Kanalizacija: sestava, analiza, čiščenje. Čistilna naprava za odpadne vode

Človeška dejavnost, kot vsako drugo živo bitje, brez izjeme spremlja sproščanje znatne količine odpadkov. V sodobnih razmerah jih skoraj vse odnašajo v oddaljene vode reke kanalizacije. Končno je skoraj nemogoče zamisliti našo civilizacijo brez velikega števila tovarn in drugih podjetij, ki prav tako proizvajajo odpadne vode v mnogih.

O postopku odstranjevanja odpadkov

Čiščenje odpadne vode je postopek, po katerem je odpadna voda primerna za tehnično uporabo ali vrnitev v okolje brez poseganja v slednje. Z eno besedo je metoda odvisna od nadaljnje uporabe tekočine. Na primer, odpadna voda iz ponorov ni enaka vsebini iztočnih odprtin, kjer se vsebina straniščne školjke spušča.

Zakaj je to tako pomembno?

Aprila 1993 je več kot 400.000 ljudi v Milwaukeeju končalo v bolnišnični postelji zaradi padca v pitno vodo kriptosporidije. Po tem incidentu, ki je dobil močan odziv v Svetovni zdravstveni organizaciji, je svetovna skupnost postala precej previdnejša glede tekočine, ki teče pod pipami pod krinko "pitne vode". To mnenje se je okrepilo šele po objavi nekaterih primerov epidemij v Indiji, zaradi katerih je umrlo več sto ljudi. Toda stvar je bila v običajnem E. coli, ki je prišla v vodo iz slabo obdelanih odtokov! Zato je čiščenje odpadne vode izredno pomemben proces, ki ohranja življenje in zdravje ljudi.

Kakršna koli onesnaževala korenito spremenijo okus, barvo in vonj tekočine, da ne omenjamo njene primernosti za uporabo v živilskih ali tehničnih namenih. Najbolj nevarni so industrijski odpadki, saj pogosto vsebujejo takšne koncentracije težkih kovin in drugih snovi, ki so desetine in stotinekrat višje od najbolj »optimističnih« MPC. Seveda je v tem primeru vse odvisno od specifične proizvodnje, ki odvaja odpadne vode. Kanalizacijski sistem povprečnega mesta se lahko v primerjavi z njimi zdi kot "pomlad", ker vsaj v njem ni radioaktivnih izotopov ali velike količine težkih kovin.

Razvrstitev zalog

Nevarno onesnaženje, zaradi katerega je voda neprimerna za pitje in domačo uporabo, lahko razvrstimo med fizične, kemične in biološke dejavnike. Posebej vredno sprostitve radioaktivnih izotopov. Zato bo razvrstitev onesnaževanja enaka razlogovam, ki jih povzročajo: t

• Mehanski dejavniki. Značilna je močno povečanje najmanjše mehanske suspenzije v tekočini.
• Chemical. V vodi se poveča vsebnost kemičnih spojin. Ni pomembno, ali lahko te snovi negativno vplivajo na zdravje človeškega telesa.
• Biološki in bakteriološki (gospodinjske odpadne vode). Zelo nevarna vrsta onesnaženja, saj je v tem primeru vsebnost vode v mikroorganizmih presežena. Na samem začetku članka smo že povedali, kaj je to.
• Toplotno onesnaženje. To je ime izpusta v reke in druga vodna telesa iz ribnikov za hlajenje v termoelektrarnah in jedrskih elektrarnah. Te vrste ne bi smeli neumno obravnavati, saj takšni pojavi vodijo v množično smrt endemitov, prilagojenih nizkim temperaturam vode, ki so značilne za naše območje.
• Radioaktivno. Radioaktivni izotopi se nahajajo v sedimentih vode in dna. To se zgodi, ko je kanalizacijski sistem v nekaterih industrijskih obratih ali jedrskih elektrarnah pokvarjen.

Značilnosti glavnih vrst odpadkov

V naših razmerah je najpogostejša odpadna voda treh vrst:

• Nečistoče anorganskega izvora, vključno s celo netoksičnimi spojinami.
• Organske snovi izvora.
• Mešani odtoki.

Odpadna metalurška industrija je zelo nevarna, saj vsebuje veliko količino težkih kovin in drugih strupenih spojin. Spreminjajo fizikalne lastnosti vode. V tistih vodah, kjer ta strup pada, vse žive stvari propadejo, vključno z drevesi in drugo vegetacijo ob bregovih. Organske snovi se izločijo iz rafinerij nafte in podobnih industrij. V odplakah ni le razmeroma varnih olj, temveč tudi izredno toksični fenoli in podobne snovi. Poleg tega ne smemo zanemariti živinorejskih podjetij.

Vržejo ogromno količino organskih snovi. Slednje povzroča močno poslabšanje. organoleptičnih lastnosti vode. V rezervoarjih, kjer odpadne vode podjetij pade, je oster razvoj mikroskopskih alg, cvetenja, vsebnost kisika v tekočinah pade na minimum. Umrejo ribe in drugi hidrobionti. Proizvodnja elektronike, vključno s kisanjem tiskana vezja in izpust radijskih izdelkov različnih vrst, daje mešano vrsto odpadne vode. Vsebujejo barve, težke kovine, aceton, fenole in druge spojine.

Nevarnost vstopa olja v vodo

Trenutno znanstveniki po vsem svetu zvenijo alarm, saj ogromna količina nafte vstopa v svetovni ocean. Na površini vode tvori najtanjši film, ki ga včasih vidijo samo mavrični trakovi. To ne vodi le k znatnemu poslabšanju organoleptičnih lastnosti tekočine, temveč tudi k močnemu zmanjšanju oskrbe s kisikom, ki vstopa v ocean s pomočjo difuzije. Ponovno trpijo hidrobionti, pomanjkanje te snovi pa prizadene predvsem korale, katerih število se v morjih in oceanih vsako leto dramatično zmanjša. Le 10 mg olja in naftnih derivatov naredi vodo popolnoma neprimerno za pitje in živa bitja.

Izjemno nevarni fenoli, ki smo jih že večkrat omenili. Prisotni so v odtokih skoraj vseh industrijskih podjetij. To velja zlasti za tiste, ki se ukvarjajo s proizvodnjo koksa. V prisotnosti teh snovi je prišlo do množične smrti prebivalcev rib, rek, morij in oceanov, voda pa pridobi izjemno neprijeten, neprijeten vonj.

Katere snovi so v njih?

V čistilno napravo spadajo odpadne vode naslednje sestave: t

• Beljakovine - 28%.
• Ogljikovi hidrati - 17,5%.
• Maščobne kisline - 10%.
• Olja, maščobe - 27%.
• Detergenti - 7%.

Kot lahko vidite, je glavni delež onesnaževal ekološko. V industrijskih razmerah ni smiselno razpravljati o sestavi odpadne vode, saj je v vsakem primeru lastna. Še posebej, v nekaterih primerih, domnevno prečiščena "voda" se odvaja neposredno v reko (!), Ki po videzu in sestavi spominja na uporabljeno motorno olje.

Glavni viri onesnaževanja

Industrijske in socialne objekte ter živinorejske in perutninske farme so praviloma krivi za onesnaževanje okolja. Trdni odpadki, ki nastajajo pri odprtih rudnikih mineralnih surovin, so zelo nevarni, kot tudi odtekanje pri predelavi lesa. Vodni in železniški promet daje veliko odpadkov biološkega izvora. Ko se sproščajo v vodne vire, povzročijo, da se posejejo z Escherichia coli ali helminthi. Še posebej je nevarno, če je navzgor po zdravstveni ustanovi.

Splošne informacije o postopku čiščenja

Obdelava vključuje naslednje metode:

• Mehansko. To vključuje filtracijo, ki jo uporabljajo vse čistilne naprave, in sedimentacijo.
• Fizično. Ta elektroliza, prezračevanje, čiščenje odpadne vode z ultravijoličnim sevanjem.
• Kemijske metode. Posebne formulacije se uporabljajo za obarjanje in razkuževanje snovi, ki so lahko v odpadni vodi.
• Biološko čiščenje odplak. V tem primeru se uporabljajo rastline, ki asimilirajo organske snovi, kot tudi nekatere vrste praživali, polži in ribe.

Splošna obdelava

Pred začetkom obdelave se opravijo pripravljalna dela Natančneje, analiza odpadne vode. Strokovnjaki kemijskih laboratorijev določajo, katera onesnaževala vsebujejo. Pomaga izbrati najboljšo strategijo za njihovo nevtralizacijo. Splošni postopek za čiščenje odpadne vode vključuje pregled: trdnih delcev, bakterij, alg, rastlin, anorganskih nečistoč in organskih snovi. Odstranitev trdnih delcev je najlažji korak. Vključuje filtracijo in padavine z usedanjem. Čiščenje odplak je veliko težje od tankih suspenzij, ki se ne zadržujejo s klasičnimi filtrirnimi materiali.

Eden od najbolj preprostih in poceni metod, ki kljub temu zagotavlja visoko stopnjo čiščenja, je uporaba aktivnega oglja. Filtri s tem materialom se uporabljajo v skoraj vseh podjetjih, katerih upravljanje je resno usmerjeno v varstvo okolja.

Kako deluje aktivni ogljik?

Glavna prednost premoga je njegova visoka absorpcijska sposobnost. Preprosto povedano, na površini delcev te snovi obstaja toliko por, da lahko ujamejo tako količino sestavin, ki onesnažujejo vodo, kar je večkrat večje od samega premoga. Ta postopek prestrezanja, vezava kontaminacijskih reagentov se imenuje absorpcija. Opozoriti je treba, da je bil za čiščenje pitne vode premog uporabljen pred našim časom. Aktivno raziskovanje in produkcija tega gradiva sta se začela v dveh svetovnih vojnah. Dejavniki, ki vplivajo na absorpcijo, so velikost delcev, površina, struktura snovi, ki se veže, kislost medija (pH-faktor), temperatura, ki jo ima odpadna voda.

Kakšne snovi lahko vežejo aktivni ogljik?

Oglje absorbirajo veliko snovi, od neželeznih kovin do kompleksnih organskih spojin (npr. Fenoli). Seveda pa ne bo ščitil pred radioaktivnimi spojinami, vendar je s pomočjo lahko odstraniti glavne vrste anorganskih in organskih nečistoč.

Koagulacija onesnaževal

V nekaterih primerih se lahko za čiščenje uporabijo posebne tekočine, ki vsebujejo delce koloidnih snovi. Za kaj so? Vse je preprosto - mikroskopski delci, ki se združujejo z molekulami onesnaževalcev, povzročijo, da se oborijo. Pojav je znan kot koagulacija. Pri nekaterih čistilnih napravah se uporablja tudi elektroliza. Metoda je podobna prejšnji, saj tudi ioni, ki nastanejo s tem postopkom, prispevajo k odlaganju onesnaževalcev.

Nasprotno, sodobni raziskovalci vse pogosteje predlagajo metode, ki uporabljajo masivne molekule, ki lahko učinkoviteje vežejo in pospešujejo onesnaževala. Ta proces se imenuje flokulacija.

Uporabljene kemikalije

Kot smo že povedali, lahko obdelava odpadne vode vključuje uporabo negativno nabitih ionov. V preteklosti se za te namene uporablja aluminijev sulfat kot tudi apno. Te spojine povzročajo močno spremembo pH vode, ki vodi do smrti patogenih mikroorganizmov, ki jih vsebujejo številni izsuševalniki. V nekaterih primerih se lahko uporabljajo snovi na osnovi železa. Nekateri kemiki verjamejo, da bi jih Egipčani lahko uporabili dva tisoč let pred našo dobo. Odlična organska sedimentacija kalijev permanganat.

Več o načinu poravnave

Karkoli je že bilo, vendar s tem povezane organske snovi padejo v obliki kosmičev ali gela. Te blato iz čistilnih naprav lahko enostavno ujamete s preprostim mehanskim filtrom. Ta metoda najbolje deluje pri sorazmerno gostih delcih (kot so mulj in druge težke organske nečistoče), lažji delci (kot so mikroskopske alge) pa se bolje odstranijo s sedimentacijo. Sedimentacijska posoda mora biti dovolj velika, da se polnjenje opravlja čim počasneje. To je posledica dejstva, da običajni potek postopka zahteva vsaj štiri ure. Ko se organske in anorganske nečistoče usedejo na dno, se voda lahko šteje kot pogojno prečiščena, primerna za tehnično uporabo. Ta metoda se pogosteje uporablja pri predobdelavi iztoka.

Potem prihaja obrat zračenja. Voda vstopa v ogromne rezervoarje, kjer se stisnjen zrak spušča pod visokim tlakom, ki se spušča v tekočino skozi škropilnice. Ste že kdaj videli, kako kompresor deluje v običajnem akvariju? V tem primeru se zgodi isto. Aeracija vam omogoča, da vodo nasičite s kisikom in oborite preostale organske nečistoče. Po tej obdelavi se tekočina najpogosteje dobavlja v posebne ribnike, zasajene z višjo vodno vegetacijo (biološko čiščenje odpadne vode). In šele potem se voda šteje za primerno za tehnično uporabo. To je mogoče zalivati ​​sajenje zelenjave in sadja, kot tudi odvaja v naravne rezervoarje.