Загрязнение вод и нарушение режимов стока

увеличить опасность  микробного заражения. Многие патогенные организмы

гораздо дольше живут в анаэробных условиях. В  среде, богатой кислородом,

они быстро погибают или съедаются другими организмами. 

4.Сбор и очистка сточных вод.

4.1 Первичные стоки. 

Санитарная канализационной  системы объединяет все сточные  трубы от

расположенных в зданиях раковин, ванн и т.д., как ствол дерева

объединяет все  его ветви. Из основания этого  «ствола» вытекает смесь

всего, что попало в систему, - исходные стоки, или исходные сточные

воды. Так как  мы используем огромный объем воды для удаления мизерных

количеств отходов  или просто льем ее без особой нужды, в первичных

стоках на каждую часть отходов приходится примерно 1000 частей воды,

т.е. в них 99,9% воды и 0,1% отходов. С добавлением  ливневых вод

разбавление еще  более увеличивается. Но отходы или  загрязнители

первичных стоков имеют огромное значение. Их подразделяют на три

категории.

Мусор и песок. Мусор – это тряпки, пластиковые  пакеты и прочие предметы,

попадающие в  систему из туалетов или через  ливнестоки, если те еще не

отделены. К песку  условно относят и гравий; их приносят в основном

ливнестоки.

Органическое  вещество, или коллоиды. Это как  живые организмы, -

патогенны и непатогенные бактерии-редуценты – так и неживая органика

экскрементов,

пищевых отходов  и волокон тканей и бумаги. Термин коллоиды означает,

что этот материал не оседает, а обычно остается взвешенным в воде.

Растворенные  вещества. Это в основном биогены, такие как соединения

азота, фосфора  и калия из продуктов жизнедеятельности, обогащенные

фосфатами из детергентов. 

4.2 Этапы очистки.

Чтобы очистка  была полной, водоочистные сооружения должны

устранить все  названные категории загрязнителей. Мусор и песок удаляются

на этапе предочистки.

Сочетание первичной  и вторичной очистки позволяет  избавиться от

коллоидного материала. Растворенные биогены устраняются  при помощи

доочистки.

Необходимо также  иметь в виду, что обработка  стоков в каждом

конкретном случае не обязательно должна включать в  себя все четыре

этапа. Чаще всего  они дополняют друг друга в  зависимости от

обстоятельств. Следовательно, в некоторых местах в водоемы все еще

сбрасывают просто исходные стоки, в других - осуществляют только

первичную их очистку, кое-где проводят вторичную, и лишь немного

 городов осуществляет доочистку водостоков.

Предочистка. Мусор  и песок обычно засоряют систему  и тормозят

дальнейшую очистку  стоков. Поэтому их устранение считается  ее

предварительным этапом. От мусора избавляются, пропуская  исходные стоки

через стержневую решетку, т.е. ряда стержней, расположенных  на

расстоянии около 2,5 см. друг от друга. Затем мусор  механически собирают

с решетки и  отправляют в специальную печь для  сжигания. Очищенная от

мусора вода попадает в песколовку, или пескоотстойник, - емкость,

напоминающую  плавательный бассейн, где движение воды замедляется

настолько, что  песок оседает; затем он механически  извлекается оттуда и

вывозится на свалку.

Первичная очистка. После предочистки вода проходит первичную

очистку – медленно пропускается через крупные баки, называемые

первичными отстойниками. Здесь она в течение нескольких часов остается

почти неподвижной. Это позволяет самым тяжелым  частицам органического

вещества, составляющим 30-50% его общего количества, осесть на дно,

откуда их собирают. В то же самое время жирные и  маслянистые вещества

всплывают к  поверхности, и их снимают как  сливки. Весь этот материал

называется ил-сырец.

При первичной  очистке всего-навсего «заливают  грязную воду в

сосуд, дают отстояться и сливают». Тем не менее это  позволяет устранить

значительную  часть органического вещества при  минимальных затратах.

Вода, покидающая первичные отстойники, все еще  содержит 50-70% не

осевших органических коллоидов и почти все растворенные биогены.

Вторичная очистка  предусматривает устранение оставшегося  органического

вещества, но не растворенных питательных элементов.

Вторичная очистка. Эту очистку называют также биологической, так

как в ней  участвуют живые естественные редуценты  и детритофаги,

потребляющие  органическое вещество и в процессе дыхания превращающие

его в воду и углекислый газ. Обычно применяются два типа систем:

 капельные биофильтры и активный ил.

В системах с  капельным биофильтром вода разбрызгивается  и стекает

струйками по слою камней величиной с кулак, толщина  которого 2-3 м. Как

и в естественных ручьях, в этих условиях функционирует  сложная

экосистема, включающая бактерии, простейших коловраток, различных 

мелких червей и других прикрепленных к камням детритофагов. Они

буквально выедают из протекающей воды все органическое вещество,

включая патогенов. Организмы, случайно смытые с биофильтров, позднее

 устраняются из воды, когда она попадает во вторичные отстойники-емкости,

 аналогичные

 и с илом-сырцом. Пройдя первичную очистку и капельные биофильтры,

сточные воды теряют 85-90% органического вещества.

Все более широкое  распространение получает еще один метод

вторичной очистки  – система активного ила. В  этом случае вода после

первичной очистки  поступает в резервуар, где могли  бы разместиться

несколько припаркованных друг за другом трейлеров. Смесь детритофагов,

называемая активным илом, добавляется в воду, когда  та поступает в

резервуар. По мере движения по нему она интенсивно аэрируется, т.е.

создается богатая  кислородом среда, идеальная для  развития этих

организмов. В  ходе их питания количество органического  вещества, включая

патогенные микроорганизмы, уменьшается.

Покидая аэрационный  резервуар, вода содержит множество

детритофагов, поэтому  ее направляют во вторичные отстойники. Так как

организмы обычно собираются в кусочках детрита, осадить  их относительно

несложно; осадок представляет собой тот же самый  активный ил, который

снова закачивают в аэрационный резервуар. Таким  образом, детритофаги

рециклизуются, а вода очищается от органического  вещества на 90-95%.

Излишки активного  ила, накапливающиеся в процессе размножения

организмов, обычно объединяют с илом-сырцом и в дальнейшем

 обрабатывают их вместе.

Системы вторичной  очистки не устраняют растворенных биогенов. До

двух последних  десятилетий не ощущалось острой необходимости

осуществлять  дополнительную очистку воды уже  после вторичной. Воду

после нее просто дезинфицировали хлоркой и сбрасывали в естественные водоемы.

Такая ситуация преобладает и сейчас. Однако по мере обострения проблемы

эвтрофизации  все больше городов вводят еще  один этап - доочистку,

устраняющую биогены.

Доочистка. После  вторичной очистки вода поступает  на доочистку,

устраняющую один или более биогенов. Для этого  существует множество

способов. На 100% воду можно очистить дистилляцией или

микрофильтрованием. Однако это требует больших затрат. Суммарный 

объем стоков – около 150 галлонов в день на человека. Очистка такого

количества воды названными методами слишком расточительна, поэтому в

настоящее время  разрабатываются и внедряются более  доступные способы.

Например, фосфаты  можно устранить, добавив в воду известь (ионы

кальция). Кальций  вступает в химическую реакцию с  фосфатом, образуя 

приэтом нерастворимый  фосфат кальция, который можно удалить 

фильтрованием.

Если избыток  фосфата – основная причина эвтрофизации, этого уже

достаточно.

При соответствующей  доочистке можно добиться того, что  в конечном

итоге получится  вода, пригодная для питья. Многие люди бледнеют при

мысли о вторичном  использовании канализационных  стоков, но стоит

вспомнить о  том, что в природе в любом  случае вся вода совершает

круговорот. Фактически соответствующая доочистка может  обеспечить воду

лучшего качества, нежели получаемая из рек и озер, не редко принимающих

неочищенные канализационные  стоки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                        
 
 
 

Заключение 

Серьезное препятствие  для использования канализационного ила и богатых 

биогенами сточных  вод в сельском хозяйстве –  их промышленное

загрязнение. Индустрия  часто сбрасывает свои отходы, содержащие такие 

ядовитые вещества, как свинец, ртуть, хром и неразлагаемую  биологически

 органику, в  муниципальные системы. А различные  стадии обработки 

канализационных стоков не устраняют эти химические компоненты, которые

 губят организмы,  используемые при вторичной очистке,  тем самым, снижая 

ее эффективность. Кроме того, они связываются с  органическим веществом и

 попадают  в обработанный ил, делая его  неприменимым в сельском 

хозяйстве, поскольку  он становится токсичным для растений. Аналогичным

 образом такие  сточные воды непригодны для  орошения.

Однако Акт  о чистой воде в настоящее время  требует от промышленных

предприятий либо очищать от токсичных элементов  сточные воды перед их

сбросом в муниципальные  системы канализации, либо находить

 альтернативные  способы избавления от них.  Когда нормы по такой

 предварительной  очистке и контроль за их  соблюдением станут более

 строгими, канализационный  ил и сточные воды станут  шире применятся в