Стратегия и тактика за защита на хидросферата. Опазване на хидросферата от промишлени замърсявания

Индустриална класификация на водите и водоснабдителните системи

Водата, използвана от промишлеността, според нейното предназначение се разделя на охладителна, технологична и енергийна.

1. Охлаждащата вода се използва в охладителните кръгове на оборудване в металургията, енергетиката, химията и други индустрии, както и за охлаждане на междинни и готови продукти в различни операции и етапи.

2. Процесната вода от своя страна се разделя на средно формиращ, миещи реакционен.Водата, образуваща среда, се използва за разтваряне и образуване на пулпи, за обогатяване и преработка на руди, транспортиране на продукти и производствени отпадъци. Промивната вода се използва за измиване на газообразни, течни и твърди продукти и продукти. Реакционната вода се използва за приготвяне на реагенти.

3.ЕнергияВодата се използва за производство на пара, а също и като охлаждаща течност за отоплителните системи.

Системите за управление на водите като част от предприятията са изградени като комплекс от структури, които осигуряват необходимото качество и количество вода за различни цели. Този комплекс включва: 1. водовземни съоръжения от водоизточник, 2. водоснабдителни и отвеждащи мрежи, 3. помпени станции, 4. съоръжения за пречистване на водите и пречистване на отпадъчни води, 5. съоръжения за третиране на утайки, 6. съоръжения за стабилизиране на вода чрез физ. и химичен състав, 7. съоръжения за извличане на полезни компоненти. Според структурата се разграничават следните схеми за водоснабдяване: директен поток, последователен, обратен, без дренаж, без отпадъци.

За да се намалят изхвърлянията на отпадъчни води до минимум, е необходимо да се премине към безотходна водоснабдителна система. Подхранването на такава система с прясна вода се използва, ако има липса на пречистена вода, за да се компенсират съществуващите загуби в системата.

Набелязани са редица направления за намаляване на замърсяването на отпадъчните води.

1. Разработване и внедряване на безводни технологични процеси.

2. Усъвършенстване на съществуващите технологични процеси, насочени към намаляване на обема на консумираната вода, нейните безвъзвратни загуби и намаляване на количеството замърсяване, постъпващо във водата.

3. Разработване и внедряване на перфектно технологично оборудване.

4. Приложение на въздушни и водно-въздушни методи за охлаждане.

5. Подобряване на ефективността на използване на пречистените отпадъчни води във водоснабдителните системи на предприятието.

Внедряването на тези решения е свързано със създаването на екологични технологии. Необходимостта от създаване на затворена система за управление на водите се дължи на недостига на вода.

По-голямата част от работата по контрола на качеството се извършва от отдели на Roskomgidromet (повърхностни води), Министерството на природните ресурси (подземни води, отпадъчни води от предприятия), Държавния санитарен и епидемиологичен надзор (участъци от водни обекти, използвани за битово и питейно водоснабдяване) .

За ограничаване на замърсяването на съоръженията в съответствие с изискванията на санитарните правила и норми за ползвателите на природни ресурси се установяват допустими зауствания на отпадъчни води.

Нулиране на лимита(MPD) - масата на веществото в отпадъчните води, което е разрешено да се изхвърля във водно тяло за единица време, което осигурява стандартното качество на водата в контролния участък. Последният се взема на разстояние най-малко един километър над водохващането, мястото за отдих.

Временно съгласувано нулиране(WSS) - масата на веществото в отпадъчните води, съответстващо на достигнатото ниво на пречистване във водозащитните съоръжения на предприятията, надвишаващо ПДК и временно одобрено да бъде зауствано във воден обект за период на увеличаване на капацитета и състава на пречиствателни съоръжения с цел постигане на стандартите за MPD за всички вещества, но не повече от 3 години.

За всички вещества, изхвърляни с отпадъчни води, е установен техният клас на опасност. Санитарните правила и норми за защита на повърхностните води от замърсяване разделят веществата на четири класа на опасност:

1 клас - изключително опасен (тетраетилово олово);

2-ри клас - силно опасни (алуминий, кадмий);

3 клас - опасен (мед, хром);

4 клас - умерено опасни (хлориди, сулфати).

При изхвърляне на стандартизирани вещества във водни обекти за риболовни цели, както и на вещества от 1-ви и 2-ри клас на опасност във водни обекти за стопанско използване на водите, MPD се определят, като се вземе предвид съвместното въздействие на вещества от същия ограничителен индикатор за опасност (LHI) . Определянето на MPD и WSS за потребителите на вода се извършва въз основа на аналитични измервания и прогноза за качеството на водата, която се извършва чрез изчисление по сертифициран метод от хидрометеорологичните служби на Русия.

Защитата на хидросферата е организирана в Русия, като се вземат предвид особеностите на навлизането на примеси във водните тела и включва регулиране на:

Повърхностен отток във водосбора;

Качество на отпадъчните води;

Качество на водата в съоръженията.

Отстраняването на примеси във водните обекти от водосборната зона е пропорционално на водния поток, който влиза в тях. Следователно намаляването на дифузните (разпръснати) примеси се постига чрез прилагането на мерки, които допринасят за задържането на оттока във водосборната зона. Това е увеличаване на степента на залесеност на водосборите, лиманно напояване, оран на земеделски ниви през есента. В равнинните райони, с увеличаване на гористостта на водосборния басейн (отношението на водосборната площ, покрита с гора, към общата водосборна площ), се наблюдава намаляване на повърхностния отток и намаляване на отстраняването на вещества.

Важна роля в задържането на примеси във водосборния басейн имат естуарите (понижени или специално насипани зони на земеделски ниви, наводнени с вода през пролетта). Намаляването на отстраняването на примеси от водосбора също е възможно с помощта на прорязванеи подреждане на траншеи, запълнени с лесно филтриращи материали. Въпреки това, високата интензивност на труда и капиталоемкостта на такива структури не допринасят за широкото им използване.

Регулирането на приема на примеси с битови и промишлени отпадъчни води се извършва с помощта на комплекс от пречиствателни съоръжения. Съставът на конструкциите и технологичната схема на тяхното разположение се определят от състава и потока на отпадъчните води, необходимата дълбочина на пречистване и се установяват в процеса на проектиране. Дълбочината на пречистване на отпадъчните води от пречиствателни съоръжения и отстраняването на примесите във водните обекти се установяват въз основа на нормативи за максимално допустими (ПДД) и временно съгласувани зауствания (ВДС).

Осигуряването на необходимото качество на водата се осъществява чрез процесите на подготовка и пречистване. Пречистването на водата включва процеси: коагулация, предварително пречистване, филтриране, дезинфекция, дезодориране и отстраняване на токсични вещества. Пречистването на отпадъчните води се извършва чрез деструктивни методи, базирани на унищожаване на примеси, и регенеративни методи, базирани на извличане и последващо обезвреждане на ценни компоненти, съдържащи се във водата.

За пречистване на отпадъчни води се използват почти всички постижения на съвременната наука и технологии. Методите, базирани на тези постижения, включват: механични, биохимични, физикохимични, термохимични и термични.

Механично пречистване на отпадъчни води.Примесите, суспендирани във вода, имат широк диапазон от размери и отстраняването им често изисква няколко стъпки на пречистване. Най-големите примеси се утаяват чрез филтриране на водата през решетки и сита, поставени в канализационни колектори пред утаителните резервоари.

БиохимиченПочистване на канали. Процесът на пречистване се основава на способността на микроорганизмите да използват много органични и неорганични съединения, разтворени в отпадъчните води, за хранене в процеса на живот. Известни аеробни и анаеробни методи за биохимично третиране. Първата група методи се основава на използването на организми, чиято жизнена дейност изисква допълнително снабдяване с кислород при температури 20-40 °C. При този метод аеробните микроорганизми се култивират в активна утайка или биофилм. Анаеробните методи се прилагат без достъп на кислород и се използват главно за неутрализиране на седименти.

Активната утайка включва живи организми (бактерии, протозои, червеи, плесени, дрожди и др.), чиято общност образува биоценоза, и твърд субстрат.

Основна роля в процеса на биохимично пречистване на отпадъчни води играят микроорганизмите. Аеробните процеси на биохимично пречистване могат да се извършват както в естествени условия, така и в изкуствени структури. При естествени условия почистването се извършва в полета за напояване, полета за филтриране и в биологични езера. Изкуствените структури са аеротенкове и биофилтри с различни конструкции, в които процесите на пречистване протичат по-бързо, отколкото в естествени условия.

Напоителните полета са специално подготвени парцели, използвани едновременно за пречистване на отпадъчни води и за селскостопански цели. Тук протичат очистващи процеси поради действието на почвената микрофлора, слънцето, въздуха и растителния свят. Филтърните полета са подобни на напоителните полета, но се използват само за биологично пречистване на отпадъчни води. Отпадъчните води за пречистване се доставят чрез разпределителни системи в подпочвения слой на напоителното поле, което най-пълно реализира полезните свойства на отпадъчните води като торове.

Биологичните езера са каскада от 3-5 степени на резервоари, през които бавно тече пречистената вода. Езерата се използват в комбинация с други пречиствателни съоръжения – както за биологично третиране, така и за последващо третиране на отпадъчни води.

Почистването в изкуствени условия се извършва с помощта на аеротенкове или биофилтри. Аеротенкът е отворен стоманобетонен газиран резервоар, в който почистването се извършва, като през него протича аерирана смес от отпадъчни води и активна утайка.

Биофилтрите са корпусни конструкции с бучка дюза и разпръскващи устройства за отпадъчни води и въздух. Отпадъчната вода се филтрира през дюза, покрита с филм от микроорганизми. В процеса на окисляване на отпадъчните води, биофилмът увеличава своята маса, отработеният биофилм се отмива от дюзата и се отстранява от биофилтъра. Като дюзи се използват трошен камък, чакъл, шлака, керамзит, метални и пластмасови мрежи и др.

Физико-химичниПочистване на канали. Адсорбцията се използва за дълбоко пречистване на отпадъчни води от разтворени органични примеси (феноли, повърхностноактивни вещества и др.) След биохимично третиране, както и ако концентрацията на такива примеси е ниска и самите те не са биологично разложени или силно токсични. Методът е високоефективен (80-95%), позволява пречистване на отпадъчни води, съдържащи няколко вещества.

Термохимични и термични методи за пречистване на отпадъчни води.Специално място в технологиите за пречистване на отпадъчни води заемат методите за тяхното неутрализиране от съдържащите се минерални соли на Ca, Mg, Na и др., както и органични съединения. Термичните методи се прилагат по няколко начина:

Концентриране на отпадъчни води с последващо отделяне на твърди вещества;

Окисляване на органични примеси в присъствието на катализатор;

Окисление в течна фаза органична материя;

Обезпожаване на пожар.

От термичните методи огъне най-универсалният и ефективен. Реализира се в процеса на разпръскване на отпадъчни води в димни газове с температура 900-1000 °C. В този случай водата напълно се изпарява, примесите изгарят, а минералните вещества образуват твърди или разтопени частици.

ПЛАН

ВЪВЕДЕНИЕ ................................................. ................................................. .... 3

1. ЗАМЪРСЯВАНЕ НА ВЪЗДУХА .............................................. ................ ..................... четири

1.1. Видове замърсяване на хидросферата .............................................. ................ .................. четири

1.2. Замърсяване на океаните и моретата ............................................. .. ...................... осем

1.3. Замърсяване на реки и езера ............................................. .. .............................. единадесет

1.4. Пия вода................................................ ............................................ четиринадесет

2. АКТУАЛНОСТ НА ПРОБЛЕМА ЗА ЗАМЪРСЯВАНЕТО НА ВОДНИТЕ ТЕЛА ................. 16

3. ЗАУСТРАНЕ НА ОТПАДЪЧНИ ВОДИ ВЪВ ВОДНИ ТЕЛА ......................................... ..... ........ осемнадесет

4. МЕТОДИ ЗА ПРЕЧИСТВАНЕ НА ОТПАДЪЧНИТЕ ВОДИ .................................................. .................. ........ двадесет

ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................. ............................................ 23

СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНАТА ЛИТЕРАТУРА............................................. .................. 25

ВЪВЕДЕНИЕ

В моето есе ще разгледам темата - "Защита на хидросферата".

В тази работа ще разгледам проблемите на замърсяването и насоките и методите за опазване на хидросферата.

Водата и животът са неразделни понятия.

Замърсяването на атмосферата, придобило мащабен характер, нанесе щети на реки, езера, водоеми и почви. Замърсителите и продуктите от тяхната трансформация рано или късно от атмосферата попадат на повърхността на Земята. Това вече голямо нещастие значително се утежнява от факта, че както във водните тела, така и на земята има пряк поток от отпадъци. Огромни площи земеделска земя са изложени на различни пестициди и торове, депата за отпадъци растат. Индустриалните предприятия изхвърлят отпадъчни води директно в реките. Отпадъчните води от нивите също се вливат в реки и езера. Замърсени са и подземните води – най-важният резервоар на прясна вода. Замърсяването на пресни води и земи с бумеранг отново се връща при хората в храната и питейната вода.

С появата на човешката цивилизация се появи нов фактор, който влияе върху съдбата на дивата природа и околната среда. Той е постигнал голяма сила през този век и особено в последно време.

С появата и развитието на човечеството процесът на еволюция се промени значително. В ранните етапи на цивилизацията, изсичането и изгарянето на гори за земеделие, паша, риболов и лов на диви животни, войните опустошават цели региони, водят до унищожаване на растителни съобщества, изтребление определени видовеживотни. С развитието на цивилизацията, особено в края на Средновековието, което беше бурно след индустриалната революция, човечеството заграбва все повече и повече власт, все по-голяма способност да въвлича и използва огромни маси от материя, за да задоволи нарастващите си нужди - органични, живи, и минерални, инертни.

Нарастването на населението и разширяващото се развитие на селското стопанство, промишлеността, строителството и транспорта предизвикаха масово обезлесяване в Европа и Северна Америка.

Изграждането и експлоатацията на промишлени предприятия, минното дело доведоха до сериозни нарушения на природните ландшафти, замърсяване на почвата, водата, въздуха с различни отпадъци.

Предупреждавайки за възможните последици от разширяващото се човешко навлизане в природата, преди половин век академик В. И. Вернадски пише: „Човекът се превръща в геологическа сила, способна да промени лицето на Земята. Това предупреждение е пророчески изпълнено.

Ясно е, че в такава ситуация природата има нужда от защита. В моето есе ще разгледам по-специално защитата на хидросферата.

1. ЗАМЪРСЯВАНЕ НА ВЪЗДУХА

1.1. Видове замърсяване на хидросферата

Под замърсяване на водните ресурси се разбират всички промени във физичните, химичните и биологичните свойства на водата във водоемите, дължащи се на изхвърлянето в тях на течни, твърди и газообразни вещества, които причиняват или могат да създадат неудобства, правейки водата в тези водоеми опасна за употреба, причиняваща щети на националната икономика, здравето и обществената безопасност. Източниците на замърсяване са обекти, от които се изхвърлят или по друг начин навлизат във водни обекти вредни вещества, които влошават качеството на повърхностните води, ограничават тяхното използване, а също така оказват отрицателно въздействие върху състоянието на дънните и крайбрежните водни тела.

Замърсяването на повърхностните и подпочвените води може да се раздели на следните видове:

механичен- увеличаване на съдържанието на механични примеси, характерни предимно за повърхностни видове замърсяване;

химически- наличието във водата на органични и неорганични вещества с токсично и нетоксично действие;

бактериални и биологични- наличие във водата на различни патогенни микроорганизми, гъбички и дребни водорасли;

радиоактивен- наличие на радиоактивни вещества в повърхностни или подземни води;

термичен -изпускане на загрята вода от ТЕЦ и АЕЦ в резервоари.

Основните източници на замърсяване и запушване на водни обекти са недостатъчно пречистени отпадъчни води от промишлени и общински предприятия, големи животновъдни комплекси, производствени отпадъци от разработването на рудни полезни изкопаеми; водни рудници, рудници, обработка и легиране на дървен материал; воден и железопътен транспорт; отпадъци от първична обработка на лен, пестициди и др. Замърсителите, попадащи в естествени водоеми, водят до качествени промени във водата, които се проявяват главно в промяна на физичните свойства на водата, по-специално появата на неприятни миризми, вкусове и др.); при промяна на химичния състав на водата, по-специално появата на вредни вещества в нея, наличието на плаващи вещества на повърхността на водата и отлагането им на дъното на резервоарите.

Отпадъчните води се делят на три групи: вентилаторни или фекални; битови, включително канализация от камбуз, душове, перални и др.; подпочвени или съдържащи нефт.

За вентилаторни отпадъчни водихарактеризиращ се с високо бактериално замърсяване, както и органично замърсяване (химическата нужда от кислород достига 1500-2000 mg / l.). обемът на тези води е относително малък.

Битови отпадъчни водисе характеризира с ниско органично замърсяване. Тези отпадъчни води обикновено се изхвърлят зад борда, докато се генерират. Изхвърлянето им е забранено само в санитарно-охранителната зона.

Подслание водиобразувани в машинните отделения на корабите. Отличават се с високо съдържание на петролни продукти.

Промишлените отпадъчни води се замърсяват главно от промишлени отпадъци и емисии. Техният количествен и качествен състав е разнообразен и зависи от индустрията, нейните технологични процеси; делят се на две основни групи: съдържащи неорганични примеси, в т.ч. както токсични, така и съдържащи отрови.

Първата група включва отпадъчни води от содови, сулфатни, азотно-торови заводи, заводи за преработка на оловни, цинкови, никелови руди и др., които съдържат киселини, основи, йони. тежки металии др.. Отпадъчните води от тази група променят основно физичните свойства на водата.

Отпадъчните води от втората група се изхвърлят от петролни рафинерии, нефтохимически заводи, предприятия за органичен синтез, коксохимически заводи и др. Отпадъчните води съдържат различни нефтопродукти, амоняк, алдехиди, смоли, феноли и други вредни вещества. Вредният ефект на отпадъчните води от тази група се състои главно в окислителните процеси, в резултат на което съдържанието на кислород във водата намалява, биохимичната нужда от него се увеличава и органолептичните показатели на водата се влошават.

Замърсяването от отпадъчни води от промишлено производство, както и битови отпадъчни води, водят до еутрофикация резервоари - тяхното обогатяване с хранителни вещества, което води до прекомерно развитие на водорасли и до смърт на други водни екосистеми със застояла вода (езера, езера), а понякога и до преовлажняване на района.

Фенолът е доста вреден замърсител на промишлените води. Намира се в отпадъчните води на много нефтохимически заводи. В същото време биологичните процеси на резервоарите, процесът на тяхното самопречистване, рязко намаляват, водата придобива специфична миризма на карболова киселина.

Животът на населението на резервоарите е неблагоприятно засегнат от отпадъчните води от целулозно-хартиената промишленост. Окисляването на дървесната маса е придружено от абсорбирането на значително количество кислород, което води до смъртта на яйца, пържени и възрастни риби. Фибрите и други неразтворими вещества запушват водата и влошават нейните физични и химични свойства. Сплавите от къртици влияят неблагоприятно на рибите и тяхната храна - безгръбначните. От гниеща дървесина и кора във водата се отделят различни танини. Смолата и другите екстрактивни продукти се разлагат и абсорбират много кислород, причинявайки смъртта на рибите, особено младите и яйцата. В допълнение, сплавите на къртиците силно запушват реките, а дървесината често напълно запушва дъното им, лишавайки рибата от места за хвърляне на хайвера и места за храна.

Нефтът и нефтопродуктите на съвременния етап са основните замърсители на вътрешните води, водите и моретата, Световния океан. Попадайки във водоеми, те създават различни форми на замърсяване: маслен филм, плаващ по водата, нефтопродукти, разтворени или емулгирани във вода, тежки фракции, които са се утаили на дъното и др. Това възпрепятства процесите на фотосинтеза във водата поради прекратяване на достъпа до слънчева светлина, а също така причинява смъртта на растения и животни. В същото време миризмата, вкусът, цветът, повърхностното напрежение, вискозитетът на водата се променят, количеството кислород намалява, появяват се вредни органични вещества, водата придобива токсични свойства и представлява заплаха не само за хората. 12 g масло правят един тон вода негодна за консумация. Всеки тон масло създава маслен филм на площ до 12 квадратни метра. км. Възстановяването на засегнатите екосистеми отнема 10-15 години.

Атомните електроцентрали замърсяват реките с радиоактивни отпадъци. Радиоактивните вещества се концентрират от най-малките планктонни микроорганизми и риби, след което се прехвърлят по хранителната верига на други животни. Установено е, че радиоактивността на планктонните обитатели е хиляди пъти по-висока от водата, в която живеят.

Отпадъчните води с повишена радиоактивност (100 кюри на 1 литър или повече) подлежат на изхвърляне в подземни безотточни басейни и специални резервоари.

Нарастването на населението, разширяването на старите и появата на нови градове значително увеличиха потока на битови отпадъчни води във вътрешните води. Тези отпадъчни води са се превърнали в източник на замърсяване на реки и езера с патогенни бактерии и хелминти. Широко използваните в ежедневието синтетични препарати замърсяват в още по-голяма степен водоемите. Те се използват широко в индустрията и селско стопанство. Съдържащите се в тях химикали, попадайки в реките и езерата с отпадъчни води, оказват значително влияние върху биологичния и физическия режим на водните обекти. В резултат на това способността на водата да се насища с кислород намалява и дейността на бактериите, които минерализират органичните вещества, се парализира.

Замърсяването на водните тела с пестициди и минерални торове, които идват от полетата заедно със струи дъждовна и стопена вода, предизвиква сериозно безпокойство. В резултат на изследвания например е доказано, че инсектицидите, съдържащи се във водата под формата на суспензии, се разтварят в нефтопродукти, които замърсяват реките и езерата. Това взаимодействие води до значително отслабване на окислителните функции на водните растения. Попадайки във водни тела, пестицидите се натрупват в планктон, бентос, риба и чрез хранителната верига навлизат в човешкото тяло, засягайки както отделните органи, така и тялото като цяло.

Във връзка с интензификацията на животновъдството, отпадъчните води от предприятията в този отрасъл на селското стопанство все повече се усещат.

Отпадъчните води, съдържащи растителни влакна, животински и растителни мазнини, фекални вещества, остатъци от плодове и зеленчуци, отпадъци от кожарската и целулозно-хартиената промишленост, захарната и пивоварната, месната и млечната, консервната и сладкарската промишленост, са причина за органичното замърсяване на водните обекти .

В отпадъчните води обикновено има около 60% вещества от органичен произход, биологично (бактерии, вируси, гъбички, водорасли) замърсяване в битови, медицински и санитарни води и отпадъци от предприятия за пране на кожа и вълна принадлежат към същата органична категория.

Сериозен екологичен проблем е, че обичайният начин за използване на водата за абсорбиране на топлина в топлоелектрическите централи е директно изпомпване на прясна езерна или речна вода през охладител и след това връщането й в естествени резервоари без предварително охлаждане. За 1000 MW електроцентрала е необходимо езеро с площ от 810 хектара и дълбочина около 8,7 m.

Електроцентралите могат да повишат температурата на водата с 5-15 C в сравнение с околната среда.В естествени условия, с бавно повишаване или понижаване на температурата, рибите и другите водни организми постепенно се адаптират към промените в температурата на околната среда. Но ако в резултат на изхвърлянето на горещи отпадъчни води от промишлени предприятия в реки и езера бързо се установи нов температурен режим, няма достатъчно време за аклиматизация, живите организми получават топлинен шок и умират.

Топлинният шок е екстремният резултат от топлинното замърсяване. Изхвърлянето на нагряти отпадъчни води във водни тела може да има други, по-коварни последици. Един от тях е ефектът върху метаболитните процеси.

В резултат на повишаване на температурата на водата съдържанието на кислород в нея намалява, докато нуждата от него на живите организми се увеличава. Повишената нужда от кислород, липсата му причиняват тежък физиологичен стрес и дори смърт. Изкуственото нагряване на водата може значително да промени поведението на рибата - да причини преждевременно хвърляне на хайвера, да наруши миграцията

Повишаването на температурата на водата може да наруши структурата на флората на резервоарите. Характерно за студена водаводораслите се заменят с по-топлолюбиви и накрая при високи температури те са напълно заменени от тях, докато възникват благоприятни условия за масово развитие на синьо-зелени водорасли в резервоари - така нареченото „цъфтеж на водата“. Всички горепосочени последици от термичното замърсяване на водните обекти причиняват голяма вреда на естествените екосистеми и водят до пагубни промени в околната среда. Щетите в резултат на топлинно замърсяване могат да бъдат разделени на:- икономически(загуби поради намаляване на производителността на водните тела, разходите за отстраняване на последствията от замърсяването); социални(естетически щети от деградация на ландшафта); околната среда(необратимо унищожаване на уникални екосистеми, изчезване на видове, генетични увреждания).

Реките се замърсяват и по време на рафтинг, по време на строителството на ВЕЦ, а с началото на навигационния период се увеличава замърсяването от кораби на речния флот.

Световната икономика изхвърля 1500 кубически метра годишно. km отпадъчни води с различна степен на пречистване, които изискват 50-100-кратно разреждане, за да им се придадат естествени свойства и допълнително пречистване в биосферата. Това не отчита водата от селскостопанското производство. Световният речен дебит (37,5-45 хиляди кубически километра годишно) е недостатъчен за необходимото разреждане на отпадъчните води. По този начин, в резултат на промишлена дейност прясна водавече не е възобновяем ресурс.

Помислете на свой ред за замърсяването на океаните, моретата, реките и езерата, както и методите за пречистване на отпадъчни води.

1.2. Замърсяване на океаните и моретата

Повече от 10 милиона тона петрол навлизат в Световния океан всяка година, а до 20% от площта му вече е покрита с маслен филм. На първо място, това се дължи на факта, че производството на нефт и газ в океаните се превърна във важен компонент на нефтения и газов комплекс. През 1993 г. в океана са добити 850 милиона тона нефт (почти 30% от световното производство). В света са пробити около 2500 сондажа, от които 800 в САЩ, 540 в Югоизточна Азия, 400 в Северно море и 150 в Персийския залив. Тези кладенци са пробити на дълбочина до 900 m.

Замърсяването на хидросферата от водния транспорт става по два канала. Първо, морските и речните кораби го замърсяват с отпадъци, генерирани в резултат на оперативни дейности, и второ, емисии в случай на аварии на токсични товари, предимно нефт и нефтопродукти. Корабните електроцентрали (предимно дизелови двигатели) постоянно замърсяват атмосферата, откъдето токсичните вещества частично или почти изцяло навлизат във водите на реките, моретата и океаните.

Нефтът и нефтопродуктите са основните замърсители на водния басейн. На танкерите, превозващи нефт и неговите производни, преди всяко следващо товарене, като правило, контейнерите (цистерните) се измиват, за да се отстранят остатъците от превозвания по-рано товар. Водата за измиване, а с нея и останалата част от товара, обикновено се изхвърлят зад борда. Освен това, след доставката на петролни товари до пристанищата на местоназначение, танкерите най-често се изпращат празни до точката на ново натоварване. В този случай, за да се осигури подходящо газене и безопасност на корабоплаването, резервоарите на кораба се пълнят с баластна вода. Тази вода е замърсена с петролни остатъци и преди товаренето на нефт и нефтопродукти се излива в морето. От общия товарооборот на световния морски флот в момента 49% се падат на петрола и неговите производни. Всяка година около 6000 танкера от международни флоти транспортират 3 милиарда тона петрол. Тъй като превозът на петролни товари се увеличи, все повече и повече петрол започна да пада в океана по време на аварии.

Огромни щети на океана бяха причинени от катастрофата на американския супертанкер Torrey Canyon край югозападния бряг на Англия през март 1967 г.: 120 хиляди тона петрол се разляха във водата и бяха подпалени от запалителни бомби от самолети. Маслото горя няколко дни. Плажовете и бреговете на Англия и Франция бяха замърсени.

Повече от 750 големи танкера загинаха в моретата и океаните през десетилетието след катастрофата на Torri Canon. Повечето от тези катастрофи бяха придружени от масивни изпускания на нефт и нефтопродукти в морето. През 1978 г. край френския бряг се случи друга катастрофа, дори по-значима по последствия, отколкото през 1967 г. Тук американският супертанкер Amono Codis се разби в буря. Повече от 220 хиляди тона нефт се разляха от кораба, покривайки площ от 3,5 хиляди квадратни метра. км. Нанесени са огромни щети на риболова, рибовъдството, "плантациите" за стриди и целия морски живот в района. За 180 км. крайбрежието беше покрито с черен траурен "креп".

През 1989 г. инцидентът на танкера "Валдес" край бреговете на Аляска беше най-голямата екологична катастрофа от този вид в историята на САЩ. Огромен, дълъг половин километър, танкерът заседна на около 25 мили от брега. Тогава около 40 хиляди тона нефт се изляха в морето. Огромно нефтено петно ​​се разпространи в радиус от 50 мили от мястото на инцидента, покривайки площ от 80 квадратни метра с плътен филм. км. Най-чистите и богати крайбрежни райони на Северна Америка бяха отровени.

За предотвратяване на подобни бедствия се разработват двукорпусни танкери. В случай на авария, ако единият корпус е повреден, вторият ще предотврати навлизането на петрол в морето.

Има замърсяване на океана и други видове промишлени отпадъци. Приблизително 20 милиарда тона боклук са били изхвърлени във всички морета на света (1988 г.). Смята се, че за 1 кв. km от океана представлява средно 17 тона боклук. Записано е, че 98 хиляди тона боклук са били изхвърлени в Северно море за един ден (1987 г.).

Известният пътешественик Тор Хейердал каза, че когато той и приятелите му плавали на сала Кон-Тики през 1954 г., те не се уморили да се възхищават на чистотата на океана, а докато плавали на папирусовия кораб Ра-2 през 1969 г., той и неговите спътници, „събудих се сутринта, видяха океана толкова замърсен, че нямаше къде да се потопи четка за зъби. От синьо Атлантическият океан стана сиво-зелен и мътен, а навсякъде плуваха буци мазут с размерите на глава на карфица до филия хляб. Пластмасови бутилки висяха в тази каша, сякаш бяхме в мръсно пристанище. Не видях нищо подобно, когато седях в океана сто и един дни върху трупите на Кон-Тики. Видяхме с очите си, че хората тровят най-важния източник на живот, могъщия филтър на земното кълбо - океаните.

До 2 милиона морски птици и 100 000 морски животни, включително до 30 000 тюлена, умират всяка година, като поглъщат всякакви пластмасови продукти или се заплитат в парчета мрежи и кабели.

Германия, Белгия, Холандия, Англия изхвърлиха отровни киселини в Северно море, главно 18-20% сярна киселина, тежки метали с почва и утайки от отпадъчни води, съдържащи арсен и живак, както и въглеводороди, включително токсичен диоксин (1987 г.). Тежките метали включват редица елементи, широко използвани в индустрията: цинк, олово, хром, мед, никел, кобалт, молибден и др. При поглъщане повечето метали се отделят много трудно, склонни са постоянно да се натрупват в тъканите на различни органи, и когато определена прагова концентрация настъпва рязко отравяне на тялото.

В резултат на производството на петрол от тръбопроводи, свързващи петролни платформи с континента, около 30 000 тона петролни продукти се вливат в морето всяка година. Ефектите от това замърсяване не са трудни за забелязване. Редица видове, които някога са живели в Северно море, включително сьомга, есетра, стриди, скати и пикша, просто са изчезнали. Тюлените умират, други обитатели на това море често страдат от инфекциозни кожни заболявания, имат деформиран скелет и злокачествени тумори. Птица, която се храни с риба или отровена от морска вода, умира. Наблюдаван е цъфтеж на отровни водорасли, водещ до намаляване на рибните запаси (1988 г.).

През 1989 г. 17 000 тюлена загиват в Балтийско море. Изследванията показват, че тъканите на мъртвите животни са буквално наситени с живак, който е попаднал в тялото им от водата. Биолозите смятат, че замърсяването на водата е довело до рязко отслабване на имунната система на обитателите на морето и смъртта им от вирусни заболявания.

Големи разливи на петролни продукти (хиляди тонове) се случват в Източна Балтика веднъж на всеки 3-5 години, малки разливи (десетки тонове) се случват месечно. Голям разлив засяга екосистемите във водна площ от няколко хиляди хектара, малък – няколко десетки хектара. Балтийско море, проливът Скагерак, Ирландско море са застрашени от емисиите на иприт, химическа отрова, създадена от Германия по време на Втората световна война и наводнена от Германия, Великобритания и СССР през 40-те години. СССР потопи химическите си боеприпаси в северните морета и Далечния изток, Великобритания - в Ирландско море.

През 1983 г. влиза в сила Международната конвенция за предотвратяване на замърсяването на морската среда. През 1984 г. държавите от Балтийския басейн подписаха Хелзинкската конвенция за опазване на морската среда на Балтийско море. Това беше първото международно споразумение на регионално ниво. В резултат на извършената работа съдържанието на нефтопродукти в откритите води на Балтийско море е намаляло 20 пъти в сравнение с 1975 г.

През 1992 г. министрите на 12 държави и представителят на Европейската общност подписаха нова Конвенция за опазване на околната среда на басейна на Балтийско море.

Има замърсяване на Адриатическо и Средиземно море. Само през река По 30 хиляди тона фосфор, 80 хиляди тона азот, 60 хиляди тона въглеводороди, хиляди тона олово и хром, 3 хиляди тона цинк, 250 тона арсен годишно влизат в Адриатическо море от промишлени предприятия и земеделски стопанства (1988 г.).

Средиземно море е заплашено да се превърне в сметище, канализационна яма на три континента. Всяка година в морето влизат 60 хиляди тона почистващи препарати, 24 хиляди тона хром, хиляди тона нитрати, използвани в селското стопанство. Освен това 85% от водите, зауствани от 120 големи крайбрежни града, не са пречистени (1989 г.), а самопречистването (пълно обновяване на водите) на Средиземно море се извършва през Гибралтарския проток за 80 години.

Поради замърсяването Аралско море напълно е загубило своето риболовно значение от 1984 г. насам. Уникалната му екосистема е загинала.

Собствениците на химическия завод Tisso в град Минамата на остров Кюшу (Япония) дълги години изхвърлят в океана отпадъчни води, наситени с живак. Крайбрежните води и рибите бяха отровени, а от 50-те години на миналия век 1200 души са загинали, а 100 000 са получили отравяне с различна тежест, включително психопаралитични заболявания.

Сериозна екологична заплаха за живота в океаните и съответно за хората е погребването на радиоактивни отпадъци (РАО) на морското дъно и изхвърлянето на течни радиоактивни отпадъци (РАО) в морето. Западните страни (САЩ, Великобритания, Франция, Германия, Италия и др.) на СССР от 1946 г. започват активно да използват океанските дълбини, за да се отърват от радиоактивните отпадъци.

През 1959 г. американският флот потопи неуспешен ядрен реактор от атомна подводница на 120 мили от атлантическото крайбрежие на Съединените щати. Според Грийнпийс страната ни е изхвърлила в морето около 17 хиляди бетонни контейнера с радиоактивни отпадъци, както и повече от 30 корабни ядрени реактора.

Най-тежка е ситуацията в Баренцово и Карско море около ядрения полигон на Нова Земля. Там, освен безброй контейнери, бяха наводнени 17 реактора, включително такива с ядрено гориво, няколко аварийни атомни подводници, както и централния отсек на атомния ледоразбивач "Ленин" с три аварийни реактора. Тихоокеанският флот на СССР погреба ядрени отпадъци (включително 18 реактора) в Японско и Охотско море, на 10 места край бреговете на Сахалин и Владивосток.

Съединените щати и Япония изхвърлиха отпадъци от атомни електроцентрали в Японско море, Охотско море и Северния ледовит океан.

СССР изхвърля течни радиоактивни отпадъци в далекоизточните морета от 1966 до 1991 г. (главно близо до югоизточната част на Камчатка и в Японско море). Годишно Северният флот изхвърля във водата 10 хиляди кубически метра. m LRW.

През 1972 г. е подписана Лондонската конвенция, която забранява изхвърлянето на радиоактивни и токсични химически отпадъци на дъното на моретата и океаните. Страната ни също се присъедини към тази конвенция. Военните кораби, в съответствие с международното право, не се нуждаят от разрешение за изхвърляне. През 1993 г. е забранено изхвърлянето на РАО в морето.

През 1982 г. Третата конференция на ООН по морско право прие конвенция за мирното използване на океаните в интерес на всички страни и народи, която съдържа около хиляда международни правни норми, уреждащи всички основни въпроси на използването на океанските ресурси. .

1.3. Замърсяване на реки и езера

Голямо количество отпадни води, петролни продукти и дори течни радиоактивни отпадъци навлизат в реките и езерата на различни региони на света.

Когато натоварената с нефт река Куяхога, вливаща се в Големите езера, пламна в Кливланд, САЩ през 1969 г., тя веднага стана видим символ на екологичната катастрофа, генерирана от години на изхвърляне на отпадъци от комунални услуги и промишлени предприятия, разположени на брега на Големите езера.

Ако самите Големи езера, съдържащи 90% от прясната вода на САЩ, са престанали да се третират като гигантска помийна яма, тогава на дъното на почти четири дузини заливи, заливи и устия боклукът все още пада в горните течения на реките от близките градове и ферми, както и разрешените за изхвърляне химикали.

В началото на 80-те години на миналия век американско-канадска комисия регистрира 42 проблемни зони на Големите езера. Предишни погребения на токсични вещества са довели тук до концентрация на отровни дънни утайки. САЩ и Канада се ангажираха да почистят тези токсични горещи точки. Атаката срещу толкова технологично замърсени езера обаче се оказа истински кошмар. Очевидно ще струва десетки милиарди долари и ще приключи през 21 век.

Особена заплаха представляват пестицидите. Веднъж попаднали в езерата, те бързо се разсейват и практически не застрашават 35-те милиона американци и канадци, които използват езерна питейна вода. Но, движейки се по хранителната верига, пестицидите достигат висока степен на концентрация. Според някои учени през 1991 г. е било така, че един обяд от езерна пъстърва съдържа повече токсични вещества, отколкото цялата вода, която човек пие през живота си и в която е живяла тази пъстърва. Около 40% от водните ресурси на САЩ не са годни за пиене, а 34 реки и езера са толкова замърсени, че не можете да плувате или да ловите риба в тях (1994 г.). 400 милиарда долара са необходими за почистване на водните източници в САЩ (данни за 1993 г.).

По цялото течение на река Рейн през 70-90-те години са изградени огромен брой пречиствателни съоръжения, в които са инвестирани над 50 милиарда долара. Качеството на водата започна постепенно да се подобрява. Въпреки това през ноември 1986 г. пожар в складовете на голямата химико-фармацевтична компания Sandoz в Швейцария доведе до изпускането на около 30 тона пестициди и продукти на окисляване във водите на Рейн, в резултат на което почти целият живот в реката умира до град Карлсруе. Въпреки това до 2000 г. изхвърлянето на промишлени и общински отпадни води в Рейн е намаляло с 50-90%, а редица от най-опасните съединения са напълно спрени. Качеството на водата в реката се подобри толкова много, че сьомгата и океанската херинга се върнаха тук от 1990 г.

В Русия от 60 куб.м. km отпадъчни води, поне една трета навлизат в околната среда без никакво пречистване. Най-замърсените водоизточници са в южната част на Русия, както и в района на Москва. През 1991 г. 80% от годишния отток е бил взет от басейна на Кубан за промишлени цели и 65% от Дон. От Терек и Урал съвременното управление отнема средно 50% от потока им. Повече от половината изтеглена вода се връща в реките без пречистване. Водата няма време да се самопречиства. За да се излекува реката след такава агресия, е необходимо замърсената вода да се разреди с чиста поне в съотношение 1:30. Това не се случва.

Всеки ден в Нева влизат около 2000 тона замърсители. В Печора, по това течение, се наблюдават високи концентрации на фенол (поради дървена сплав), нефтопродукти и медни съединения. В Северна Двина освен фенол, нефтопродукти и медни съединения се срещат и азотни съединения и отпадъци от целулозно-хартиената промишленост. В уралските реки Чусовая, Исет, Тагил и Тура концентрациите на мед, никел и хром са 5-20 пъти по-високи от максимално допустимите норми. Енисей, Ангара и Лена са замърсени с мед, цинк и феноли. Об е замърсена с нефтопродукти и фенол в концентрации от 5 до 17 MPC по цялата си дължина от източника до устието.

Братск и Уст-Илимск резервоарите са замърсени с отпадъчни води от дървообработващи комплекси (концентрациите на сероводород и други вещества достигат стотици MPC).

Водите на Амур са замърсени с мед и хром (5-15 пъти по-високи от ПДК). Волга е в трудна екологична ситуация, по бреговете на която живеят 60 милиона души и където се произвеждат 30% от промишлените и селскостопански продукти. Изтеглянето на вода от Волга е 33% (данни за 1992 г.). Обемът на замърсените отпадъчни води, изхвърлени в неговия басейн, е 37% от общия им обем на територията на Русия. През 1989 г. Волга получи 20 куб.м. км канализация. Ако изхождаме от средното 30-кратно разреждане, необходимо за различни индустрии, тогава ще са необходими 600 кубически метра, за да се доведат тези отпадъчни води до нормата. км чиста вода, а средният годишен дебит на Волга е 250 кубически метра. км. Всяка година 367 хиляди тона органични вещества, 13 хиляди тона нефтопродукти, 45 хиляди тона азот, 20 хиляди тона фосфор навлизат във Волга, а след това и в Каспийско море, което вече доведе до рязко намаляване на рибните ресурси. на Каспий и Волга. През 1990 г. във Волга вече не беше възможно да се срещнат здрави риби. Количеството феноли във водата на Волга на територията на Ярославска област надвишава ПДК 21 пъти, в района на Астрахан - 5-12 ПДК. Съдържанието на кадмий и олово надвишава нормите за консумация на риба (1995 г.). През 1998 г. правителството на Руската федерация прие програмата за възраждане на Волга. През 1999-2010 г. се очаква фундаментална промяна в състоянието на околната среда на Волга и нейните притоци, възстановяване на естествените компоненти на басейна.

Като цяло около половината от руското население през 1994 г. е било принудено да използва вода, която не отговаря на хигиенните стандарти и изискванията на Държавния стандарт.

От края на 50-те години се води борба за спасяването на най-големия сладководен резервоар в света - езерото Байкал, признато от ЮНЕСКО за наследство на човечеството. Заводът за целулоза и хартия на брега му използва вода от Байкал за производствения процес и изхвърля недостатъчно пречистена вода в езерото. През 1992 г. са изхвърлени 169 млн. куб.м. м непречистена вода. От много години се дискутира въпросът за препрофилирането на завода. Това преобразуване изисква 500 милиона долара (1999 г.).

Течните радиоактивни отпадъци от производството на ядрено гориво и оръжеен плутоний представляват голяма заплаха.

През 1991 г. станаха известни последствията от авариите, станали в химическия завод Маяк близо до Челябинск, където от края на 40-те години на миналия век се произвежда оръжеен плутоний, а радиоактивните отпадъци се изливаха в река Теча. През 1951 г. се случва авария, 124 хиляди души са облъчени, а 28 хиляди получават дози до 170 rem (Rem е биологичният еквивалент на рентгенови лъчи. Доза от 100 rem води до хронична лъчева болест.). През 1957 г. един от контейнерите за течни отпадъци експлодира, освобождавайки във въздуха почти половината от чернобилската доза. Радиоактивният облак обхваща 23 хиляди квадратни метра. км, където са живели 270 хиляди души. В Челябинска, Свердловска и Курганска области са били облъчени 450 хиляди души, а 2,5 чернобилски дози се съдържат в отпадъците, изхвърлени в езерото Карачай и във водната леща под него, които могат да се влеят в реките на потока Об и да причинят екологична катастрофа в Западен Сибир до Северния ледовит океан.

Почти 20 дози от Чернобил се съдържат в контейнери като този, който избухна през 1957 г. В системата от изкуствени резервоари в горното течение на Теча има още 200 гробища с 500 хиляди тона твърди отпадъци и половин милиард кубически метра радиоактивна вода (данни от 1991 г.).

Катастрофата в Чернобил през 1986 г. доведе до радиоактивно замърсяване на водите на реките Припят, Днепър и други. Радиоактивните вещества във водата се концентрират от микроорганизми, планктон и риба, след което се прехвърлят по хранителната верига на други животни и хора. Това явление се нарича биоакумулация. Установено е, че радиоактивността на рибата е хиляди пъти по-висока от водата, в която живее.

През 1996 г. 20 европейски страни се споразумяха да работят заедно за намаляване на вредните емисии в обикновените реки и езера. Споразумението обхваща 150 реки и 20 езера, включително Урал и Днепър, Аралско море. Много водни източници в Европа са замърсени с пестициди и торове, а някои, особено в Източна Европа, съдържат опасни нива на тежки метали (включително кадмий) и дори арсен.

1.4. Пия вода

Световната здравна организация предупреждава, че 80% от болестите на планетата са причинени от консумацията на некачествена питейна вода. Проблемът с чистата вода е изправен пред много страни. Всеки пети американец през 1991 г. е пил вода, замърсена с токсични вещества (50 милиона души). Около 900 000 души се разболяват всяка година в Съединените щати поради пиене на необработена вода. Конгресът на САЩ одобри фонд за надграждане на 55 000 обществени водни системи, за да отговарят на здравните стандарти за питейна вода, да предпазват водните системи от микробиологично замърсяване и да предотвратяват замърсяване от олово, нитрати и други вредни вещества.

През последните години почти всички повърхностни водоизточници са били изложени на вредно антропогенно замърсяване, особено такива реки като Волга, Дон, Северна Двина, Уфа, Тобол, Том и други реки на Сибир и Далеч на изток. 70% от повърхностните и 30% от подпочвените води са загубили питейната си стойност и са преминали в категориите на замърсяване - "условно чисти" и "мръсни". Почти 70% от населението на Руската федерация консумира вода, която не отговаря на GOST „Питейна вода“.

В Русия всяка пета проба от чешмяна вода не отговаря на санитарните и химически стандарти, всяка осма проба не отговаря на микробиологичните стандарти, а 90% от питейната вода в страната не отговаря на препоръчаните санитарни стандарти, химически и микробиологични стандарти. Тази вода се използва от 70% от градовете. Хлорът, използван за дезинфекция на водата, разваля най-много живота ни. Въпреки че в началото спасява от инфекции, но след това неговите производни започват бавно да ни убиват, тъй като имат канцерогенен, мутагенен ефект и влияят на наследствеността. Според американски проучвания хората, които редовно пият хлорирана вода, са с 21% по-застрашени от рак на пикочния мехур и 38% по-застрашени от рак на ректума, отколкото тези, които пият пречистена, но нехлорирана вода.

Въпреки това, 75% от водата в САЩ е хлорирана (1993 г.).

В Япония водата се пречиства с озон, но един от недостатъците му е, че няма дълготрайния ефект на хлорните съединения. Затова чешмяната вода трябва да се пречиства преди пиене. За да се освободи от хлор, препоръчително е водата да се защити (от няколко часа до един ден). За да се отървете от микробите и хлора, водата трябва да се вари не повече от 1-3 минути. Сурова вода може да се пие само в крайни случаи. Не е желателно да се използва гореща чешмяна вода за готвене: горещата вода е химически по-агресивна и това може да доведе до извличане на тежки метали от водопроводни тръби. Тежките метали се натрупват в жизненоважните органи на човек, причинявайки техните заболявания с течение на времето.

Напоследък се използват различни битови филтри за пречистване на вода. Филтърът трябва да отстранява микроби, хлор и неговите производни, тежки метали, петролни продукти, нитрати и нитрити, пестициди. Опасно е обаче и вторичното замърсяване на водата от микроорганизми, които са се заселили върху самия филтър.

Приблизително 70% от европейците предпочитат да държат филтри за кани в кухнята. Всяко второ американско семейство инсталира филтри директно на кухненския кран с превключвател: водата за готвене минава през филтъра, за миене - заобикаляйки го. Както вече беше отбелязано, всеки човек се нуждае от около 3 литра вода на ден, за да се нахрани.

Японците и американците вече преминават към електрохимични филтри. Такъв филтър е руско-английският филтър "Emerald". Принципът на действието му се основава на химическа реакция, протичаща под въздействието на силно електрическо поле в присъствието на катализатор. В резултат водата е напълно пречистена от микроорганизми, органични съединения и йони на тежки метали. Възможно е дори да се намали концентрацията на минерални соли, което е практически непостижимо с друг метод за почистване. Тези филтри са вечни, не съдържат консумативи, но имат нужда от ток.

2. АКТУАЛНОСТ НА ПРОБЛЕМА ЗА ЗАМЪРСЯВАНЕТО НА ВОДИТЕ

В момента проблемът със замърсяването на водните тела (реки, езера, морета, подземни води и др.) е най-актуален, т.к. Всеки знае израза - "водата е живот". Човек не може да живее без вода повече от три дни, но дори и да разбира важността на ролята на водата в живота си, той все още продължава да експлоатира водните тела, променяйки безвъзвратно естествения им режим с изхвърляния и отпадъци.

Водата съставлява голяма част от всички организми, както растителни, така и животински, по-специално при хората, тя представлява 60-80% от телесното тегло. Водата е местообитание на много организми, определя климата и промените във времето, помага за пречистването на атмосферата от вредни вещества, разтваря, измива скали и минерали и ги пренася от едно място на друго и др. За човек водата е от голямо производствено значение: тя е транспортен път, източник на енергия, суровина за производство, охладител на двигателя, пречиствател и др.

По-голямата част от водата е концентрирана в океаните. Водата, която се изпарява от нейната повърхност, дава животворна влага на естествените и изкуствените земни екосистеми. Колкото по-близо до океана е една област, толкова повече валежи падат там. Земята постоянно връща вода в океана, част от водата се изпарява, особено горите, част се събира от реки, които получават дъждовна и снежна вода. Обменът на влага между океана и сушата изисква много голямо количество енергия: отнема до 1/3 от това, което Земята получава от Слънцето.

Водният цикъл в биосферата преди развитието на цивилизацията е бил балансиран, океанът е получавал толкова вода от реките, колкото е изразходвал по време на изпарението си. Ако климатът не се промени, тогава реките не станаха плитки и нивото на водата в езерата не намаля. С развитието на цивилизацията този цикъл започва да се нарушава, в резултат на напояването на селскостопанските култури се увеличава изпарението от земята. Реките на южните райони станаха плитки, замърсяването на океаните и появата на маслен филм на повърхността му намалиха количеството вода, изпарено от океана. Всичко това влошава водоснабдяването на биосферата. Сушите стават все по-чести и се появяват екологични бедствия, например дългосрочната катастрофална суша в зоната на Сахел.

Освен това самата прясна вода, която се връща в океана и други водни тела от сушата, често е замърсена. Водата на много реки в Русия е станала практически негодна за пиене.

Проблемът с поддържането на качеството на водата в момента е най-актуален. Науката познава повече от 2,5 хиляди замърсители на природните води. Това се отразява неблагоприятно на здравето на населението и води до смърт на риби, водолюбиви птици и други животни, както и до смърт на флората на водоемите. В същото време не само замърсяването с токсични химикали и петрол, излишъкът от органични и минерални вещества, които идват с измиването на торовете от полетата, са опасни за водните екосистеми. Много важен аспект от замърсяването на водния басейн на Земята е топлинното замърсяване, което представлява изхвърлянето на нагрята вода от промишлени предприятия и топлоелектрически централи в реки и езера.

Днес водата, подходяща за пиене, промишлено производство и напояване, е в недостиг в много части на света. Невъзможно е да не се обърне внимание на този проблем, т.к. следващите поколения ще бъдат засегнати от всички последици от антропогенното замърсяване на водата. Дори и сега 20 000 души умират всяка година поради замърсяването на водоемите с диоксин в Русия. Приблизително същият брой руснаци всяка година се разболяват фатално от рак на кожата в резултат на разрушаването на озоновия слой в стратосферата. В резултат на живот в опасно отровена среда се разпространяват рак и други зависими от околната среда заболявания на различни органи. При половината от новородените, получили дори леко допълнително облъчване на определен етап от формирането на плода в тялото на майката, се установява умствена изостаналост. Ето защо този проблем трябва да бъде решен възможно най-скоро и проблемът с почистването на промишлените отпадъци трябва да бъде радикално преразгледан.

3. ИЗПУСКАНЕ НА ОТПАДЪЧНИ ВОДИ ВЪВ ВОДА

Количеството отпадъчни води, изпуснати в съоръженията за отпадъчни води, се определя с помощта на максимално допустимото заустване (MPD). MPD се разбира като масата на веществото в отпадъчните води, максимално допустимото за изхвърляне с установения режим в дадена точка на водно тяло за единица време, за да се осигурят стандарти за качество на водата в контролната точка. MPD се изчислява въз основа на най-високия среден дебит на час на отпадъчните води р(в m 3 / h) действителният период на изхвърляне на отпадъчни води. Концентрация на замърсяване С'stизразено в mg / l (g / m 3), а PDS - в g / h. MPD, като се вземат предвид изискванията за състава и свойствата на водата във водните тела, се определя за всички категории водоползване като продукт на:

Водоемите се замърсяват главно в резултат на изхвърлянето на отпадни води в тях от промишлени предприятия и населени места. В резултат на изхвърлянето на отпадъчни води се променят физическите свойства на водата (температурата се повишава, прозрачността намалява, появяват се цвят, вкусове, миризми); на повърхността на резервоара се появяват плаващи вещества, а на дъното се образува утайка; химичният състав на водата се променя (съдържанието на органични и неорганични вещества се увеличава, появяват се токсични вещества, съдържанието на кислород намалява, активната реакция на околната среда се променя и др.); променя се качественият и количественият бактериален състав, появяват се патогенни бактерии. Замърсените водоеми стават негодни за пиене, а често и за техническо водоснабдяване; губят своето риболовно значение и др.

Общите условия за изпускане на отпадъчни води от всяка категория в повърхностни водни тела се определят от тяхното национално икономическо значение и естеството на използването на водата. След изпускането на отпадъчните води се допуска известно влошаване на качеството на водата в резервоарите, но това не трябва да засяга значително живота му и възможността за по-нататъшно използване на резервоара като източник на водоснабдяване, за културни и спортни събития и риболов .

Контролът върху изпълнението на условията за заустване на промишлени отпадъчни води във водни обекти се извършва от санитарни и епидемиологични станции и басейнови отдели.

Стандартите за качество на водата за резервоари за битови и битови нужди установяват качеството на водата за резервоари за два вида водоползване: първият тип включва участъци от резервоари, използвани като източник за централизирано или нецентрализирано битово и питейно водоснабдяване, като както и за водоснабдяване на предприятия от хранително-вкусовата промишленост; към втория вид - участъци от водоеми, използвани за плуване, спорт и отдих на населението, както и тези, разположени в пределите на населените места.

Приписването на водните обекти на един или друг вид водоползване се извършва от органите на Държавния санитарен надзор, като се вземат предвид перспективите за използване на водните обекти.

Стандартите за качество на водите за водните обекти, дадени в правилника, се прилагат за обекти, разположени върху течащи водоеми на 1 km срещу течението на най-близкия водоползван пункт и на стоящи водоеми и водоеми на 1 km от двете страни на водоползвателя.

Много внимание се обръща на предотвратяването и премахването на замърсяването на крайбрежните зони на моретата. Стандартите за качество на морската вода, които трябва да бъдат осигурени при заустване на отпадъчни води, се отнасят за водоползването в определените граници и за обекти на разстояние 300 m от тези граници. Когато се използват крайбрежните зони на моретата като приемник на промишлени отпадъчни води, съдържанието на вредни вещества в морето не трябва да надвишава ПДК, установен за санитарно-токсикологични, общи санитарни и органолептични гранични показатели за вредност. В същото време изискванията за заустване на отпадъчните води са диференцирани в зависимост от естеството на водоползването. Морето се разглежда не като източник на водоснабдяване, а като лечебно-оздравителен, културно-битов фактор.

Замърсителите, постъпващи в реките, езерата, водоемите и моретата, внасят значителни промени в установения режим и нарушават равновесното състояние на водните екологични системи. В резултат на процесите на трансформация на вещества, замърсяващи водните обекти, протичащи под въздействието на природни фактори, във водоизточниците се извършва пълно или частично възстановяване на техните първоначални свойства. В този случай могат да се образуват вторични продукти на разлагане на замърсяването, които оказват отрицателно въздействие върху качеството на водата.

Самопречистването на водата в резервоарите е съвкупност от взаимосвързани хидродинамични, физикохимични, микробиологични и хидробиологични процеси, водещи до възстановяване на първоначалното състояние на водния обект. Поради факта, че отпадъчните води от промишлени предприятия могат да съдържат специфични замърсители, тяхното изхвърляне в градската канализационна мрежа е ограничено от редица изисквания. Производствените отпадъчни води, изпускани в дренажната мрежа, не трябва: да нарушават работата на мрежите и конструкциите; имат разрушителен ефект върху материала на тръбите и елементите на пречиствателните съоръжения; съдържа повече от 500 mg/l суспендирани и плаващи вещества; съдържат вещества, които могат да запушат мрежите или да се отлагат по стените на тръбите; съдържат горими примеси и разтворени газообразни вещества, способни да образуват експлозивни смеси; съдържат вредни вещества, които възпрепятстват биологичното третиране на отпадъчните води или изхвърлянето им в резервоар; имат температура над 40 C. Производствените отпадъчни води, които не отговарят на тези изисквания, трябва да бъдат предварително пречистени и едва след това да бъдат заустени в градската канализационна мрежа.

4. МЕТОДИ ЗА ПРЕЧИСТВАНЕ НА ОТПАДЪЧНИТЕ ВОДИ

В реките и другите водоеми протича естествен процес на самопречистване на водата. Въпреки това тече бавно. Докато промишлените и битови зауствания бяха малки, самите реки се справиха с тях. В нашата индустриална епоха, поради рязкото увеличаване на отпадъците, водните тела вече не могат да се справят с такова значително замърсяване. Имаше нужда от неутрализиране, пречистване на отпадните води и обезвреждането им.

Пречистването на отпадъчни води е пречистването на отпадъчните води за унищожаване или отстраняване на вредни вещества от тях. Методите за почистване могат да бъдат разделени на механични, химични, физикохимични и биологични. Когато се използват заедно, се нарича методът за почистване и неутрализиране на отпадъчни води комбинирани. Прилагането на този или онзи метод във всеки конкретен случай се определя от естеството на замърсяването и степента на вредност на примесите.

Комплексът от пречиствателни съоръжения, като правило, включва механични пречиствателни съоръжения. В зависимост от необходимата степен на пречистване те могат да бъдат допълнени с биологични или физико-химични пречиствателни съоръжения, а при по-високи изисквания към пречиствателните съоръжения се включват и дълбоки пречиствателни съоръжения. Преди да бъдат заустени в резервоар, пречистените отпадъчни води се дезинфекцират, а утайката или излишната биомаса, образувана на всички етапи на пречистване, се подава в съоръжения за третиране на утайки. Пречистените отпадъчни води могат да се изпращат в циркулационните водоснабдителни системи на промишлени предприятия, за селскостопански цели или да се изхвърлят в резервоар. Обработената утайка може да се изхвърля, унищожава или съхранява.

Механичнипречистването се използва за изолиране на неразтворени минерални и органични примеси от отпадъчните води. По правило това е метод за предварително третиране и е предназначен за подготовка на отпадъчни води за биологични или физико-химични методи за третиране. Механичното третиране ви позволява да изолирате до 60-75% от неразтворимите примеси от битовите отпадъчни води и до 95% от промишлените отпадъчни води, много от които (като ценни материали) се използват в производството.

Съоръженията за механично почистване включват решетки, различни видове уловители, утаителни резервоари и филтри. Пясъкоуловителите се използват за изолиране на тежки минерални примеси (главно пясък) от отпадъчни води. Дехидратиран пясък с надеждна дезинфекция може да се използва при производството на пътни работи и производството на строителни материали.

Еквалайзерите се използват за регулиране на състава и потока на отпадъчните води. Осредняването се постига или чрез диференциране на потока на входящата отпадъчна вода, или чрез интензивно смесване на отделни отпадъчни води.

Маслоуловителите се използват за пречистване на отпадъчни води, съдържащи нефт и нефтопродукти в концентрации над 100 mg/l. Тези структури представляват правоъгълни резервоари, в които нефтът и водата са разделени поради разликата в техните плътности. Нефтът и нефтопродуктите изплуват на повърхността, събират се и се отстраняват от маслоуловителя за изхвърляне.

химичен метод Състои се в това, че към отпадъчните води се добавят различни химически реагенти, които реагират със замърсителите и ги утаяват под формата на неразтворими утайки. Химическото почистване постига намаляване на неразтворимите примеси до 95% и на разтворимите примеси до 25%.

При физико-химичен метод Пречистването на отпадъчните води отстранява фино диспергирани и разтворени неорганични примеси и унищожава органичните и слабо окислените вещества. От физикохимичните методи най-често се използват коагулация, окисление, сорбция, екстракция и др., както и електролиза. Електролизата е разрушаването на органичните вещества в отпадъчните води и извличането на метали, киселини и други неорганични вещества чрез потока на електрически ток. Електролитното пречистване се извършва в специални съоръжения - електролизатори. Пречистването на отпадъчни води чрез електролиза е ефективно в оловни и медни заводи, в производството на бои и лакове.

Отпадъчните води също се третират с ултразвук, озон, йонообменни смоли и високо налягане. Почистването чрез хлориране се е доказало добре.

биологичен метод - широко използван в практиката метод за пречистване на битови и промишлени отпадъчни води, основан на използването на законите за биохимично самопречистване на реки и други водни обекти. Тя се основава на процеса на биологично окисление на органични съединения, съдържащи се в отпадъчните води. Биологичното окисление се осъществява от общност от микроорганизми, включваща множество различни бактерии, протозои и редица по-високо организирани организми - водорасли, гъби и др., свързани помежду си в един комплекс чрез сложни взаимоотношения (метаболизъм, симбиоза и антагонизъм).

Са използвани различни видовебиологични устройства: биофилтри, биологични езера и аеротеки.

AT биофилтри отпадъчните води преминават през слой от едрозърнест материал, покрит с тънък бактериален филм. Благодарение на този филм процесите на биологично окисление протичат интензивно.

AT биологични езера всички организми, обитаващи резервоара, участват в пречистването на отпадъчните води.

Аеротанки - Огромни стоманобетонни резервоари. Тук пречистващият принцип е активната утайка от бактерии и микроскопични животни. Всички тези живи същества се развиват бързо в аеротанкове, което се улеснява от органичната материя на канализацията и излишъка от кислород, влизащ в структурата от потока на подавания въздух. Бактериите се слепват в люспи и отделят ензими, които минерализират органичните замърсявания. Тиня с люспи бързо се утаява, отделяйки се от пречистената вода. Инфузориите, камшичестите, амебите, ротиферите и други най-малки животни, поглъщащи бактерии (не слепени в люспи) подмладяват бактериалната маса на утайката.

Преди биологичното третиране отпадъчните води се подлагат на механично третиране, а след биологично (за премахване на патогенни бактерии) и химическо третиране се извършва хлориране с течен хлор или белина. За дезинфекция се използват и други физични и химични методи (ултразвук, електролиза, озониране и др.). Биологичният метод дава най-добри резултати при третиране на битови отпадъци, както и отпадъци от петролни рафинерии, целулозно-хартиената промишленост и производството на изкуствени влакна.

Учени от Националната лаборатория в Лос Аламос (САЩ), заедно с изследователи от Международния университет на Флорида (Маями) и Университета на Маями, разработват метод за унищожаване на опасни течни отпадъци с помощта на електронен ускорител. В пилотно проучване в общинска станция за третиране на отпадъци в окръг Дейд, Флорида, тънък слой от падаща замърсена вода (при скорост на потока от 380 L/min) беше облъчен със сканиращ електронен лъч. В същото време бяха унищожени такива опасни замърсители като бензол, трихлоретилен и фенол.

За да се намали замърсяването на хидросферата, е желателно повторно използване в затворени, ресурсоспестяващи, безотпадни процеси в промишлеността, капково напояване в селското стопанство и икономично използване на водата в производството и у дома.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Една от най-важните съвременни задачи на човечеството е опазването на природата, проблем, превърнал се в социален. Отново и отново чуваме за опасностите, заплашващи околната среда, но въпреки това много от нас ги смятат за неприятен, но неизбежен продукт на цивилизацията и вярват, че все още ще имаме време да се справим с всички излезли наяве трудности.

Човешкото въздействие върху околната среда обаче придоби застрашителни размери. За фундаментално подобряване на ситуацията ще са необходими целенасочени и обмислени действия. Отговорна и ефективна екологична политика ще бъде възможна само ако натрупаме надеждни данни за състояние на техникатаоколната среда, обосновано знание за взаимодействието на важни фактори на околната среда, ако разработва нови методи за намаляване и предотвратяване на вредите, причинени на природата от човека.

Светът се нуждае от практики за устойчиво управление на водите, но не се движим достатъчно бързо в правилната посока. Една китайска поговорка гласи: „Ако не променим курса, може да стигнем там, където сме тръгнали“. Ако посоката не бъде променена, много райони ще продължат да изпитват недостиг на вода, много хора ще продължат да страдат, конфликтите за вода ще продължат и нови зони с ценни влажни зони ще бъдат унищожени.

Опазването на водните ресурси от изчерпване и замърсяване и тяхното рационално използване за нуждите на националната икономика е един от най-важните проблеми, изискващи спешни решения. В Русия се прилагат широко мерки за опазване на околната среда, по-специално за пречистване на промишлени отпадъчни води.

Скоростта на развитие на индустрията днес е толкова висока, че еднократното използване на запаси от прясна вода за производствени нужди е недопустим лукс.

Ето защо учените са заети с разработването на нови безотточни технологии, които почти напълно ще решат проблема с опазването на водните тела от замърсяване. Разработването и внедряването на безотпадъчни технологии обаче ще отнеме известно време, преди истинският преход на всички производствени процеси към безотпадъчни технологии да е все още далеч. За да се ускори по всякакъв начин създаването и въвеждането в националната икономическа практика на принципите и елементите на безотпадната технология на бъдещето, е необходимо да се реши проблемът със затворения цикъл на водоснабдяване на промишлените предприятия. Затворените цикли на промишлено водоснабдяване ще направят възможно пълното елиминиране на отпадъчните води, изхвърляни в повърхностните водни тела, и използването на прясна вода за попълване на невъзвратимите загуби.

В химическата промишленост се планира по-широко въвеждане на нискоотпадъчни и безотпадни технологични процеси, които дават най-голям екологичен ефект. Много внимание се обръща на подобряването на ефективността на пречистването на промишлени отпадъчни води.

Възможно е значително да се намали замърсяването на водата, изхвърляна от предприятието, чрез отделяне на ценни примеси от отпадъчните води; сложността на решаването на тези проблеми в предприятията на химическата промишленост се крие в разнообразието от технологични процеси и получени продукти. Трябва също да се отбележи, че основното количество вода в индустрията се изразходва за охлаждане. Преходът от водно охлаждане към въздушно охлаждане ще намали потреблението на вода със 70-90% в различни индустрии. В тази връзка е изключително важно да се разработи и внедри най-новото оборудване, което използва минимално количество вода за охлаждане.

Въвеждането на високоефективни методи за пречистване на отпадъчни води, по-специално физични и химични методи, от които един от най-ефективните е използването на реагенти, може да окаже значително влияние върху увеличаването на циркулацията на водата. Използването на реагентния метод за пречистване на промишлени отпадъчни води не зависи от токсичността на наличните примеси, което е от съществено значение в сравнение с биохимичния метод на пречистване. По-широкото въвеждане на този метод, както в комбинация с биохимично пречистване, така и отделно, може до известна степен да реши редица проблеми, свързани с пречистването на промишлени отпадъчни води.

В близко бъдеще се планира въвеждането на мембранни методи за пречистване на отпадъчни води.

Да се ​​приложи комплекс от мерки за опазване на водните ресурси от замърсяване и изчерпване във всички развити странисе разпределят бюджетни кредити, които достигат приблизително 2-4% от националния доход, като се използва примерът на Съединените щати, относителните разходи са (в%): защита на атмосферата 35,2%, защита на водите - 48,0, обезвреждане на твърди отпадъци - 15,0, намаляване на шума - 0 .7, други 1.1. Както можете да видите от примера, повечето отразходи - разходи за опазване на водните обекти Разходите, свързани с получаването на коагуланти и флокуланти, могат да бъдат частично намалени поради повече широко използванеза тези цели производствени отпадъци от различни индустрии, както и утайки, генерирани при пречистване на отпадъчни води, особено излишна активна утайка, която може да се използва като флокулант, по-точно биофлокулант.

Как да очакваме близкото бъдеще за Световния океан, за най-важните морета? Като цяло за Световния океан се очаква замърсяването му да се увеличи 1,5-3 пъти през следващите 20-25 години. Съответно екологичната ситуация също ще се влоши. Концентрациите на много токсични вещества могат да достигнат прагово ниво и тогава естествената екосистема ще бъде влошена. Очаква се, че първичната биологична продукция на океана може да намалее в редица големи райони с 20-30% в сравнение със сегашната.

Пътят, който ще позволи на хората да избегнат екологичната безизходица, вече е ясен. Това са безотпадъчни и нискоотпадъчни технологии, превръщането на отпадъците в полезни ресурси. Но ще са нужни десетилетия, за да оживее идеята.

Така опазването и рационалното използване на водните ресурси е една от връзките в сложния световен проблем за опазването на природата.

СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНАТА ЛИТЕРАТУРА:

Арустамов Е.А., Леванова И.В., Бъркалова Н.В. Екологични основи на управлението на природата. М. 2000 г

Владимиров А.М. и др. Опазване на околната среда. - Ленинград: Гидрометиоиздат, 1991

Еремин В.Г., Сафонов В.Г. Екологични основи на управлението на природата. М. 2002

Жуков A.I., Mongait I.L., Rodziller I.D. Методи за пречистване на промишлени отпадъчни води. - М.: Химия, 1996

Новиков Ю.В. Екология, околен святи човек: Учебно ръководство. - М., 1998

Защита на промишлени отпадъчни води и обезвреждане на утайки. Под редакцията на Соколов V.N. Москва: Стройиздат, 1992

Петров К.М. Обща екология: Взаимодействие на обществото и природата: Учебник за ВУЗ. - 2-ро изд., изтрито. - Санкт Петербург: Химия, 1998

Ушаков Г.В., Солодов Г.А. Екология. Биосфера и човек. – Кемерово, 1999 г

Хотунцев Ю.Л. Човек, технология, околна среда М.: Устойчив свят, 2001

замърсяване на хидросферата изключителна опасност

Мерки за опазване на околната среда

За опазване на повърхностните води от замърсяване се предвиждат следните природозащитни мерки.

• · Развитие на безотпадни и безводни технологии, въвеждане на рециклиращи системи за водоснабдяване - създаване на затворен цикъл за използване на промишлени и битови отпадъчни води, когато отпадъчните води винаги са в циркулация и е невъзможно да попаднат в повърхностни водни тела.
• · Почистване на канали.
• · Пречистване и дезинфекция на повърхностни води, използвани за водоснабдяване и други цели.

Основният замърсител на повърхностните води са отпадъчните води, поради което разработването и прилагането на ефективни методи за пречистване на отпадъчни води е спешна и екологично важна задача.

Методи за пречистване на отпадъчни води

• Механично почистване
• Физическо и химическо почистване
• Биологично лечение

механично почистване

Използва се за отстраняване на суспендирани твърди вещества (пясък, глинени частици, влакна и др.) от отпадъчни води. Механичното почистване се основава на четири процеса:

• · прецеждане,
• поддържане,
• обработка в полето на действие на центробежни сили,
• филтриране.

Прецеждането се извършва в решетки и фиброуловители. Те се използват за отстраняване на големи и влакнести включвания от отпадъчни води (отпадъчни води от целулозно-хартиената и текстилната промишленост). Ширината на пролуките е 10-20 mm.

Седиментацията се основава на свободното утаяване на примеси с плътност c > c вода или издигането на примеси с c< с воды. Процесс реализуется в песколовках, отстойниках, жироуловителях.

Пясъкоуловителите се използват за пречистване на отпадъчни води от метални и пясъчни частици с размер над 250 микрона.

Утаителите се използват за пречистване на отпадъчни води от по-малки суспендирани частици или мастни вещества, нефтопродукти.

Пречистването на отпадъчните води в полето на действие на центробежните сили се извършва в хидроциклони и центрофуги. Механизмът на действие е подобен на този на газопречистващите циклони.

Филтрацията се използва за пречистване на отпадъчни води от фини примеси с ниска концентрация. Използват се основно два вида филтри: гранулирани - като филтърен материал се използват кварцов пясък, трошена шлака, чакъл, сулфовъглища и др.; плат - филтриращите прегради са изработени от памучни материали, вълнени, керамични.

Физически и химични методи за почистване

Те се използват за отстраняване на разтворими примеси от отпадъчните води, а в някои случаи - за отстраняване на суспендирани вещества.

Флотацията се състои в обгръщане на частици примеси (нефтопродукти, фини суспензии) с малки въздушни мехурчета, подавани към отпадъчните води и издигането им на повърхността, където се образува слой пяна. При електрофлотацията газовите мехурчета се образуват в резултат на електролизата на водата при преминаване на електрически ток (водород, кислород).

Коагулацията е физикохимичен процес на уголемяване на най-малките колоидни и диспергирани частици под действието на силите на молекулярно привличане. Като коагуланти се използват алуминиев сулфат и железен хлорид. Ако необходимите за коагулацията алуминиеви или железни йони се получават чрез електрохимични средства (електролиза), тогава този процес се нарича електрокоагулация.

Реагентният метод се състои в това, че пречистването на отпадъчните води се извършва с химикали - реагенти, които, влизайки в химическа реакция с разтворени токсични примеси, образуват нетоксични или неразтворими утайки. Например, калциевият хидроксид и калциевият хлорид се използват за пречистване на води, съдържащи флуор. В резултат на химическа реакция с токсични флуорни съединения се образува слабо разтворим калциев флуорид CaF2, който може да бъде отстранен от водата чрез утаяване.

Неутрализация - вид реагентен метод, предназначен да намали концентрацията на свободни Н + или ОН - йони до установените стойности, съответстващи на рН = 6,5-8,5. Неутрализирането на киселинни отпадъчни води се извършва чрез добавяне на разтворими алкали NaOH, Ca (OH) 2, Mg (OH) 2 и алкални - чрез добавяне на киселини (солна, сярна).

Екстракцията се основава на преразпределението на примеси от отпадъчни води в смес от две взаимно неразтворими течности (отпадъчна вода и органична течност). Използва се за изолиране на феноли, мастни киселини, цветни метали - мед, никел, цинк, кадмий и др.

Йонообменното третиране се състои в преминаване на отпадъчни води през йонообменни смоли, които съдържат подвижни и обменни йони - катиони (често Н+) или аниони (често ОН-). Когато отпадъчните води преминават през смоли, подвижните йони на смолата се заменят с йони на токсични примеси със съответния знак.

През последните години нови ефективни методипречистване на отпадъчни води:

• озон,
• Процеси на пречистване на мембрани (ултрафилтрация, електродиализа),
• електроразрядни методи за обработка на водата,
• магнитна обработка и др.

Биологично лечение

Биологичното пречистване на отпадъчни води се основава на способността на микроорганизмите да използват разтворени и колоидни органични и някои неорганични съединения (H2S, NH3, нитрити и др.) като източник на храна в своите жизнени процеси. В този случай органичните съединения се окисляват до вода и въглероден диоксид. Биологичното пречистване се извършва в естествени условия (напоителни полета, филтрационни полета, биологични езера) или в специални изкуствени съоръжения - аеротенкове, биофилтри.

Аеротенките са отворени резервоари, през които бавно тече канализация, смесена с активна утайка.

Биофилтър - структура, напълнена със зареждащ материал (шлака, трошен камък, експандирана глина, чакъл и др.), На повърхността на която се развива биологичен филм от микроорганизми.

Защитата на хидросферата е организирана в Русия, като се вземат предвид особеностите на навлизането на примеси във водните тела и включва регулиране на:

Повърхностен отток във водосбора;

Качество на отпадъчните води;

Качество на водата в съоръженията.

Отстраняването на примеси във водните обекти от водосборната зона е пропорционално на водния поток, който влиза в тях. Следователно намаляването на дифузните (разпръснати) примеси се постига чрез прилагането на мерки, които допринасят за задържането на оттока във водосборната зона. Такива дейности включват увеличаване на степента на залесеност във водосборите, напояване на естуари и разораване на земеделски ниви през есента.

Регулирането на приема на примеси с битови и промишлени отпадъчни води се извършва с помощта на комплекс от пречиствателни съоръжения. Съставът на конструкциите и технологичната схема на тяхното разположение се определят от състава и потока на отпадъчните води, необходимата дълбочина на пречистване и се установяват в процеса на проектиране.

Дълбочината на пречистване на отпадъчните води от пречиствателни съоръжения и отстраняването на примесите във водните обекти се установяват въз основа на нормативи за максимално допустими (ПДД) и временно съгласувани зауствания (ВДС).

Пречистването на отпадъчни води използва механични, биохимични,

физикохимични, термохимични и термични методи.

Изборът на метод и подходящо оборудване се определя от характеристиките на замърсителите, тяхната концентрация, физични и химични свойства, както и от изискванията за ефективност на третиране на отпадъците.

Механично пречистване на отпадъчни води.Примесите, суспендирани във вода, имат широк диапазон от размери и отстраняването им често изисква няколко стъпки на пречистване. Най-големите примеси се утаяват чрез филтриране на водата през решетки и сита, поставени в канализационни колектори пред утаителните резервоари. Последващото почистване се извършва чрез утаяване, т.е. седиментация под въздействието на гравитационните сили. За това се използват пясъкоуловители, утаители и утаители. Пясъкоуловителите се използват за отстраняване на частици от минерални и органични примеси от вода с размери най-малко 0,2 mm. В резервоарите за утаяване утаяването на частиците става под действието на гравитацията. Най-ефективните избистрители, при които механичното отстраняване на частиците се извършва след обработка на водата с коагуланти. Коагулацията е физикохимичен процес на агломерация на малки частици под действието на сили на молекулярно привличане, които възникват, когато водата се третира със соли на поливалентни метали. В резултат на това се елиминира мътността и цвета на водата, а в някои случаи се намалява интензивността на вкуса и миризмата.

За отстраняване на фините примеси от отпадъчните води се използва филтриране през порести прегради от минерални (метални мрежи, фибростъкло, насипен слой и др.) или органични вещества (синтетични влакна, тъкани). Според принципа на действие се разграничават повърхностни и дълбочинни филтри. При първия частиците се утаяват върху порестата преграда; при втория, след утаяване, частиците се адсорбират от преградата. Ако количеството на пречистените отпадъчни води е достатъчно голямо, тогава се използват филтри с гранулиран слой.

Центробежните сепаратори – хидроциклоните – намират широко приложение в промишлените пречиствателни съоръжения за утаяване на твърди примеси. Тези устройства имат висока производителност и ефективност на почистване до 70%. Отпадъчната вода се подава тангенциално в апарата и при въртене под действието на центробежна сила се разделя на два потока. Част от течността с големи частици се движи по стените в спираловидна спирала надолу към дренажния отвор. Другата част (избистрена) се завърта и се придвижва нагоре близо до оста на циклона към пръстеновидната тава.

За отстраняване от отпадъци

води с лошо утаени неразтворими примеси използват метода флотация,в този случай въздушното мехурче се доближава до хидрофобната твърда частица и изплува с нея на повърхността на водата, където се образува слой пяна. В този слой се образува повишена концентрация на примесни частици, които периодично се отстраняват от флотатора. Ефективността на флотацията зависи от естеството на примесите, омокряемостта на частиците с вода и естеството на взаимодействието на реагентите с тяхната повърхност. Повърхностноактивни вещества (масла, мастна киселинаи техните соли, амини, меркаптани и др.) събират реагенти и, адсорбирайки се върху частиците, намаляват тяхната омокряемост, т.е. правят ги хидрофобни. Следователно силата на адхезия на частицата към мехурчето е максимална.

За фино и ултра фино пречистване на отпадъчни води се използват методи обратна осмозаи ултрафилтрация.

Тези методи се прилагат в процеса на филтриране на отпадъчни води през полупропускливи мембрани при налягане - P, превишаващо осмотичното налягане. Мембраните позволяват преминаването на молекулите на разтворителя, задържайки молекулите на разтвореното вещество, чийто размер не е по-голям от молекулите на разтворителя (обратна осмоза при налягане до 10 MPa) или с порядък по-голям (ултрафилтрация при P = 0,1-0,5 MPa ). Обикновено мембраните са направени от целулозен ацетат. Монтажът на обратна осмоза е много прост и икономичен, има висока ефективност, но изисква периодична подмяна на мембраните със забележимо повишаване на концентрацията на разтвореното вещество близо до повърхността. Обратната осмоза се използва за разделяне на разтвори, съдържащи частици с размери 0,0001-0,001 микрона, а ултрафилтрацията се използва за частици с размери 0,001-0,02 микрона.

БиохимиченПречистването на отпадъчните води се основава на способността на микроорганизмите да използват много органични и неорганични съединения, разтворени в отпадъчните води за хранене в процеса на живот. Известни аеробни и анаеробни методи за биохимично третиране. Първата група методи се основава на използването на организми, чиято жизнена дейност изисква допълнително снабдяване с кислород при температури от 20-40 0 С. При този метод аеробните микроорганизми се култивират в активна утайка или биофилм. Анаеробните методи се прилагат без достъп на кислород и се използват главно за неутрализиране на седименти.

Аеробните процеси на биохимично пречистване се извършват както в естествени условия, така и в изкуствени структури. При естествени условия почистването се извършва в полета за напояване, полета за филтриране и в биологични езера. Изкуствените конструкции са аеротенкове - отворени стоманобетонни аерирани резервоари, в които почистването се извършва като аерирана смес от отпадъчни води и активна утайка протича през него, както и биофилтри с различни конструкции, в които процесите на почистване протичат с по-бърза скорост, отколкото в естествените условия. Биофилтрите са корпусни конструкции с бучка дюза и разпръскващи устройства за отпадъчни води и въздух. Отпадъчната вода се филтрира през дюза, покрита с филм от микроорганизми. В процеса на окисление на отпадъчните води, биофилмът увеличава своята маса, а отработеният биофилм се отмива от дюзата и се отстранява от биофилтъра. Като дюзи се използват трошен камък, чакъл, шлака, керамзит, метални и пластмасови мрежи и др.

За първично пречистване на висококонцентрирани промишлени отпадъчни води (БПК пълен "4-5 g / dm 3), съдържащи органични вещества, както и за образуване на утайки от биохимично пречистване, се използват анаеробни методи за неутрализация. Органичната материя се разгражда от анаеробни бактерии по време на ферментацията. Процесът на ферментация се извършва в метантенкове - херметически затворени контейнери с устройства за въвеждане на неферментирала и отстраняване на ферментирала утайка. Степента на ферментация (разлагане на органични вещества) е средно около 40%, съставът на отделяните газове: 63-65% метан, 32-34% CO 2 . Отделящите се газове обикновено се изгарят в пещи на котли за генериране на топлинна енергия.

Процесът на биохимично пречистване протича по-стабилно и пълно със съвместното пречистване на промишлени и битови отпадъчни води, тъй като последните съдържат биогенни елементи, а също и разредени промишлени отпадъчни води.

Физико-химичниПочистване на канали. Адсорбцията се използва за дълбоко пречистване на отпадъчни води от разтворени органични примеси (феноли, повърхностноактивни вещества и др.) След биохимично третиране, както и ако концентрацията на такива примеси е ниска и те не са биологично разложени или силно токсични. Методът е с висока ефективност (80-95%), позволява пречистване на отпадъчни води, съдържащи няколко вещества, и позволява възстановяването на тези вещества. Адсорбционното третиране може да бъде регенеративно, т.е. с извличане на вещество от адсорбента и неговото оползотворяване и разрушаване, при което адсорбентът, съдържащ веществата, извлечени от отпадъчните води, се унищожава. Използват се като адсорбенти. Активен въглен, шлаки, глини, някои синтетични вещества и др.

По време на адсорбцията абсорберът се насища с адсорбираното вещество. С намаляване на ефективността на пречистване, адсорбцията се спира и адсорбентът се подлага на регенерация, десорбирайки абсорбираните вещества от него.

Адсорбер, използващ метода за филтриране на вода през адсорбентен слой, е колона, в която върху решетка е положен слой чакъл и след това адсорбентен слой. Пречистената вода се подава отдолу нагоре, а парата за регенерация на адсорбента - отгоре надолу. Адсорберите с кипящ слой работят по различен начин. Адсорбентът през фунията през тръбата непрекъснато се подава под разпределителната решетка с отвори от 5-10 mm. Отпадъчната вода улавя зърната на адсорбента и заедно с тях преминава през решетката, над която се образува кипящ слой, където се извършва адсорбция. Излишният адсорбент постъпва в колектора и от него за регенерация. Пречистената вода се отвежда от колоната през улуците.

Адсорбираните ценни вещества се екстрахират чрез десорбция по време на регенерация на адсорбента с наситена или прегрята пара при температура 200-300 0 С и налягане 0,3-0,6 MPa или с инертен газ при 120-130 0 С. След десорбция, парата се кондензира и извлечените вещества се изпращат за обработка.

Йонообменно лечениесе използва за извличане на метали (Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, V, Mn и др.) от отпадъчни води, както и на арсен, фосфор, цианидни съединения и радиоактивни вещества. Йонообменът се използва в процесите на пречистване на вода за обезсоляване на вода. След завършване на йонообменния процес йонообменниците се регенерират.

Процесите на йонообменно пречистване на промишлени отпадъчни води се извършват, като правило, в непрекъснати инсталации. Инсталациите се състоят от няколко йонообменника (колони) с катионобменник и анионобменник, работещи с подвижен или кипящ слой от йонообменник.

При пречистване на отпадъчни води, съдържащи феноли, масла, петролни продукти, метални йони, се използват методи за екстракция. По принцип екстракцията е по-подходяща от адсорбцията, ако концентрацията на екстрахираните вещества е по-висока от 3-4 g/dm 3 . Процесът на почистване се състои от три етапа. Първо, отпадъчната вода се смесва интензивно с екстрагента (органичен разтворител), за да се образуват две течни фази: екстрактът (екстрагентът с веществото, което трябва да се възстанови) и рафинатът (отпадъчната вода и екстрагентът). Вторият етап е разделянето на екстракта и рафината, третият етап е регенерирането на екстрагента от екстракта и рафината.

За пречистване на отпадъчни води най-често се използват процеси на противотокова екстракция.

Регенерирането на отработения екстрагент се извършва чрез вторична екстракция (с различен разтворител), както и чрез изпаряване, дестилация, химично взаимодействие или утаяване.

Висококачественото отстраняване на токсични и ценни компоненти от отпадъчните води се извършва чрез електрохимични методи. Почистването се извършва без използване на химически реагенти в автоматизирани инсталации, използващи процесите на анодно окисление и катодна редукция, електрокоагулация, електрофлокулация и електродиализа, възникващи при преминаване постоянен токчрез пречистена вода.

Анодното окисление и катодната редукция се извършват в електролизери. На анода йоните отдават електрони (реакция на окисление), а на катода се добавят електрони (реакция на редукция). Когато се окисляват, веществата в отпадъчните води се разлагат напълно, за да образуват CO 2 , NH 3 и H 2 O или да образуват прости нетоксични съединения, които след това се отстраняват чрез други методи. Катодите са изработени от стомана, графит, метали, покрити с волфрам, молибден. За аноди се използват електролитно неразтворими материали (графит, магнетит и др.). Анодното окисляване се използва широко, например, за пречистване на отпадъчни води, съдържащи прости и сложни цианидни съединения. Катодната редукция се извършва, за да се отстранят металните йони от отпадъчните води с образуването на утаяване, за да се превърне замърсителят в по-малко токсична форма или в съединение (утайка, газ), което може лесно да бъде отстранено от водата.

Електрокоагулаторът е вана с електроди. Когато отпадъчната вода преминава между тях, възниква нейната електролиза, поляризация на частиците, електрофореза, окислително-редукционни процеси и взаимодействие на продуктите на електролизата помежду си.

Електрофлотационните машини използват ефекта на отстраняване на суспендирани частици от газови мехурчета, образувани по време на електролизата на водата (кислород на анода, водород на катода). По-ефективно почистване се постига при използване на разтворими електроди, в резултат на което освен газови мехурчета се образуват и коагулантни люспи. Електрофлотационните инсталации се използват в случаите, когато конвенционалната флотация не осигурява необходимото качество на почистване.

Електродиализата за пречистване на промишлени отпадъчни води се използва изключително рядко, въпреки че се счита за обещаващ метод. Процесът се основава на разделяне на йонизирани вещества под действието на електродвижеща сила, създадена в разтвора от двете страни на мембраните - анионобменна и катионобменна. Първата мембрана пропуска аниони в анодната зона, а втората - катиони в катодното пространство.

Химическите реагентни методи включват неутрализация, окисление и възстановяване на компонентите на отпадъчните води. Тези методи включват използването на различни скъпи реактиви. Поради това използването им е ограничено.

Отпадъчните води от редица производства са замърсени с летливи примеси от органичен и неорганичен произход, които се отстраняват чрез десорбция. При преминаване на инертен газ, който е слабо разтворим във вода (въздух, въглероден диоксид, димни газове и др.) през отпадъчни води, летливият компонент дифундира в газовата фаза, тъй като парциалното налягане на газа над разтвора е по-голямо, отколкото в околния въздух. Десорбцията се извършва в тарелкови, каскадни и спрей колони. Десорбираното от вода вещество се изпраща за адсорбция или каталитично изгаряне.

Някои отпадъчни води съдържат неприятни миризми (сероводород, въглеводороди, амоняк, алдехиди и др.). За тяхното дезодориране се използват редица методи: аериране, хлориране, ректификация, дестилация, обработка с продукти от изгаряне на гориво, окисление под налягане на кислород, озониране, екстракция, адсорбция и микробиологично окисление.

Термохимични и термични методи за пречистване на отпадъчни води. Специално място в технологиите за пречистване на отпадъчни води заемат методите за тяхното неутрализиране от съдържащите се минерални соли Ca, Mg, Na и др., Както и органични съединения. Термичните методи се прилагат по няколко начина:

Концентриране на отпадъчни води с последващо отделяне на твърди вещества;

Окисляване на органични примеси в присъствието на катализатор;

Течнофазово окисление на органични вещества;

Обезпожаване на пожар.

Концентрацията се използва за отстраняване на минерални соли от водата. За това се използват инсталации за изпаряване (изпаряване) и инсталации за замразяване, които позволяват получаването на концентрирани водни разтвори на соли. Последващата обработка на тези разтвори в кристализатори с отделяне на кристалите от матерната луга върху филтри и изсушаване в спрей (или подобни) сушилни прави възможно получаването на твърд продукт с висока използваема стойност.

За неутрализиране на отпадъчни води с ниско съдържание на органични примеси се използва термично-окислително третиране чрез каталитично окисление в течна фаза, парофаза или метод на огън. Окисляването на примесите се извършва с атмосферен кислород при повишени температури с образуването на нетоксични съединения.

Течна фазаокисляването се използва, когато в отпадъчните води има достатъчно количество органични съединения. Процесът се провежда при температури 100-350 0 С и налягане 2-28 MPa. Първо, отпадъчната вода се смесва с въздуха, изпомпван в нея от компресора, и помпата се подава в топлообменника. В него тя се нагрява от топлината на изходящата пречистена вода и след това се подава към пещта за по-нататъшно нагряване. Загрята до предварително определена температура, водата влиза в реактора, където протича процесът на окисление, придружен от значително отделяне на топлина. Продуктите от окисляването (пара, газове, пепел) и водата се изпращат в сепаратора, където газовете се отделят от течността и се изпращат за възстановяване на топлината, а водата с пепелта преминава през топлообменник и филтър за отделяне на пепелта. Методът е прост, гъвкав и може да третира големи количества отпадъчни води.

парна фазакаталитичното окисление е хетерогенен процес на окисляване на летливи органични вещества с атмосферен кислород при повишена температура. Процесът протича интензивно в парната среда на контактните устройства в присъствието на медно-хромови, цинк-хромови и други катализатори. Степента на неутрализация достига 99,8% при висока производителност на инсталацията. Отпадъчната вода се подава в изпарителя, откъдето „изпарената” вода постъпва в центрофугата, от която дехидратираната утайка се изпраща за обезвреждане чрез изгаряне в пещ. Водната пара с летливи съединения се подава в топлообменника, където се нагрява от топлината на сместа газ-пара, напускаща контактния апарат. След топлообменника парите се смесват с горещ въздух и се изпращат към контактния апарат за окисляване. Продуктите от изгарянето на утайката от пещта влизат в котела за отпадна топлина, който генерира пара, която се подава в изпарителя.

От термичните методи огъне най-универсалният и ефективен. Прилага се в процеса на пръскане на отпадъчни води в димни газове с температура 900-1000 0 С. В този случай водата се изпарява напълно, примесите изгарят и минералните вещества образуват твърди или разтопени частици. За изгаряне се използват пещи с различни конструкции: камера, циклон, с кипящ слой. Относителната простота на технологиите за противопожарна обработка на отпадъчни води, възможността за постигане на висока степен на пречистване прави тези методи обещаващи.

Опазването на хидросферата е организирано в Русия, като се вземат предвид особеностите на навлизането на примеси във водните тела и включва регулиране на: повърхностния отток във водосборния басейн; качество на отпадъчните води; качеството на водата в съоръженията.
Отстраняването на примеси във водните обекти от водосборната зона е пропорционално на водния поток, който влиза в тях. Следователно намаляването на дифузните (разпръснати) примеси се постига чрез прилагането на мерки, които допринасят за задържането на оттока във водосборната зона. Такива дейности включват увеличаване на степента на залесеност във водосборите, напояване на естуари и разораване на земеделски ниви през есента. В същото време трябва да се има предвид, че в планинските райони гората леко намалява изнасянето на вещества поради изключително малката дебелина на кватернерните отлагания и слабата им регулираща способност. В равнинните райони, с увеличаване на гористостта на водосбора (съотношението на площта на водосбора, покрита с гора, към общата площ на водосбора), се наблюдава намаляване на повърхностния отток и намаляване на отстраняването на вещества. На малките реки, поради малкия разрез на канала в скалите на водосборния басейн, гората допринася за по-голямо прехвърляне на повърхностния отток в подземните води и намаляване на отстраняването на вещества в сравнение със средните и големите реки. Мащабът на прилагане на тези мерки обаче е много ограничен и се прилага само на отделни малки реки. В степните и полупустинните райони на Русия защитните пояси имат известен ефект за задържане на примеси във водосбора.
Важна роля в задържането на примеси във водосборния басейн имат естуарите (понижени или специално насипани зони на земеделски ниви, наводнени с вода през пролетта). Намаляването на отстраняването на примеси от водосбора също е възможно с помощта на

прорези и изкопи, запълнени с лесно филтриращи материали. Въпреки това, високата интензивност на труда и капиталоемкостта на такива структури не допринасят за широкото им използване.
Регулирането на приема на примеси с битови и промишлени отпадъчни води се извършва с помощта на комплекс от пречиствателни съоръжения. Съставът на конструкциите и технологичната схема на тяхното разположение се определят от състава и потока на отпадъчните води, необходимата дълбочина на пречистване и се установяват в процеса на проектиране. Дълбочината на пречистване на отпадъчните води от пречиствателни съоръжения и отстраняването на примесите във водните обекти се установяват въз основа на нормативи за максимално допустими (ПДД) и временно съгласувани зауствания (ВДС).
Осигуряването на необходимото качество на водата се осъществява чрез процесите на подготовка и пречистване. Пречистването на водата включва процеси: коагулация, предварително пречистване, филтриране, дезинфекция, дезодориране и отстраняване на токсични вещества. Пречистването на отпадъчните води се извършва чрез деструктивни методи, базирани на унищожаване на примеси, и регенеративни методи, базирани на извличане и последващо обезвреждане на ценни компоненти, съдържащи се във водата.
За пречистване на отпадъчни води се използват почти всички постижения на съвременната наука и технологии. Методите, базирани на тези постижения, включват: механични, биохимични, физикохимични, термохимични и термични.
Изборът на метод и подходящо оборудване се определя от характеристиките на замърсителите, тяхната концентрация, физични и химични свойства, както и от изискванията за ефективност на третиране на отпадъците.
Механично пречистване на отпадъчни води. Примесите, суспендирани във вода, имат широк диапазон от размери и отстраняването им често изисква няколко стъпки на пречистване. Най-големите примеси се утаяват чрез филтриране на водата през решетки и сита, поставени в канализационни колектори пред утаителните резервоари. Последващото почистване се извършва чрез утаяване, т.е. седиментация под въздействието на гравитационните сили. За това се използват пясъкоуловители, утаители и утаители.
Пясъкоуловителите се използват за отстраняване на частици от минерални и органични примеси от вода с размери най-малко 0,2 mm. В резервоарите за утаяване утаяването на частиците става под действието на гравитацията. Най-ефективните избистрители (фиг. 15.2), в които механичното отстраняване на частиците се извършва след пречистване на водата
коагуланти. Коагулацията е физикохимичен процес на агломерация на малки частици под действието на сили на молекулярно привличане, които възникват, когато водата се третира със соли на поливалентни метали. В резултат на това се елиминира мътността и цвета на водата, а в някои случаи се намалява интензивността на вкуса и миризмата. Като коагуланти се използват вещества, съдържащи алуминий (алуминиев сулфат AI2 (S04) 3) pH20 и др.), Железни съединения (железен сулфат FeSO4 7H20 и др.) И редица други вещества. Ефективността на коагулацията се увеличава, когато водата се третира с флокуланти - високомолекулни органични или минерални съединения, които образуват макромолекули, които свързват коагулантните хидроксиди с примеси с утаяване на големи люспи. Те включват полиакриламид, активна силициева киселина, гасена вар, сода каустик, калцинирана сода, белина и др.
Системата за пречистване на водата включва устройство за подготовка на коагулант, дозатор, миксер, камера за флокулация и резервоар. В утаителите смесителят и флокулационната камера са комбинирани, а сгъстителят на утайката изпълнява функциите на резервоар. В долната му част се подава вода с добавка на коагулант до височина раздели I-Iняма да има равенство на скоростта на възходящия поток и скоростта на утаяване на коагулантни люспи от него със суспендирани частици, задържани от него. Чрез секцията по-горе I-I слойСуспендираната утайка се филтрира от избистрената вода, постъпваща в улука, и утайката се отстранява в утайника за по-нататъшна обработка.
За отстраняване на фините примеси от отпадъчните води се използва филтриране през порести прегради от минерални (метални мрежи, фибростъкло, насипен слой и др.) или органични вещества (синтетични влакна, тъкани). Според принципа на действие се разграничават повърхностни и дълбочинни филтри. При първия частиците се утаяват върху порестата преграда; при втория, след утаяване, частиците се адсорбират от преградата. Ако количеството отпадъчни води за пречистване е достатъчно голямо, вземете
nyat филтри с гранулиран слой. Последните са най-широко използвани поради простотата на дизайна, надеждността и достатъчно високата ефективност. Гранулираният филтър е резервоар, в долната част на който има дренажно устройство за отстраняване на водата. Върху него се полага слой от поддържащ материал и след това филтърен слой.
Гранулираните филтри са разделени на бавни и високоскоростни, отворени и затворени. При бавните филтри филтрирането става чрез утайка от замърсители, които се образуват на повърхността на зърната на товара в големи пори на материала. При бързите филтри не се образува филм от замърсители, а филтрирането се извършва в дебелината на зареждащия слой, където частиците се задържат върху зърната на филтърния материал поради адхезионните сили. В такива филтри отпадъчните води се подават в специална система с добавяне на коагулант (фиг. 15.3). След филтриране пречистената вода се отстранява през дренажно устройство. Състои се от поресто-бетонови сглобяеми плочи, върху които на слоеве се поставя филтриращ материал с височина на натоварване 1,5-2 м. След запушване на слоя с утайки, той периодично се почиства чрез подаване на промивна вода отдолу нагоре.
Характеристика на филтрите с подвижен товар (кварцов пясък със зърна от 1,5-3 mm или натрошен гранит с зърна от 3-10 mm) е вертикалното разположение на филтриращата преграда и
хоризонтално движение
без водни примеси. При скорост на филтриране 15 m/h ефективността на почистване е 50-55%. Замърсеният филтърен материал се почиства от утайки в отделна шайба, така че филтърът работи непрекъснато, но поради абразивното износване на тръбопроводите и смачкването и увличането на частици от филтърния материал, използването на такива филтри все още е ограничено.
В промишлените пречиствателни станции широко се използват центробежни сепаратори - хидроциклони (фиг. 15.4). Използват се хидроциклони под налягане

zuyut за отлагане на твърди примеси.
Тези устройства имат висока производителност и ефективност на почистване до 70%.
Отпадъчната вода се подава тангенциално в апарата и при въртене под действието на центробежна сила се разделя на два потока.
Част от течността с големи частици се движи по стените в спираловидна спирала надолу към дренажния отвор. Другата част (избистрена) се завърта и се придвижва нагоре близо до оста на циклона към пръстеновидната тава. Хидроциклоните се произвеждат с диаметър 0,7 m и височина приблизително равна на диаметъра. При големи обеми пречистени отпадъчни води те се комбинират в мултихидроциклони.
За отстраняване на слабо утаени неразтворими примеси от отпадъчните води се използва методът на флотация. В сравнение с утаяването осигурява селективно отделяне на примеси, висока скорост на процеса, висока (95-98%) степен на пречистване и възможност за възстановяване на отстранените вещества. Освен това по време на флотацията отпадъчните води се аерират, в тях се намалява съдържанието на лесно окисляеми вещества и повърхностноактивни вещества, бактерии и микроорганизми. Скимерите са прости по дизайн, надеждни и осигуряват непрекъснат процес на почистване.
По време на флотацията въздушно мехурче се приближава до хидрофобна твърда частица и изплува с нея на повърхността на водата, където се образува слой пяна, който съдържа повишена концентрация на примесни частици и периодично се отстранява от флотационния резервоар. Ефективността на флотацията зависи от естеството на примесите, омокряемостта на частиците с вода и естеството на взаимодействието на реагентите с тяхната повърхност. Повърхностноактивните вещества (масла, мастни киселини и техните соли, амини, меркаптани и др.) са събирачи на реагенти и, като се адсорбират върху частиците, намаляват тяхната омокряемост, което ги прави хидрофобни. Следователно силата на адхезия на частицата към мехурчето е максимална.
Най-често срещани са следните методи за флотация на отпадъчни води: с освобождаване на въздух от разтвори, с механично разпръскване
въздушно изпотяване, с подаване на въздух през пореста преграда, електрофлотация, химична флотация.
Първият метод се реализира с помощта на инсталации под налягане, използвани за пречистване на отпадъчни води със съдържание на суспензия до 4-5 g/dm3. Процесът протича на два етапа: насищане на водата с въздух при налягане 0,15-0,4 MPa и отделяне на разтворен газ - при атмосферно налягане. Производителността на такова устройство е в диапазона от 5 до 2000 m3 / h за пречистена вода (като се вземе предвид добавянето на коагуланти). Основният елемент на инсталацията за флотация под налягане
Отпадъчната вода, наситена с въздух, се подава в камерата, където налягането е близко до атмосферното. Освободените въздушни мехурчета улавят частици примеси и изплуват нагоре. Слоят от пяна с твърди включвания се отстранява от дънен скрепер към приемника за утайки, а избистрената вода се отклонява за последваща употреба. Твърдите частици, които са се утаили на дъното на камерата, се изместват към дъното на камерата с долна стъргалка и се отстраняват от апарата.
Флотацията с механично въздушно диспергиране намира широко приложение в процесите на обогатяване на минерали, а напоследък и за пречистване на отпадъчни води със съдържание на суспензия над 2 g/dm3. Разпръскването на въздуха се осигурява от работни колела тип помпа (дискове с обърнати нагоре лопатки). Флотацията с помощта на порести керамични плочи осигурява високо качество на почистване, но поради запушване и свръхрастеж на дупки в порестия материал, както и трудности при избора на порести прегради с еднакви отвори, този метод е намерил ограничено приложение.
Методите на обратна осмоза и ултрафилтрация се използват за фино и ултра фино пречистване на отпадъчни води. Тези методи се прилагат в процеса на филтриране на отпадъчни води през полупропускливи мембрани при налягане P, превишаващо осмотичното налягане. Мембраните позволяват на молекулите на разтворителя да преминават, като ги задържат
золи на разтвореното вещество, чиито размери не са по-големи от молекулите на разтворителя (обратна осмоза при налягане до 10 MPa) или с порядък по-големи (ултрафилтрация при P = 0,1-0,5 MPa). Обикновено мембраните са направени от целулозен ацетат. Инсталацията за обратна осмоза е много проста и икономична, има висока ефективност, но изисква периодична смяна на мембраните със забележимо увеличение на концентрацията на разтвореното вещество близо до повърхността, както и работа на оборудването при повишено налягане, което изисква неговото специално запечатване. Обратната осмоза се използва за разделяне на разтвори, съдържащи частици с размери 0,0001-0,001 µm, а ултрафилтрацията се използва за частици с размери 0,001-0,02 µm. Тези методи се препоръчват за използване при съдържание на електролити: едновалентни соли - не повече от 10%, двувалентни - 15, многовалентни - 20%. За органичните вещества тези граници са малко по-високи.
Инсталациите за мембранно разделяне се сглобяват от голям брой отделни модули в батерии. При ниски мощности модулите се свързват паралелно. За да се увеличи добивът на филтрата, модулите се събират последователно-паралелно. В случай на едновременно разделяне на органични и неорганични вещества се използват обратна осмоза и ултрафилтрация. В същото време в процеса на ултрафилтрация се получава концентрат от органични вещества, а след това - в процеса на обратна осмоза - концентрат от неорганични вещества и чиста вода.
Биохимично пречистване на отпадъчни води. Процесът на пречистване се основава на способността на микроорганизмите да използват много органични и неорганични съединения, разтворени в отпадъчните води, за хранене в процеса на живот. Известни аеробни и анаеробни методи за биохимично третиране. Първата група методи се основава на използването на организми, чиято жизнена дейност изисква допълнително снабдяване с кислород при температури 20-40 °C. При този метод аеробните микроорганизми се култивират в активна утайка или биофилм. Анаеробните методи се прилагат без достъп на кислород и се използват главно за неутрализиране на седименти.
Активната утайка включва живи организми (бактерии, протозойни червеи, плесени, дрожди и др.), чиято общност образува биоценоза, и твърд субстрат. Активната утайка образува аморфна колоидна система с доста стабилен състав, въпреки значителните разлики в отпадъчните води от различни индустрии. Сухото вещество на активната утайка се състои от 70-90%.

органични и 10-30% неорганични вещества. Субстратът, чието съдържание в утайката може да достигне до 40%, включва твърдата мъртва част от останките от водорасли и различни твърди остатъци. Аеробните микроби преобладават в активната утайка по време на пречистването на промишлени отпадъчни води.
Основната роля в процеса на биохимично пречистване на отпадъчни води играят микроорганизми, с помощта на които протичат процеси, завършващи с окисляване на вещество с освобождаване на енергия и синтез на нови вещества с енергийни разходи. Скоростта на биохимичните реакции се определя от активността на ензимите (ензими), зависи от температурата, pH на средата и наличието на различни вещества в отпадъчните води. За всеки ензим има оптимална температура, под или над която скоростта на реакцията пада. Ензимните активатори са Ca2+, Mg2+, Mn2+ катиони, а инхибиторите, които намаляват ензимната активност, могат да бъдат например соли на тежки метали.
Аеробните процеси на биохимично пречистване могат да се извършват както в естествени условия, така и в изкуствени структури. При естествени условия почистването се извършва в полета за напояване, полета за филтриране и в биологични езера. Изкуствените структури са аеротенкове и биофилтри с различни конструкции, в които процесите на пречистване протичат по-бързо, отколкото в естествени условия.
Напоителните полета са специално подготвени парцели, използвани едновременно за пречистване на отпадъчни води и за селскостопански цели. Тук протичат очистващи процеси поради действието на почвената микрофлора, слънцето, въздуха и растителния свят. Филтърните полета са подобни на напоителните полета, но се използват само за биологично пречистване на отпадъчни води. Отпадъчните води за пречистване се доставят чрез разпределителни системи в подпочвения слой на напоителното поле, което най-пълно реализира полезните свойства на отпадъчните води като торове.
Биологичните езера са каскада от 3-5 степени на резервоари, през които бавно тече пречистената вода. Езерата с естествена аерация имат дълбочина 0,5-1 m, добре се затоплят от слънцето и са населени с водни организми и водорасли, което допринася за интензифицирането на процесите на окисляване на отпадъчните води. Езерата с изкуствена аерация са с дълбочина над 1 м. Те са оборудвани със системи за принудително подаване и разпределение на въздуха, за да се осигури интензивно снабдяване с кислород и осъществяване на масообменни процеси. Езерата се използват в комп- 426

lexe с други пречиствателни съоръжения - както за биологично третиране, така и за последващо третиране на отпадъчни води.
Почистването в изкуствени условия се извършва с помощта на аеротенкове или биофилтри. Аеротенкът е отворен стоманобетонен аериран резервоар, в който почистването протича като аерирана смес от отпадъчни води и активна утайка, която протича през него (фиг. 15.6). Отпадъчните води първо се изпращат до първичния утаител, в който за подобряване на утаяването на суспендираните частици,

Фиг. 15.6. Схема на станцията за биологично пречистване:
1 - първичен резервоар; 2 - преаоратор-осредняващ; 3 - аерационен резервоар; 4 - регенератор; 5 - вторичен картер

дайте част от активната утайка. От резервоара избистрената вода постъпва в предаератора-средник, в който излишната утайка се подава от вторичния резервоар. Тук отпадъчните води се аерират предварително с въздух и, ако е необходимо, се добавят неутрализиращи добавки и хранителни вещества. След изравнителя отпадъчните води влизат в аеротенка, където циркулира активната утайка. Биохимичните процеси в аеротенка протичат на два етапа: адсорбция на органични вещества от активна утайка и минерализация на лесно окисляеми вещества с интензивна консумация на кислород; допълнително окисляване на бавно окисляващи се органични вещества с по-малко интензивна консумация на кислород и регенерация на активна утайка в отделна секция на аеротенка - регенератор; след това отпадъчните води с утайките постъпват във вторичната шахта, където утайките се отделят от водата.
Има много различни конструкции на аеротенкове, които се различават по броя на коридорите за преминаване на водата, организацията на хидродинамичния режим за подаване на отпадъчни води и въздух, метода на регенериране на активната утайка, броя на етапите на пречистване, натоварването върху активната утайка и други характеристики.
Биофилтрите са корпусни конструкции с бучка дюза и разпръскващи устройства за отпадъчни води и въздух. Отпадъчната вода се филтрира през дюза, покрита с филм от микроорганизми. В процеса на окисление на отпадъчните води, биофилмът увеличава своята маса, а отработеният биофилм се отмива от дюзата и се отстранява от биофилтъра. Като дюзи се използват трошен камък, чакъл, шлака, експандирана глина, метални и пластмасови мрежи и др.. Различните конструкции на биофилтри се определят от изискванията за почистване (пълно или непълно), подаване на въздух за аерация (естествено или изкуствено), с или без рециркулация на отпадъчни води, степен на пречистване (в един или повече етапа).
За първично пречистване на висококонцентрирани промишлени отпадъчни води (БПКобщо = 4-5 g/dm3), съдържащи органични вещества, както и за образуване на утайки от биохимично пречистване, се използват анаеробни методи за неутрализация. Органичната материя се разгражда от анаеробни бактерии по време на ферментацията. Процесът на ферментация се извършва в метантенкове - херметически затворени контейнери с устройства за въвеждане на неферментирала и отстраняване на ферментирала утайка. Степента на ферментация (разграждане на органичните вещества) е средно около 40%, съставът на отделяните газове: 63-65% метан, 32-34% CO2. Отделящите се газове обикновено се изгарят в пещи на котли.
Процесът на биохимично пречистване протича по-стабилно и пълно със съвместното пречистване на промишлени и битови отпадъчни води, тъй като последните съдържат биогенни елементи, а също и разредени промишлени отпадъчни води.
Физико-химично пречистване на отпадъчни води. Адсорбцията се използва за дълбоко пречистване на отпадъчни води от разтворени органични примеси (феноли, повърхностноактивни вещества и др.) След биохимично третиране, както и ако концентрацията на такива примеси е ниска и самите те не са биологично разложени или силно токсични. Методът е с висока ефективност (80-95%), позволява пречистване на отпадъчни води, съдържащи няколко вещества, и позволява възстановяването на тези вещества. Адсорбционното третиране може да бъде регенеративно, т.е. с извличане на вещество от адсорбента и неговото използване, и разрушително, с
при което се разрушава адсорбентът, съдържащ веществата, извлечени от отпадъчните води. Като адсорбенти се използват активен въглен (най-универсалният), шлаки, глини, някои синтетични вещества и др.
Като цяло процесът на адсорбция се състои от три етапа. Пренасяне на вещество от отпадъчни води до повърхността на адсорбента. правилна адсорбция. Пренос на материя в зърната на адсорбента.
По време на адсорбцията абсорберът се насища с адсорбираното вещество. С намаляване на ефективността на пречистване, адсорбцията се спира и адсорбентът се подлага на регенерация, десорбирайки абсорбираните вещества от него. Процесът на адсорбция се извършва с интензивно смесване на адсорбента с отпадъчни води, последвано от филтриране на водата през адсорбентния слой или в кипящ слой в периодични или непрекъснати инсталации. По-ефективни инсталации за непрекъсната работа.
Адсорбер, използващ метода за филтриране на вода през адсорбентен слой, е колона, в която върху решетката е положен слой чакъл и след това слой от активен въглен. Пречистената вода се подава отдолу нагоре, а парата за регенерация на адсорбента - отгоре надолу. Адсорберите с кипящ слой (Фигура 15.7) работят по различен начин. Активният въглен през фуния през тръба непрекъснато се подава под разпределителната решетка от отвора -

Ориз. 15.7. Еднослоен адсорбер: I - решетка; 2 - тръба; 3- колона; 4 - фуния; 5 - събиране

mi 5-10 мм. Отпадъчната вода улавя зърната на адсорбента и заедно с тях преминава през решетката, над която се образува кипящ слой, където се извършва адсорбция. Излишните въглища влизат в колектора, а от него за регенерация. Пречистената вода се отвежда от колоната през улуците.
Адсорбираните ценни вещества се извличат чрез десорбция по време на регенерацията на активен въглен с наситена или прегрята пара при температура 200-300 ° C и налягане 0,3-0,6 MPa или с инертен газ при 120-130 ° C. След десорбция, парите се кондензират и извлечените вещества се изпращат за преработка. В случаите, когато адсорбираното вещество е безценно, се извършва деструктивна регенерация на активен въглен. Извършва се или по химичен метод (окисляване с хлор, озон и др.), Или по термичен метод (обработка в пещи при температури 700-800 ° C в среда без кислород със смес от продукти на горене и водна пара).
Йонообменното пречистване на отпадъчни води се използва за извличане на метали (Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, V, Mn и др.) от отпадъчните води, както и на арсен, фосфор, цианидни съединения и радиоактивни вещества. Йонообменът се използва в процесите на пречистване на вода за обезсоляване на вода. След завършване на йонообменния процес йонообменниците се регенерират.
Процесите на йонообменно пречистване се извършват в периодични и непрекъснати агрегати. Последните са най-предпочитани за промишлени условия, тъй като позволяват, когато се използва компактно оборудване, да се намали специфичната консумация на йонообменници, реагенти за тяхното регенериране и вода за измиване. Инсталациите с непрекъснато действие се състоят от няколко йонообменника (колони) с катионобменник и анионобменник, работещи с подвижен или кипящ слой от йонообменник.
При пречистване на отпадъчни води, съдържащи феноли, масла, петролни продукти, метални йони, се използват методи за екстракция. По принцип екстракцията е по-подходяща от адсорбцията, ако концентрацията на екстрахираните вещества е по-висока от 3-4 g/dm3. Процесът на почистване се състои от три етапа. Първо, отпадъчната вода се смесва интензивно с екстрагента (органичен разтворител), за да се образуват две течни фази: екстрактът (екстрагентът с веществото, което трябва да се възстанови) и рафинатът (отпадъчната вода и екстрагентът). Вторият етап е разделянето на екстракта и рафината, третият етап е регенерирането на екстрагента от екстракта и рафината. За пречистване на отпадъчни води най-често се използват процеси на противотокова екстракция.
Регенерирането на отработения екстрагент се извършва чрез вторична екстракция (с различен разтворител), както и чрез изпаряване, дестилация, химично взаимодействие или утаяване. Ако екстрагентът не трябва да се връща в цикъла, то след извличане на ценни вещества от него, той може да се използва за технологични цели или като гориво (ако извлеченото вещество не е ценно). За да се предотврати замърсяването на отпадъчните води с частично разтворим екстрагент и да се намалят загубите, екстрактът се отстранява от рафината чрез адсорбция, дестилация с отработена пара или димни газове.
Течната екстракция заема специално място в процесите на извличане на ценни метали от отпадъчни води и осигурява тяхното концентриране за последващо възстановяване. Като екстрагенти се използват органични киселини, естери, алкохоли, кетони, амини и др., а като реекстрагенти - водни разтвори на киселини и основи.
Висококачественото отстраняване на токсични и ценни компоненти от отпадъчните води се извършва чрез електрохимични методи. Почистването се извършва без използването на химически реагенти в автоматизирани инсталации, използващи процеса на анодно окисление и катодна редукция, електрокоагулация, електрофлокулация и електродиализа, които се появяват при преминаване на постоянен ток през водата за пречистване.
Анодното окисление и катодната редукция се извършват в електролизери. На анода йоните отдават електрони (реакция на окисление), а на катода се добавят електрони (реакция на редукция). Когато се окисляват, веществата в отпадъчните води се разлагат напълно с образуването на CO2, NH3 и H20 или образуват прости нетоксични съединения, които след това се отстраняват по други методи. Катодите са изработени от стомана, графит, метали, покрити с волфрам, молибден. За аноди се използват електролитно неразтворими материали (графит, магнетит и др.). Анодното окисление се използва широко, например, за пречистване на отпадъчни води, съдържащи прости и сложни цианидни съединения с концентрация до 600 mg/dm3. Катодната редукция се извършва, за да се отстранят металните йони от отпадъчните води с образуването на утаяване, за да се превърне замърсителят в по-малко токсична форма или в съединение (утайка, газ), което може лесно да бъде отстранено от водата.
Електрокоагулаторът е вана с електроди. Когато отпадъчната вода преминава между тях, нейната електролиза, поляризация на частиците, електрофореза, редокс

жизненоважни процеси и взаимодействие на продуктите от електролизата помежду си.
Електрофлотационните машини използват ефекта на отстраняване на суспендирани частици от газови мехурчета, образувани по време на електролизата на водата (кислород на анода, водород на катода). По-ефективно почистване се постига при използване на разтворими електроди, в резултат на което освен газови мехурчета се образуват и люспи от коагуланти. Електрофлотационните инсталации се използват в случаите, когато конвенционалната флотация не осигурява необходимото качество на почистване.
Електродиализата за пречистване на промишлени отпадъчни води се използва изключително рядко, въпреки че се счита за обещаващ метод. Този процес се основава на разделянето на йонизирани вещества под действието на електродвижеща сила, създадена в разтвора от двете страни на мембраните - анионобменна и катионобменна. Първата мембрана пропуска аниони в анодната зона, а втората - катиони в катодното пространство. Най-простият дизайн на инсталацията е баня, разделена на три камери. Отпадъчната вода влиза в средната камера, а чистата вода влиза в страничните камери, където се намират съответно катодът и анодът. При преминаване на ток през анода се отделя кислород и се образува киселина, а на катода се отделя водород и се образува алкал. Благодарение на дифузията Н+ и ОН- йони навлизат в средната камера, образувайки вода. Прилагането на метода е ограничено от факта, че по време на електродиализа, поради концентрационна поляризация, върху повърхността на мембраните се отлагат соли, което влошава ефективността на пречистване.
Химическите реагентни методи включват неутрализация, окисление и възстановяване на компонентите на отпадъчните води. Тези методи включват използването на различни реактиви, което е свързано с много значителни разходи. Поради това използването им е препоръчително само в някои затворени водоснабдителни системи преди или след биологичното пречистване (за пречистване на отпадъчни води). Неутрализацията се използва за третиране на отпадъчни води, съдържащи киселини или основи, преди да бъдат подадени в процеса или за изхвърляне в резервоар. Неутрализацията обикновено се извършва чрез: смесване на кисели и алкални отпадъчни води (много обещаващ метод за редица индустрии) с добавяне на реагенти, филтриране на кисела вода през неутрализиращи материали, абсорбиране на киселинни газове с алкални разтвори или абсорбиране на амоняк с киселинни води.
Изборът на метод зависи от характеристиките на отпадъчните води, отпадъците, страничните продукти и др., генерирани както в това, така и в съседните предприятия. Ако при производството се образуват киселинни и алкални води, които не са замърсени с други компоненти (или пречистени от тях), тогава те се смесват в автоматизирана осредняваща единица до 6,5 lt;рН lt; 8.5. Утайките се дехидратират в утайкови полета или във вакуумни филтри. Когато се окисляват, замърсителите се превръщат в по-малко токсични и се отстраняват от водата. Като окислители се използват хлор, хлорен диоксид, калциев хлорат, калциев и натриев хипохлорит, озон, кислород от въздуха и др.. Лесно редуцираните вещества (например вещества, съдържащи шествалентен хром) се превръщат в неразтворими съединения, обикновено хидроксиди, които след това се утаени в алкална среда. Редуциращи агенти са активен въглен, железен сулфат, натриев тиосулфат, серен диоксид, пиритна сгурия и др.
Отпадъчните води от редица индустрии са замърсени с летливи примеси от органичен и неорганичен произход, включително сероводород, серен диоксид, въглероден диоксид и др. Отстраняването на такива примеси се извършва чрез десорбция. При преминаване на инертен газ, който е слабо разтворим във вода (въздух, въглероден диоксид, димни газове и др.) през отпадъчни води, летливият компонент дифундира в газовата фаза, тъй като парциалното налягане на газа над разтвора е по-голямо, отколкото в околния въздух. Десорбцията се извършва в тарелкови, каскадни и спрей колони. Количеството вещество, преминало в газовата фаза, се увеличава с повишаване на температурата на средата, контактната повърхност на фазите и коефициента на масопреминаване. Десорбираното от вода вещество се изпраща за адсорбция или каталитично изгаряне.
Някои отпадъчни води съдържат неприятни миризми (сероводород, въглеводороди, амоняк, алдехиди и др.). За тяхното дезодориране могат да се използват редица методи: аериране, хлориране, ректификация, дестилация, обработка с продукти от изгаряне на гориво, окисление под налягане на кислород, озониране, екстракция, адсорбция и микробиологично окисляване. Най-ефективно е аерирането на водата чрез продухване със сгъстен въздух (процес на десорбция). Използването на други методи е свързано с особеностите на съдържащите се във водата примеси. Например за ефективно почистваневода от сероводород чрез окисление с кислород на въздуха при атмосферно налягане, процесът се извършва в присъствието на катализатор (железни стърготини, графитен материал и др.) В аерационен басейн, продухан със сгъстен въздух. В този случай част от сероводорода се окислява до елементарна сяра, а другата част се издухва с въздух в адсорбера с активен въглен. След насищане активният въглен се регенерира с амониев сулфат.
Наличието на разтворени газове в отпадъчните води значително усложнява пречистването на такива води и тяхното използване. Разтворените газове се отстраняват чрез дегазиране, извършвано чрез химични, термични или десорбционни (аериращи) методи. Изборът на метод зависи от разтворения газ и неговата концентрация във водата. Най-разпространеният метод в предприятията е аерирането, което се извършва в зависимост от изискваната производителност във филмови, опаковани, барботиращи или вакуумни дегазатори.
Термохимични и термични методи за пречистване на отпадъчни води. Особено място в технологиите за пречистване на отпадъчни води заемат методите за тяхното неутрализиране от съдържащите се минерални соли на Ca, Mg, Na и др., както и органични съединения. Термичните методи се прилагат по няколко начина: чрез концентриране на отпадъчните води с последващо отделяне на твърдите вещества; окисление на органични примеси в присъствието на катализатор; течнофазово окисление на органични вещества; отстраняване на пожар,
Концентрацията се използва за отстраняване на минерални соли от водата. За това се използват инсталации за изпаряване (изпаряване) и инсталации за замразяване, които позволяват получаването на концентрирани водни разтвори на соли. Последващата обработка на тези разтвори в кристализатори с отделяне на кристалите от матерната луга върху филтри и изсушаване в спрей (или подобни) сушилни прави възможно получаването на твърд продукт с висока използваема стойност.
За неутрализиране на отпадъчни води с ниско съдържание на органични примеси се използва термично-окислително третиране чрез каталитично окисление в течна фаза, парофаза или метод на огън. Окисляването на примесите се извършва с атмосферен кислород при повишени температури с образуването на нетоксични съединения.
Окислението в течна фаза се използва, когато в отпадъчните води има достатъчно количество органични съединения. Процесът се провежда при температури 100-350 °C и налягане 2-28 MPa. Първо, отпадъчната вода се смесва с въздуха, изпомпван в нея от компресора, и помпата се подава в топлообменника. Отпадъчната вода, загрята от топлината на отпадъчната пречистена вода, след това се подава в пещта за по-нататъшно нагряване. Загрята до предварително определена температура, водата влиза в реактора, където протича процесът на окисление, придружен от значително отделяне на топлина. Продуктите от окисляването (пара, газове, пепел) и водата се изпращат в сепаратора, където газовете се отделят от течността и се изпращат за възстановяване на топлината, а водата с пепелта преминава през топлообменник и филтър за отделяне на пепелта. Този метод е прост, гъвкав и позволява пречистване на големи количества отпадъчни води. Недостатъците са непълно окисляване на някои токсични вещества (необходима е комбинация с други методи) и висока корозия на оборудването в кисела среда. />Парофазовото каталитично окисление е хетерогенен процес на окисление на летливи органични вещества с атмосферен кислород при повишена температура. Процесът протича интензивно в парната среда на контактните устройства в присъствието на медно-хромови, цинк-хромови и други катализатори. Степента на неутрализация достига 99,8% при висока продуктивност на растенията. Отпадъчната вода се подава в изпарителя, откъдето „изпарената” вода постъпва в центрофугата, от която дехидратираната утайка се изпраща за обезвреждане чрез изгаряне в пещ. Водната пара с летливи съединения се подава в топлообменника, където се нагрява от топлината на сместа газ-пара, напускаща контактния апарат. След топлообменника парите се смесват с горещ въздух и се изпращат към контактния апарат за окисляване. Продуктите от изгарянето на утайката от пещта влизат в котела за отпадна топлина, а генерираната пара се подава в изпарителя. Основният недостатък на инсталацията е възможността за отравяне на катализатора с флуорни, фосфорни и серни съединения (които първо трябва да бъдат отстранени от отпадъчните води).
От термичните методи огънят е най-универсален и ефективен. Реализира се в процеса на разпръскване на отпадъчни води в димни газове с температура 900-1000 °C. В този случай водата напълно се изпарява, примесите изгарят, а минералните вещества образуват твърди или разтопени частици. За изгаряне се използват пещи с различни конструкции: камера, циклон, с кипящ слой. Циклонните пещи са най-ефективни и имат висока производителност. В тях, поради вихровия характер на движението на газовия поток и подаването на атомизирана течност в такъв поток, явленията на пренос на топлина и маса се развиват интензивно. Циклонните пещи са оборудвани със системи за възстановяване на топлината и очистване на димните газове. Недостатъкът на такива пещи е голямото увличане на соли от газовия поток. Тези

соли се образуват по време на термичната обработка на отпадъчни води, съдържащи оксиди на Ca, Mg, Ba, K, Na и други вещества, които могат да взаимодействат с продуктите на горенето, например: MgO + CO2 = MgC03.
Относителната простота на технологиите за противопожарна обработка на отпадъчни води и възможността за постигане на висока степен на пречистване правят тези методи много обещаващи.