ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка сточных вод из "Умирающие озера Причины и контроль антропогенного эвтрофирования" Городская среда является потенциальным загрязнителем вод из-за влияния хозяйственно-бытовых, торговых, промышленных отходов, которые объединяются и образуют сточные воды. Их необходимо очистить, чтобы удалить загрязняющие вещества перед выпуском -этих вод в природные водоемы, иначе можно нанести окружающей среде непоправимый вред. Такая очистка проводится на очистных сооружениях, где применяется множество традиционных методов очистки, основанных на физических, химических и биологических процессах. Однако пока мало таких очистных сооружений, в которых удаление биогенных элементов является частью обычной процедуры очистки сточной воды (хотя, вероятно, эпизодически удаляется до 20 % этих веществ). [c.201] Требования к очистке сточных вод определяются или качеством очищенных стоков, или их влиянием на водоприемники. [c.201] Показатели качества стоков, сбрасываемых в природные водные объекты. В целях облегчения контроля используются наиболее общие показатели. В Великобритании, согласно нормам Ко-)олевской комиссии, очищенные сточные воды должны иметь ЗПК ниже 20 г/м , а содержание взвешенных веществ должно составлять менее 30 г/м . Главный недостаток таких показателей состоит в том, что он не учитывает воздействия сбрасываемых вод на окружающую среду, хотя указано, что водоприемник должен разбавлять поступающие стоки в 8 раз. Необходим постоянный мониторинг, и если качество сточных вод оказывается хуже требуемого, то подобные воды нужно возвратить и повторно очистить, пока их качество не будет удовлетворять необходимым требованиям. [c.201] Диаграмма потоков вещества в процессе очистки сточных вод. Показаны первичная, вторичная и третичная стадии очистки. Воспроизводится по [30] с разрешения Эдварда Арнольда. [c.202] Обычная очистка включает три стадии (рис. 7.11). [c.203] Поскольку обычно считается, что лимитирующим фактором роста водорослей в пресноводных водоемах является содержание фосфора, то при очистке вод от биогенных элементов наиболее эффективные методы основаны на удалении фосфора. Очистка от азота менее эффективна и технологически более трудоемка и, следовательно, более дорогостояща. [c.204] При очистке воды от биогенных веществ обычно выполняют следующие процедуры. [c.204] При выдержке воды в течение 2 месяцев в ней начнет разлагаться Даже наиболее трудноусвояемое микроорганизмами органическое вещество, поэтому подобная очистка полезна после обработки сточных вод активным илом в аэротенке, где небольшое время пребывания не позволяет разрушить такие материалы. Как и в случае биохимической очистки активным илом, удаление биогенных элементов может сопровождаться сбором биомассы, хотя это является и дополнительной задачей при решении основной цели —снижении БПК. Поскольку весь процесс основан на метаболизме органического вещества, пруды-усреднители более предпочтительны в тропиках, где эффективность очистки с их помощью может достигать 80 % В умеренных широтах в зимние месяцы эффективность очистки может снизиться до 20 % и менее. [c.206] Возможности водных гиацинтов в очистке сточных вод. [c.207] Эффективность очистки изменяется в зависимости от качества сточной воды, причем конечная возможная степень удаления биогенных веществ зависит от площади поверхности пруда и степени самозатенения. Однако эта проблема не должна возникать, если удаление макрофитов проводится правильно. Период водоудер-жания тоже влияет на эффективность потребления биогенных веществ, хотя для частичной очистки сточной воды достаточно 24 ч. [c.207] По предварительным оценкам, стоимость очистки сточных воД водными макрофитами в 3 раза ниже, чем при обычных первич ной и вторичной очистках, Поэтому в некоторых случаях показатели очищенных с1оков могут быть лучше. [c.208] Удаление биогенных веществ путем использования сточных вод на обрабатываемых землях. Внесение сточных вод в землю -всегда использовалось как метод удобрения сельскохозяйственных земель при одновременной очистке стоков за счет биологической фильтрующей способности почвы. Такое внесение сточных вод на пахотные земли было обычным делом и привело к появлению выражения земледельческие поля орошения . Хотя традиционно использовались неочищенные сточные воды, в настоящее время большинство из них проходит предварительную очистку и обычно вносится в виде окисленного ила. В районах с засушливым климатом сточные воды могут быть использованы для орошения земель, хотя в умеренных широтах такое употребление обычно применяется в целях третичной очистки, чтобы получить очищенные сточные воды. [c.208] Для снижения, содержания органических веществ и количества колиформных бактерий перед подобным Применением сточные воды подвергают фильтрации, аэрированию и даже хлорированию. Активный ил применяется так же, как и навоз, а стоки вносят в почву путем распыления, через каналы или поверхностным орошением. Неудовлетворительная практика подобного внесения сточных вод может привести к высоким значениям БПК, повышенному содержанию биогенных веществ и колиформных бактерий при движении воды через почву и к явному загрязнению водной среды водоприемников. Поэтому методы внесения сточных вод и предосторожности должны быть такими же, как и при использовании стоков животноводства, с тщательным контролем норм внесеияя. [c.208] Когда применяются недостаточно хорошо очищенные сточные воды, возникают проблемы с присутствием колиформных бактерий. Поэтому выращенный урожай, обычно зерновые, необходимо перед употреблением специально обрабатывать или подготавливать, чтобы снизить риск передачи заболеваний. Сточные воды нельзя использовать для выращивания корнеплодов и садовой рыночной продукции, что было продемонстрировано вспышкой холеры а Иерусалиме, которая передалась через салат-латук, вы-, ращенный на землях, орошаемых сточными водами. [c.208] Удаление фосфора химическим осаждением. В отличие от предыдущих методов химическое осаждение разработано специально для удаления фосфора из сточных вод. Обычно при первичном осаждении или в аэротенки добавляются осаждающие реагенты. Их можно добавить и позже, но затем должна следовать стадия отстаивания для удаления флокулянта. [c.209] Относительно высокая стоимость квасцов или суЛьфатов железа и алюминия ограничивает их применение только случаями, когда необходимы очищенные сточные воды высокого качества поэтому наиболее часто используют известь. Главный недостаток реактивов состоит в том, что химические компоненты должны употребляться в очень больших количествах, что приводит к на-коплейию больших объемов ила, который необходимо периодически удалять. Однако добавляемую известь можно использовать повторно после прокаливания. Можно применять комбинацию этих или других осадителей для удаления фосфора из стоков на очистных сооружениях. Введение процессов осаждения увеличивает первоначальную стоимость очистных сооружений на 3— 30%, а текущие расходы — на 30—50%. Тем не менее, осознавая рост эвтрофирования водоемов, на многих очистных сооружениях вводят такие процессы осаждения, особенно в США и Швеции, где эвтрофирование озер является широко распространенным явлением с начала 60-х годов. [c.209] Удаление азота отгонкой аммиака. Если pH сточных вод повышается до 11 при добавлении извести, то весь присутствующий в этой воде азот перейдет в газообразный аммиак (КНз). Затем стоки пропускают через колонку для отгона, где аммиак удаляется в воздух. Эффективность очистки может достичь 90 %, но она уменьшается с ростом температуры и расхода воздуха. Этот процесс можно провести до вторичной очистки сточных вод или после нее, он полезен в сочетании с осаждением фосфора известью, поскольку здесь заранее повыщается значение pH водной среды. [c.210] Удаление азота и фосфора методом ионного обмена. Ионообменные смолы удаляют азот и фосфор из сточных вод при фильтрации, адсорбции и селективном поглощении аммонийных и фосфатных ионов. Катионообменные смолы удаляют их можно регенерировать известью. Анионообменные смолы извлекают N02, N03 и Р04 , их регенерируют рассолом, кислотой и метанолом. Стоки, образующиеся при регенерации, можно использовать в качестве неорганического удобрения. Этим можно компенсировать относительно высокие затраты на данный процесс, хотя в результате дальнейших разработок его стоимость постепенно снижается. [c.211] Ионный обмен требует предварительной очистки сточных вод, чтобы предотвратить блокирование пор обменной среды, поэтому он обычно используется при третичной очистке стоков. Метод обладает высокой очищающей способностью, снижая содержание азота и фосфора в сточных водах ниже обычно принятого критического предела. [c.211] Вернуться к основной статье