Сточные воды

При вариантном проектировании водоотводящих систем и очистных сооружений на основании технико-экономических  показателей принимается оптимальный  вариант.

 

 

 

Источники загрязнения  сточных вод

 

     механическое - повышение содержания механических примесей,

свойственное в основном поверхностным  видам загрязнений;

     химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ

токсического и нетоксического действия;

     бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных

патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;

     радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных

или подземных водах;

     тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных эс.

основными источниками загрязнения  и засорения водоемов является недостаточно

очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных

животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных

ископаемых;  воды шахт, рудников, обработке  и сплаве лесоматериалов; сбросы

водного и железнодорожного транспорта; отходы  первичной обработки льна,

пестициды и т.д. загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят

к качественным изменениям воды, которые  в основном проявляются в изменении

физических свойств воды, в частности, появление неприятных запахов, привкусов

и т.д.); в изменении химического  состава воды, в частности, появление  в ней

вредных веществ, в наличии плавающих  веществ на поверхности воды  и

откладывании их на дне водоемов.

производственные сточные воды загрязнены в основном отходами и  выбросами

производства. количественный и качественный состав их разнообразен и зависит

от отрасли промышленности, ее технологических  процессов; их делят на две

основные группы: содержащие неорганические примеси, в т.ч. и токсические, и

содержащие яды.

к первой группе относятся сточные  воды содовых, сульфатных, азотно-туковых

заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и т.д., в

которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. сточные  воды

этой группы в основном изменяют физические свойства воды.

сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические

заводы, предприятия органического  синтеза, коксохимические и  др. в  стоках

содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие

вредные вещества. вредоносное действие сточных вод этой группы заключается

главным образом в окислительных  процессах, вследствие которых уменьшается

содержание в воде кислорода, увеличивается  биохимическая потребность в  нем,

ухудшаются  органолептические  показатели воды.

нефть и нефтепродукты на современном  этапе являются  основными загрязнителями

внутренних водоемов, вод и морей, мирового океана. попадая в водоемы, они

создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку,

растворенные или эмульгированные  в воде.  нефтепродукты, осевшие  на дно

тяжелые фракции и т.д. при этом изменяется запах, вкус, окраска,

поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается кол-во кислорода,

появляются  вредные органические вещества, вода приобретает токсические

свойства и  представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти  делают

непригодной для употребления тонну  воды.

довольно вредным загрязнителем  промышленных вод является фенол. он содержится

в сточных водах многих нефтехимических  предприятий. при этом резко снижаются

биологические процессы водоемов, процесс  их самоочищения, вода приобретает

специфический запах карболки.

на жизнь населения водоемов пагубно влияют сточные воды целлюлозно-бумажной

промышленности. окисление древесной  массы сопровождается поглощением

значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков  и

взрослых рыб. волокна и другие нерастворимые вещества засоряют воду и

ухудшают ее физико-химические свойства. на рыбах и на их корме -

беспозвоночных - неблагоприятно отражаются  молевые сплавы. из гниющей

древесины и коры выделяются в воду различные дубильные вещества. смола  и

другие экстрактивные продукты разлагаются и поглощают много  кислорода,

вызывая гибель рыбы,

сильно засоряют реки, а топляк нередко полностью забивает их дно, лишая рыб

нерестилищ и кормовых мест.

атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки. радиоактивные

вещества концентрируются мельчайшими  планктонными микроорганизмами и рыбой,

затем по цепи питания передаются другим животным. установлено, что

радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше, чем воды, в  которой

они живут.

сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1л и более),

подлежат захоронению в подземные  бессточные бассейны и специальные

резервуары.

рост населения, расширение старых и возникновение новых городов  значительно

увеличили поступление бытовых  стоков во внутренние водоемы. эти стоки  стали

источником загрязнения рек  и озер болезнетворными бактериями и гельминтами.

в еще большей степени загрязняют водоемы моющие синтетические средства,

широко используемые в быту. они  находят широкое  применение также  в

промышленности и сельском хозяйстве. содержащиеся в них химические вещества,

поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают значительное влияние на

биологический и физический режим  водоемов. в результате снижается  способность

вод к насыщению кислородом, парализуется деятельность бактерий,

минерализующих органические вещества.

вызывает серьезное беспокойство загрязнение водоемов пестицидами  и

минеральными удобрениями, которые  попадают с полей вместе со струями  дождевой

и талой воды. в результате исследований, например, доказано, что инсектициды,

содержащиеся в воде в виде суспензий  растворяются в нефтепродуктах, которыми

загрязнены реки и озера. это  взаимодействие приводит к значительному

ослаблению окислительных функций  водных растений. попадая в водоемы,

пестициды накапливаются  в планктоне, бентосе, рыбе, а по цепочке питания

попадают в организм человека, действуя отрицательно как на отдельные органы,

так и на организм в целом.

в связи с интенсификацией животноводства все более дают о себе знать  стоки

предприятий данной отрасли сельского  хозяйства.

сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры,

фекальную массу, остатки плодов и  овощей, отходы кожевенной и целлюлозно-

бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов, предприятий  мясо-

молочной, консервной и кондитерской промышленности, являются причиной

органических загрязнений водоемов.

в сточных водах обычно около 60% веществ органического происхождения, к этой

же категории органических относятся  биологические (бактерии, вирусы, грибы,

водоросли) загрязнения в коммунально-бытовых, медико-санитарных водах и

отходах кожевенных и шерстомойных предприятий.

нагретые сточные воды тепловых эс и др. производств причиняют  “тепловое

загрязнение”, которое угрожает довольно серьезными последствиями: в нагретой

воде меньше кислорода, резко изменяется термический режим, что отрицательно

влияет на флору и фауну водоемов, при этом возникают благотворные условия для

массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого

“цветения воды” загрязняются реки  и во время сплава, при гидроэнергетическом

строительстве, а с началом навигационного периода увеличивается загрязнение

судами речного флота.

    

 

 

Этапы проведения очистки

Механический этап

Производится предварительная  очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью  подготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходит задержание нерастворимых примесей.

Сооружения для механической очистки  сточных вод:

решётки (или УФС — устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита;

песколовки;

первичные отстойники;

мембранные элементы;

септики.

Для задержания крупных загрязнений  органического и минерального происхождения  применяются решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей — сита. Максимальная ширина прозоров решётки составляет 16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов.

Затем стоки проходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц (песок, шлак, бой стекла т. п.) под действием силы тяжести, и жироловки, в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации. Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах.

В последнее время мембранная технология становится перспективным способом при очистке сточных вод. Очистка сточных вод с использованием прогрессивной мембранной технологии применяется в комплексе с традиционными способами, для более глубокой очистки стоков и возврат их в производственный цикл.

Очищенные таким образом сточные  воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ. Снижение БПК составляет 20-40 %.

В результате механической очистки  удаляется до 60-70 % минеральных загрязнений, а БПК5 снижается на 30 %. Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.

 Биологический этап

Биологическая очистка предполагает деградацию органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими).

На данном этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора, главной целью является снижение БПК5.

Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные микроорганизмы.

С технической точки зрения различают  несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэробное брожение).

Первичные отстойники, куда на этом этапе  попадает вода, предназначены для  осаждения взвешенной органики. Это  железобетонные резервуары глубиной пять метров и диаметром 40 и 54 метра. В  их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центральный приямок  проходящими по всей плоскости дна  скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет все более легкие, чем вода, загрязнения, в бункер.

Также в биологической очистке, после первичных отстойников  и аэротенков существует вторая линия радиальных отстойников. Во вторичных отстойниках находятся илососы. Они предназначены для удаления активного ила со дна вторичных отстойников очистных сооружений промышленных и хозяйственных стоков.

 Физико-химический этап

Для улучшения параметров очистки  могут быть применены различные  химические методы, как, например, дополнительная седиментация фосфора солями Fe и Al, хлорирование, озонирование, а также физико-химические методы, такие как электрофлотация или эвапорация.

 Дезинфекция сточных вод

Для окончательного обеззараживания  сточных вод предназначенных  для сброса на рельеф местности или  в водоем применяют установки ультрафиолетового облучения.

Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод, наряду с  ультрафиолетовым облучением, которое  используется, как правило, на очистных сооружениях крупных городов, применяется  также обработка хлором в течение 30 минут.

Хлор уже давно используется в качестве основного обеззараживающего  реагента практически на всех очистных городов в России. Поскольку хлор довольно токсичен и представляет опасность  очистные предприятия многих городов  России уже активно рассматривают  другие реагенты для обеззараживания  сточных вод такие как гипохлорит, дезавид и озонирование.

 Мобильные устройства водоочистка

Наряду со стационарными станциями  очистки сточных вод в случаях, когда имеется потребность в  очистке небольших их объёмах  или не постоянно, применяются мобильные  станции водоочистки. Как правило, они состоят из барботёра, угольного фильтра, ёмкости обеззараживания и циркуляционного насоса.

 Термическая утилизация

Факельная установка ГФУ-5 сжигает  стоки на месторождении Медвежье. 2009

В ряде случаев механическая и химреагентная  очистка не даёт необходимых результатов. Альтернативой является термическая  утилизация технологических сточных  вод путём их сжигания в печах, горелках и различного рода установках. За рубежом наибольшее распространение  получили печи термического разложения (более совершенные, но дорогостоящие). В России широко используется огневой  метод — универсальный, надежный и недорогой.

Суть его заключается в том, что технологические стоки в  распыленном мелкодисперсном состоянии  впрыскиваются в факел, образуемый при сжигании газообразного или  жидкого топлива. При этом происходит испарение воды, а вредные примеси  разлагаются (сгорают) до безвредных составляющих (СО₂ и Н₂О).^[1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В настоящее время во всём мире , в том числе и в России , остро стоят проблемы различных  загрязнений воздуха , почвы, воды . Ни один город и ни одно предприятие  не может обойтись без потребления  воды . Зачастую воды использованные на различные нужды становятся не пригодными для дальнейшего использования, то есть загрязняются. Таким образом  образуются бытовые , производственные и атмосферные сточные воды.