Охрана природных ресурсов

Для нейтрализации щелочных сточных вод используют различные кислоты. В последнее время начинают использовать отходящие кислые газы, содержащие СО2, SO2, NO2, N2O3 и др. Применение кислых газов позволяет не только нейтрализовать сточные щелочные воды, но и одновременно производить высокоэффективную очистку и самих газов от вредных компонентов. При этом нейтрализация осуществляется в реакторах с

мешалкой (рис.5.23), пленочных и тарельчатых колоннах.

3.7 Очистка хозяйственно-бытовых сточных вод.

Для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод от многих растворенных органических и некоторых неорганических (сероводорода, сульфидов, аммиака, нитритов и др.) веществ применяют биохимические методы. Этот способ основан на способности микроорганизмов использовать эти вещества для питания в процессе их жизнедеятельности. Контактируя с органическими веществами, микроорганизмы частично разрушают их, превращая в воду, диоксид углерода, нитрит - сульфат - ионы и др. Другая часть вещества идет на образование биомассы. Разрушение органических веществ называют биохимическим окислением.

В зависимости от вида микроорганизмов, участвующих в разрушении органического вещества, различают аэробный и анаэробный процессы очистки сточных вод. Аэробный метод основан на использовании аэробных групп организмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температура 20-40°С. Аэробный процесс является окислительным и может нормально протекать, если концентрация органического вещества в сточной воде (выраженная в биохимической потребности в кислороде - ВПК) не будет превосходить некоторые предельные величины. В противном случае высоко концентрированные сточные воды приходится разбавлять слабо концентрированными или в отдельных случаях даже чистой водой.

Анаэробные методы очистки протекают без доступа кислорода. Анаэробный процесс является восстановительным и может протекать практически при любых концентрациях органического вещества. До недавнего времени их использовали для обезвреживания осадков. Сейчас его начинают применять для разрушения органических веществ в сильноконцентрированных сточных водах.

Аэробные процессы биохимической очистки могут протекать как в естественных условиях (на полях орошения, полях фильтрации, биохимических прудах), так и в искусственных очистных сооружениях (в аэротенках, биофильтрах), в которых процессы очистки протекают с большей скоростью, чем в естественных условиях.

Поля орошения. Это специально подготовленные и спланированные земельные участки, используемые одновременно для очистки сточных вод и агрокультурных целей. Если на полях не выращиваются сельскохозяйственные культуры и они предназначены только для очистки сточных вод, то они называются полями фильтрации.

Очистка сточных вод в этих условиях идет под воздействием почвенной микрофлоры, солнечной радиации, воздуха и под влиянием жизнедеятельности растений. В процессе биологической очистки сточные воды проходят через фильтрующий слой почвы, в котором задерживаются взвешенные и коллоидные частицы, образуя в порах грунта пленку, населенную множеством микроорганизмов. Эта пленка адсорбирует коллоидные частицы и растворенные в сточных водах вещества, и они под действием аэробных микроорганизмов переходят в минеральные соединения. Непременным условием протекания аэробных процессов является наличие кислорода. Наиболее интенсивное биологическое окисление происходит в верхних слоях почвы (0,2-0,4 м). На глубине, где ощущается недостаток кислорода, преобладают анаэробные процессы. Процессы очистки протекают на глубине до 1,5 м.

Поля орошения желательно устраивать на песчаных, суглинистых и черноземных почвах. Грунтовые воды должны быть не выше 1,25 м от поверхности. В противном случае необходимо устраивать дренаж.

Устройство полей орошения не разрешается на территориях, находящихся в пределах I и II поясов зон санитарной охраны источников централизованного водоснабжения и минеральных источников; в непосредственной близости от мест выклинивания водоносных горизонтов, а также при наличии трещиноватых пород и закарстовых, не перекрытых водоупорным слоем. На земледельческих полях орошения запрещается выращивание овощных культур, употребляемых в пищу без термической обработки, а также бахчевых культур и ягод (земляника и клубника).

При организации полей орошения предусматривают устройство резервных полей фильтрации (до 25-30% площади орошаемой территории) для приема сточных вод в неблагоприятные периоды года, во время уборки урожая и в других случаях, когда сточные воды не могут быть использованы для орошения.

В зимнее время сточную воду направляют только на резервные поля фильтрации. Так как в этот период фильтрация сточной воды прекращается полностью или замедляется, то резервное поле фильтрации проектируют с учетом площади намораживания.

При выборе территории для полей фильтрации руководствуются теми же правилами, что и при выборе территории для полей орошения. Наиболее подходящими грунтами для полей фильтрации являются пески и супеси. Поля фильтрации располагают ниже водозаборных сооружений по течению грунтового потока (не менее 200 м для легких суглинков, 300 м - для супесей и 500 м - для песков).

Вследствие того, что на поля фильтрации допускается нагрузка значительно большая, чем на поля орошения, обязателен дренаж. Кроме того, в целях повышения фильтрационной способности почвы и поддержания процесса окисления органических веществ в непрерывном режиме необходимо перепахивание и боронование участков.

Сбор и отвод профильтровавшейся очищенной воды с полей орошения и фильтрации осуществляют с помощью дренажных устройств, которые могут быть открытыми (канавы) и закрытыми (дренажные трубы). Количество сточных вод, которое может быть очищено на единице площади полей орошения, зависит в основном от фильтрующей способности грунта и потребности выращиваемых культур во влаге. Для успешной эксплуатации полей сточную воду предварительно осветляют. Очистка сточных вод с одновременным их использованием для орошения и удобрения может быть проведена по разным вариантам (рис.5.24). Например, сточные воды после механической очистки поступают в пруды накопители, а затем по каналу - в пруды-испарители и на поля орошения. Ил и сточные воды после механической, физико-химической и биохимической очистки направляют на поля орошения, а в неполивной период сбрасывают в водоем. В последнее время распространение получило" подпочвенное орошение сточными водами, распределяемыми через ""рубчатые асбестоцементные или полиэтиленовые трубчатые увлажнштели. Такое орошение позволяет наиболее полно использовать удобр-ительные свойства сточных вод, автоматизировать процессы полива и обеспечить санитарно-гигиенические требования

Рис.5.24. Варианты естественной биохимической очистки сточных вод:

 Скачать реферат