Relevanța tratării apelor uzate industriale

Un articol despre criza sistemică din industria apei, despre relevanța tratării apelor reziduale și modul în care este legată de tratarea apei, despre metodele utilizate pentru intensificarea purificării apei.

Cuvinte cheie: sursa de apă, tratarea apelor uzate, tratarea apei, cărbune, ozon, poluare, toxice, arsenic

În final, toți poluanții cad în râuri și, prin urmare, în sedimentele de jos. În timpul perioadei de inundații din partea de jos a sedimentelor corpurilor de apă de poluare intra în apă. Și toate acestea prin stația de tratare a apei intră în robinetul din bucătărie. Debitul de topire a topiturii îndepărtează îngrășămintele și pesticidele în corpurile de apă. De asemenea, sa dezvoltat o situație gravă în legătură cu descărcarea apelor uzate netratate sau insuficient tratate de către întreprinderi. Practic, orice poluare cauzată de orice activitate industrială intră în corpurile de apă, considerată cea mai gravă amenințare la adresa resurselor de apă. Eliberarea de substanțe nocive în atmosferă conduce, în cele din urmă, și la intrarea lor în corpurile de apă. Situația este agravată de faptul că, în prezent, în ciuda legislației bine dezvoltate în domeniul apei, nu există un sistem eficient de protecție a calității apei în sursele de apă. Potrivit supravegherii sanitare și epidemiologice de stat a Federației Ruse, încălcarea standardelor de calitate a apei este adesea (aproximativ 50% din observațiile prezentate în 1997) din cauza lipsei zonelor de protecție sanitară a surselor de apă și, prin urmare, de controlul statului asupra respectării lor. Este posibil să se stabilească presiunea antropică crescândă asupra resurselor de apă și, ca urmare, o creștere a amenințării nu numai pentru ecosisteme, ci și pentru alimentarea cu apă potabilă. Mulți cred că în perioade de criză, volumul de poluanți este în scădere și nu există nici o amenințare pentru sănătatea publică. Experiența din 1997-1998 a arătat că în această perioadă, conform datelor oficiale, doar arsenul din regiunea Irkutsk a primit 280 kg de apă, 12 tone de fenol și 1,6 tone de plumb. (Raportul de stat privind starea mediului în regiunea Irkutsk în 1998, Irkutsk, 1999.C.46). Acești poluanți nu se descompun, sunt capabili de bioacumulare și practic nu sunt curățați la stațiile de tratare a apei. În legătură cu criza, în primul rând, programele de finanțare a construcției stațiilor de tratare a apelor reziduale sunt reduse, specialiștii serviciilor de control sunt concediați, achizițiile de piese de schimb și consumabile, iar cerințele de calitate sunt reduse. Toate acestea conduc în cele din urmă la deteriorarea calității apei în rezervoare. Dar bugetul poate compensa aceste fenomene negative în detrimentul costurilor relativ mici la stațiile de tratare a apei? Din gama largă de metode existente pentru obținerea apei de calitate a băii la stațiile de alimentare cu apă potabilă se utilizează doar câteva dintre ele, ceea ce limitează semnificativ utilizarea surselor de apă cu o deteriorare progresivă a calității apei datorită concentrațiilor de impurități și diversității acestora. Oferă cele mai simple măsuri. Deci, dacă există o amenințare reală de intrare a microorganismelor patogene în sursa de apă în cadrul sistemelor existente de purificare a apei, se pot lua măsuri suplimentare pentru a reduce concentrația acestora în apa de băut și a elimina produsele dăunătoare din tratamentul lor. Pentru această utilizare:

1) Coagularea cu doze crescute de coagulant și cu adăugarea de floculant pentru a reduce turbiditatea apei la 0,1 mg / l, deoarece particulele de turbiditate sunt purtători ai microorganismelor;

2) Clorurarea cu doze mai mari de substanțe de clorurare;

3) iradierea UV a apei pentru inactivarea agenților patogeni;

4) îndepărtarea produsului secundar de coagulare aluminiu cu ajutorul filtrelor;

5) Reducerea concentrației de compuși organoclorurați pe filtrele de sorbție.

6) Dacă există o amenințare de contaminare a sursei de apă cu produse petroliere, fenoli, dioxine și alte xenobiotice organice, ar trebui să se ia în considerare utilizarea filtrelor de sorbție, eventual cu prezonare.

7) Dacă există pericolul introducerii de metale grele în sursa de apă, este necesar să se utilizeze aerarea sau ozonarea pentru a transfera metalele din forma ionică în hidroxid, urmată de îndepărtarea în ciclul de purificare a coagulării.

8) În prezența complexelor metalice organice, tehnologia este suplimentată cu filtrare cu cărbune sau cu o etapă suplimentară de purificare pe filtre cu un strat de carbon activ granular. Dar toate aceste măsuri existente sunt foarte scumpe și ineficiente.

Cu deteriorarea calității apei în sursa de apă, împreună cu tehnologia actuală, este necesară conectarea unor metode suplimentare. Și fiecare dintre acestea este mai scump decât cel precedent. Curățarea este mai dificilă decât contaminarea. Acest lucru crește costul de curățenie, deoarece este asociat cu investiții mari în reconstrucția facilităților existente sau în construcția de noi. De exemplu, construcția stației de ozonare necesită investiții de până la 100-150 mii. Dolari americani pentru producția de 1 kg / h de ozon. Atunci când apa este tratată cu ozon la o doză de până la 5 mg / l la o stație cu o productivitate a apei de 10 mii m3 / h, producția de ozon ar trebui să fie de 50 kg / h, iar cheltuielile de capital vor crește la cel puțin 5 milioane USD. Utilizarea metodelor de sorbție necesită, de asemenea, investiții semnificative: de la 1.200 de dolari pe tonă de carbon activat sub formă de pulbere la 2500-3000 USD pe tonă de sorbent granulat. Un kilogram de ozon costă aproape un kilogram de aur. Creșterea costurilor de operare datorită creșterii dozei de reactivi: coagulant, floculant, ozon, carbon activ, etc. Utilizarea carbonului activ este cea mai scumpă. Dacă într-o situație normală (încărcare antropică moderată pe sursa de apă) carbonul activ este rar folosit în timpul inundațiilor și înflorirea fitoplanctonului, în timp ce crește conținutul de xenobiotice organice în apa sursă, doza de cărbune a crescut la 50 mg / l și mai mult. La prețul specificat al cărbunelui activ pudră, obținem o creștere a costului apei tratate numai în detrimentul cărbunelui de până la 60 USD pe 1000 m3, care este de aproximativ 10 ori mai mare decât costul standard al reactivilor (care reprezintă aproximativ 20% din costul apei tratate) și de 2 ori costul actual de producție a apei potabile. apă în instalațiile de apă mari (cu excepția transportului prin rețeaua de distribuție). Ca urmare, avem o creștere triplă a costului apei comparativ cu situația actuală. În cazuri deosebit de nefavorabile, este posibil și o creștere mai semnificativă a costului apei. Astfel, nichelul, cuprul, arsenicul sunt capabili să formeze compuși complexi care nu sunt prinși de cărbunele activat. Dioxinele sunt prea toxice chiar și în nanoconcentrații și sunt, de asemenea, reținute prost de cărbune.

Dacă nu este posibil să se prevină deteriorarea calității apei în sursele de apă, o situație va apărea în mod inevitabil atunci când costul apei potabile crește atât de mult încât utilizarea acesteia pentru nevoile gospodăriei, altele decât băuturile, va fi neprofitabilă din punct de vedere economic. Acest lucru va duce inevitabil la necesitatea unei restructurări radicale a sistemului centralizat de alimentare cu apă, prin introducerea unor sisteme locale de post-tratare, separarea rețelelor de tehnică și de băut și, în cazuri extreme, chiar și prin distribuția non-centralizată cu apă potabilă prin intermediul rețelei, precum și trecerea la o sursă de apă de sine stătătoare a obiectelor individuale.Izbezhat o astfel de perspectivă nefavorabilă este posibilă numai dacă este posibil să se creeze un sistem eficient de protecție a resurselor de apă într-un timp scurt. Fie vor fi alocate resurse suficiente pentru a stabili rapid un sistem eficient de măsuri de reducere a evacuării apelor uzate, sau mijloace semnificativ mai mari, ulterior, să fie cheltuite pentru implementarea metodelor suplimentare de tratare a apei (uglevanie, filtre sorbție, ozonizare, iradiere UV, ultrafiltrare, nanofiltrare, etc. ), crescând în mod semnificativ costul apei potabile. Consecințele celei de-a doua căi sunt destul de previzibile: o creștere a insolvabilității populației și, prin urmare, epuizarea fondurilor pentru susținerea infrastructurii centralizate. Aceasta va deveni, în esență, o catastrofă sistemică într-o alimentare centralizată cu apă potabilă. Autoritățile, știind că concentrația Angara a poluanților de sub Irkutsk a depășit mult timp concentrațiile maxime admise, nu mai consideră necesar să ia măsuri pentru îmbunătățire, deoarece criza sistemică este deja dincolo de stadiul controlat. De fapt, statul nu controlează situația și nu poate schimba nimic. Cel mai eficient mijloc de reducere a cantității de poluanți evacuați este utilizarea sistemelor locale de curățare, iar varietatea de substanțe toxice deversate poate fi redusă numai prin utilizarea sistemelor cu buclă închisă pentru circulația mediilor de lucru și crearea de tehnologii fără deșeuri în instalațiile de afaceri.

Materialele publicate pe site sunt protejate de legea drepturilor de autor din Legea privind drepturile de autor și drepturile conexe din 9 iulie 1993 N 5351-I (astfel cum a fost modificată la 19 iulie 1995, 20 iulie 2004) și nu poate să fie folosit fără permisiunea autorului.

Cuvinte cheie: sursa de apă, tratarea apelor uzate, tratarea apei, cărbune, ozon, poluare, toxice, arsenic

Lucrări de construcții

Articole

Relevanța tratării apelor uzate

Aș dori să vorbesc cu dvs. despre relevanța tratării apelor reziduale. Condițiile moderne sunt de așa natură încât construcția unui sistem centralizat de canalizare nu este întotdeauna posibilă sau este însoțită de un număr mare de

Aș dori să vorbesc cu dvs. despre relevanța tratării apelor reziduale. Condițiile moderne sunt de așa natură încât construcția unui sistem centralizat de canalizare nu este întotdeauna posibilă sau este însoțită de un număr mare de dificultăți. Plasarea unui canal multi-kilometru pentru satele mici, nu numai costisitoare, ci și o perioadă lungă de timp. Soluția la această problemă se încadrează în întregime pe umerii proprietarilor de case.

Până de curând, ceașca era cea mai comună soluție. Dar natura are abilități limitate de auto-curățare și auto-vindecare. Odată cu creșterea densității locuințelor suburbane, natura este mai mult decât oricând aproape de punctul de poluare, de unde nu se mai întoarce. Nici un singur sol nu este capabil să filtreze contaminanții dizolvați și, ca urmare, canalizarea netratată penetrează în orizonturile apei subterane - și transformă apa de băut într-o sursă de otrăvire și boală.

Protecția resurselor de apă de epuizare, poluare și utilizarea rațională este una dintre cele mai importante probleme care necesită soluții urgente. Introducerea unor metode de tratare a apei reziduale foarte eficiente poate avea un impact semnificativ asupra îmbunătățirii calității circulației apei. Pentru a subestima importanța protecției și a utilizării raționale a resurselor de apă astăzi înseamnă într-un timp scurt să primim o grămadă de probleme de mediu care vor fi mult mai greu de depășit. Deja, în suburbiile apropiate, resursele de apă se află într-o stare teribilă datorită descărcării necontrolate a apelor reziduale.

Anii de experiență a muncii noastre arată că soluția cea mai viabilă din punct de vedere economic și ecologică este echiparea unei case rezidențiale private cu facilități individuale pentru tratarea biologică a sitului pentru ape uzate menajere. Astfel de sisteme se disting printr-o eficiență ridicată a costurilor, o fiabilitate și o ușurință în funcționare, precum și o protecție a mediului, deoarece curățarea se face în mod natural, fără a utiliza compuși chimici. Ele se bazează pe procese biochimice naturale.

Metoda de tratare biologică este utilizată în instalația "Yalma", care este produsă și furnizată de compania noastră. Această instalație este un rezervor împărțit într-o serie de secțiuni: o cameră septică, un bioreactor anaerob, aerotanks din etapele 1 și 2, două colectoare de nămol și un compartiment de pompare. Ca rezultat al tratării biologice a apelor reziduale menajere în sistem, se obțin două produse finale: apă de proces, care poate fi folosită în mod liber pentru irigații sau deversată pe teren, în drenaj; nămol activ, care poate fi utilizat ca îngrășământ organic.

Instalarea "Yalma" are o serie de caracteristici distinctive. Datorită faptului că are o amplasare orizontală, poate fi montat în orice sol. Nu necesită costuri suplimentare pentru câmpurile de filtrare a dispozitivelor și pentru instalarea în sine și nu încalcă peisajul.

În ceea ce privește ușurința în utilizare, instalația Yalma este aproape de sistemul urban de canalizare central. Se poate opera sezonier și pe tot parcursul anului, cu o pauză de câteva luni (în medie, sedimentul este pompat o dată la 2 ani).

Cu o întreținere minimă, sistemul este fiabil, convenabil, nu captivant în funcționare, nu necesită atenția utilizatorului. Funcționarea instalației se bazează pe principiul gravitației - aceasta asigură că scurgerile trec prin toate cele 6 camere de curățare, iar întreruperea alimentării nu afectează funcționarea. Curățați auto-reparațiile în timpul zilei, nu numai după o întrerupere a alimentării, ci chiar și după eliminarea substanțelor interzise în ea (de exemplu, detergenți și înălbitori în cantități mari, unelte pentru curățarea țevilor). Ceea ce este deosebit de important este că după o astfel de resetare nu este necesar să se oprească și să se curețe întregul sistem.

Specialiștii companiei "Albatros" studiază în mod constant tendințele pieței echipamentelor pentru tratarea și eliminarea apelor reziduale și reacționează prompt la schimbările sale. Pe baza tehnologiilor moderne, au fost dezvoltate instalații de tratare a apei în diverse scopuri, formate în linii de model.

În prezent, compania lucrează într-o varietate de domenii, furnizând echipamente nu numai proprietarilor particulari și comunităților cabana, ci și pentru tratarea apelor uzate industriale, inclusiv a celor care conțin produse petroliere.

În teritoriile benzinăriilor, garajelor, parcărilor auto, hipermarketurilor, taberelor și a altor obiecte în care pot pătrunde în furtunuri de lut, nisip și produse petroliere, se recomandă instalarea unei instalații integrate de tratare a apelor reziduale "Lama".

Printre avantajele sistemului "Lama":

· Pregătirea completă a fabricii;

· Fără miros și zgomot;

· Utilizarea celei mai noi tehnologii de tratare a apelor reziduale asigură tratarea fiabilă a apelor reziduale;

· Posibilitatea de tratare a apelor reziduale la evacuările salvare (de urgență) a produselor petroliere;

· Sistemul funcționează atât în ​​regim gravitațional, cât și sub presiune;

· Este posibil să crească volumele de productivitate prin instalarea unor unități modulare suplimentare;

· Costuri de operare scăzute.

Pentru o activitate cu drepturi depline a spălării auto sau a unui centru de service, se recomandă instalarea unui sistem de eliminare a deșeurilor de tip recirculare Baikal. Prezența sistemului circulant de gestionare a apei este unul dintre cei mai importanți indicatori ai nivelului tehnic al întreprinderilor industriale. Acest sistem vă permite să colectați apă murdară după spălarea mașinii și, după curățarea acesteia, reutilizați-o în modul cu buclă închisă, ceea ce reduce semnificativ costurile întreprinderii și economisește bani.

Instalația de alimentare cu apă reciclată pentru spălătorii auto "Baikal" cu o capacitate de până la 10 metri cubi pe oră este destinată curățării apelor uzate contaminate cu particule de detergenți sintetici (șampoane, săpunuri etc.), argila, nisip și produse petroliere, care permit reutilizarea apei.

Înțelegând că majoritatea rezidenților de vară nu au nevoie de o instalație pentru tratarea apelor uzate pe tot parcursul anului, dar poate fi prea costisitoare pentru cineva, Albatros a dezvoltat o opțiune bugetară pentru tratamentul de canalizare internă Ilet.

Rezervorul septic "Ilet" este un rezervor cumulat în care apele uzate curg din sistemul de canalizare menajeră. Aici sunt reglate și datorită efectelor bacteriilor anaerobe sunt pre-curățate. Apoi, conținutul rezervorului septic intră în câmpurile de filtrare sau în puțurile de drenaj, unde este supus unei curățiri suplimentare cu sol. Principalul avantaj al rezervorului septic "Ilet" - independența sa energetică și capacitatea de utilizare în casele de ședere temporară.

O altă opțiune pentru amenajarea unui sistem de canalizare pentru construcția de locuințe low-rise este un rezervor septic cu sistem de aerare Tom integrat. Este un rezervor cumulat în care canalele de scurgere sunt așezate și pre-curățate din cauza proceselor anaerobe și aerobe. Principiul combinării acestor procese a îmbunătățit calitatea tratării apelor uzate, comparativ cu un rezervor septic convențional. Astfel, rezultatul curățării corespunde cerințelor sanitare și igienice stabilite. Canalele purificate curg spre câmpurile de filtrare sau spre un canal de drenare, unde canalizarea este supusă unei curățiri suplimentare cu sol.

Pentru întreprinderile din sectorul alimentar public (cafenele, restaurante) și industria alimentară, sa dezvoltat capcana de grăsime Salma, care este concepută pentru a reduce conținutul de grăsimi alimentare în apele uzate. Utilizarea sa în sistemele de tratare a apelor uzate împiedică blocarea sistemului de canalizare și evită măsurile de curățare regulată a acestuia din cauza blocajelor.

Datorită faptului că capsula de grăsime Salma este prezentată în patru versiuni cu capacități diferite, nu va fi dificil să alegeți corect alegerea în funcție de necesitățile producției specifice.

În cazul în care nivelul colectării apei uzate este sub nivelul canalizării gravitaționale, există o problemă cu eliminarea acestor ape uzate. Cea mai simplă și mai ieftină soluție la această problemă este instalarea unui CND. În funcție de cantitatea de ape uzate colectate, distanța de transport, capacitatea KNS poate fi diferită.

O astfel de facilitate funcționează într-un mod automat, fără prezența constantă a participanților, poate fi localizată atât pe teritoriul întreprinderii, cât și pe un amplasament independent într-o așezare (de exemplu, o așezare de cabană). Instalarea acestuia va reduce la minimum cheltuielile pentru aranjarea rețelelor de inginerie necesare pentru transportul apelor uzate.

În producția de cochilii pentru sistemele de curățare se utilizează numai materii prime de înaltă calitate: oțel rezistent la oțel aliat și polipropilenă de la compania germană Metzeler Plastics. Instalațiile sunt completate cu echipamentul furnizorilor străini fiabili și verificați

Compania noastră își asumă o poziție activă, introducând în mod regulat noi evoluții în producție, îmbunătățind produsele, stăpânind noi segmente de piață și extinzând în mod regulat geografia consumabilelor. Datorită anilor de muncă stabile, pentru care Albatross sa stabilit ca un partener de încredere, avem clienți și parteneri atât în ​​Rusia, cât și în străinătate și în străinătate.

O gamă largă de servicii oferite și un sistem avansat de service, garanție și post-garanție pot rezolva rapid și eficient toate problemele posibile asociate cu funcționarea sistemelor de tratare. Principiul nostru: după ce am cumpărat echipament în "Albatros", clientul trebuie să fie pe deplin protejat de toate surprizele de mulți ani. Putem alege întotdeauna condițiile optime de service, în funcție de caz. Serviciul pentru clienți rezolvă cu promptitudine toate întrebările.

Specialiștii companiei Albatross, unul dintre cei mai importanți producători și furnizori de instalații de tratare a apelor reziduale din țara noastră, din 2002, la un nivel profesional ridicat, angajați în soluționarea problemelor urgente de eliminare a apei și de tratare a apei. Cuvinte despre profesionalism - nu o frază goală. Personalul companiei noastre este format din specialiști cu studii de specialitate care au acumulat o mare parte a experienței teoretice și practice în timpul activității lor.

Scopul nostru este de a crea condiții de viață confortabile pentru oamenii din casele de țară, fără a distruge habitatul ecologic al unei persoane. Peste 7 ani de activitate pe piață am reușit să contribuim în mod semnificativ la conservarea mediului, prevenind poluarea masivă a apei în multe zone.

Produse biologice pentru tratarea apei uzate

Scopul și metodele de bază ale purificării biologice a apei. Importanța tratării apelor reziduale de calitate pentru protecția corpurilor de apă. Perspective de dezvoltare a tehnologiilor și echipamentelor pentru tratarea apelor reziduale. Aplicarea industrială și practică a dezvoltării.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplă. Utilizați formularul de mai jos.

Elevii, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și activitatea lor vor fi foarte recunoscători.

Postat la http://www.allbest.ru/

Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse

Instituția educațională de stat federală

învățământul profesional superior

Tomsk Universitatea Politehnică "

Departamentul de Inginerie Teoretică și Industrială de Căldură

Eseu despre disciplină

Tehnologii de protecție a mediului în domeniul energetic

Produse biologice pentru tratarea apei uzate

A terminat studentul Ayoshina TN

Verificat Wagner M.A.

1. Urgența problemei tratării apelor reziduale

2. Principalele surse de poluare a apelor reziduale

3. Produse biologice pentru tratarea apei uzate

4. Aplicarea practică industrială a dezvoltărilor

5. Perspective pentru dezvoltarea tehnologiilor și echipamentelor pentru tratarea apelor reziduale

1. Urgența problemei tratării apelor reziduale

Problema tratării apelor uzate industriale și a tratării apei în scopuri tehnice și de uz casnic devine din ce în ce mai importantă în fiecare an. Complexitatea curățării este asociată cu o diversitate extraordinară de impurități în efluent, numărul și compoziția cărora se schimbă în mod constant datorită apariției unor noi industrii și a modificărilor tehnologiei existente.

Creșterea rapidă a orașelor, dezvoltarea activă a industriei și a agriculturii - toți acești factori sunt din ce în ce mai complicate în fiecare an situația poluării râurilor și a lacurilor cu prune netratate. Majoritatea efluenților întreprinderilor intră direct în rezervoare, ceea ce duce la o deteriorare treptată a situației ecologice. Principiul tratării apelor uzate este un proces complex, în mai multe etape. Până în prezent, există mai multe metode de prelucrare a lichidelor - biologice, fizice, chimice și fizico-chimice.

Metoda fizică implică purificarea primară a prunelor. Particulele străine sunt capturate și separate prin grilaje și site. Ca rezultat, elementele mai grele se așeză pe fundul rezervorului, în timp ce cele mai ușoare rămân la suprafață, unde dispozitivele speciale le colectează. Metoda chimică este de a folosi reactivi speciali care reacționează și se descompun sau neutralizează cu poluanți. Metoda fizico-chimică permite îndepărtarea impurităților anorganice și organice din efluent utilizând filtre combinate [1].

Principiul profund al tratării apelor uzate este biologic. Esența sa este de a folosi mecanismele naturale de descompunere a substanțelor organice. Un număr mare de bacterii și microorganisme absorb compuși organici conținuți în efluent. Cele mai populare agregate sunt clarificatorul biologic și biofiltrele. Deoarece sănătatea oamenilor depinde în mod direct de gradul de prelucrare a lichidelor, statul are cerințe stricte pentru tratarea apelor reziduale. Lista lor este cuprinsă în documentele de reglementare: SanPiN 2.1.4.544-96 "Cerințe de calitate pentru alimentarea cu apă descentralizată. Protecția sanitară a surselor" și SanPin 2.1.5.980-00 "Cerințe igienice pentru protecția apelor de suprafață".

SanPiNs stabilesc concentrațiile maxime admisibile de substanțe chimice și impurități biologice în apa de băut, precum și distanțele minime admise de la clădirile rezidențiale la stațiile de tratare. Trebuie remarcat faptul că standardele rusești de calitate pentru purificarea apelor reziduale sunt semnificativ mai mari decât cele europene (în special prin conținutul admis al bacteriilor). Pur și simplu, apa care în țara noastră este permisă să se folosească doar ca tehnică, în Europa, puteți bea. tratarea biologică a apelor reziduale

Etape de formare a problemelor

Chiar și în orașele Egiptului antic, Grecia și Roma, au existat sisteme de canalizare prin care au fost transportate produse deșeuri de oameni și animale în rezervoare - râuri, lacuri și mări. În Roma antică, înainte de deversarea în Tiber, apa uzată a fost acumulată și menținută într-un iaz de acumulare (cloaca). În Evul Mediu, această experiență a fost uitată în mare măsură, ceea ce a cauzat poluarea și contaminarea surselor de apă potabilă și a condus la epidemii de holeră, tifoid, dizenterie amebică etc. La începutul secolului al XIX-lea, o toaletă cu spălătorii de apă a fost inventată în Anglia. A existat o nevoie evidentă de tratare a apelor reziduale și de prevenire a intrării lor în surse de apă potabilă. Apele uzate au fost colectate și păstrate în tancuri mari, precipitatul fiind folosit ca îngrășământ. La începutul secolului al XX-lea s-au dezvoltat sisteme intensive de tratare a apelor uzate, inclusiv câmpuri de irigare, unde apa a fost curățată, filtrată prin sol, piatră zdrobită și filtre cu jet de nisip, precum și tancuri cu aerare forțată - rezervoare de aer. Acestea din urmă sunt locul principal al instalațiilor moderne de tratare aerobă pentru apele uzate urbane. Inițial, scopul principal al tratării apelor uzate a fost dezinfecția acestora. Înțelegerea importanței tratării apelor reziduale de calitate pentru protejarea rezervoarelor naturale a venit mai târziu. Problema apei curate este una dintre cele mai urgente probleme ale noului secol. În prezent, au fost dezvoltate și dezvoltate tehnologii moderne de tratare a apelor reziduale. Metodele biologice naturale și cele mai ieftine de purificare, reprezentând intensificarea proceselor naturale de descompunere a compușilor organici de către microorganisme în condiții aerobe sau anaerobe, prezintă un interes și o perspectivă mai mare.

Tratarea apelor uzate presupune biodegradarea aproape completă a compușilor organici în apă. Conform standardelor existente, conținutul de substanțe organice în apa purificată nu trebuie să depășească 10 mg / l [2].

Purificarea biochimică se bazează pe utilizarea modelelor de auto-purificare biochimică și fiziologică a râurilor. Acest proces are loc datorită capacității unor microorganisme de a distruge compuși organici și unii compuși anorganici (de exemplu sulfurile și sărurile de amoniu), transformându-le în compuși inofensivi - produse de oxidare - apă, dioxid de carbon, nitrați și sulfați.

2. Principalele surse de poluare a apelor reziduale

Sub poluarea resurselor de apă, se înțeleg orice schimbare a proprietăților fizice, chimice și biologice ale apei din rezervoare datorită căderii lor de substanțe lichide, solide și gazoase care cauzează sau pot provoca neplăceri, făcând apă din aceste rezervoare periculoase pentru utilizare, provocând daune economiei naționale, și siguranța publică. Principalii poluanți ai apei de suprafață sunt produsele petroliere, fenolii, substanțele organice ușor oxidabile, compușii de cupru și zinc, azotul de amoniu și azotat.

Poluarea apelor de suprafață și a apelor subterane poate fi împărțită în următoarele tipuri:

mecanic - creșterea conținutului de impurități mecanice, caracteristică în principal a tipurilor de poluare de suprafață;

chimic - prezența în apă a substanțelor organice și anorganice de acțiune toxică și netoxică;

bacteriene și biologice - prezența în apă a unei serii de microorganisme patogene, fungi și alge mici;

radioactiv - prezența substanțelor radioactive în apele subterane sau subterane;

eliberarea termică în rezervoarele apelor încălzite ale centralelor termice și atomice.

Principalele surse de poluare și de gunoi ale corpurilor de apă sunt apele reziduale tratate insuficient de la întreprinderile industriale și municipale, complexe mari de creștere a animalelor, deșeuri de producție în dezvoltarea minereurilor de minereuri; apele minelor, minelor, lemnului de prelucrare și de raft; deversările de apă și de transport feroviar; deșeuri de preprocesare de in, pesticide etc. Poluanții, care pătrund în rezervoare naturale, duc la schimbări calitative în apă, care se manifestă în principal în schimbări ale proprietăților fizice ale apei, în special, apariția mirosurilor neplăcute, a gusturilor etc.); în schimbarea compoziției chimice a apei, în special, apariția de substanțe nocive în ea, în prezența substanțelor plutitoare pe suprafața apei și punerea lor în fundul rezervoarelor [3].

Apa uzată industrială este poluată în principal de emisiile de deșeuri și de producție. Compoziția lor cantitativă și calitativă este diversă și depinde de industrie, de procesele sale tehnologice; ele sunt împărțite în două grupe principale: care conțin impurități anorganice, incl. și toxice și conținând otrăvuri.

Primul grup include apele reziduale de plante de sodiu, sulfat, azot, concentrând plante de plumb, zinc, minereuri de nichel etc. care conțin acizi, alcalii, ioni de metale grele etc. Apele uzate din acest grup modifică în principal fizic proprietățile de apă.

Apa uzată din cel de-al doilea grup descarcă rafinării de petrol, plante petrochimice, plante de sinteză organică, instalații de cocsificare chimică etc. Efluentul conține diferite produse petroliere, amoniac, aldehide, rășini, fenoli și alte substanțe nocive. Efectele nocive ale apei reziduale din acest grup constau în principal în procese oxidative, în urma cărora conținutul de oxigen în apă scade, necesitatea biochimică pentru aceasta crește, iar caracteristicile organoleptice ale apei se deteriorează.

3. Produse biologice pentru tratarea apei uzate

Metodele biologice sunt utilizate pentru curățarea apelor reziduale menajere și industriale provenite de la o varietate de compuși organici dizolvați și unii compuși anorganici (hidrogen sulfurat, amoniac etc.). Procesul de curățare se bazează pe abilitatea microorganismelor de a folosi aceste substanțe pentru alimente în procesul de viață. Metode aerobe și anaerobe de tratare a apelor uzate biologice sunt cunoscute.

Metoda aerobă este efectuată de bacterii în prezența oxigenului în apă și este principala metodă de bioremediere. Există mai multe tipuri de dispozitive care utilizează principiul aerobic.

În biofiltru, apa uzată este trecută printr-un strat de material granular acoperit cu un film subțire bacterian. Datorită acestui film, care servește ca principiu activ, procesele de oxidare biologică se desfășoară rapid.

Toate organismele care locuiesc într-un rezervor participă la iazurile biologice în tratarea apelor reziduale.

În rezervoarele de aerare (rezervoare uriașe din beton armat), sursa de curățare este nămolul activat din diverse microorganisme. Substanțele organice provenite din canalizare, precum și excesul artificial de oxigen contribuie la dezvoltarea acestora. Enzimele secretate de microorganisme mineralizează poluarea organică.

Metoda biologică oferă rezultate bune la curățarea apelor reziduale municipale. Se utilizează în tratarea întreprinderilor de apă uzată din industria celulozei și a hârtiei și a rafinării petrolului.

Comunitatea microbiană aerobă este reprezentată de diferite microorganisme, în principal de bacterii, care oxidează diferite substanțe organice în cele mai multe cazuri independent una de cealaltă, deși oxidarea anumitor substanțe se realizează prin co-oxidare (cometabolism). Comunitatea microbiană aerobă a sistemelor de nămol activat pentru purificarea apei aerobe este reprezentată de o biodiversitate excepțională. În ultimii ani, prezența bacteriilor genelor Paracoccus, Caulobacter, Hyphomicrobium, Nitrobacter, Acinetobacter, etc. a fost prezentată în nămolul activ utilizând noi metode biologice moleculare, în special probe ARN specifice.

Se crede că nu mai mult de 5% din microorganismele care sunt implicate în tratarea apei aerobe au fost identificate până acum. Trebuie remarcat faptul că multe bacterii aerobe sunt anaerobe facultative. Ele pot crește în absența oxigenului în detrimentul altor acceptori de electroni (respirație anaerobă) sau fermentație (fosforilarea substratului). Produsele din activitatea lor sunt dioxid de carbon, hidrogen, acizi organici și alcool.

Metoda anaerobă este efectuată de bacterii care nu necesită oxigen și constă în fermentarea poluanților în aparate închise fără acces la aer - meta-etichetele și pot fi utilizate pentru prepararea preliminară a efluenților cu un conținut ridicat de sedimente organice.

Tratarea biologică a apelor reziduale este, de obicei, precedată de tratamentul mecanic. Și să urmeze metodele sale chimice și fizico-chimice (clorurare, electroliză, ozonare).

Degradarea anaerobă a substanțelor organice în timpul metanogenezei se realizează ca un proces în mai multe etape, în care este necesară participarea la patru grupe de microorganisme: hidrolitici, fermentatori, acetanogeni și metanogeni. În comunitatea anaerobă dintre microorganisme, există relații apropiate și complexe care au analogi în organismele multicelulare, deoarece, datorită specificității substatice a metagienelor, dezvoltarea lor este imposibilă fără o relație trofică cu bacteriile din etapele anterioare. La randul lor, metan arhaea, folosind substante produse de anaerobia primara, determina rata de reactii efectuate de aceste bacterii. Rolul cheie în degradarea anaerobă a substanțelor organice în metan este reprezentat de arhivele metanice ale genurilor Methanosarcina, Methanosaeta (Metanothrix), Methanomicrobium și altele. În absența sau absența descompunerii anaerobe se termină în stadiul de fermentație acidă și acetogenică, ceea ce duce la acumularea de acizi grași volatili, în principal ulei, propionic și acetic, pH scăzut și oprirea procesului.

Trebuie remarcat faptul că nu este numai imposibil din punct de vedere tehnic, ci și economic nepractic să se purifice apa uzată utilizând metodele existente 100%. După o anumită limită, costul fiecărui procent suplimentar de purificare crește exponențial. De aceea, acestea fac în mod obișnuit acest lucru - purifică apa până la o anumită limită justificată din punct de vedere economic, apoi se diluează cu apă curată, astfel încât conținutul de impurități să nu depășească anumite valori maxime admise [4].

În prezent, există multe produse biologice utilizate pentru tratarea apelor reziduale. Acestea sunt consorții de microorganisme, izolate prin metoda culturilor cumulate, de obicei din nămolul activat al aerotancurilor din stațiile de epurare a apelor uzate urbane. Acestea sunt utilizate pentru tratarea apelor uzate de importanță locală, de exemplu, în sate, așezări cabana și cabana, așezări mici de tip urban, mini-plante etc. Preparatele biologice care conțin un număr organic de specii microbiene sunt inferioare nămolului activ proaspăt în spectrul de substanțe descompuse. Cu toate acestea, ele conțin tulpini în creștere rapidă care inițiază descompunerea poluanților organici. Într-un proces nesteril, microorganismele care conțin deșeuri sunt de asemenea dezvoltate, iar legăturile lipsă sunt incluse în comunitatea microbiană.

Efectul microorganismelor asupra produselor biologice este că pe parcursul vieții lor ele produc enzime care sunt capabile să descompună grăsimile, proteinele și alte substanțe complexe de origine organică în substanțe organice mai simple, care se descompun cu ușurință la dioxid de carbon și compuși simple de azot. După adăugarea medicamentului crește concentrația de microorganisme și, prin urmare, gradul de purificare. Celulele microbiene sunt uneori imobilizate pe un purtător dispersat solid, care poate servi drept sursă suplimentară de azot și fosfor [5]. Preparatele conțin asociații de 6-12 tulpini de microorganisme aerobe și opțional anaerobe, care asigură o purificare completă a apelor uzate provenite din contaminanți organici: grăsimi, proteine, carbohidrați complexi și chiar (specializați) din produse petroliere. Ca substanțe nutritive, biopreparatele conțin săruri de azot și fosfor, care stimulează creșterea microorganismelor și producerea de microorganisme lipolitice, amilazolitice, carbohidrați și alte enzime, care facilitează descompunerea materiei organice pe cât posibil. Bioactivatori asemănători, dar cu o compoziție puțin diferită, sunt utilizați și în producția de compost, în bio-toalete etc.

4. Aplicarea practică industrială a dezvoltărilor

Dezvoltarea progresivă a metodelor de tratare biologică naturală este o construcție bioengineered, cum ar fi bioplato. Pentru curățarea și tratarea terțiară a apelor reziduale din zonele populate, pot fi utilizate construcții cum ar fi infiltrarea și bioplaturile de suprafață.

O bioplată de infiltrare este o structură inginerică, care este plasată, de obicei, într-o groapă cu o adâncime de până la 2 m, la baza căreia un ecran impermeabil este realizat din folie de plastic. O drenare orizontală și un strat de moloz, nisip, argilă expandată sau alt material de filtrare sunt plasate pe partea superioară a macaralei. Suprafața structurii este plantată cu stuf, stuf, cattails și alte specii locale de vegetație acvatică mai mare la o rată de cel puțin 10-12 tulpini pe 1 - 2 m.

Conform tehnologiei bioplato, microorganismele comunitare de acvatică (pe suprafața blocului) și sol (în stratul de filtrare), vegetația acvatică cea mai înaltă și stratul de filtrare participă la tratarea apei.

Fig. 1 - Facilități de tratare de tip bioplato: A - bioplato infiltrație; B - bioplato de suprafață: 1 - alimentare cu apă pentru curățenie; 2 - bazin; 3 - sediment; 4 - conducta de distribuție; 5 - ecranul impermeabil; 6 - sol vegetal; 7 - nisip; 8 - piatră zdrobită; 9 - drenaj; 10 - vegetație acvatică mai înaltă; 11 - piatră decupată; 12 - apă purificată

Bioplato de suprafață este, de asemenea, plasată în groapă și are un ecran impermeabil. Rolul drenajului se realizează prin pescajul de piatră, în loc de stratul de filtrare, se pune solul excavării, suprafața căreia este plantată cu vegetație acvatică mai înaltă. Vegetația acvatică mai înaltă, pe lângă funcția de curățare, asigură o transpirație sporită (evaporare) a lichidului purificat în perioada de vară cu aproximativ 10-15%. Proprietățile de transpirație ale vegetației acvatice mai mari pot fi de asemenea utilizate pentru a accelera uscarea straturilor de nămol, sporind eficiența și eficiența curățării câmpurilor de filtrare [6].

Facilitățile de tratament pentru tehnologia bioplato constau, de regulă, din mai multe blocuri situate într-o cascadă, cu blocul bioplato de suprafață fiind terminal. În cadrul structurii structurii bioplato poate fi inclusă o zonă mlaștină (bioplato naturală de suprafață) cu prezența sușelor de vegetație acvatică mai ridicată. Blocul inițial al structurii este un rezervor de decantare, în care se elimină incluziuni mari și substanțe suspendate.

Conform tehnologiei bioplato, tratarea menajeră în conformitate cu BOD este de până la 5-10 mg / l și până la 8-12 mg / l pentru substanțele suspendate, iar prezența substanțelor suspendate este în principal asociată cu îndepărtarea acestora din stratul de filtrare. Conținutul de compuși ai azotului și fosforului scade semnificativ (cu 40-70%). Localizate convenabil pe teren, structurile bioplato nu necesită utilizarea de electricitate, substanțe chimice și asigură o funcționare fiabilă atât în ​​timpul verii, cât și în timpul iernii. Pentru tratarea apelor reziduale industriale folosind tehnologia bioplato, este necesar ca acestea să fie tratate în prealabil în funcție de caracteristicile compoziției și proprietăților lor.

5. Perspective pentru dezvoltarea tehnologiilor și echipamentelor pentru tratarea apelor reziduale

Chestiunea luării măsurilor de tratare a apelor reziduale a apărut relativ recent, dacă luăm în considerare perioada de timp din istoria formării industriei în dezvoltarea omenirii. Întrucât producțiile industriale au început să apară, oamenii s-au preocupat mai mult de creșterea producției, de actualizarea gamei de produse, de îmbunătățirea calității produselor etc. În epoca de creștere activă a industriei a început să se dezvolte și de evacuare a apelor reziduale și a diferitelor efluenți industriali. De regulă, într-un stadiu incipient al dezvoltării industriale, principala problemă a deversării apei uzate a fost de a devia apa uzată departe de întreprindere.

Numai în vremurile noastre moderne, problemele de mediu ne-au forțat să acordăm atenție poluării mediului înconjurător de către întreprinderile industriale. Pentru a combate risipa, au încercat mai întâi să localizeze emisiile și să-și devieze teritoriile cu oameni slab populați. Dar problemele legate de poluarea mediului cu ape reziduale industriale și deșeuri industriale nu au fost soluționate.

Pentru a rezolva problema cu canalele de scurgere, sa decis să găsească modalități de a le curăța. Acum, tratarea apelor uzate industriale este una dintre cele mai dificile sarcini din industrie. Pentru tratarea apelor reziduale, au fost construite stații de tratare a apelor reziduale la întreprinderi. Dar primele opțiuni, de regulă, nu au funcționat eficient. Acum, facilitățile de tratare sunt îmbunătățite și se dezvoltă noi tehnologii pentru tratarea apelor uzate, luând în considerare normele și regulile pentru efluenții tratați.

Stațiile simple de tratare a apelor reziduale sunt tancuri de stocare cu volum mare. În aceste stații de tratare, de regulă, se folosește metoda sedimentării. Substanțele grele suspendate sunt depozitate pe fundul instalației de tratare, iar apa limpede este descărcată pe relief. Această metodă de tratare a apei reziduale nu este suficient de eficientă, dar vă permite să separați particule grele mari în apele reziduale înainte de tratamentul principal.

Următoarea generație de stații de tratare a apelor reziduale se bazează pe echipamente mai sofisticate și mai eficiente. De regulă, stațiile de tratare a apelor uzate biologice sunt utilizate ca bază. Astfel de instalații de epurare a apelor uzate din trecutul recent au fost instalate fără restricții pentru toate întreprinderile. Dar, de fapt, metodele biologice de curățare a efluenților întreprinderilor industriale nu reprezintă un mod universal de rezolvare a problemelor. Stațiile de tratare biologică, de regulă, funcționează bine în apele uzate de canalizare. În industrie, tratarea biologică a apelor reziduale nu este utilizată pe scară largă. Tratarea apelor uzate biologice poate fi folosită pentru tratarea deșeurilor industriale ca una dintre etapele unei linii de proces complexe.

Stațiile obișnuite de tratare a apelor uzate biologice au fost înlocuite cu metode fizico-chimice noi și eficiente. Principalele metode pot fi împărțite în:

· Utilizarea forțelor centrifuge

Pentru sedimentare, rezervoarele de canalizare sunt de obicei utilizate pentru tratarea apelor reziduale. Ele vin în modele simple și complexe. În tratarea apelor reziduale industriale, rolul tancurilor de decantare este uneori efectuat de către averteri.

Pentru sorbția poluării în tratarea apei se folosesc diferiți sorbenți. Cea mai mare parte a sorbentului sunt diferiți cărbuni activi.

Filtrele care sunt utilizate în tratarea apei, de regulă, nu sunt utilizate în tratarea apelor uzate. Prin cuvântul filtrare în tratarea apelor reziduale se înțelege precipitarea și eliberarea particulelor în suspensie pe materialul de filtrare. Filtrele vin în diferite modele și modificări și variază în funcție de gradul de automatizare.

Metodele de flotare sunt utilizate pe scară largă pentru tratarea tuturor tipurilor de ape uzate. Ele sunt, de asemenea, folosite pentru a îngroșa sedimentul înainte de deshidratare. Flotatoarele sunt, de asemenea, foarte eficiente pentru separarea suspensiilor, ceea ce nu este lipsit de importanță pentru curățarea și reciclarea apei uzate. Utilizarea flotației pentru tratarea apelor reziduale de la întreprinderile metalurgice și miniere și de prelucrare face posibilă extragerea componentelor importante din efluent.

Reactivul pentru tratarea apelor reziduale este în principal coagularea și flocularea. Coagulanții în combinație cu floculanți pot crește eficiența celulei de flotație sau a rezervoarelor de sedimentare. Dacă este necesar să se efectueze transformări chimice, în efluent se instalează reactoare speciale pentru a elimina contaminarea.

Aparatele care utilizează forțe centrifuge vor fi utilizate pe scară largă pentru a îndepărta particulele suspendate din apele uzate, precum și pentru a separa suspensiile. În tratarea apei reziduale se utilizează în principal hidrociclone, centrifuge și diverși separatori. Tratarea apelor uzate moderne nu se poate face fără utilizarea acestor tipuri de echipamente.

Metodele de schimb ionic sunt utilizate în principal pentru tratarea apei. Dar ele sunt, de asemenea, utilizate în tratarea apei uzate. Utilizarea metodelor de schimb ionic în stadiul final al tratării apelor uzate permite obținerea unor rezultate foarte bune.

Scopul final al tratării apelor reziduale este producerea de apă purificată și deșeuri solide. Pentru deshidratarea sedimentelor pre-îngroșate se utilizează dispozitive speciale - dehidratoare. Modificările dispozitivelor diferă în funcție de sarcini. Practic, fiecare linie tehnologică de instalații de tratare se încheie cu acest tip de echipament.

Metodele de membrană, care și-au găsit relativ recent aplicația pentru tratarea apei, au început să fie introduse în tratarea apei uzate. În prezent, aceste metode vă permit să rezolvați problemele care anterior nu au putut fi rezolvate. Există tot mai multe instalații de tratare a apelor uzate care utilizează metode de membrană.

Perspectiva principală pentru dezvoltarea tratării apelor uzate, inclusiv a apelor uzate industriale, se poate distinge prin utilizarea reciprocă a metodelor fizico-chimice și biologice. Numai o abordare competentă și cu înaltă calificare poate rezolva probleme precum tratarea apelor uzate. Se proiectează noi întreprinderi industriale cu echipamente pentru tratarea apelor reziduale. Tendința de apariție a unor noi reguli și reglementări pentru întreprinderile din domeniul descărcării apelor uzate este strâns legată de apariția unor noi soluții și echipamente tehnologice. Această legătură va contribui în viitor la organizarea adecvată a eliminării și tratării apelor reziduale industriale.

Protecția resurselor de apă de epuizare și poluare și utilizarea lor rațională pentru nevoile economiei naționale este una dintre cele mai importante probleme care necesită soluții urgente. Măsurile de protecție a mediului sunt implementate pe scară largă în Rusia, în special în tratarea apelor reziduale industriale.

Unul dintre domeniile principale de lucru pentru protecția resurselor de apă este introducerea de noi procese tehnologice de producție, trecerea la cicluri închise de scurgere a apei, unde apele uzate tratate nu sunt evacuate, ci reutilizate în procesele tehnologice. Ciclurile închise ale alimentării cu apă industrială vor face posibilă eliminarea completă a apelor uzate evacuate în corpurile de apă de suprafață și utilizarea apei proaspete pentru a umple pierderile iremediabile.

În industria chimică, este planificată o introducere mai largă a proceselor tehnologice cu deșeuri reduse și fără deșeuri cu cel mai mare efect ecologic.

O atenție deosebită este acordată îmbunătățirii eficienței tratării apelor reziduale industriale. Este posibilă reducerea semnificativă a contaminării apei evacuate de o întreprindere prin extragerea impurităților valoroase din apele uzate, complexitatea soluționării acestor probleme în industria chimică constă în diversitatea proceselor tehnologice și a produselor obținute.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că principala cantitate de apă din industrie este cheltuită pentru răcire. Trecerea de la răcirea cu apă la răcirea cu aer va reduce cu 70-90% consumul de apă în diferite industrii. În acest sens, dezvoltarea și implementarea celor mai recente echipamente care utilizează cantitatea minimă de apă pentru răcire sunt extrem de importante.

Introducerea unor metode de tratare a apei reziduale foarte eficiente, în special a celor fizico-chimice, dintre care unul dintre cele mai eficiente este utilizarea reactivilor, poate avea un impact semnificativ asupra creșterii circulației apei. Utilizarea unei metode de reacție pentru purificarea apelor reziduale industriale nu depinde de toxicitatea impurităților prezente, ceea ce este esențial în comparație cu metoda de tratare biochimică. Introducerea mai amplă a acestei metode, atât în ​​combinație cu tratamentul biochimic, cât și separat, poate rezolva într-o oarecare măsură o serie de probleme legate de tratarea apelor reziduale industriale.

1. Roy G.A. Stație de epurare a apelor uzate. Protecția mediului - M.: Nedra, 1993.

2. Trocheshnikov N.S., Rodionov A.I., Keltsev I.V., "Tehnica de protecție a mediului" Manual pentru universități. - M.: Chimie, 1981.

3. Yuriev B.T. "Tratarea apei reziduale a obiectelor mici". Riga, Avots, 1983.

4. Utilizarea integrată și protecția resurselor de apă. Editat de O.A. Yushmanova M.: Agropromizdat 1985.

5. Evilovich A.Z. Utilizarea nămolurilor de epurare. M.: Stroyizdat 1989.

6. Protecția apelor reziduale industriale și eliminarea nămolurilor. Editat de V.N. Sokolova M.: Stroiizdat 1992.