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.