Domácí a průmyslové odpadní vody dříve či později spadají do řek a jezer, která způsobují smrt živých organismů, jakož i bakterií využívajících organické zbytky. Tento problém je relevantní v celosvětovém měřítku. V nechvalně proslulém pacifickém místě pro odpadky se nachází více než 350 milionů tun odpadu - plast, pryskyřice, sklo, které se tam dostalo spolu s proudy z obydlených břehů. Neustále roste a představuje hrozbu pro život všech mořských obyvatel.
Naléhavost problému
Odpadní vody lze rozdělit na domácí a průmyslové. Domácnost - je to výsledek lidských činností, produktů jeho existence. Jedná se především o odpadní vody. Když se dostane do vody, špinavé odtoky snižují množství kyslíku, přispívají k množení infekce, parazitů. Jíst takovou vodu je velmi nebezpečné.
Úroveň čištění odpadních vod závisí na kvalitě zařízení, které masivně filtruje a dezinfikuje kapalinu, vrací ji do vodních útvarů nebo zpět do městského vodovodního systému.
Průmyslový odpad je také nebezpečný. Tyto zahrnují:
- odpadní voda z podniků nasycených toxiny;
- odpadní vody po zemědělské práci obsahující fosfáty, dusičnany a jiné minerály;
- odpadní voda s anorganickým odpadem - písek, částice půdy, soli těžkých kovů.
Průmyslová kapalina je podmíněně rozdělena:
- podle stupně toxických účinků;
- koncentrace nebezpečných látek;
- kyselost;
- složení.
Látky jsou rozděleny na konzervativní a nekonzervativní. První z nich nereagují s jinými složkami, netvoří nové chemické vazby. Je obtížné je odstranit - jedná se o soli těžkých kovů, radioaktivní prvky, fenoly a pesticidy. Tyto látky se prakticky nerozkládají. Nekonzervativní složky špinavé vody mohou být postupem času zpracovány biologickou metodou - anaerobní bakterie - jedná se o organické zbytky.
Existuje mnoho způsobů čištění odpadních vod. V závislosti na tom, co je třeba z vody odstranit, se používají určité technologie. Například k čištění domácího kanalizačního systému stačí postavit dvoukomorový rezervoár a spustit anaerobní mikroorganismy. Voda je v tomto případě vyčištěna o 70% a jde do země, kde pokračuje proces sedimentace suspendovaných částic a organických látek.
Fáze čištění
Aby bylo možné odtoky bezpečně vypustit do přírodních nádrží, je podroben čtyřem typům úpravy v následujícím pořadí:
- Mechanický V této fázi dochází k separaci nerozpustných zbytků a pevných částic. Používají se různé rošty, síta, filtry, lapače písku, lapače tuků. Šířka otvorů v roštu je maximálně 1,5 cm. Mechanické čištění odpadních vod má také několik stupňů. Po roštu odpadní vody padají do lapače písku, kde se ukládají malé pevné částice, zejména písek. Další fází je past na tuky. Tuk je lehčí než voda, proto se shromažďuje na povrchu, odkud vstupuje do speciální nádrže a je odstraněn.
- Biologický typ ošetření zahrnuje použití různých mikroorganismů, žížal. Jsou schopni využívat rozpustnou organickou hmotu a přeměnit ji v bezpečnou látku. Používají se aerobní a anaerobní bakterie. Někteří pracují v přítomnosti kyslíku, zatímco jiní to nepotřebují. Při anaerobní fermentaci se uvolňuje metan - hořlavý plyn, který se po přijetí do bioreaktoru čistí a používá pro domácí nebo průmyslové potřeby.
- Fyzikálně-chemická fáze.Zde dochází k odstraňování suspendovaných částic, hlavně jejich lepením na větší - koagulace. Existuje mnoho metod - flotace, odstředivka, odpařování, sorbenty, aerace (oxidace) a další. Fyzikálně-chemické metody čištění odpadních vod umožňují odstranit z kapaliny všechny rozpustné jemně rozptýlené látky. Výsledkem je průmyslová voda připravená k odeslání do vody. Pití takové tekutiny se nedoporučuje.
- Konečná fáze je dezinfekce. Nejběžnějšími metodami jsou ultrafialové záření, ozonace a chlorace.
V Rusku je hlavní metodou dezinfekce 30 minut expozice chloru. V Evropě je tato metoda již dlouho zakázána. Po očištění je teoreticky možné pít vodu, ale je lepší použít další úpravu: filtraci doma nebo varu.
Odpadní voda
V některých případech nejsou odpadní vody čištěny, ale odstraňovány. K tomu se používá metoda požáru - levné a univerzální, ve které špinavé odpadní vody padají do zapálené pochodně. Voda se vypařuje a tuhé částice shoří. Tím se vytvoří voda a oxid uhličitý. Nevýhodou této metody je to, že spotřebovává další zdroje paliva.
Odpad zlikvidujte chemickou metodou, čímž dosáhnete srážení, poté se použijí jiné chemikálie a sraženina se rozdělí na jednoduché složky. Tato metoda se používá k čištění vody při výrobě syntetických polymerů.
Normy pro čištění vody
Podle zákona musí být předtím, než se vyčerpaná kapalina dostane do vodních útvarů, identifikována přítomnost škodlivých látek. Za tímto účelem se měří odhadovaná přijatelná úroveň kontaminace, stanoví se požadavky, jakým způsobem musí být kapalina vyčištěna.
Považováno:
- environmentální zátěž;
- přípustné parametry znečištění;
- množství odpadní vody;
- frekvence úniků do vodních útvarů.
Kapacita čistírny by měla odpovídat objemu produkované odpadní vody.
Hlavní metody
Systém čištění odpadních vod musí komplexně pracovat na úplném odstranění všech škodlivých a toxických látek. Použití jakékoli metody nedává absolutní výsledek.
Anaerobní biologické ošetření
Provádí se pomocí bakterií, které přijímají energii bez použití kyslíku. Jedná se o nákladově nejefektivnější variantu, která vám umožní zvýšit úroveň čištění odpadních vod až na 90%.
Nejúčinnější systém v domácích kanalizacích, kde je vypouštěna fekální hmota. Anaerobní mikroorganismy se přidávají z koncentrátů, které lze zakoupit v obchodě. Současně je možné vybavit příjem metanového plynu, který se uvolňuje při zpracování organických látek. Bioreaktor je další plus této metody. Aby se získal čistý plyn schopný hoření, musí být očištěn od vlhkosti a oxidu uhličitého.
Taková složitá zařízení se používají v domácnostech, kde jsou chována zvířata a ptáci. Vzhledem k tomu, že majitelé využívají plyn a prodávají organická hnojiva, bioreaktor se s velkými objemy surovin vyplatí za rok.
Úložiště, kde padají primární odpadní vody, se nazývá digestor. Na dně je aktivovaný kal, který je granule - komunita bakterií. Mikroorganismy se množí pomalu, proto je důležité udržovat optimální podmínky pro jejich přežití. Teplota by měla být do 30 stupňů. V tomto procesu je nutné vyčerpat část mikroorganismů. To se provádí ručně nebo pomocí žumpy. Látka je bezpečná - lze na místě použít jako krmivo pro hospodářská zvířata nebo jako hnojivo, protože obsahuje velké množství minerálů.
Nevýhodou anaerobního čištění je nízká rychlost procesů a potřeba dalších opatření k odstranění organických složek.Zařízení je drahé, bakterie vyžadují neustálé sledování teploty prostředí.
Metoda aerobního čištění odpadních vod
Aby bylo možné pokračovat v čištění, je odpadní voda z digestoru posílána do provzdušňovací nádrže, ve které aerobní bakterie nadále pracují. Proces je zde rychlejší. Mikroorganismy se množí aktivněji kvůli přítomnosti kyslíku.
Je žádoucí, aby byly použity anaerobní a aerobní metody společně, protože aeroby dokončují proces biologického zpracování.
Zařízení je otevřený kontejner - nejčastěji pravoúhlá železobetonová konstrukce, která tekutinu předem vyčistí od pevných organických látek. Pro zvýšení bakteriální populace je nutné zvýšit koncentraci kyslíku, což vyžaduje instalaci dalšího vybavení.
Existují určité požadavky na kvantitativní složení bakterií. Například nejjednodušší organismy jedí bakterie, odstraňují staré buňky a velmi přerůstají určité populace.
Mínus instalace - vysoká cena. Je také nutné najít vhodné místo pro instalaci obou nádrží.
Chemické a fyzikálně-chemické metody
Chemické metody se nejčastěji kombinují s mechanickými metodami, protože jednotlivě neposkytují požadovaný stupeň čištění. Používají se léky, které neutralizují škodlivé látky nebo je oxidují na bezpečné sloučeniny, které se potom zachycují mechanickými filtry nebo zařízeními.
Pokud jsou odpadní vody nasyceny kyselými složkami, přidávají zásadité látky - vápno, hydroxidy, soda. Pokud přijdou alkalické zásobní kapaliny, pak používají kyseliny - sírovou nebo chlorovodíkovou. Výsledkem je srážení ve formě solí. K měření kyselosti se používá pH metr.
Ozonace je metoda chemické purifikace, jejíž podstatou je oxidace organických látek. Tento proces je rychlý - za krátkou dobu můžete vyčistit velké množství vody.
Mínus metody spočívá v tom, že před ozonizací je nutné provést čištění od pevných velkých nečistot, které se obvykle provádí v digestátech a provzdušňovacích nádržích. Energetické náklady na tuto technologii a činidla, která jsou navržena pro určité ionty, například železo nebo mangan, jsou také vysoké.
Fyzikálně-chemické metody se používají, když jsou v předem přečištěné kapalině přítomny nejen rozpustné, ale také suspendované částice. Mezi hlavní patří:
- Flotace - pneumatická, tlaková, mechanická, elektrická. V důsledku interakce vzduchových bublin a suspendovaných částic vznikají flotační komplexy, které se vznášejí na povrch ve formě pěny a jsou odstraňovány v dalším kroku.
- Metoda iontové výměny je založena na nahrazení některých částic jinými. Čištění se provádí pomocí iontoměničů - látek jako jsou syntetické pryskyřice.
Po několika cyklech aplikace musí být pryskyřice regenerována, aby se odstranila kontaminovaná vrstva. Používají se různá schémata čištění, která závisí na typu kontaminace a koncentraci škodlivých látek.
Mechanické metody
Lapače písku pro čištění odpadních vod oddělují kapaliny od pevných nerozpustných částic - struska, sklo, písek.
Pro vysoce kvalitní separaci je nutné správně upravit rychlost proudění tekutiny přes lapač písku tak, aby částice měly čas usadit se na dně.
Umístění léčebných zařízení
Pro čistírny jsou vhodné i oblasti s nízkou hladinou podzemní vody, takže kapalina může být podrobena konečnému čištění v půdě. V soukromých domech je to spiknutí skryté před zvědavýma očima. Je žádoucí, aby pachy, které se někdy objevují během rozkladu organických látek, nedosáhly sousedů.
Typicky je zařízení vybráno na základě charakteristik místa a typu půdy. Například na hlinitých technických odpadních vodách se špatně absorbují, může dojít ke stagnaci. Proto jsou namontovány drenážní komunikace, které odstraňují kapalinu z místa potrubím.
Podle hygienických požadavků by kanalizační nádrž měla být nejméně 50 metrů od studny na pití. Okolo filtrační jímky jsou filtrační pole, v jejichž okruhu nejsou položeny studny určené pro pitnou vodu.
Je nutné sledovat vzdálenost od okraje vozovky - nejméně 3 metry. Pokud je položen elektrický kabel, je z něj odstraněna kanalizace o 1 metr. Z plynovodu - o 1,5 metru.
