Очистка сточных вод. Методы очистки стоков.

Очистка сточных вод - разрушение или удаление из них определенных веществ.

Обеззараживание сточных вод - удаление из них патогенных микроорганизмов.

Важнейшая, наиболее сложная проблема - это защита поверхностных вод от загрязнения.

Предусматриваются следующие экозащитные мероприятия:

1. Развитие безотходных и безводных технологий. Внедрение систем оборотного водоснабжения.

2. Очистка сточных вод.

3. Закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты.

4. Очистка и обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей.

Главный загрязнитель поверхностных вод - это неочищенные сточные воды.

Существуют разнообразные методы очистки сточных вод. Наиболее общепринятыми являются: механический, физико-химический, химический и биологический методы. В зависимости от степени вредности и характера загрязнений очистка сточных вод может производиться каким-либо одним способом или комплексом методов (комбинированный способ).

В процессе очистки предусматривают обработку осадка (или избыточной биомассы) и обеззараживание сточных вод перед сбросом их в водоем.

При механической очистке из производственных сточных вод путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляются до 90% нерастворимых механических примесей различной степени дисперсности (песок, глинистые частицы, окалина) производственных стоков. Из бытовых - до 60%. Для этих целей применяют решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники различных типов. Вещества, плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры, полимеры), задерживаются нефте и масла ловушками, либо выжигают.

Для этих целей применяют решетки, песколовки, песченные фильтры, отстойники. Вещества плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры, полимеры и т.д.) задерживают нефтеловушки и маслоловушки и другие виды уловителей или выжигают.

Химические и физико-химические методы очистки являются наиболее эффективны для очистки производственных сточных вод. К основным химическим способам относят нейтрализацию и окисление. Для нейтрализации кислот и щелочей, в сточные воды вводят специальные реагенты (известь, кольценированную соду, аммиак). Для окисления используют различные окислители (O₃,KMnO₄) помощью этих методов сточные воды освобождаются от токсичных и других компонентов.

При физико-химической очистке используются:

1. Коагуляция - введение в сточные воды коагулянтов (солей аммония, железа, меди, шламовых отходов и т.д.) для образования хлопьевидных осадков, которые затем легко удаляются.

2. Сорбция - способность некоторых веществ (бентонитовые глины, активированный уголь, селикогель, торф и др.) поглощать загрязнения. Методом сорбции возможно извлечение из сточных вод ценных растворимых веществ и последующее их утилизация.

3. Флотация - пропуск через сточные воды воздуха. Газовые пузырьки захватывают при движении вверх поверхностно активные вещества - ПАВ (нефть, масла, другие загрязнения) и образуют на поверхности воды легко удаляемый пенообразный слой.

Для очистки коммунально-бытовых промышленных стоков целлюлозно-бумажных, нефте перерабатывающих, пищевых предприятий широко используют биологический (биохимический) метод. Метод основан на способности искусственно вселяемых микроорганизмов использующих для своего развития органические и некоторые неорганические соединения содержащиеся в сточных водах (серо - водород, аммиак, нитриты, сульфиды). Очистку ведут с помощью естественных (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды) и искусственных методов (аэротанки, метатанки, биофильтры, циркуляционные окислительные каналы).

После осветления сточных вод образуется осадок, который сбраживают в железобетонных резервуарах (метантанках), а затем удаляют на иловой площадке для подсушивания. Подсушенный осадок обычно используется как удобрение, но в последние годы в сточных водах стали обнаруживаться многие вредные вещества (в частности - тяжелые металлы), что исключает такой способ утилизации осадков.

Осветленная сточных вод очищается в аэротанках - специальных закрытых резервуарах, по которым медленно пропускают стоки обогащенные кислородом и смешанные с активным илом. Активный ил представляет собой совокупность гетеротропных гетеротрофных микроорганизмов и мелких беспозвоночных животных (плесень, дрожжи, водные грибы), а также твердого субстрата.

После вторичного отстаивания сточные воды обеззараживают ((дезинфицируют) с помощью соединений хлора или других окислителей). При этом способе уничтожаются патогенные бактерии, вирусы, болезнетворные микроорганизмы.

В системах очистки сточных вод биологический метод является завершающим и после его примирения сточные воды можно использовать в оборотном водоснабжении, либо сбрасывать в поверхностные водоемы.

Очень сложна утилизация животноводческих стоков губительно действующих на водные экосистемы. В настоящее время, наиболее экономичной предусмотрена технология, при которой вредные стоки разделяют с помощью центрифугирования на твердую и жидкую фракции, при этом твердая часть превращается в компост и ее вывозят на поле. Жидкая часть (т.н. жижа) концентрацией до 18% проходит через реактор и перерабатывается в гумус.

При разложении органики выделяются метан (СН4), двуокись углерода (CO₂) и сероводород (H₂S). Энергию этого биогаза используют для производства тепла и энергии.

 

 

Экологическая ниша.

Экологическая ниша организма - это совокупность всех его требований к условиям среды (составу и режимам экологических факторов) и место, где эти требования удовлетворяются, или вся совокупность множества биологических характеристик и физических параметров среды, определяющих условия существования того или иного вида, преобразование им энергии, обмен информацией и себе подобными.

Местообитания вида - это пространственно ограниченная совокупность условий абиотического и биотической среды, обеспечивающая весть цикл развития особей (или группы особой) одного вида.

Человек имеет свою, только ему присущую, экологическую нишу, т.е. совокупность требований к множеству экологических факторов, выработанную в процессе эволюции. Пространство, в котором локализована ниша человека, весьма ограничено. Как биологический вид, человек может обитать только в пределах суши экваториального пояса (тропики, субтропики), где и возникло семейство гоминид. По вертикали ниша простирается примерно на 3-3,5 км над уровнем моря. Благодаря названным выше специфическим (в первую очередь социальным) свойствам, человек расширил границы своего начального ареала (местообитание), расселился в высоких, средних и низких широтах, освоил глубины океана и космического пространства..

Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации вида, место обитания организма это его «адрес». Экологическая ниша – это его «род занятий» или «стиль жизни», или «профессия». Экологическая специфичность видов подчеркивается аксиомой экологической адаптации. Каждый вид адаптирован к строго определенной, специфической для него совокупности условий существования экологической нише.

Виды организмов экологии индивидуальны, они имеют специфические экологические ниши. Сколько на земле видов живых организмов столько же экологических ниш. Организмы ведущие сходный образ жизни не живут в одних и тех же местах из-за межвидовой конкуренции.

Экологические ниши делят: специализированные и общие. Большинство видов растений и животных приспособлены к существованию в узком диапазоне климатических условий и иных характеристик окружающей среды, питания ограниченным набором растений или животных. Такие виды имеют специальную нишу, определяющую их место обитания в природной среде (гигантская панда). Видам с общими нишами характерна легкая приспособляемость к изменениям экологических факторов среды обитания. Они могут успешно существовать в разнообразных местах, питаться различной пищей и выдерживать резкие колебания природных условий. Общие экологические ниши имеют: мухи, тараканы, мыши, крысы, люди.

Виды имеющие общие экологические ниши имеют меньшую угрозу вымирания, чем имеющие специальные ниши

 

+++++

Источник вносящий в поверхностные или подземные воды, загрязняющий воду вещества, микроорганизмы или теплоту называется источником загрязнения.

Вещество вызывающее нарушение норм качества воды называется - загрязняющим веществом.

Микробное загрязнение вод происходит в результате поступления в водоемы патогенных организмов. В результате поступления теплоты возникает тепловое загрязнения вод.

Основная причина загрязнения поверхностных водных бассейнов - сброс в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленными предприятиями коммунальных и сельских хозяйств.

Сточные воды - воды отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека.

Загрязнения поступающие в сточные воды условно можно разделить на несколько групп.

По физическому состоянию:

1) нерастворимые

2) коллойдные

3)растворимые примеси.

Кроме того, делятся на: минеральные, органические, бактериальные и биологические.

Минеральные представлены частицами песком, глинистыми частицами, частицами руды, шлака, минеральных солей, растворами кислот, щелочей и т.д.

Органические загрязнения (ОЗ) подразделяются по происхождению на растительные и животные. Растительные ОЗ представляют собой остатки растений, плодов, овощей, злаков, растительного масла. Загрязнения животного происхождения - физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных и т.д.

Бактериальное и биологическое загрязнения свойственны, главным образом, бытовым сточным водам и стокам некоторых промышленных предприятий (бойни, кожевенные заводы, фабрики первичной обработки шерсти, меховые производства, биофабрики, предприятия микробиологической промышленности).

Бытовые сточные воды: органика 58%, минеральные вещества 42%.