Охрана водных ресурсов

Для защиты водной среды от загрязнения, обеспечения хозяйственного и бытового водоснабжения осуществляется ряд тех­нологических, планировочных и санитарно-технических мер.

Технологические защитные меры включают в себя:

— разработку и внедрение безотходных (малоотходных), маловодных и безводных производств,

— максимальную утилизацию различных компонентов сырья и побочных продуктов производства;

— сокращение объемов водопотребления за счет внедрения систем водооборотного водоснабжения;

— более широкое использование для охлаждения вместо воды воздуха.

Рациональное использование водных ресурсов включает в себя также:

— дифференцированное потребление воды с учетом ее качественных характеристик;

— строительство разделительных систем хозяйственного и бытового водоснабжения;

— применение некоторых видов сточных вод для сельскохозяйственного орошения, охлаждения энергетических установок и др.

Планировочные меры заключаются в правильном выборе места сброса сточных вод, т.е. ниже зоны водопотребления с учетом влияния расхода воды в водоеме и ее качества для необ­ходимого разбавления и обладающего комплексом физических, химических и биологических факторов, способствующих эффек­тивному самоочищению водоема.

Санитарно-технические меры очистки сточных вод включают в себя комплекс различных очистных сооружений, состоящих из средств механической, химической и биологической очистки.

Средства механической очистки предназначены для удаления нерастворимых примесей и примесей, всплывающих на поверхность посредством решеток, песколовок, фильтров, отстойников, гидроциклонов, центрифуг и т.п.

Процеживание и фильтрование применяются, соответственно, для выделения из сточных вод крупных нерастворимых примесей (d> 5 мм) — с помощью решеток и тонкодисперсионных механических загрязнителей — с помощью сит.

Отстаивание предназначено для выделения из стоков нерастворимых и частично коллоидных механических загрязнителей. Оно основано на свойствах осаждения частиц в жидкости (наиболее эффективны радиальные отстойники). Отстойники могут использоваться не только для осветления воды, но и для сбраживания и уплотнения задержанных взвесей.

В гидроциклонах и центрифугах осуществляется отделение механических примесей за счет действия центробежных сил.

Для улавливания плавающих загрязнителей используются такие устройства как жироловки, маслоловушки, нефтеловушки, маслоуловители.

Кроме того, для очистки сточных вод от маслосодержащих примесей применяется процесс флотации, суть которого состоит в интенсификации всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками воздуха, подаваемого в сточную воду.

В зависимости от способа образования пузырьков воздуха различают несколько видов флотации: напорная пневматическая; пенная; химическая и др.

Загрязненная сточная вода по трубе установки напорной флотации поступает в резервную, откуда перекачивается насосом в сатуратор. В сатураторе происходит перемешивание воды с поступающим воздухом. Из сатуратора смесь через сопла поступает во флотационную камеру. Всплывающие в камере элементы (маслопримесь — частицы воздуха) удаляются пеносборником, а очищенная вода вытекает по выходной трубе.

Химические методы очистки заключаются в добавлении в загрязненную воду таких реагентов, которые реагируют с загрязнителями, способствуют образованию нерастворимых и частично растворимых соединений, их коагуляции и осаждению в специальных отстойниках.

Среди химических методов наиболее используемые — хлорирование и озонирование.

Кислые промышленные стоки нейтрализуются путем обработки их известковым молоком, а щелочные — кислотами.

Биологическая очистка сточных вод основана на способности микробов использовать в процессе своей жизнедеятельности различные растворимые органические и неорганические соединения (аммиак, нитриты, сероводород).

Биологическая очистка может осуществляться при использовании естественных и искусственных водоемов.

Естественная биологическая очистка осуществляется на полях фильтрации, полях орошения, в биологических окислительных прудах и т.п.

Для искусственной биологической очистки применяются специальные сооружения. Образующаяся в этих сооружениях биомасса микроорганизмов — деструкторов (активный ил) периодически удаляется и обрабатывается.

Подобные сооружения называются биологическими фильтрами. Такой фильтр состоит из емкости (из кирпича или бетона), фильтрирующей 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 заселенную микроорганизмами, которые окисляют органические вещества и получают необходимую для своей жизнедеятельности энергию. Таким образом, из сточной воды удаляются органические вещества, а в биофильтре увеличивается масса активной биологической пленки. Отработанная и омертв­ленная пленка смывается протекающей сточной водой и выносит­ся из емкости.

Для очистки сточных вод используются также аэрофильтры. В отличие от биофильтров они интенсивно продуваются снизу воз­духом и конструктивно оформлены в виде аэротенков.

Аэротенк представляет собой резервуар, в котором для лучшего и непрорывного контакта постоянно перемешивается с помощью сжатого воздуха или специальных приспособлений смесь активного ила и очищаемой сточной жидкости.

Показателем степени очистки сточных вод служит показа­тель биохимического потребления кислорода (БПК), растворенного в воде.

В чистых районах моря или чистых водоемах БПК не превышает 2-5 мг/л кислорода. В загрязненных водоемах БПК может достигать 50 мг/л.

Вода хозяйственно-питьевого назначения должна иметь БПК при 20 °С не выше 3 мг/л, а для спорта, купания и отдыха — не выше 6 мг/л.

БПК определяется через временные интервалы, например, через 5, 10, 20 суток, соответственно употребляются и обозна­чения БПК5, БПК10, БПК20.

Для оценки качества природных вод или степени очистки воды от загрязнений применяется также показатель химического потребления кислорода (ХПК).

Наиболее радикальным решением проблемы охраны вод от загрязнения является создание безотходных технологий, т.е. комплекса мер, сокращающих до минимума количество вредных примесей в сточных водах.

Безотходная технология в настоящее время развивается в следующих направлениях:

— создание бессточных технологических систем и водооборотных циклов;

— разработка систем утилизации отходов производства и потребление их в качестве вторичных материальных ресурсов;

— создание оригинальных новейших технологий получения традиционных видов продукции.

Дата добавления: 2014-01-06