ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОД

Очистка сточных вод от крупных твердых веществ производится на сетках и решетках, от мелких частиц — в гидроциклонах. Для очистки тонких твердых веществ сточные воды пропускают через фильтры. Для очистки от мелких частиц нефтепродуктов применяют коагулянты, образующие хлопья, к которым прилипают эти частицы (сорбция). Затем хлопья удаляют в отстойниках или флотаторах с помощью воздушных пузырьков, подхватывающих эти хлопья и выносящих их на поверхность. В качестве коагулянтов используют сульфаты алюминия и железа.

Пароциркуляционный метод применяется для очистки загрязненных фенолами сточных вод, которые превращаются в пар, проходящий через раствор щелочи. Выходными веществами являются чистый пар и нелетучий фенолят в растворе, удаляемый углекислотой.

Абсорбционный метод заключается в поглощении загрязняющих веществ в небольших количествах — до 0,2% — активированным углем с последующим удалением отгонкой паром.

Биологический метод состоит в очистке от органических веществ в бассейнах, продуваемых воздухом, и образовании массы микроорганизмов, обращающих загрязнения в активный ил.

Физико-химические методы очистки заключаются в экстрагировании органических веществ с применением органических растворителей. Бутилацетат и диизопропиловый эфир в десятки раз лучше растворяют фенол.

Общая схема очистки сточных вод представлена на рис. 7.2.

Общая схема очистки сточных вод

Рис. 7.2. Общая схема очистки сточных вод

ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

По подсчетам Организации Объединенных Наций, к 2015 г. в странах с хронической нехваткой воды будет проживать более половины населения планеты, а к 2025 г. две трети человечества будут страдать от недостатка воды или даже безводья. При этом не существует ни влиятельной международной организации, ни норм международного права, которые регулировали бы распределение воды.

Ежегодно в мире на бытовое, промышленное и сельскохозяйственное водоснабжение расходуется примерно 4000 км3/год, т.е. около 4,5% пресной воды, сконцентрированной в озерах, водохранилищах и реках — главных источниках водоснабжения во всем мире, причем с каждым годом водопотребление растет от 10 до 70 км3.

Крупным потребителем воды является промышленность. Производство одной тонны резины требует 2500 м3, целлюлозы — 1500 м3, синтетического волокна — 1000 м3 воды. Масштабным водопотре- бителем является тепловая энергетика. Для охлаждения турбогенераторов всех видов тепловых электростанций в мире расходуется примерно треть всего объема ежегодного водопотребления промышленности мира.

Американские специалисты подсчитали, что 77% воды, потребляемой в коммунальном секторе, расходуется на санитарно-гигиенические нужды. На питье и приготовление пищи тратится всего 5% потребляемой человеком воды. На мытье посуды затрачивается 6%, стирку — 4, уборку помещений — 3, прочие нужды — 5% общего объема водопотребления.

При кажущемся изобилии воды на планете ее ресурсы весьма ограничены. Только 0,26% от общего количества пресной воды на Земле сконцентрировано в главных источниках водоснабжения во всем мире — озерах, водохранилищах и реках.

По данным Международного комитета по изменению климата, в будущем ожидается изменение распределения осадков по планете: климатические контрасты будут усиливаться: засухи и наводнения станут чаще и интенсивнее. Это еще более затруднит регулярное снабжение пресной водой. На сегодняшний день проблема воды уже порождает межгосударственные конфликты, прежде всего, на Ближнем и Среднем Востоке — в зоне преимущественно пустынного климата, с малым количеством осадков и понижающимся уровнем грунтовых вод.

В России идея поворота отечественных рек недавно возраждалась в недрах московского правительства, предложившего прорыть канал длиной 2550 км и шириной 200 м от Ханты-Мансийска до Узбекистана через Казахстан. Существуют проекты использования антарктических запасов пресной воды путем превращения айсбергов в ледяную крошку и затем транспортировки ее грузовыми судами. Полученная таким способом чистая вода может стоить почти 30 центов за литр (опреснение обходится почти в 100 раз дешевле). Надо сказать, что в 1970-е гг. на Западе уже выдвигалась идея отбуксировать айсберг к берегам Саудовской Аравии. Однако проект этот так и остался нереализованным.

Впрочем, есть и иной подход к нехватке воды. Многие ученые считают, что нет проблемы недостатка воды, а есть проблема ее нерационального использования. Само количество правительственных дотаций, направляемых во всем мире на поддержание приемлемых цен на воду (33 млрд долл, в год), настолько велико, что, если бы эти деньги тратились на создание экономичных систем использования воды, большая часть проблем давно уже была бы решена.

Наибольший прогресс в развитии водосберегающих технологий достигнут на Западе. В Европе уже давно взят курс на экономию водных ресурсов. Германия, которая вышла в лидеры сберегающих технологий, снизила потребление воды до 127 л на человека в день. В США аналогичный показатель заметно выше — 296 л. Для сравнения: среднестатистический россиянин расходует в среднем 278 л в день, однако в Москве суточный расход на человека достигает 400 л. Некоторые эксперты считают, что прежде всего надо ограничить потребление воды сельским хозяйством, особенно в засушливых районах, поскольку только каждый второй литр орошения достигает корней растений. Поэтому в мире ведется селекция новых, засухоустойчивых культур, а также разрабатывается капельная система орошения, когда вода по тонким трубам подводится прямо к корням растений, что позволяет сэкономить от 30 до 70% драгоценной влаги. Также разработана и уже применяется система влагоконденсирования.

По мере роста численности народонаселения в течение XXI в., интенсификации сельского хозяйства, развития промышленности и городов даже наша богатая водными ресурсами страна стала испытывать все более острый дефицит качественной пресной воды, а обитатели рек и озер страдать от возрастающей интоксикации и эвтрофикации. Проблемы водоснабжения в России — это:

  • • недостаток водных ресурсов в некоторых, как правило, наиболее населенных регионах с развитой промышленностью или сельским хозяйством;
  • • негативные последствия активного использования речного стока для ирригации;
  • • негативные последствия строительства водохранилищ, плотин, гидроэлектростанций и перераспределения стока;
  • • загрязнение поверхностных и подземных водных ресурсов разнообразными отходами промышленности, сельского хозяйства, бытовыми стоками и нефтепродуктами;
  • • сокращение сети малых рек и осушение болот, что влечет за собой системные перестройки окружающих экосистем и в целом сказывается на водном балансе и микроклимате.

В «Основах водного законодательства» содержатся обязательные для министерств, ведомств, государственных органов, предприятий, учреждений, организаций и граждан наиболее общие положения о порядке использования и охраны рек, озер, морей, водохранилищ и других поверхностных и подземных водных объектов. Все законодательные нормы, вступающие в противоречие с этим документом, подлежат отмене, поскольку он обладает высшей юридической силой. Поэтому новые акты водного законодательства должны разрабатываться в полном соответствии с «Основами водного законодательства».

К задачам водного законодательства относятся:

• регулирование водных отношений с целью обеспечения рационального использования вод для нужд населения и народного

хозяйства;

  • • охрана вод от загрязнения, засорения и истощения;
  • • предупреждение и ликвидация вредного воздействия вод;
  • • улучшение состояния водных объектов;
  • • охрана прав предприятий, организаций, учреждений и граждан;
  • • укрепление законности в области водных отношений.

В «Основах водного законодательства» закреплен принцип первоочередного удовлетворения хозяйственно-питьевых потребностей населения. Этот принцип означает, что промышленный, сельскохозяйственный или какой-либо другой вид эксплуатации водных объектов не должен препятствовать хозяйственно-питьевому водоснабжению населения.

Борьба против загрязнения, засорения и истощения вод должна проводиться всеми доступными в современных условиях мерами и средствами, путем осуществления предупредительных мер по охране вод и ликвидации существующих причин их загрязнения, засорения и истощения. Запрещено вводить в эксплуатацию предприятия, цехи, агрегаты, коммунальные и другие объекты, если они не обеспечены устройствами, предотвращающими загрязнение вод. Предприятия, организации и учреждения не должны допускать загрязнения и засорения поверхности водосборов, ледяного покрова водоемов и поверхности ледников производственными, бытовыми и другими отходами и отбросами. Управления государственных водохозяйственных систем, фермерские хозяйства, предприятия, организации и учреждения обязаны предотвращать загрязнение вод удобрениями и ядохимикатами

Все промышленные предприятия, использующие воду, обязаны принимать меры к уменьшению ее расхода и прекращению сброса сточных вод путем совершенствования технологии производства и схем водоснабжения, развивать безводные технологические процессы, заменять водяное охлаждение воздушным, внедрять оборотное водоснабжение и другие технические приемы, исключающие сброс сточных вод. Должны быть созданы технически совершенные очистные сооружения и устройства, обеспечивающие надлежащую очистку сточных вод от загрязняющих веществ. Сброс сточных вод допускается только с разрешения органов по регулированию использования вод и охране их и при условии, что он не приведет к увеличению содержания в водном бассейне загрязняющих веществ свыше установленных норм.

Важнейшей составной частью современного «водно-санитарного законодательства» являются предельно допустимые концентрации вредных веществ в водоемах.

Соблюдение этих нормативов обеспечивает безопасность населения и создает благоприятные условия для санитарно-бытового водопользования. Они являются критерием эффективности различных мероприятий по охране водоемов от загрязнения. В настоящее время ПД К установлены для более чем 1300 веществ.

Критерием загрязненности воды является ухудшение ее качества вследствие изменения органолептических свойств и появления веществ, вредных для человека, животных, птиц, рыб, кормовых и промысловых организмов, а также вида водопользования и повышения температуры воды, изменяющей условия для нормальной жизнедеятельности водных организмов. Пригодность состава и свойств поверхностных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения, культурно-бытовых нужд населения и рыбохозяйственных целей, определяется их соответствием требованиям и нормативам.

Если XX в., по общему признанию, был «веком нефти», то XXI в., вероятно, будет «веком воды». Уже к началу этого века, по данным ЮНЕСКО, по меньшей мере, 50 млн человек не имели непосредственного доступа к чистой природной воде. Напряженный водный баланс во многих регионах Земли, повсеместное загрязнение акваторий и ухудшение качества используемой воды требуют незамедлительного проведения эффективных мероприятий, направленных на рациональное использование водных ресурсов.

Анализ ошибок, допущенных в ходе многовековой практики водопользования, и достижений современных науки и техники позволяет сформулировать следующие основные принципы рационального использования водных ресурсов.

  • 1. Питьевое водоснабжение — приоритетный вид водопользования.
  • 2. Охрана водных ресурсов от истощения и загрязнения является неотъемлемой составляющей водопользования и должна осуществляться непосредственно в процессе водопотребления.
  • 3. Ведущее значение в системе мероприятий по охране водных ресурсов имеют профилактические мероприятия, т.е. устранение причин загрязнения и истощения источников воды вместо борьбы с их последствиями.
  • 4. Необходимо в максимально возможной степени отделять хозяйственные (технические) обороты воды от ее природного круговорота.
  • 5. Необходим дифференцированный (в зависимости от конкретных природных, социально-экономических и технико-технологических условий) подход к организации систем водоснабжения и водоотведения.
  • 6. Сброс неочищенных и слабоочищенных сточных вод должен быть полностью исключен.
  • 7. Системы водоотведения должны быть оснащены очистными сооружениями полного цикла с раздельной очисткой промышленных, бытовых и ливневых стоков.
  • 8. Экономической основой рационализации использования водных ресурсов является включение водопользования в систему рыночных отношений, но при определенном государственном (региональном) регулировании.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >