Проблема очистки водных объектов от загрязнения

Загрязнения сточных вод АТП происходит, в основном, при мойке автомобилей, их узлов деталей, при ремонте и заправке аккумуляторов, восстановлении хромированных и никелированных покрытий, ремонте системы охлаждения, механической обработке металлов. К наиболее типичным видам загрязнений сточных вод относятся нефтепродукты, щелочи, антифриз, грязевые сбросы, частицы металлов.

Выбор оптимальных технологических схем очистки воды - достаточно сложная задача, что обусловлено преимущественным многообразием находящихся в воде примесей и высоким требованиями, предъявленными к качеству очистки воды. При выборе способа очистки примесей учитывают не только их состав в сточных водах, но и требования, которым должны удовлетворять очищенные воды: при сбросе в водоем:

1. ПДС (предельно допустимые сбросы);

2. ПДК (предельно допустимые концентрации веществ);

а при использовании очищенных сточных вод в производстве - те требования, которые необходимы для осуществления конкретных технологических процессов Экономическая экология. / Под ред. Аникеева Р.О. - М.: Просвещение, 1999. - 206с..

Для приготовления из сточных вод технической воды или обеспечения условий сброса очищенных сточных вод водоемов большое значение имеет технико-экономическая оценка способов подготовки воды. Экономическое преимущество имеют, как правило, замкнутые системы водоиспользования. Однако процесс замены современных производств безотходными, в том числе и с полностью замкнутой системой водоиспользования, достаточно длительный. Поэтому часть очищенных сточных вод сбрасывают в водоемы. В этих случаях необходимо соблюдать установленные нормативы для относительной концентрации вредных веществ в очищенных сточных водах.

Для обеспечения высокой степени очистки сточных вод одной биохимической очистки производственных сточных вод недостаточно, поэтому применяют физико-химические методы, с использованием коагуляции и флотации. Реагентный способ очистки достаточно эффективен и прост. Этот способ применяют практически при неограниченных объемах сточных вод.

Совместное использование коагулянтов и флокулянтов позволяет еще более расширить использование этих реагентов для очистки сточных вод. Большие резервы интенсификации метода коагуляции и флокуляции связаны как с более глубоким исследованием механизмов явлений, сопровождающих эти процессы, так и с более эффективным использованием различных физических воздействий.

Для технологии очистки воды и обезвреживания осадков большое значение имеет рациональное использование реагентов, так как годовой расход только флокулянтов составляет сотни тонн. Определение оптимальной дозы реагентов представляет собой весьма сложную задачу, так как в практике очистки воды возможно одновременное изменение ряда факторов, например состава и количества примесей.

3 Способы очистки сточных вод

Для обеспечения высокой степени очистки сточных вод одной биохимической очистки производственных сточных вод недостаточно, поэтому необходимо применять физико-химические методы, с использованием коагуляции и флотации. Реагентный способ очистки достаточно эффективен и прост. Этот способ применяют практически при неограниченных объемах сточных вод.

Совместное использование коагулянтов и флокулянтов позволяет еще более расширить использование этих реагентов для очистки сточных вод. Большие резервы интенсификации метода коагуляции и флокуляции связаны как с более глубоким исследованием механизмов явлений, сопровождающих эти процессы, так и с более эффективным использованием различных физических воздействий.

Очистка производственных сточных вод реагентным способом включает несколько стадий, основными из которых являются:

- Приготовление и дозирование реагентов;

- Смешение реагентов с водой;

- Хлопьеобразование;

- Отделение хлопьевидных примесей от воды.

Для технологии очистки воды и обезвреживания осадков большое значение имеет рациональное использование реагентов, так как годовой расход только флокулянтов составляет сотни тонн. Определение оптимальной дозы реагентов представляет собой весьма сложную задачу, так как в практике очистки воды возможно одновременное изменение ряда факторов, например состава и количества примесей.

Следует отметить, что при коагуляции примесей в объеме воды и при контакте с зернистой загрузкой оптимальная доза будет различной, так как кинетические условия коагуляции на поверхности фильтрующего материала значительно лучше, чем в объеме воды.

Представляет интерес определение оптимальной дозы реагента при добавлении его в воду электрохимическим способом. В этом случае наиболее легко оптимизировать процесс изменением плотности тока и продолжительности обработки в зависимости от количественного состава сточных вод.

Применяя известные методы математического моделирования, необходимо определить оптимальный режим электрохимической обработки. Существующие устройства для автоматического дозирования реагентов дают возможность, как правило, поддерживать только их расход, установленный на основе предварительных исследований. Поддержание оптимальной дозы реагентов для соблюдения основных качественных параметров процесса коагуляции пока еще затруднено.

Большое разнообразие состава и свойств, образующихся при очистке осадков сточных вод, практически исключает создание и использование каких-либо универсальных способов обезвоживания.

Образующиеся при очистке сточных вод осадки условно классифицируют на следующие основные категории:

- минеральные,

- органические осадки,

- избыточный активный ил.

Наиболее легко и экономически выгодно обходится обезвоживание минеральных осадков и гораздо труднее органических осадков и избыточного активного ила. Технологические схемы обработки и последующего обезвоживания органического осадка и избыточного активного ила включают, как правило, следующие стадии:

- предварительное уплотнение,

- обезвоживание,

- термическую сушку (сжигание).

Утилизация осадков сточных вод и избыточного активного ила часто связана с использованием их в сельском хозяйстве в качестве удобрения, что обусловлено достаточно большим содержанием в них биогенных элементов. Активный ил особенно богат азотом и фосфорным ангидридом, такими, как медь, молибден, цинк.

В качестве удобрения используют те осадки сточных вод и избыточный активный ил, которые предварительно были подвергнуты обработке, гарантирующей последующую их незагниваемость, а также гибель патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов.

Наиболее эффективным способом обезвоживания отходов, образующихся при очистке сточных вод, является термическая сушка. Перспективные технологические способы обезвоживания осадков и избыточного активного ила, включающие использование барабанных вакуум-фильтров, центрифуг, с последующей термической сушкой и одновременной грануляцией позволяют получать продукт в виде гранул, что обеспечивает получение незагнивающего и удобного для транспортировки, хранения и внесения в почву органоминерального удобрения, содержащего азот, фосфор, микроэлементы.

Наряду с достоинствами получаемого на основе осадков сточных вод и активного ила удобрения необходимо учитывать и возможные отрицательные последствия его применения, связанные с наличием в них вредных для растений веществ в частности ядов, химикатов, солей тяжелых металлов и т.п. В этих случаях необходимы строгий контроль содержания вредных веществ в готовом продукте и определение годности использования его в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур.

Извлечение ионов тяжелых металлов и других вредных примесей из сточных вод гарантирует, например, получение безвредной биомассы избыточного активного ила, которую можно использовать в качестве кормовой добавки или удобрения. В настоящее время применяет достаточно много эффективных и достаточно простых в аппаратурном оформлении способов извлечения этих примесей из сточных вод. В связи с широким использованием осадка сточных вод и избыточного активного ила в качестве удобрения возникает необходимость в интенсивных исследованиях возможного влияния присутствующих в них токсичных веществ (в частности тяжелых металлов) на рост и накопление их в растениях и почве.

Заключение

На современном этапе развития общества разработка научного осознания единства общества и природы стимулируется необходимостью практического обеспечения такого единства. По сути дела перед обществом повсеместно встала задача экологизации техники. Но предпринимаемые до сих пор меры радикально не решают проблемы, а лишь оттягивают ее подлинное преодоление. Борьба с загрязнением природной среды производством ведется пока преимущественно путем строительства очистных сооружений, а не путем смены существующей технологии производства. Однако одних этих мер для решения проблемы недостаточно.

Должны непрерывно повышаться требования к степени очистки отходов производства по мере роста числа и мощности предприятий. Возникает противоречие между старым типом технологии производства и новыми требованиями к защите окружающей среды Охрана производственных сточных вод./ Под редакцией В.Н. Соколова. - М.: Стройиздат, 1992. - с.-83.. Но оснащение современного производства очистными сооружениями следует рассматривать только как этап, хотя и очень важный, на пути совершенствования природопользования. Одновременно с проведением этого этапа необходимо переходить к безотходному производству с возможно более полной утилизацией всего комплекса веществ, поступающих в производственно-бытовую систему. Такая технология требует полной перестройки производства на основе создания ТПК. В этих комплексах все многообразие видов производства должно быть увязано так, чтобы отходы одного вида предприятий служили сырьем для других видов и так до полной утилизации всех веществ, поступивших в систему на входе.

Приблизительным аналогом такой организации обменных процессов вещества и энергии могут служить природные биогеоценозы и биосфера в целом. Как в биогеоценозах многообразие видов организмов обусловливает возможность замкнутого цикла в движении вещества и энергии, так и в общественном производстве само многообразие его видов служит важной предпосылкой обеспечения замкнутости контуров технологических процессов. Переход на качественно новую технологию производства с замкнутым циклом использования вещества позволит резко сократить потребление материалов из окружающей среды. За исключением небольших потерь в результате рассеивания, распыления и т. д. все вещество при новой технологии будет циркулировать в социальной среде, а новые вещества будут нужны лишь для воспроизводства и компенсации неизбежных потерь, как и в живой природе Зубченко Г.В., Сулин Г.А. Рациональное использование водных ресурсов. - М.: Недра, 2004. - с.-35..

Список литературы

1. Зубченко Г.В., Сулин Г.А. Рациональное использование водных ресурсов. - М.: Недра, 2004.

2. Колесников С.И. Экология. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2003.

3. Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. - М.: Просвещение, 1998.

4. Охрана производственных сточных вод./ Под редакцией В.Н. Соколова. - М.: Стройиздат, 1992.

5. Экономическая экология. / Под ред. Аникеева Р.О. - М.: Просвещение, 1999.