Загрязненные возвратные воды: проблемы и методы их решения
В мире практикуются три основных метода очистки сточных вод. Первый существует
давно и наиболее экономичен: сброс сточных вод в крупные водотоки, где
они разбавляются пресной проточной водой, аэрируются и обезвреживаются
естественным образом. Очевидно, что этот метод не отвечает современным
условиям. Второй метод заключается в удалении и снижении содержания твердых
и органических веществ механическим, биологическим и химическим способами.
Его в основном используют на больших коммунальных очистных станциях.
На пути потока сточных вод на I этапе очистки устанавливают решетки или
сита, которые улавливают плавающие предметы и крупные взвешенные частицы.
Затем песок и другие грубые неорганические частицы осаждают в песколовках
с наклонным дном или улавливают ситами гидроциклонами. Масла и жиры удаляют
с поверхности воды специальными приспособлениями (нефтеловушками, жироловками
и пр.). На некоторое время сточные воды выдерживают в отстойниках для
осаждения мелких частиц (свободноплавающие хлопьевидные частицы осаждают
путем добавления химических коагулянтов или флокулянтов).
Второй этап очистки осуществляют в основном биологическими методами. Поскольку
на первом этапе органические вещества не удаляются, для их биологической
деструкции чаще всего используют аэробные бактерии, осуществляющие разложение
взвешенной и растворенной органики. При этом главная задача заключается
в том, чтобы привести стоки в контакт с как можно большим числом бактерий
в условиях хорошей аэрации, так как бактерии должны иметь возможность
потреблять достаточное количество растворенного кислорода. Сточные воды
пропускают через различные сооружения для контакта со свободно плавающим
или прикрепленным на инертном субстрате биоценозом активного ила или биопленкой.
|
Сточные воды, прошедшие первичную и вторичную очистку, еще содержат растворенные
вещества, которые делают их практически непригодными для нужд рыборазведения
и водоподготовки воды питьевого качества. Поэтому были разработаны и апробированы
более совершенные методы очистки, предназначенные для удаления оставшихся
загрязнителей.
Для доочистки возвратных вод используют выдерживание воды в специальных
прудах или лагунах (поля орошения, поля фильтрации, биоплато), где высшие
водные растения, водоросли и микроорганизмы, потребляя углекислый газ,
выделяют необходимый для разложения органики кислород, а также используют
биогенные элементы (азот, фосфор) для построения биомассы.
Из-за загрязнения водоемов сточными водами поверхностные воды, а в ряде
случаев и подземные, используемые для получения воды питьевого качества,
следует также очищать различными методами.
В установках, очищающих воду водохранилищ для использования в качестве
питьевой, медленно разлагающиеся органические соединения (пестициды, фенолы,
фосфаты и др.) удаляют фильтрацией воды через активированный (порошкообразный)
древесный уголь. Растворенные неорганические вещества удаляют ионным обменом
(растворенные ионы солей жесткости, тяжелые металлы); химическим осаждением
(соли кальция и магния, которые образуют налет на внутренних стенках котлов,
цистерн и труб); обратным осмосом (изменением осмотического давления для
усиленной фильтрации воды через мембрану, которая задерживает концентрированные
растворы питательных веществ — нитратов, фосфатов и др.); выведением азота
потоком воздуха (при прохождении воды через аммиачно-десорбционную колонну)
и другими методами.
В мире существует ряд технологий, которые могут проводить эффективную
очистку загрязненных вод.
Технологическая схема очистки хозяйственно-бытовых и близких по составу сточных вод
Однако удаления загрязняющих химических веществ еще недостаточно для
обеспечения санитарно-эпидемиологической безопасности воды.
Главная цель обеззараживания —производство бактериально безопасной воды.
Наиболее распространенный способ дезинфекции воды — ввод в нее хлора —
сильного окислителя, который добавляется к воде в виде газа или концентрированного
водного раствора. Эффективность обработки хлором зависит от ряда факторов,
в том числе рН (меры кислотности или щелочности воды), времени обработки,
температуры и наличия взаимодействующих с хлором органических веществ.
Небольшое количество свободного хлора оставляется в воде на случай попадания
загрязнений в потребительскую водопроводную сеть. Поскольку при бытовом
использовании воды в водоток сбрасывается много колиформных бактерий,
обнаружение этих бактерий служит показателем бытового загрязнения (коли-индекс).
Однако при содержании в обеззараживаемой воде органических примесей при
хлорировании могут образовываться канцерогенные соединения. Поэтому в
настоящее время прогрессивным является использование для обеззараживания
перекисных соединений и УФ-облучения. При этом экспресс-контроль эффективности
обеззараживания можно вести по редокс-потенциалу (Eh).
Над решением проблемы очистки производственных, хозяйственно-бытовых и
загрязненных дождевых вод плодотворно работают инженеры концерна “Потенциал-4”,
награжденного Знаком качества “Вища проба”. Они создали ряд новых энергоэффективных,
экологически безопасных технологий очистки природных и сточных вод и соответствующее
оборудование для их реализации на практике.
Разработанная специалистами концерна“Потенциал-4” водоочистная установка
“ФЛОКФИЛ” используется для физико-химической очистки производственных,
загрязненных дождевых и хозяйственно-бытовых вод. Установка обеспечивает
очистку возвратных вод от взвешенных веществ и коллоидов, выделение жиров,
масел и нефтепродуктов с применением современных экологически безопасных
флокулянтов.
Водоочистной комплекс “БРАВО” используется для полной биологической очистки
возвратных вод. В его состав входят биореакторы, аэробные стабилизаторы
осадка и блок обеззараживания воды, которые позволяют очистить сточные
воды с применением адаптированных высокоэффективных гидробионтов биоценоза
активного ила.
Закрытое биоплато гидропонного типа используется после биологической очистки
для глубокой доочистки возвратных вод. Возвратные воды транспортируются
через гравийную загрузку фильтрационного бассейна, корневища высших водных
растений и бактериальный препарат, который способствует разложению трудно
окисляемых органических веществ. Сооружение покрыто термоизоляционным
волокнистым полипропиленовым материалом для предотвращения промерзания
биоплато в зимний период, что обеспечивает круглогодичную очистку сточных
вод. Вода, очищенная на вышеперечисленных установках, может использоваться
повторно.
Схема использования биоплато для доочистки возвратных вод
Разработки технологий очистки воды “Потенциал-4” сертифицированы Министерством здравоохранения, Министерством Охраны Окружающей Среды, защищены патентами Украины. Они внедрены более чем на 80 предприятиях химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и машиностроительной промышленности; в коммунальном хозяйстве; для групп и отдельно расположенных зданий, коттеджей; в курортных зонах. Особенно широко они внедряются на не канализированных территориях.
Коцарь Е. М.,
к.т.н., академик МАНЕБ, генеральний
директор концерна “Потенциал-4”
Диренко А.А,
аспирант КНУCА, г. Киев
