Как очищают сточные воды

Однако в процессе жизнедеятельности человека образуется огромное количество сточных вод, которые несут в себе опасные загрязнения. Очистка сточных вод – сложный и многоэтапный процесс, направленный на удаление этих загрязнений и возвращение воды в природный цикл в безопасном состоянии.

Что такое сточные воды?

Сточные воды – включают в себя бытовые, промышленные, сельскохозяйственные и ливневые стоки. Эти воды содержат различные загрязнители, такие как органические вещества, неорганические соли, бактерии, вирусы, тяжелые металлы, нефтепродукты и другие вредные вещества.

Основные этапы очистки сточных вод

Процесс очистки сточных вод включает в себя несколько последовательных этапов, каждый из которых направлен на удаление определенных видов загрязнений.

Механическая очистка

Этот этап является предварительным и направлен на удаление крупных твердых частиц из сточных вод. Механическая очистка – это первый этап очистки сточных вод. Для улавливания крупного мусора используют:

• решетки — они задерживают крупные предметы, такие как ветки, мусор и тряпки;
• песколовки — удаляют песок и другие минеральные примеси, чтобы предотвратить износ оборудования;
• отстойники — здесь происходит осаждение взвешенных веществ под действием силы тяжести, после чего осадок удаляется со дна отстойника.

В результате механической очистки удаляется до 60-70% нерастворимых загрязнений.

Биологическая очистка

Это ключевой этап, на котором используются микроорганизмы для разложения органических загрязнений. Этот процесс может происходить в аэробных (с доступом кислорода) и анаэробных (без доступа кислорода) условиях.

1. Аэробная очистка: Включает в себя использование активного ила – сообщества микроорганизмов, которые потребляют органические вещества в присутствии кислорода. Насыщение воды кислородом является важным условием для жизнедеятельности активного ила.
2. Анаэробная очистка: Используется для разложения органических веществ в отсутствие кислорода. Этот процесс применяется для очистки сточных вод с высоким содержанием органики и позволяет получать биогаз, который можно использовать в качестве источника энергии.

После биологической очистки вода становится значительно чище, и содержание органических веществ в ней снижается на 90-95%.

Химическая очистка

Химическая очистка применяется для удаления специфических загрязнителей, которые не удаляются механическими и биологическими методами. Этот этап может включать в себя:

• Коагуляцию и флокуляцию. В стоки добавляются химические реагенты для образования хлопьев, которые захватывают мелкие частицы и облегчают их осаждение.
• Нейтрализацию. В этом случае корректируется pH воды для достижения оптимальных условий для последующих этапов очистки.
• Окисление. Представляет собой использование озона или хлора для разрушения органических веществ и дезинфекции воды.
• Удаление фосфатов и азота. Применяются специальные методы для удаления из воды соединений фосфора и азота, которые могут вызывать избыточное разрастание водорослей.

Дополнительные этапы

После основных этапов очистки могут применяться дополнительные методы для улучшения качества воды:

• фильтрация — вода пропускается через песчаные, угольные или мембранные фильтры для удаления остаточных взвешенных веществ и микроорганизмов;
• дезинфекция — с помощью хлорирования, озонирования или ультрафиолетового облучения уничтожаются патогенных микроорганизмы.

Что происходит с очищенной водой и осадком

Очищенная вода, прошедшая все этапы очистки, может быть сброшена в водоемы, использована для технических нужд (например, для полива или охлаждения оборудования) или даже для питьевого водоснабжения после дополнительной обработки.

Осадок, образующийся в процессе очистки сточных вод, подвергается обработке для уменьшения его объема и стабилизации. Он может быть переработан в компост, использован в качестве удобрения после обеззараживания или захоронен на полигонах.

Зачем вообще нужно очищать сточные воды?

Очистка сточных вод необходима для защиты окружающей среды и здоровья человека. Сброс неочищенных сточных вод в водоемы вызывает такие негативные последствия:

• загрязнение водоемов органическими веществами, что приводит к снижению содержания кислорода в воде и гибели рыб и других водных организмов;
• распространение болезнетворных микроорганизмов, которые могут вызывать инфекционные заболевания у людей и животных;
• загрязнение водоемов токсичными веществами, которые могут накапливаться в организмах и вызывать различные заболевания;
• избыточное разрастание водорослей, что нарушает экологический баланс и ухудшает качество воды.

Очистка сточных вод позволяет избежать этих негативных последствий и сохранить чистоту водных ресурсов.

Кто занимается очисткой сточных вод?

Очисткой сточных вод занимаются специализированные предприятия – водоканалы, которые обслуживают города и населенные пункты. Также очистные сооружения могут быть построены на крупных промышленных предприятиях.

Современные технологии и тренды

В области очистки сточных вод постоянно разрабатываются и внедряются новые технологии, направленные на повышение эффективности очистки, снижение энергопотребления и уменьшение воздействия на окружающую среду. Некоторые из современных трендов:

1. Использование мембранных биореакторов (МБР) для более эффективной очистки сточных вод и получения воды высокого качества.
2. Извлечение ценных веществ из сточных вод, таких как фосфор, азот и биогаз.
3. Использование автоматизированных систем управления для оптимизации работы очистных сооружений и снижения затрат.
4. Использование природных систем, таких как водно-болотные угодья, для доочистки сточных вод.

Очистка сточных вод – это важная и сложная задача, от которой зависит здоровье нашей планеты и будущих поколений.