Некоторые предприятия, особенно электростанции, потребляют огромное количество воды на охлаждение. Нагретая вода сбрасывается обратно  в реки и еще больше нарушает биологическое равновесие водной системы. Пониженное содержание кислорода препятствует развитию одних живых видов и дает преимущество другим. Но эти новые, теплолюбивые виды тоже сильно страдают, как только прекращается подогрев воды. Органические отбросы, биогенные вещества и тепло становятся помехой для нормального развития пресноводных экологических систем только тогда, когда они перегружают эти системы. Но в последние годы на экологические системы обрушились огромные количества абсолютно чужеродных веществ, от которых они не знают защиты. Пестициды, применяемые в сельском хозяйстве, металлы и химикалии из промышленных сточных вод сумели проникнуть в пищевую цепь водной среды, что может иметь непредсказуемые последствия. Виды, стоящие в начале пищевой цепи, могут накапливать эти вещества в опасных концентрациях и становятся еще более уязвимыми для других вредных воздействий. Загрязненную воду можно очистить. При благоприятных условиях это происходит естественным путем в процессе природного круговорота воды. Но загрязненным бассейнам-рекам, озерам и т.п. -для восстановления требуется значительно больше времени. Чтобы природные системы сумели восстановиться, необходимо, прежде всего, прекратить дальнейшее поступление отходов в реки. Промышленные выбросы не только засоряют, но и отравляют сточные воды. А эффективность дорогостоящих приспособлений для очистки таких вод пока еще недостаточно изучена. Несмотря ни на что, некоторые городские хозяйства и промышленные предприятия все еще предпочитают сбрасывать отходы в соседние реки и весьма неохотно отказываются от этого только тогда, когда вода становится совсем непригодной или даже опасной.

В своем нескончаемом кругообороте вода то захватывает и  переносит множество растворенных или взвешенных веществ, то очищается  от них. Многие из примесей в воде являются природными и попадают туда вместе с дождем или грунтовыми водами. Тот же путь проходят и некоторые из загрязняющих веществ, связанных с деятельностью человека. Дым, пепел и промышленные газы вместе с дождем оседают на землю; химические соединения и нечистоты, внесенные в почву с удобрениями, попадают в реки с грунтовыми водами. Некоторые отходы следуют по искусственно созданным путям -дренажным канавам и канализационным трубам. Эти вещества обычно более ядовиты, но их сброс легче контролировать, чем тех, которые переносятся в процессе природного круговорота воды.

РАДОСТЬ ПОЗНАНИЯ популярная энциклопедия в четырех  томах т. 3 стр. 146-147 Общемировое водопотребление  на хозяйственные и бытовые нужды  составляет примерно 9% суммарного стока рек. Поэтому не прямое водопотребление гидроресурсов вызывает нехватку пресных вод в тех или иных регионах земного шара, а их качественное истощение. За последние десятилетия все более значительную часть круговорота пресных вод стали составлять промышленные и коммунальные стоки. На промышленные и бытовые нужды потребляется около 600-700куб. км воды в год. Из этого объема безвозвратно расходуется 130-150куб. км, а около 500куб. км отработанных, так называемых сточных вод сбрасывается в реки, озера и моря. Важное место в предохранении гидроресурсов от качественного истощения принадлежит очистным сооружениям.

Методы  очистки воды

Методы  очистки сточной  жидкости. 

   Очистка   бытовой   сточной    жидкости    производится    механическими,

биологическими и химическими методами.

  Производственные  сточные воды  очищают  физико-химическими   и  химическими методами, из которых наиболее часто применяют  нейтрализацию,  экстракцию  иэвапарацию.

   При   механической  очистке  из  сточной  жидкости  удаляют   загрязнения,

находящиеся в  ней  в  нерастворенном  и  частично  коллоидально состоянии.

Содержащиеся  в сточной жидкости отбросы (бумаги, тряпки, кости,  очистки  от овощей,  различные  производственные  отходы)  предварительно задерживаются решетками.

  Загрязнения  минерального происхождения (песок,  шлак и  др.)  осаждаются  в сооружениях, называемых песколовками.

  Основную  массу загрязнения  органического   происхождения,  находящихся   во взвешенном состоянии, осаждают из сточной жидкости  в  отстойниках,  которые по своей конструкции и по характеру движения в них сточной  жидкости  бывают горизонтальные, вертикальные и радиальные.

  Выпадающие  в отстойниках  нерастворенные  вещества  (осадок)  периодически удаляют для последующей обработки.

  Для очистки малых (до  25м/сут)  количеств  сточной   жидкости   применяю  также гнилостные  резервуары (септики), представляющие собой горизонтальные отстойники, в которых выпадающий  осадок накапливается в течение длительного периода и перегнивает.  Кроме того, применяют двухъярусные отстойники,  являющиеся  комбинацией  горизонтального

отстойника (верхняя  часть) и гнилостной камеры для  сбраживания  выпадающего осадка (нижняя часть).

   Осадок  из  горизонтальных,  вертикальных  и  радиальных  отстойников   с

преобладающим содержанием веществ органического  происхождения  подвергается сбраживанию   (разложению)    в    специальных    сооружениях,    называемых метантенками.

     После   сбраживания  осадок  из  септиков,  двухъярусных  отстойников  и

метантенков  подвергается  обезвоживанию,  которое   осуществляется путем

естественной  сушки  осадка  на  открытом  воздухе  на  специальных иловых

площадках или  искусственными методами  –  вакуум-  фильтрацией,  термической сушкой.  После  отделения  воды  (обезвоживания)  сброженный  осадок   можно использовать как удобрение.

    Механический  метод позволяет выделить  из  сточной  жидкости  60  –  80% нерастворенных загрязнений.

    Двухъярусные  отстойники целесообразно применять  для очистки сточных  вод небольших и средних населенных мест при количестве сточной жидкости  до  10тыс. мі/сут.

    При  биологической очистке удаляют  из сточной жидкости   наиболее  мелкие взвешенные вещества,  оставшиеся  после  механической  очистки,  и  основную часть  коллоидальных  и растворенных   веществ.   В   результате   аэробных биохимических процессов,  протекающих  при  биологических  методах  очистки, органическая  часть  указанных  веществ  минерализуется.  В   итоге   полной биологической  очистки   получается   незагнивающая   жидкость,   содержащая растворенный кислород и нитраты.

    Биологическую  очистку ведут либо в  условиях,  близких  к  естественным,

либо в искусственно созданных. В первом  случае  естественная биологическая очистка  сточной жидкости происходит на полях орошения, полях  фильтрации  и в биологических прудах.

    Во  втором случае искусственная   биологическая  очистка  производится  на

таких сооружениях, как биологические фильтры и  аэротенки.

     Осветленную   сточную  жидкость,  получающуюся   в   процессе   очистки,

выпускают в  водоем (реку, озеро и пр.) после ее обеззараживания посредством хлорирования.

    В  процессе биологической очистки,  так же как и механической,  получаются большие количества  осадка  (ила),  который  направляется  в  метантенк  для сбраживания.

    Для  естественной биологической очистки  отводят  и  специально  оборудуют поля  орошения  или  поля  фильтрации.  Очистные   станции   с биофильтрами сооружают для средних и малых населенных пунктов.

    Очистные  станции аэрации с аэротенками   строят  для отчистки

сточных вод  крупных городах.

    Обработку  осадка из  первичных  и   вторичных  отстойников  производят  в метантенках;  затем  осадок  обезвоживают,  т.  е.  Подсушивают  на   иловых площадках или в ваккум – фильтрах.

    При химическом  методе  очистки в сточные   воды   вводят   реагент,

способствующий  коагуляции и увеличивающий процент  задержания  нерастворенных веществ. Применяют также нейтрализацию и флотацию. При  флотации  в  сточную жидкость  добавляют  флотореагенты  и  воздух,   способствующие   всплыванию загрязнений.

Производственные  сточные воды в  зависимости  от  вида  производства  бывают различного   состава.   Чтобы   правильно   выбрать   метод   их    очистки, предварительно  нужно  определить  кислотность,  щелочность,  БПК  и  другие свойства сточной жидкости.

  Некоторые  сточные воды  можно  очищать   теми  же  методами,  которые   были описаны выше. Так,  механическую  очистку  предусматривают  в  тех  случаях, когда сточные воды содержат в основном минеральные примеси, биологическую  – при наличии примесей органического происхождения.

  Если указанные  методы не эффективны, прибегают  к  химическим  или  физико- химическим методам очистки. 

                 Химические методы  очистки сточной  жидкости.

 

   Химические  методы  очистки заключаются в выделении загрязнений путем химических реакций между загрязнениями сточных вод  и  реагентами.  К  таким реакциям  относятся:  реакции  окисления  и  восстановления,  в   результате которых  происходит  перевод  загрязнений  в  новые  соединения,  обладающие способностью выпадать в осадок, выделяться  в  виде  газов.  Наиболее  часто применяют нейтрализацию, иногда в сочетании с коагуляцией.

  Процесс  коагулирования состоит в добавлении  к сточной  жидкости  реагента, способствующего  быстрому  выделению  из  нее  мелких  взвешенных   веществ, которые при простом отстаивании не осаждаются.  Реагент  (коагулянт)  обычно добавляют в сточную жидкость  до ее направления в отстойники.

  В качестве  коагулянта применяют  полиакриламид,  железный  купорос  FeSO4, сернокислый глинозем Al2(SO4)3. Коагулянт вводят в виде  раствора  крепостью 6-10%. Сточная жидкость,  смешанная с раствором коагулянта  в смесителе ершового или перегородчатого  типа,  направляется  в отстойник,  в котором происходит осаждение взвешенных веществ.

  В качестве  стимулятора процессов коагуляции  применяют полиакриламид.

    Нейтрализация   сточной   жидкости   происходит   при   ее    химическом

взаимодействии  с  веществами,  при  дающими   воде   нейтральную   реакцию.

Производственные  сточные жидкости от шахт,  химических,  машиностроительных,

металлургических, нефтеобрабатывающих и других заводов  содержат  повышенное количество кислот или щелочей.

   Спускать  эти  жидкости  в  водоемы  разрешается  при  условии   снижений

кислотных или  щелочных загрязнений  до  допустимых  концентраций  водородных ионов рH. При нейтральной реакции рH = 7, при кислотной рH ? 7,  и  щелочной рH > 7.

   При   нейтрализации  производственных  сточных   вод   следует  учитывать количество взаимно нейтрализующих кислот и щелочей, а также щелочной  резерв или водоемов, в которые эти воды сбрасываются.

  Нейтрализацию   кислых  или  щелочных  вод  можно  осуществлять следующими способами: 1)смешиванием кислых и щелочных сточных вод перед  спуском  их  в канализационные сети;    2)смешиванием сточных  вод  с  реагентом  в  пропорциях, необходимых для нейтрализации;   3)фильтрацией сточных жидкостей через нейтрализующие

материалы;  4)использованием  активной  реакции  городских  сточных

жидкостей или  водоемов.

  Если нейтрализацию   жидкостей производят путем фильтрации, то  в  качестве фильтрующего материала применяют известняк, мрамор и  доломит.  Обычно  этот способ используют для нейтрализации солянокислых  и  азотнокислых,  а также сернокислых вод при содержании в сточной жидкости  не  более  5  г/л  серной кислоты.

  Для перемешивания  кислых и щелочных сточных  жидкостей  строят  специальные резервуары  –  усреднители,  в  которых  происходит  взаимная  нейтрализация сточных жидкостей. В качестве усреднителей могут  быть  использованы  пруды, рассчитанные не менее чем на суточное пребывание в них сточной жидкости.