В связи с интенсификацией животноводства все более дают о себе знать стоки предприятий данной отрасли сельского хозяйства.
Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры, фекальную массу, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов, предприятий мясомолочной, консервной и кондитерской промышленности, являются причиной органических загрязнений водоемов.
В сточных водах обычно около 60% веществ органического происхождения, к этой же категории органических относятся биологические (бактерии, вирусы, грибы, водоросли) загрязнения в коммунально-бытовых, медико-санитарных водах и отходах кожевенных и шерстомойных предприятий.
Нагретые сточные воды тепловых ЭС и др. производств причиняют “тепловое загрязнение”, которое угрожает довольно серьезными последствиями: в нагретой воде меньше кислорода, резко изменяется термический режим, что отрицательно влияет на флору и фауну водоемов, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого “цветения воды”. Загрязняются реки и во время сплава, при гидроэнергетическом строительстве, ас началом навигационного периода увеличивается загрязнение судами речного флота.
2. Методы очистки сточных вод
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.
Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения- сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода).
Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.
Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.
Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%
При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.
Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.
Среди методов очистки сточных вод большую роль играет биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.
В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах.
В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.
Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, неслипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила.
Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)
Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.
Самара, как один из крупнейших городов Поволжья, несёт особую ответственность за сохранение чистоты красавицы Волги.
Мощные очистные сооружения выполняют важную работу санитаров, защищая водный бассейн реки Волги.
Городские очистные сооружения г.Самары принимают и обрабатывают практически все бытовые и промышленные сточные воды города и рассчитаны на один миллион кубических метров в сутки. Сооружения строились по проекту 60-х годов, но совершенствование процесса очистки происходит постоянно. Осваивается новое оборудование, внедряются передовые технологии, современные системы автоматического управления и контроля, позволяющие очищать стоки в соответствии с высокими требованиями мировых нормативов.
В состав очистных сооружений нашего города входят:
-три главных канализационных насосных станции;
-цех механической очистки;
-цех биологической очистки;
-цех обработки осадка.
4.ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ НА САМАРСКИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЯХ
Подача стоков на площадку осуществляется тремя насосными станциями №№ 6, 6а и 13, где стоки подвергаются грубой механической очистке при пропуске через решётки.
Стоки насосными агрегатами перекачиваются в приёмные камеры очистных сооружений.
Пройдя водоизмерительные лотки Паршаля, стоки поступают в песколовки, где осаждаются минеральные примеси, в основном песок с крупностью 0.25мм и выше. Выпавший осадок в аэрируемых песколовках сгребается пескоскрёбом, а в песколовках с гидросмывом - смывается водой в приямок, а оттуда удаляется гидроэлеваторами на песковые площадки. Из песколовок, стоки, пройдя распределительные галереи и распределительные камеры, поступают в первичные отстойники(Æ54м, рабочая глубина 6.3м, рабочий объём 11800м3, расчётное время отстаивания 2часа), где в процессе отстаивания из стоков выделяется наиболее тяжёлая и крупная взвесь. Сырой осадок откачивается в резервуар сырого осадка и уплотнённого ила. Жироподобные и плавающие вещества с поверхности собираются в жиросборник, а затем откачиваются вместе с сырым осадком. Осветлённая вода из первичных отстойников поступает в верхний канал аэротенков, а затем по распределительным лоткам в аэротенки. Процесс очистки осуществляется активным илом. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности микроорганизмов в аэротенки непрерывно подаётся воздух.
Смесь активного ила со сточной водой - иловая смесь, поступает для разделения во вторичные отстойники. Часть ила возвращается в аэротенки, а избыточная часть - в илоуплотнители. Уплотнённый активный ил поступает в резервуар сырого осадка и уплотнённого ила.
Сливная вода из илоуплотнителей поступает в резервуар хозфекальных вод, а затем насосами подаётся частично в распределительные камеры первичных отстойников №№ 1- 4.
Для обеззараживания стоков от бактериальных загрязнений предусмотрены хлораторная со складом хлора и эжекторная. В качестве хлорагента используется сжиженный хлор.
Смесь сырого осадка и уплотнённого ила подаётся в дегильминтизатор (на Самарских очистных сооружениях используются метантенки), где происходит обработка осадка при температуре 30-35оС в течение 20-22 часов. Откуда одна часть осадка насосами откачивается на иловые поля (спланированные участки земли, площадью 0.87га), а другая часть подаётся на установку по обезвоживанию, с последующей флокуляцией и фильтрацией, которая затем вывозится на иловые поля.