Мероприятия по защите поверхностных вод от загрязнения

Поверхностные воды охраняют от засорения, загрязнения и истощения. Для предупреждения засорения принимают меры, исключающие попадание в поверхностные водоемы и реки различных твердых отходов и других предметов. Истощение поверхностных вод предотвращают, строго контролируя минимально допустимые стоки вод.

Важнейшая и наиболее сложная проблема - защита поверхностных вод от загрязнения, для чего предусматриваются следующие экозащитные мероприятия:

· развитие безотходных и безводных технологий и систем оборотного водоснабжения;

· очистка сточных вод (промышленных, коммунально-бытовых и др.);

· закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты;

· очистка и обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей.

Главный загрязнитель поверхностных вод - сточные воды, поэтому экологически весьма важной задачей является разработка и внедрение эффективных методов очистки сточных вод. Наиболее действенным способом защиты поверхностных вод от загрязнения сточными водами являются безводные и безотходные технологии. На начальном этапе создается оборотное водоснабжение. В его систему включают ряд очистных сооружений и установок, что создает замкнутый цикл использования сточных вод, которые при таком способе все время находятся в обороте и не попадают в поверхностные водоемы.

Ввиду огромного многообразия состава сточных вод существуют различные способы их очистки: механический, физико-химический, химический, биологический и др. Очистка может производиться каким-либо одним или комбинированными способами, с обработкой осадка (или избыточной биомассы) и обеззараживанием сточных вод перед сбросом их в водоем.

При механической очистке из промстоков, путем процеживания, отстаивания и фильтрования, удаляются до 90% нерастворимых механических примесей: песок, глинистые частицы, окалина и др., а из бытовых стоков - до 60%. Для этих целей применяют решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники различных типов. Вещества, плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры, полимеры и др.), задерживают нефте- и маслоловушками и другого вида уловителями либо выжигают.

К основным химическим способам относят нейтрализацию и окисление. Для нейтрализации кислот и щелочей в сточные воды вводят специальные реагенты (известь, кальцинированную соду, аммиак), во втором - различные окислители, которые освобождают сточные воды от токсичных и других компонентов.

При физико-химической очистке сточных вод используются:

· коагуляция - введение коагулянтов (солей аммония, железа, меди, шламовых отходов и пр.) для образования легко удаляемых хлопьев;

· сорбция - способность некоторых веществ (бентонитовые глины, активированный уголь, цеолиты, силикагель, торф и др.) поглощать загрязнение;

· флотация - пропуск через сточные воды воздуха. Газовые пузырьки захватывают при движении вверх поверхностно-активные вещества, нефть, масла и др. и образуют на поверхности воды легко удаляемый пенообразный слой.

Биологический (биохимический) метод основан на способности искусственно вселяемых микроорганизмов использовать для своего развития органические и некоторые неорганические соединения из сточных вод (сероводород, аммиак, нитриты и т.д.). Очистку ведут с помощью естественных методов (поля орошения, поля фильтрации, биопруды и др.) и искусственных методов (аэротенки, метатенки, биофильтры, циркуляционные окислительные каналы).

После осветления сточных вод образуется осадок, который сбраживают в железобетонных резервуарах (метатенках), а затем удаляют на иловые площадки для подсушивания. Подсушенный осадок нельзя использовать как удобрение, так как в сточных водах часто обнаруживаются многие вредные вещества (тяжелые металлы и др.), что исключает такой способ утилизации осадков.

Осветленная часть сточных вод очищается в аэротенках - специальных закрытых резервуарах, через которые пропускают стоки, обогащенные кислородом и смешанные с активным илом. Активный ил представляет собой совокупность гетеротрофных микроорганизмов и мелких беспозвоночных животных (плесени, дрожжей, водных грибов, коловраток и др.), а также твердого субстрата.

После вторичного отстаивания сточные воды обеззараживают (дезинфицируют) с помощью соединений хлора или других сильных окислителей. При этом способе (хлорировании) уничтожаются патогенные бактерии, вирусы, болезнетворные микроорганизмы, после чего воды можно использовать в оборотном водоснабжении либо сбрасывать в поверхностные водоемы.

В последние годы активно разрабатываются новые эффективные методы, способствующие экологизации процессов очистки сточных вод:

· электрохимические методы, основанные на процессах анодного окисления и катодного восстановления, электрокоагуляции и электрофлотации;

· мембранные процессы очистки (ультрафильтры, электродиализ и др.);

· магнитная обработка, улучшающая флотацию извещенных частиц;

· радиационная очистка воды, позволяющая в кратчайшие сроки подвергнуть загрязняющие вещества окислению, коагуляции и разложению;

· озонирование, при котором в сточных водах не образуется веществ, отрицательно воздействующих на естественные биохимические процессы;

· внедрение новых селективных типов сорбентов для избирательного выделения полезных компонентов из сточных вод с целью вторичного использования.

При всех методах очистки сточных вод с экологической точки зрения весьма важна обработка и утилизация образующихся шламов и осадков (особенно при очистке токсичных промстоков). С этой целью их складируют на специальных полигонах, обрабатывают в биологических сооружениях, перерабатывают с помощью растений (гиацинты, тростник и др.) или сжигают в специальных печах.