Методи очищення стічних вод

 

У річках й інших водоймищах відбувається природний процес самоочищення води. Проте він протікає поволі. Доки промислово-побутові викиди були незначні, річки самі справлялися з ними. У наше індустріальне століття у зв’язку з різким збільшенням відходів водоймища вже не справляються з таким значним забрудненням. Виникла необхідність знешкоджувати, очищати стічні води й утилізувати їх.

Очищення стічних вод – обробка стічних вод з метою руйнування або видалення з них шкідливих речовин. Звільнення стічних вод від забруднення – складне виробництво. В ньому, як і в будь-якому іншому виробництві, є сировина (стічні води) та готова продукція (очищена вода).

Методи очищення стічних вод можна розділити на механічні, хімічні, фізико-хімічні й біологічні, коли ж вони застосовуються разом, то метод очищення і знешкодження стічних вод називається комбінованим. Застосування того або іншого методу у кожному конкретному випадку визначається характером забруднення і ступенем шкідливості домішок.

Суть механічного методу полягає в тому, що із стічних вод шляхом відстоювання і фільтрації видаляються механічні домішки. Грубодисперсні частинки залежно від розмірів уловлюються ґратами, ситами, пісковловлювачами, септиками, гнойовловлювачами різних конструкцій, а поверхневі забруднення – нафтопастками, бензомасловловлювачами, відстійниками й ін. Механічне очищення дозволяє виділяти з побутових стічних вод до 60-75% нерозчинних домішок, а з промислових – до 95%, багато з яких як цінні домішки використовуються у виробництві.

Хімічний метод полягає в тому, що в стічні води додають різні хімічні реагенти, які вступають в реакцію із забруднювачами й облягають їх у вигляді нерозчинних осадів. Хімічним очищенням досягається зменшення нерозчинних домішок до 95% і розчинних – до 25%.

При фізико-хімічному методі обробки із стічних вод видаляються тонко дисперсні і розчинені неорганічні домішки і руйнуються органічні та речовини, які погано окислюються. Найчастіше з фізико-хімічних методів застосовуються коагуляція, окислення, сорбція, екстракція і т. д. Широке застосування знаходить також електроліз. Він полягає в руйнуванні органічних речовин у стічних водах і витяганні металів, кислот й інших неорганічних речовин. Електролітичне очищення здійснюється в особливих спорудах – електролізерах. Очищення стічних вод за допомогою електролізу ефективне на свинцевих і мідних підприємствах, в лакофарбовій і деяких інших областях промисловості.

Забруднені стічні води очищають також за допомогою ультразвуку, озону, іонообмінних смол і високого тиску, добре зарекомендувало себе очищення шляхом хлорування.

Серед методів очищення стічних вод велику роль відіграє біологічний метод, оснований на використанні закономірностей біохімічного і фізіологічного самоочищення річок й інших водоймищ. Є декілька типів біологічних пристроїв по очищенню стічних вод: біофільтри, біологічні ставки й аеротенки.

 

 

Одним зі шляхів утилізації виробничих стічних вод є використання їх у сільському господарстві для нестатків зрошення. Природно, стічні води, що мають переважно мінеральні забруднення, застосовувати для зрошення недоцільно, оскільки удобрювальна цінність їх невелика, а зміст у них токсичних чи речовин солей негативно впливає на життєдіяльність ґрунтової мікрофлори. Крім того, ці речовини руйнують структуру ґрунтів. Стічні води, що містять органічні речовини, можуть бути використані для зрошення самостійно, а також разом з побутовими стічними водами після попереднього механічного очищення. Найбільш придатними для зрошення є стічні води деяких виробництв харчової, хімічної і легкої промисловості (цукрові, молочні, крохмальні заводи, бойні і м'ясокомбінати). Доцільне застосування з метою зрошення стічних вод підприємство з виробництва мінеральних добрив, азотної кислоти і т. д.

Стічні води, небезпечні в санітарному відношенні (наприклад, від шкіряних заводів), застосовувати для зрошення забороняється. Води з високою концентрацією органічних забруднень від дріжджових і крохмальних заводів перед використанням необхідно розбавляти, а від спиртових заводів – обробляти вапном.

Норми зрошення залежать від багатьох факторів – концентрації стічних вод, виду вирощуваних культур, кліматичних умов, типу ґрунтів. Використання виробничих стічних вод на полях зрошення повинне бути погоджене з органами Державного санітарного нагляду. Основною вимогою до призначеного для зрошення виробничим стічним водам є виключення можливості шкідливого впливу на ґрунт, підземні води, вирощувані культури, а також на здоров'я людей.

Дуже перспективні для зрошення сільськогосподарських культур стічні води крохмальних заводів, що можуть бути використані у всіх грунтово-кліматичних зонах; при цьому найбільшою удобрювальною цінністю володіють стічні води виробництва картопляного крохмалю. За рахунок високого змісту елементів харчування в цих водах підвищується родючість ґрунтів і врожай сільськогосподарських культур.

Меншою удобрювальною здатністю володіють стічні води цукрових заводів. Застосування їх доцільне для зрошення чорноземних ґрунтів.

Становить інтерес також використання спиртової барди, що утвориться при виробництві спиртів на основі рослинної сировини, як добавки в корм для худоби. У цьому зв'язку доцільне розташування тваринницьких ферм у безпосередній близькості від промислового об'єкта.

Ефективним шляхом зниження забруднення виробничих стічних вод є витяг з них коштовних речовин, що попадають у стічні води у виді відходів у процесі виробництва. Зі стічних вод нафтопереробних і нафтовидобувних заводів витягають і утилізують нафта і нафтопродукти; зі стічних вод целюлозно-паперових комбінатів – целюлозне волокно.

Досвід експлуатації систем оборотного водопостачання показує, що повторне використання відпрацьованих вод більш экономічно, чим освоєння нових джерел водопостачання і відповідно зменшує кількість стічних вод, що скидаються у водойми.

 

 

Виробничі стічні води, що випускаються в каналізацію, не повинні:

- порушувати роботу мереж і споруджень;

- містити більш 500 мг/л зважених і спливаючих речовин;

- містити речовини, здатні засмічувати труби каналізаційних чи мереж відкладатися на стінках труб;

- робити дії, що руйнують, на матеріал труб і елементи споруджень каналізації;

- містити пальні домішки і розчинені газоподібні речовини, здатні утворювати вибухонебезпечні суміші в каналізаційних мережах і спорудженнях;

- містити шкідливі речовини в концентраціях, що перешкоджають біологічному очищенню стічних вод чи скиданню їх у водойму (з урахуванням ефективності очищення) ;

- мати температуру вище 400 С.

Виробничі стічні води, що не задовольняють даним вимогам, повинні піддаватися попередньому очищенню.

У результаті проведеної оцінки впливу стічних вод на навколишнє середовище можна зробити наступні висновки:

1. Забруднення атмосфери газами і парами шкідливих речовин відбувається внаслідок утворення в каналізаційних мережах легкозаймистих вибухових сумішей, при випарі шкідливих забруднюючих речовин з поверхні водойм і виділенні неприємних запахів. Забруднення атмосферного повітря знижує продуктивність і плідність домашніх і диких тварин, птахів.

2. Забруднення ґрунтів стічними водами відбувається при впливі агресивних вод на труби внаслідок їхньої корозії і руйнування; а також при аваріях на трубопроводах, у результаті чого стічні води знищують живі організми (рослинність, тварин), негативно впливають на здоров'я людини.

3. Органічні забруднення, що містяться в стічній рідині, можуть загнивати і служать гарним середовищем для розвитку мікроорганізмів, у тому числі патогенних, тобто таких, котрі викликають інфекційні захворювання. Підтримка санітарного благополуччя міст і інших населених пунктів, а також промислових підприємств можливо тільки при своєчасному видаленні з займаної ними території стічних вод з наступним їхнім очищенням і знезаражуванням.

4. Забруднення гідросфери і знищення гідробіонтів обумовлене дефіцитом кисню у водоймах, змістом у промислових стічних водах отрут (пестициди, хв. добрива). Стічні води, потрапляючи у водойму, змінюють фізичні, фізико-хімічні, хімічні властивості води, порушують біологічна рівновага у водоймі і процеси самоочищення, змінюють кількість і якість кормових організмів. Нагромадження стічної рідини на поверхні й у глибині ґрунту, у водоймах викликає забруднення навколишньої місцевості й атмосфери, виключає можливість використання водойм для господарських цілей.

5. До переваг стічних вод варто віднести їхнє використання в сільському господарстві для нестатків зрошення. Найбільш придатними будуть стічні води деяких виробництв харчової, хімічної і легкої промисловості (цукрові, молочні, крохмальні заводи, бойні, м'ясокомбінати), а також підприємство з виробництва мінеральних добрив, азотної кислоти. Крім того, ефективним шляхом зниження забруднення виробничих стічних вод є витяг з них коштовних речовин (нафта і нафтопродукти, целюлозне волокно).

 

 

1. Алексеев С. В., Пивоваров Ю. П. Экология человека (Учебник). – М. : ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2001. – 640 с.

2. Бортук Б. О., Федоров Н. Ф. Канализационные сети. Учеб. пособие для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М. : Стройиздат, 1976. – 272 с.

3. Гидравлика, водоснабжение и канализация: Учебник для вузов / В. И. Калицун, В. С. Кедров, Ю. М. Ласков, П. Ф. Сафонов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Стройиздат, 1980. – 359 с.

4. Иванова Г. Г. Санитарная гидробиология с элементами водной токсикологии. Учебное пособие. Издательство Иркутского университета, 1982. – 80 с.

5. Калицун В. И. Основы водоснабжения и канализации. Учеб. пособие для техникумов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М. : Стройиздат, 1977. – 207 с.

6. Метелев В. В., Канаев А. И., Дзасохова Н. Г. Водная токсикология. М., 1971.