Утилизация и обезвреживание сточных вод - важнейшая экологическая проблема настоящего времени

Справочная информация:

            Cточные воды образуются в результате хозяйственно-бытовой и производственной деятельности человека.  Стоки тем или иным путем попадают в воды закрытых водоемов, рек, морей и океанов, где и сосредотачивается все многообразие вредных веществ, производителем которых вольно или невольно являет­ся человек.
Утилизация и обезвреживание сточных вод составляет одну из самых важных экологических проблем настоящего времени и в этом направлении наработано множество разнообразных технологических приемов, в основе которых лежат физико-хи­мические или биохимические процессы деградации вредных компонентов сточных вод.
        Интенсивное строительство канализационных сетей началось в Европе в XIX веке, однако, централизованное отведение сточ­ных вод привело к локальному росту загрязнения водоемов. Поэтому в Англии еще в 1861 г. был издан закон об очистке сточных вод от фекальных и гниющих веществ перед выпус­ком стоков в реки. Самые ранние разработки по детоксикации сточ­ных вод - методы почвенной очистки, в России относятся к се­редине XIX в. Этот метод основан на способности самоочище­ния почвы. Осуществляется такая очистка сточных вод на полях орошения или полях фильтрации. На сельскохозяйственных полях ороше­ния использование сточных вод для сельского хозяйства и  очистка стоков составляют один процесс. Однако для очистки сточ­ных вод в естественных условиях требуется отчуждение зна­чительных площадей плодородной земли. Степень очистки сточ­ных вод снижается в зимнее время в силу замедления биологи­ческих процессов при низких температурах. Бытовые сточные воды содержат большое количество патогенных бактерий и яиц гельминтов, более 50% которых, попадая в почву и на овощи, сохраняют жизнеспособность длительное время. Поэтому ис­пользование сооружений естественной биологической очистки сточных вод сокращается как в нашей стране, так и в ряде индустриально развитых стран зарубежья.
        Биологическая очистка сточных вод интенсивно протекает в искусст­венно созданных условиях. Этот процесс можно контролиро­вать и регулировать, а, следовательно, интенсифицировать.
Именно возможность регулирования степени очистки сточных вод привела к созданию многообразных технологических приемов, критерием эффективности которых являются достигаемая степень очист­ки стоков,  т.е. экологический фактор и стоимость очистки сточных вод – экономи­ческий фактор. В общем случае, зная принцип метаболизма мик­роорганизмов, можно добиться любой степени очистки сточных вод, но огра­ничением по организации той или иной технологии может яв­ляться ее стоимость, которая, прежде всего в период эксплуата­ции очистных сооружений зависит от энергозатрат и численности обслуживающего персонала.
До 70-х годов 20 века в практике строительства сооружений очистки стоков превалировали биологические фильтры, обладаю­щие надежным технологическим режимом работы и низкой энер­гоемкостью. Однако, как показала практика, наиболее стабиль­но они работают с эффектом окисления органических веществ сточных вод 50 – 70%.
        
        В 80-х годах 20 в. в Югославии, Болгарии изготавлива­лись установки очистки сточных вод с биофильтрами и стабилизаторами для очистки стоков небольших населенных пунктов. Однако из-за не­достаточного качества очистки стоков, «вспухания» биомассы и выно­са ее из зоны отстаивания, эти сооружения не получили широко­го распространения. Одной из разновидностей биологических фильтров являются погружные биофильтры, состоящие из резер­вуаров с горизонтальными валами, на которых закрепляются раз­личные устройства для формирования прикрепленной микрофло­ры. Эти сооружения также не обеспечивают качества очистки сточных вод, от­вечающего современным требованиям, в том числе и по биоген­ным веществам. При резких повышениях нагрузок по органичес­ким веществам и гидравлических нагрузок происходит проскок нео­чищенных сточных вод.
Высокое и стабильное качество очистки сточных вод мо­гут обеспечить аэрационные сооружения, в которых сорбцию и деструкцию осуществляют микроорганизмы (активный ил) на­ходящиеся во взвешенном состоянии в очищаемой сточной воде. Вместе с тем аэротенки, окислительные каналы, аэрируемые пруды имеют следующие недостатки: значительный расход элек­троэнергии (0,4 – 0,6 кВт.ч на 1 м3 городских сточных вод); ненадежность работы воздуходувок, вентиляторов высокого дав­ления, механических аэраторов в длительной эксплуатации; ухудшение качества очистки сточных вод в зимнее время из-за охлаждения обрабатываемых стоков при аэрации холодным воздухом. В последние годы широкое распространение в мире получили мно­госекционные схемы с активным илом производящие одновре­менно очистку сточных вод от органических загрязняющих ве­ществ и трансформацию соединений азота. Сочетание аэробных и анаэробных зон позволяет осуществлять процессы нитрифи­кации и денитрификации сточных вод. Но для большинства поселков и горо­дов средней и северной части России эти схемы недостаточно рациональны, так как низкие температуры исходных сточных вод в холодное время года (12 – 170С), которые в течение про­цесса имеют тенденцию к понижению (в среднем на 2 – 50С) оказывают неблагоприятное влияние на активность бактерий нитрификаторов. Недостаточно эффективны эти схемы также для ряда городов южной части России (гг. Ставрополь, Черкесск, Краснодар и т. д.) так как сточные воды имеют относительно низкое содержание органических веществ (БПКп колеблется в пределах 100 – 130 мгО2/дм3) и соответственно сложно получить в достаточном количестве ЛЖК (летучих жирных кислот), не­обходимых для интенсификации процессов денитрификации и биологической дефосфотизации сточных вод. В последнее время за рубежом возрос интерес к биореакторам периодического действия (БАЧ-реакторы), которые позволяют получить высокое каче­ство очистки сточных вод в режиме полного окисления. Однако работа соору­жений непроточного типа требует дополнительных энергетических затрат на перекачку сточных вод и частых переключений систем аэрации. В 1 м3 воздуха прошедшего через аэротенк вследствие капельного уноса может содержаться до тысячи патогенных мик­роорганизмов. В атмосфере повышенного риска находится пер­сонал очистных сооружений канализации. При определенных сочетаниях влаги в атмосфере, температуры воздуха и направ­ленности ветра болезнетворная микрофлора длительное время сохраняет свою жизнедеятельность и попадает в населенные пункты (зоны санитарной охраны не являются достаточным пре­пятствием).
        В индустриально развитых странах имеются необходимые ус­ловия для эффективной работы сооружений очистки сточных вод. Большин­ство европейских стран расположено в благоприятных климати­ческих условиях, способствующих протеканию биохимических про­цессов в очистных сооружениях в оптимальном режиме. В более сложной ситуации находится Россия, где в отдельных районах тем­пература воздуха в холодное время года может достигать - 500С. В системе энергоснабжения нередки перебои и аварии. Кроме того, в России к качеству очищенной воды предъявляют более высокие требования, чем в странах ЕЭС.
Рост городов приводит к новым проблемам: необходимос­ти прокладки новых коллекторов, повышению энергозатрат на подачу сточных вод на очистные сооружения. Одним из совре­менных методов решения задач очистки сточных вод от боль­ших населенных пунктов, по нашему мнению, является частич­ная или полная децентрализация систем водоотведения. Одна­ко в ряде случаев реализация этот метода затруднена, из-за сложности отчуждения значительных площадей под строитель­ство громоздких сооружений очистки сточных вод и невозможности выдер­живать требуемые размеры санитарно-защитных зон. Сооружения для очистки сточных вод будущего должны иметь минимальные размеры, быть экологически безопасными при их размещении в городс­кой черте, а качество очищенных сточных вод должно позво­лять использовать их на технические нужды города.
        Недостаток чистых природных вод и высокая потреб­ность промышленности в воде определяют необходимость про­должения работ по дальнейшему совершенствованию систем очистки промышленных сточных вод. В этих условиях разработка новых технологических ре­шений, обеспечивающих высокое и стабильное качество очис­тки промышленных сточных вод, является актуальной и востребованной.

Спец.Предложение

тел.:   (495)660-0771 (многоканальный)
факс: (495)660-0772


г. Москва, ул. Ткацкая, 1

Rambler's Top100