Охрана водных ресурсов от загрязнений
Как известно, под водными ресурсами понимают не все виды вод на планете, которые могут быть использованы человеком, но прежде всего ресурсы природных пресных вод. Между тем в современном мире обостряется диспропорция между потреблением пресной воды и её доступными запасами. Уже сегодня говорят об угрозе «водного голода», нависшего над человечеством, и дефицит пресной воды теперь не только хозяйственная, но и экологическая проблема. В этой связи и возникает вопрос: в чём суть экологизации региональных водных проблем? Что значит охранять водные ресурсы сегодня?
Наши учёные не разделяют пессимистический взгляд на неизбежность «водного голода», хотя проблема водообеспечения в результате стремительного развития производительных сил, роста народонаселения буквально на глазах нашего поколения стала «проблемой номер один», одной из трудных проблем человечества именно в силу своей экологической специфики. Речь идёт прежде всего о нежелательных эффектах хозяйственного освоения человеком гидросферы Земли. Сейчас используется менее десятой части глобального стока рек, но именно с их загрязнением связана угроза истощения водных ресурсов, необратимого изменения уникальных водоёмов, нарушения экологического равновесия в природе.
Так «хозяйственное» вторжение в круговорот воды в природе (а биологически человек задействован в нём) порождает экосистемные проблемы, которые так или иначе оборачиваются для человека и водоснабженческими проблемами - круг в конце концов замыкается, а дефицит воды возрастает. Обострение водных проблем во многом объясняется антропогенными изменениями речного стока. Это и агротехнические, и лесомелиоративные мероприятия, развитие промышлености и урбанизация, наконец оросительные и осушительные мелиорации, охватившие ныне площади в десятки миллионов гектаров. Например, в результате забора воды из водоисточников для различных нужд хозяйства годовой сток многих крупных рек снизился на 17-25 процентов. В маловодные годы снижение стока доходит до 40-60 процентов, а ведь всего лишь 30 лет назад снижение стока в бассейнах этих рек из-за хозяйственного использования не превышало 2-5 процентов
Выбор метода очистки сточных вод предприятий зависит от многих факторов: количество сточных вод различных видов, их расходы, возможность и экономическая целесообразность извлечения примесей из сточных вод, требования к качеству очищенной воды при ее использовании для повторного и оборотного водоснабжения и сброса в водоем, мощность водоема, наличие районных или городских очистных сооружений.
Очистка нефтесодержащих сточных вод должна обеспечивать:
- максимальное извлечение ценных примесей для использования их по назначению;
- применение очищенных сточных вод в технических процессах;
- минимальный сброс сточных вод в водоем.
Для очистки сточных вод используют очистные сооружения трех основных типов: локальные, общие и районные или городские.
На нефтебазах и насосных станциях трубопроводов применяют очистные сооружения общего типа, а в случае попадания в сточные воды особо вредных химических веществ - очистные сооружения локального типа.
В зависимости от степени очистки сточных вод на очистных сооружениях локального или общего типа и характеристики водоема сточные воды либо направляют на районные или городские очистные сооружения, либо сбрасывают в водоем.
Очистные сооружения локального типа предназначены для обезвреживания сточных вод непосредственно после технологических цехов, имеющих вредные химические вещества, например после резервуарного парка технологических коммуникаций, насосных станций, хранящих и перекачивающих этилированные бензины. Применение таких установок дает возможность избежать необходимости пропускать сточные воды предприятия через установки для извлечения из воды определенных химических веществ.
Очистные сооружения общего типа предназначены для очистки всех нефтесодержащих вод нефтетранспортного предприятия. Обычно эти очистные сооружения включают механическую, физико-химическую и биологическую очистки. К сооружениям механической очистки относятся песколовки, нефтеловушки, отстойники, флотационные и фильтрационные установки и другие. На этих сооружениях удаляют грубодисперсные примеси.
К сооружениям физико-химической очистки относятся флотационные установки с применением химических реагентов, установки с применением коагулянтов для коллоидных примесей.
К сооружениям биологической очистки относятся аэротенки, биофильтры, биологические пруды и другие. Для очистки сточных вод применяют реагентные методы: коагуляцию, флокуляцию, осаждение примесей, фильтрование, флотацию, адсорбцию, ионный обмен, обратный осмос и др.
Очистные сооружения районного или городского типа предназначены в основном для механической, физико-химической и биологической очистки сточных вод. Если на эти очистные сооружения направляют производственные сточные воды, то в них не должно быть примесей, которые могут нарушить нормальный ритм работы канализации и очистных сооружений.
Эти производственные воды не должны содержать:
- взвешенных и всплывающих веществ в количестве более 500 мг/л;
- веществ, способных засорять трубы канализационной сети или отлагаться на стенках труб;
- веществ, оказывающих разрушающее действие на материал труб и элементы сооружений канализации;
- горючих примесей и растворенных газообразных веществ, способных образовывать взрывоопасные смеси в канализационных сетях и сооружениях;
- вредных веществ в концентрациях, препятствующих биологической очистке сточных вод или сбросу их в водоем (с учетом эффекта очистки).
Температура этих вод не должна превышать 40° С. Не допускаются залповые сбросы сильноконцентрированных сточных вод.
7) Оценка вариантов очистки промышленных сточных вод
Основная причина загрязнения водных ресурсов - аварийный или технологический сброс в водоемы промышленными, бытовыми и транспортными предприятиями неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод. Основные виды загрязнений воды: нефть, фенол, органические вещества, тяжелые металлы, синтетические поверхностно-активные вещества, ядохимикаты, горюче-смазочные материалы.
Для оценки метода очистки сточных вод применяются следующие показатели: коэффициент очистки сточных вод, экономичность процесса, производительность, эффективность.
Коэффициент очистки сточных вод (КОВ)
КОВ является функцией от показателей качества воды, температуры воды (Т), содержания взвешенных веществ (d), содержания растворимых веществ (с), водородного показателя (рН), общей и карбонатной жесткости (у):
КОВ = f (Т, d, с, рН, у).
Для определения коэффициента очистки сточных вод при отсутствии теплового загрязнения используют следующие соотношения:
КОВi = 
, (1)
КОВ = 
, (2)
где КОВi - коэффициент очистки сточных вод от i-го вида загрязнения;
КОВ - суммарный коэффициент очистки сточных вод по всем видам загрязнений;
- содержание i-го вида загрязнения в сточных водах до и после очистки;
Ai - коэффициент относительной опасности i-го вида загрязнения;
М0, М1 - приведенные массы выбросов до и после очистки.
Суммарный коэффициент очистки сточных вод рассчитывается по каждому варианту очистки.