпадните води зависи от качеството на оборудването, което масово филтрира и дезинфекцира течността, връщайки я във водни обекти или обратно към водоснабдителната система на града.
Промишлените отпадъци също са опасни. Те включват:
- отпадъчни води от предприятия, наситени с токсини;
- отпадни води след селскостопански работи, съдържащи фосфати, нитрати и други минерали;
- отпадъчни води с неорганични отпадъци - пясък, почвени частици, соли на тежки метали.
Индустриалната течност е условно разделена:
- според степента на токсични ефекти;
- концентрации на опасни вещества;
- киселинност;
- състав.
Веществата се делят на консервативни и неконсервативни. Първите не реагират с други компоненти, не образуват нови химически връзки. Те се отстраняват трудно - това са соли на тежки метали, радиоактивни елементи, феноли и пестициди. Тези вещества практически не се разлагат. Неконсервативните компоненти на мръсната вода могат да бъдат обработвани с течение на времето по биологичния метод - анаеробни бактерии - това са органични остатъци.
Има много начини за пречистване на отпадни води. В зависимост от това какво трябва да се извади от водата, се използват определени технологии. Например, за почистване на домашната канализация е достатъчно да се изгради двукамерен резервоар и да се пуснат анаеробни микроорганизми. В този случай водата се почиства със 70% и отива в земята, където процесът на утаяване на суспендираните частици и органични вещества продължава.
Етапи на почистване
За да може безопасно да се оттичат каналите в естествени резервоари, той се подлага на четири вида обработка в следната последователност:
- механичен На този етап настъпва разделянето на неразтворими остатъци и твърди частици. Използват се различни решетки, паравани, филтри, пясъчни капани, мазнини. Ширината на отворите в скарата е максимум 1,5 см. Механичното пречистване на отпадни води също има няколко етапа. След решетката изтичащите вещества попадат в пясъчния капак, където се утаяват фини твърди частици, главно пясък. Следващият етап е капана за мазнини. Мазнините са по-леки от водата, затова се събира на повърхността, откъдето влиза в специален резервоар и се отстранява.
- Биологичният вид лечение включва използването на различни микроорганизми, земни червеи. Те са в състояние да използват разтворима органична материя и да я превърнат в безопасно вещество. Използват се аеробни и анаеробни бактерии. Някои работят в присъствието на кислород, докато други не се нуждаят от него. По време на анаеробната ферментация се отделя метан - горим газ, който след постъпване в биореактора се пречиства и използва за битови или промишлени нужди.
- Физикохимичен етап.Тук отстраняването на суспендираните частици става, главно чрез залепването им в по-големи - коагулация. Има много методи - флотация, центрофуга, изпаряване, сорбенти, аериране (окисляване) и други. Физико-химичните методи за пречистване на отпадни води ви позволяват да премахнете всички разтворими фино диспергирани вещества от течността. Резултатът е промишлена вода, готова за изпращане до вода. Пиенето на такава течност не се препоръчва.
- Дезинфекцията е последният етап. Най-често срещаните методи са ултравиолетово облъчване, озониране и хлориране.
В Русия основният метод за дезинфекция е 30-минутно излагане на хлор. В Европа този метод отдавна е забранен. След пречистване теоретично е възможно да се пие вода, но е по-добре да се използва допълнително лечение: филтрация у дома или кипене.
Отпадъчна вода
В някои случаи отпадните води не се пречистват, а се изхвърлят. За това се използва методът на пожар - евтин и универсален, при който мръсни отпадни води попадат в запалена факла. Водата се изпарява и твърдите частици изгарят. Това образува вода и въглероден диоксид. Недостатъкът на този метод е, че той изразходва допълнителни горивни ресурси.
Изхвърлете отпадъчните води по химичния метод, като постигнете валежи, след което се използват други химикали и утайката се разгражда на прости компоненти. Този метод се използва за пречистване на водата при производството на синтетични полимери.
Норми за пречистване на вода
Според закона, преди отработената течност да попадне във водни тела, тя трябва да бъде идентифицирана за наличието на вредни вещества. За това се измерва прогнозното приемливо ниво на замърсяване, задават се изисквания по начина, по който трябва да се почиства течността.
Разглеждан:
- екологична тежест;
- допустими параметри на замърсяване;
- количество отпадни води;
- честота на изпускания във водни обекти.
Капацитетът на пречиствателната станция трябва да съответства на обема на произведените отпадъчни води.
Основни методи
Системата за пречистване на отпадни води трябва да работи цялостно, за да премахне напълно всички вредни и токсични вещества. Използването на който и да е един метод не дава сто процентов резултат.
Анаеробно биолечение
То се осъществява с помощта на бактерии, които получават енергия без използването на кислород. Това е най-рентабилният вариант, който ви позволява да доведете нивото на пречистване на отпадъчните води до 90%.
Най-ефективната система в битовите канализационни системи, при която фекалната маса се зауства. Анаеробни микроорганизми се добавят от концентрати, които могат да бъдат закупени в магазина. В същото време е възможно да се оборудва приемането на газ метан, който се отделя по време на обработката на органични вещества. Биореакторът е допълнителен плюс на метода. За да получите чист газ, способен да изгори, той трябва да бъде почистен от влага и въглероден диоксид.
Такива сложни инсталации се използват в домакинства, където се отглеждат животни и птици. С големи количества суровини биореакторът се изплаща в рамките на една година, като се има предвид, че собствениците използват газ и продават органичен тор.
Складирането, където падат първичните отпадни води, се нарича дигестер. На дъното се активира утайка, която представлява гранули - общност от бактерии. Микроорганизмите се размножават бавно, затова е важно да се поддържат оптимални условия за тяхното оцеляване. Температурата трябва да бъде в рамките на 30 градуса. В процеса става необходимо да се изпомпва част от микроорганизмите. Това става ръчно или с помощта на машина за изхвърляне. Веществото е безопасно - може да се използва за хранене на добитък или като тор на площадката, тъй като съдържа голямо количество минерали.
Недостатъкът на анаеробното почистване е ниската скорост на процесите и необходимостта от допълнителни мерки за отстраняване на органичните компоненти.Оборудването е скъпо, бактериите изискват постоянно наблюдение на температурата на околната среда.
Аеробни методи за пречистване на отпадни води
За да продължат почистването, отпадъчните води от дизела се изпращат в резервоара за аерация, в който аеробните бактерии продължават да работят. Тук процесът е по-бърз. Микроорганизмите се размножават по-активно поради наличието на кислород.
Желателно е анаеробните и аеробните методи да се използват заедно, тъй като аеробът завършва процеса на биологично лечение.
Оборудването представлява отворен контейнер - най-често правоъгълна стоманобетонна конструкция, в която се получава течност, предварително пречистена от твърда органичност. За увеличаване на бактериалната популация е необходимо да се увеличи концентрацията на кислород, което изисква инсталирането на допълнително оборудване.
Има определени изисквания за количествения състав на бактериите. Например, най-простите организми се хранят с бактерии, елиминирайки стари клетки и много обрасли определени популации.
Минус монтаж - висока цена. Необходимо е също да се намери подходящо място за инсталиране на двата резервоара.
Химически и физико-химични методи
Химическите методи най-често се комбинират с механични методи, тъй като поотделно те не дават желаната степен на пречистване. Използват се лекарства, които неутрализират вредните вещества или ги окисляват до безопасни съединения, които след това се улавят от механични филтри или устройства.
Ако отпадъчните води са наситени с киселинни компоненти, те добавят алкални вещества - вар, хидроксиди, сода. Ако идват алкални основни течности, тогава те използват киселини - сярна или солна. Резултатът е утаяване под формата на соли. PH метър се използва за контрол на киселинността.
Озонирането е метод за химическо пречистване, чиято същност е в окисляването на органичните вещества. Процесът е бърз - за кратък период от време можете да почиствате големи маси от вода.
Недостатъкът на метода е, че преди озонирането е необходимо да се пречистят твърди големи примеси, което обикновено се прави в дигестери и аерационни резервоари. Енергийните разходи за тази технология и реагентите, които са предназначени за определени йони, например желязо или манган, също са високи.
Физико-химичните методи се използват, когато в предварително пречистена течност присъстват не само разтворими, но и суспендирани частици. Основните от тях са:
- Флотация - пневматична, налягане, механична, електрическа. В резултат на взаимодействието на въздушни мехурчета и суспендирани частици възникват флотационни комплекси, които плават на повърхността под формата на пяна и се отстраняват чрез следващата стъпка.
- Методът на йонообмен се основава на замяната на някои частици с други. Почистването се извършва с йонообменници - вещества като синтетични смоли.
След няколко цикъла на нанасяне, смолата трябва да се регенерира, за да се отстрани замърсеният слой. Използват се различни схеми за почистване, които зависят от вида на замърсяване и концентрацията на вредни вещества.
Механични методи
Пясъчните капани за пречистване на отпадни води отделят течности от твърди неразтворими частици - шлака, стъкло, пясък.
За висококачествено разделяне е необходимо правилно да се регулира скоростта на потока на течността през пясъчния капак, така че частиците да имат време да се утаят на дъното.
Поставяне на пречиствателни съоръжения
За пречиствателни станции са подходящи дори райони с ниско ниво на подземните води, така че течността да може да бъде подложена на окончателна обработка в почвата. В частните домове това е сюжет, скрит от любопитни очи. Желателно е миризмите, които понякога се появяват по време на разлагането на органиката, да не достигат до съседите.
Обикновено оборудването се избира въз основа на характеристиките на обекта и вида на почвата. Например, върху глинестите технически отпадни води се абсорбират слабо, може да възникне застой. Поради това се монтират дренажни комуникации, които премахват течността от площадката чрез тръби.
Съгласно санитарните изисквания, резервоарът за канализация трябва да е на най-малко 50 метра от кладенеца за пиене. Около филтриращия кладенец има филтрационни полета, в радиуса на които не са положени кладенци, предназначени за питейна вода.
Необходимо е да се спазва разстояние от ръба на пътя - най-малко 3 метра. Ако има положен електрически кабел, канализацията се отстранява от него с 1 метър. От газопровода - с 1,5 метра.
