Защита водной среды

Выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнение водоемов.
Химическое загрязнение обуславливается повышением в воде неорганических и органических вредных примесей (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы, нефть, пестициды, ПАВ и т.д.).
Физическое загрязнение связано с изменением физических параметров водной среды и определяется тепловыми, механическими и радио-активными примесями.
Биологическое загрязнение заключается в изменении свойств водной среды в результате увеличения в ней количества микроорганизмов, растений и животных (бактерии, грибы, черви), принесенных извне.
Неорганические загрязнения – в основном это химические соединения, токсичные для обитателей водной среды (соединения Al, Pb, Cd, Hg, Cr, Cu, F и т.д.). Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются о пищевой цепи более высокоорганизованным существам. Опасны для водной среды неорганические кислоты и щелочи, изменяющие pH среды. Они попадают с промышленными стоками (pH = 1.0 – 11.0). Рыба может существовать только интервале pH = 5.0 – 8.5. Воды рек приносят в океаны и моря ежегодно > 320 млн. т. Fe; 6.5 млн. т. фосфора. Из атмосферы на поверхность океана выпадает 200 тыс. т. Pb; 1 млн.т. углеводородов, 5 тыс. т. Hg.
Органические загрязнения

Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды водоемов, является содержание в ней необходимого количества растворенного кислорода (~8 мг/л) Вредны все загрязнения, которые способны уменьшить содержание кислорода в воде. ПАВ, жиры, масла, нефть, смазочные материалы образуют на поверхности пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что уменьшает насыщаемость воды кислородом. Источники органических загрязнений: предприятия химической, пищевой и легкой промышленности, животноводческие хозяйства, речные и морские суда, поверхностные стоки, бытовые отходы, аварии судов и танкеров с нефтью.
Защита водной среды от загрязнений

Самое эффективное – применение технологий, которые позволяют многократно использовать техническую воду. В настоящее время система защиты водной среды включает следующие элементы:
1. контроль за уровнем содержания вредных примесей;

2. очистка сточных вод от нежелательных элементов;
3. сокращение сброса в водную среду вредных примесей вплоть до перехода на безотходное производство.
Защита водных ресурсов регламентируется «Основами водного законодательства СССР и союзных республик». Установлено ПДК на более чем 500 вредных веществ в водоемах.
Очистка сточных вод

Очистка сточных вод – это разрушение или удаление из них определенных загрязняющих веществ. Обеззараживание сточных вод предусматривает удаление из них патогенных микроорганизмов.
По химическому составу, количеству и скорости разложения загрязнители делят на 2 типа:
1. Стойкие (неразлогающиеся) загрязнители: соли ртути, дипольные соединения, ДДТ и др. Очистка от таких загрязнителей затруднена. Как правило, токсичность таких стоков уменьшают многократным разбавлением их водой. Применяется также огневой метод: испарение распыленных сточных вод при высокой температуре в продуктах горения органического топлива. При этом органические вещества окисляются с образованием продуктов полного сгорания, а минеральные вещества улавливаются.
2. Загрязнители поддающиеся органическому разложению.
Методы очистки сточных вод

Механический, биологический, химический, дезинфекция.
1. Механическая очистка заключается в извлечении из сточных вод нерастворимых веществ. При этом используются решетки, песколовки, сита, улавливатели, отстойники. При механической очистке сточные воды разделяют только на жидкую и твердую фазы.
2. Химическая очистка состоит в добавлении в сточные воды реагентов, которые вступают в реакцию с загрязняющими веществами, образуя безвредные соединения или вещества, выпадающие в осадок. Разработаны способы химической очистки сточных вод от красителей, цианидов, хроматов, кислот и др. После химической очистки жидкая часть сточных вод обычно содержит еще значительное количество нежелательных компонентов. Для их удаления или обеззараживания загрязненную воду подвергают биологической очистке.
3. Биологическая очистка заключается в использовании естественных или искусственных водоемов, в которых под действием солнца и воздуха в присутствии соответствующих микроорганизмов происходит естественный процесс очистки сточных вод.
Очистка может быть естественная и искусственная. Естественная биологическая очистка сточных вод осуществляется на полях фильтрации, полях орошения, в биологически окислительных прудах и т.д. Для искусственной биологической очистки применяют специальные сооружения. На них при очистке образуется биомасса микроорганизмов-деструкторов (активный ил), который периодически удаляют и обрабатывают. Эти сооружения называются биологическими фильтрами.
Биофильтр состоит из емкости из кирпича или железобетона, фильтрующей загрузки, распределительного устройства, днища с дренажем, через которое отводится очищенная вода. Проходя через фильтрующую загрузку, грязная вода оставляет в ней вследствие адсорбции взвешенные и коллоидные органические вещества, не осевшие в первичных отстойниках. Они образуют биопленку, густо населенную микроорганизмами, которые окисляют органические вещества и получают необходимую для своей жизнедеятельности энергию. Так из сточной воды удаляют органические вещества, а в теле биофильтра увеличивается масса активной биологической пленки. Отработанная и омертвевшая пленка смывается протекающей сточной водой и выносится из емкости.
Для очистки сточных вод используется также и аэрофильтры. В отличие от биофильтров они интенсивно продуваются снизу вверх воздухом и конструктивно оформлены в виде аэротенков.
Аэротенк – это резервуар, в котором для лучшего и непрерывного контакта постоянно перемешивается с помощью сжатого воздуха или специальных приспособлений смесь активного ила и очищаемой сточной жидкости.
Активный ил представляет собой массу микроорганизмов, образуется при аэрировании сточных вод. Он состоит из бактерий и простейших водорослей, способных эффективно сорбировать, окислять и разрушать органические вещества сточной жидкости до простейших соединений, используемых клетками для жизнедеятельности и интенсивного развития.
Показателем интенсивности аэробного окисления органических веществ и степени очистки сточных вод служит показатель биохимического потребления кислорода (БПК), растворенного в воде. В чистых районах морей или водоемов БПК не превышает 2-5 (мг кислорода)/л. В загрязненных – БПК достигает 50 (мг кислорода)/л. Когда бактерии минерализуют почти все органические примеси БПК резко падает. БПК определяют через временные интервалы, например через 5, 10, 20 суток, поэтому соответственно употребляют БПК5, БПК10, БПК20. Показатель БПК – основной критерий качества воды. Согласно правилам вода хозяйственно-питьевого назначения должна иметь БПК при 20 градусах Цельсия не больше 3 (мг кислорода)/л, а для спорта, отдыха и купания не больше 6 (мг кислорода)/л.

Дата добавления: 2015-04-23