Основные методы очистки воды.
Ценность питьевой воды люди начинают понимать только в настоящее время, в особенности, те народы и государства, которые находятся в местах острого дефицита пресной воды.
В России разработаны условия спуска сточных вод в водоёмы, основанные на санитарно-гигиенических требованиях, предъявляемых к качеству воды. За основу качества воды взяты нормы соблюдения ПДК (предельно допустимая концентрация) загрязняющих веществ, сброшенных в водоёмы. Если количество вредных веществ в водоёме превышает установленные ПДК, то сточные воды нуждаются в более тщательной очистке.
Методы очистки сточных вод разнообразны и постоянно совершенствуются. К основным относятся методы механической, физико-химической и биологической очистки, которые часто применяются в комплексе. Для ликвидации бактериального загрязнения сточных вод применяют обеззараживание (дезинфекция).
Методы механической очистки. Сточные воды наряду с растворёнными в них веществами часто содержат сор, волокна, песок и другие грубодисперсные и мелкодисперсные примеси (твёрдые или жидкие). Твердые примеси размером более 5 мм задерживаются решётками, более мелкие - ситами. Для сбора нефти и масляных продуктов применяют нефтеловушки, маслоуловители. В отстойниках происходит осаждение тяжёлых частиц, а лёгкие вещества всплывают на поверхность воды отстойников. Механической очисткой выделяют из сточных вод ценные примеси, которые вновь используются в производстве.
Метод физико-химической очистки. Этот метод применяется для удаления из сточных вод растворенных примесей органических и неорганических веществ. Он включает в себя осаждение загрязнителей с помощью химических реагентов. Для очистки применяются: гидролиз, ионный обмен, адсорбция, коагуляция, хлорирование и др. В последнее время всё большее распространение получает метод ионного обмена, с помощью которого из сточных вод удаляют ионы тяжёлых металлов, цианиды, радиоактивные вещества.
Хлорирование применяют для обеззараживания и дезодорации сточных вод, а также для разрушения содержащихся в них канцерогенных веществ.
Метод биологической очистки. Метод заключается в разрушении растворённых примесей органических веществ культурами микроорганизмов. Биологическая очистка осуществляется как в естественных, так и в искусственник условиях. Биологическая очистка в естественных условиях осуществляется на специально подготовленных участках Земли - полях орошения или полях фильтрации. На них планируется оросительная сети магистральных и распределительных каналов, по которым разливаются сточные воды. Очистка от загрязнений происходит в процессе фильтрации вод через почву. Слой почвы в 80 см обеспечивает достаточно полную очистку.
Для биологической очистки используют биологические пруды, в которых происходят те же процессы, что и при самоочищении водоёмов. Обычно их располагают ступенями в виде четырёх, пяти серий на местности с уклоном, чтобы вода из верхнего пруда самотёком направлялась в нижележащие.
Биологическая очистка осуществляется микроорганизмами, которые для своего размножения и питания используют фенолы, жирные кислоты, спирты, различные углеводороды. В биоценозы активного ила входят простейшие организмы: жгутиковые, инфузории, грибы, одноклеточные водоросли, черви, клещи. личинки мух - все они прямо или косвенно участвуют в очистных процессах.
Биологическая очистка в искусственных условиях проводится на специальных сооружениях - биофильтрах. В них очистка сточных вод осуществляется фильтрацией через крупнозернистые материалы, поверхность которых покрыта биологической плёнкой, заселённой аэробными микроорганизмами. Об эффективности биологической очистки сточных вод судят по показанию БПК (биохимическое потребление кислорода).
БПК - это количество кислорода, израсходованное за определенный промежуток времени на аэробные биологические разложения органических веществ, содержащихся в сточных водах. БПК сточных вод, прошедших через аэротеки, снижается с 300-400 мг/л до 10-15 мг/л, то есть окисление органических веществ происходит почти целиком.
В процессе очистки хозяйственно-бытовых сточных вод образуется очищенная вода и осадок. Очищенная вода может использоваться в сельском хозяйстве для орошения, а осадок для кормовых добавок сельскохозяйственным животным.
Контрольные вопросы:
Гидросфера. Термодинамические свойства воды.
Загрязнение, эвтрофикация вод.
Загрязнение вод в РФ.
Основные методы очистки воды.