Очевидно, що після полготовкі вода не повинна містити патогенні мікроорганізми і хімічно небезпечних для людини концентраціях з урахуванням умов впливу при використанні її для технічного водопостачання. Разом з тим, існуюча практика очищення високозагрязненних хімічними сполуками з вкрай несприятливими мікробіологічними показниками стічних вод великих промислових центрів на стандартних міських спорудах значною мірою вичерпала свої можливості. У більшості випадків традиційна схема, що включає механічну та біологічну очистку, є недостатньою для забезпечення безпечного повторного використання води.
Є чимало свідчень, що підтверджують справедливість цього висновку. У самому справі, навіть міські стічні води, менш забруднені порівняно з виробничими, після біологічної очистки нерідко містять значні концентрації хімічних сполук, далеко не байдужих для здоров'я людини, і становлять чималу небезпеку в епідемічному відношенні (табл. 3).

Таблиця 3. Показники якості міських стічних вод після механічної та біологічної очистки

Важливо відзначити, що біологічне очищення, як правило, не призводить також до зниження до нешкідливих рівнів пестицидів, хлорованих біфеноли та інших високонебезпечних сполук.
Більш того, стічні води після біологічної очистки володіють в тесті Еймса не менше вираженою мутагенною активністю, ніж неочищені стоки, а при дії на організм теплокровний виявляють цитогенетичну, гонадо-токсичну і канцерогенну активність.
Все це не суперечить сучасним уявленням, згідно з яким в процесі очищення і знезараження стічних вод можлива трансформація хімічних речовин, з утворенням більш небезпечних сполук, ніж вихідні речовини. Зокрема, численні дослідження вказують на ймовірність таких ефектів при хлоруванні стічних вод.
Стічні води після біологічної очистки містить значні кількості вірусів, бактерій, найпростіших та яєць гельмінтів. Надійне знезараження води такої якості можливо тільки при хлоруванні після «точки перелому» за наявності вільного активного хлору. Між тим у цих умовах найбільш повно протікають реакції хлору з органічними речовинами як природного, так і синтетичного походження з утворенням галоформних сполук (ГФС). У 1974 р . вперше було показано, що в процесі хлорування утворюються ГФС. Надалі при обстеженні водопроводів 83 міст США, 70 - Канади, а також ряду міст ФРН, Англії, Польщі, Німеччини і нашої країни встановлено, що найбільш часто і в порівняно високих концентраціях утворюються такі сполуки: хлороформ, бромдіхлорметан, дібромхлорметан, бромоформ. Серед ГФС в хлорованої воді визначаються також чотирихлористий вуглець, тетрахлоретилен, дихлоретан та ін Загальне число ГФС, ідентифікованих і хлорованих біологічно очищених стічних водах, налічує сотні найменувань.
З'єднання з групи ГФС відрізняються надзвичайною різноманітністю за впливом на якість води і теплокровний органному. Ряд сполук з цієї групи здатний в мінімальних концентраціях погіршити органолептичні властивості води (хлорфеноли), інші мають виражені загальними токсичними і кумулятивними властивостями (чотирихлористий вуглець), нарешті, треті - найбільш небезпечні для здоров'я людей - в експериментах на тваринах проявляють себе як активні бластомогени і мутігени (хлороформ, 1 ,2-дихлоретан, трихлоретилен та ін.)
Хоча не всі ці дослідження є остаточно переконливими або коректно виконаними, очевидно, що при хлоруванні води з'являється фактор, що впливає певною мірою на виникнення пухлин у людини. Мабуть, цей фактор не настільки виражений, щоб значною мірою впливати на загальний рівень онкологічної захворюваності населення. Наприклад, методом математичної екстраполяції доведено, що частота новоутворень, обумовлених вживанням води, що містить хлороформ у концентраціях більше 100 мкг / л, не велика і не перевищує 3-7 випадків на 100 тис. населення. Разом з тим немає підстав не приймати цей фактор до уваги при оцінці небезпеки для населення ГФС, що утворюються при хлоруванні води.
Тим більше в ряді експериментальних робіт встановлено, що у тварин під впливом, правда, високих доз, хлороформу, дихлоретану, трихлоретан та інших ГФС можуть виникати пухлини, подібні за своєю локалізації з пухлинами, виявленими у населення, яке споживає хлоровану питну воду.
Аналізуючи проблему ГФС, слід звернути увагу на те, що в даний час основна увага приділяється вивченню небезпечного діяння хлорорганічних сполук, в першу чергу тригалометанів, що утворюються при хлоруванні питної води. Визнаючи актуальність цієї проблеми, слід підкреслити, що вона за своєю суттю, певною мірою, вторинна і є нерідко наслідком масивного забруднення джерел водопостачання хімічними речовинами та продуктами їх трансформації, що містяться у стічних водах.
Обробка стічних вод хлором з метою знезараження супроводжується утворенням значно більших в порівнянні з питною водою кількостей хлорорганічних речовин. Вважається, що при хлоруванні стічних вод близько 1% використаного хлору йде на освіту ГФС. У той же час у США, наприклад, витрачається більше 100 тис. т хлору на рік на знезараження стічних вод. Природно, що хлоровані стічні води розглядаються в якості одного з основних джерел забруднення водних об'єктів цими високонебезпечними речовинами.
Слід зазначити, що власне трігалометапи виявляються в хлорованих стоках у концентраціях, що не перевищують 100 мкг / л і, мабуть, у силу високої летючості до низької стабільності особливої ​​небезпеки в більшості випадків повторного використання стічних вод не представляють. Істотно більшу питому вагу і значення мають утворюються в стічних водах при хлоруванні малолетучие хімічні сполуки, що відрізняються високою стабільністю і низькою здатністю до біодеградації. Незважаючи на те, що більшість подібного роду сполук не ідентифіковано і визначається у формі так званого загального органічного хлору, на думку ряду дослідників, саме вони зумовлюють рівень небезпеки хлорованих стічних вод. Зокрема, висловлюється припущення, що мутагенна активність визначається в основному не стільки присутністю в хлорованої воді летких сполук (тригалометанів), скільки нелетких з молекулярною вагою близько 200.
Можна вважати доведеним, що при неадекватному хлоруванні біологічно очищених стічних під може спостерігатися посилення загальнотоксичних та віддалених ефектів їх дії на організм. Оскільки при повторному використанні стічних вод не виключена можливість безпосереднього впливу їх на людину, слід звернути більш пильну увагу на проблему хлорування стічних під. Необхідний пошук таких прийомів хлорування, при яких освіта ГФС було б мінімальним. Не менш актуальне впровадження в практику альтернативних методів знезараження. Безумовно, в переважній більшості випадків біологічну очистку з подальшим хлоруванням не можна розглядати в якість прийнятного способу отримання технічної води.
Для додаткового очищення (доочищення) біологічно очищених стічних вод запропоновано багато методів, спрямованих на зменшення вмісту хімічних сполук і завислих речовин, а також усунення збудників захворювань. Ефективність тих чи інших методів в значній мірі залежить від фазового та дисперсного стану компонентів, що містяться у стічних водах. З урахуванням цього принципу розроблена одна з найбільш обгрунтованих класифікацій якості води та методів її очищення.
Відповідно до цієї класифікації індивідуальна хімічна природа речовин, що забруднюють воду, має значення лише в тій мірі, в якій вона допускає зміну фаеово-дисперсного стану під впливом різних факторів. Методи очищення поди від домішок повинні грунтуватися на фізико-хімічних впливах, які забезпечують зниження стійкості колоїдних систем, швидку коагуляцію дисперсних компонентів і відділення їх від дисперсійного середовища.
На практиці всі можливі методи доочищення зводяться до зниження вмісту органічних та завислих речовин, а також знезараження води тим або іншим методом. У більшості випадків після механічної та біологічної очистки стічні води піддаються фільтруванню через різного роду природні і синтетичні матеріали, на яких відбувається вилучення грубодисперсних і, частково, колоїдних домішок. Органічні речовини, в тому числі і розчинені, засвоюються з води мікроорганізмами активного мулу, що виноситься з вторинних відстійників і відкладається в товщі завантаження фільтра. При швидкості фільтрації 5-10 м / год концентрація зважених речовин на фільтрі знижується на 70-80%, ВПК - на 50-70, ХСК - на 30-40%.
У результаті фільтрування відзначалося деяке зниження концентрацій солей важких металів. Видалення металів корелювало з рівнем зважених твердих частинок, причому кореляція особливо виражена для металів з низькою розчинністю. Однак абсолютні рівні важких металів, а також трудноокісляющіхся органічних сполук, нерідко перевищували допустимі норми, що, можливо, пов'язано зі здатністю більшості бактерій акумулювати метали. Зокрема, бактерії групи кишкової палички накопичують свинець до 7,6 мг / кг сухої бактеріальної маси. Фільтрування, як відомо, дозволяє знизити кількість кишкових паличок у стічних водах на 1-2 порядки, але абсолютна їх вміст у фільтраті досягає сотень тисяч.
Підвищення ефекту освітлення і одночасно зменшення вмісту розчинених фосфатів досягається застосуванням попереднього коагупірованія солями заліза і алюмінію. У процесі коагуляції утворюються нерозчинні фосфати і гідроокису металів. При такій обробці вміст завислих речовин не перевищує 1-3 мг / л, ВПК знижується на 60-8О%, ХСК - на 40-60%. Важливо відзначити, що коагуляція є одним з небагатьох методів обробки води, що забезпечують істотне видалення вірусів.
Застосування коагулянтів у поєднанні з вапном дозволяє значно підвищити ефект доочищення. При цьому усувається кольоровість стічної води, знижується концентрація багатьох органічних сполук (гумінові кислоти, Фонол, акрилати та ін.) У присутності гумінових речовин іони кальцію пов'язують катіони таких металів, як мідь, свинець, кадмій і цинк.
При вапнуванні досягається і певний бактерицидний ефект. Зокрема, при тривалому контакті дози окису кальцію 150-300 мг / л забезпечували надійну дезінфекцію поди. Встановлено, що іони кальцію зв'язуються безпосередньо зі специфічними групами протеїнової оболонки віріону і підвищують сорбцію вірусів на зернистих завантаження.
Слід також зазначити, що при вапнуванні відбувається пом'якшення і дезодорація води, усунення її токсичності. Разом з тим, необхідний гігієнічний ефект при обробці стічних вод окисом кальцію досягається при використанні великих доз, що супроводжується утворенням величезної кількості осаду. Цей факт, як і відсутність післядії у окису кальцію, можливість утворення відкладень кальцитов в розподільній мережі промислових водопроводів істотно обмежують застосування вапнування.
В даний час запропоновано значну кількість методів доочищення, спрямованих на зниження до безпечних рівнів як сумарного вмісту органічних речовин, так і окремих забруднювачів стічних вод, а також їх знезараження.
Зокрема, біологічні методи доочищення, використовуючи досконалість природних біохімічних процесів, у багатьох випадках мають економічні переваги перед фізико-хімічними за рахунок відсутності реагентів, низького споживання енергії і трудовитрат при експлуатації. Інтенсифікація цих методів, наприклад застосуванням гідроботаніческой очищення в ставках з вищою водною рослинністю, дозволяє здійснювати глибоку обробку не тільки міських стічних вод, а й стоків широкого кола промислових підприємств, домагаючись стійкого зниження ВПК і ГПК у 2-5 разів. Поряд з цим, повідомляється про високу ефективність знешкодження в біологічних ставках бактеріального забруднення. У воді, що пройшла доочищення м біологічних ставках, перестають виявлятися патогенні сальмонели, кишкові віруси, трихінел і личинки аскарид ..
Гігієнічна опенька біологічних методів показала, що їх ефективність непостійна і залежить від цілого ряду чинників, які важко піддаються прогнозуванню і корекції. Крім того, є спостереження, що свідчать про утворення небезпечних метаболітів, що з'являються в процесі взаємодії водоростей і органічних сполук стічних вод, підвищення токсичності для теплокровних тварин води, що пройшла обробку в біологічних ставках.
В останнє десятиліття все більш широке поширення в практиці очищення стічних вод отримує метод озонування. Звертають на себе увагу очевидні переваги озону перед іншими окислювачами: одночасне руйнування органічних сполук, знебарвлення, дезодорування і знезараження стічних вод. При озонуванні не утворюється осад і в стічну воду не вносяться додаткові забруднення.
Озон як сильний окислювач реагує практично з усіма хімічними сполуками стічних вод, причому окислювання протікає необоротно. Органічні сполуки під впливом озону перетворюються в низькомолекулярні з низьким вмістом галоформних груп і великою кількістю кислотних залишків. Продукти озонолнза не мають запаху і забарвлення, краще засвоюються мікроорганізмами. Первинна обробка води озоном не знижує концентрації загального вуглецю, а лише руйнує великі молекули органічної речовини, підвищуючи їх здатність до біодеградацні. Продуктами Озонолиз є в основному альдегіди, кетони та органічні кислоти.
Відомо, що багато СПАР практично не окислюються біохімічно, знижують ефективність роботи очисних споруд і створюють додаткові труднощі при повторному використанні води. Як свідчать дані літератури, озонування є одним з небагатьох методів, що руйнують ці сполуки. Причому під впливом озону однаково добре руйнуються як аніоноактивні, так і неіоногенні ПАР. Однак для повного руйнування детергентів потрібно 6-8 мг озону на 1 мг ПАР.
Найважливішою особливістю озонування, що вигідно відрізняє цей метод від інших, є те, що озон дозволяє значно знизити концентрації магнію, марганцю, миш'яку, а також таких металів, як цинк, мідь, хром, залізо, срібло, ртуть, свинець і їх комплексів з ціанідами .
Слід особливо відзначити використання озону для руйнування таких трудноокісляемих сполук, як хлоровані і поліциклічні вуглеводні. При дозі озону 0,5-1,5 г / м ³ зміст галоформних сполук (хлороформу, бромхлоропрена, бромдіхлорметани) у воді знижувався на 30-90%. У лужному середовищі озон реагує з трігадометанамі безпосередньо, а в кислому та нейтральному середовищах руйнування цих сполук йде повільно. Озон також ефективно усуває попередників тригалометанів, в першу чергу, гумінові та фульвіновие кислоти.
Виявлена ​​значна ефективність озону для знешкодження води, що містить бенз (а) пірен. Так, при обробці води з вихідним вмістом бенз (а) пірену 4 мкг / л дозою озону 2,5 мг / л протягом 3 хв концентрація речовини знижувалася до 0,06 мкг / л. За різними даними озонування зменшує концентрацію бепз (а) пірену у воді в 10-50 разів, призводить до руйнування його молекули і утворення більш простих сполук.
Представляє безперечний інтерес з гігієнічної точки зору висока ефективність озонування для зниження мутагенного потенціалу води. Показано, що після обробки озоном водні розчини 28 сполук, які мають вираженої цитогенетичної активністю, практично не виявляли мутагенних властивостей по тесту Еймса. Причому при озонуванні деструкції піддавалися такі стійкі мутагени, як хлоровані пестициди, альфотоксіни та інші алкілуючі агенти.
При очищенні стічних вод озоном утворюються проміжні продукти реакцій, ступінь небезпеки і стабільності яких недостатньо вивчені. Природа продуктів Озонолиз залежить від якості води і умов обробки (рН, УФ, температура і т.д.). У кислому середовищі посилюється процес утворення гідроксильних радикалів, які володіють більшою реакційною здатністю, ніж озон. Повідомляється і про можливість появи у воді нових токсичних продуктів у результаті Озонолиз. Зокрема, іоддіхлорметана, дихлор-бутанолу та навіть хлорпікрину (тріхлорнітрометана).
Володіючи високим окислювальним потенціалом, озон є прекрасним дезинфектантом, що перевершує в цьому відношенні хлор. Ефективність знезараження визначається як дозою озону, так і його залишковим змістом. Доза озону, необхідна для дезінфекції води, коливається від 0,2 до 1,5 мг / л залежно від вихідної якості води. При залишкової концентрації озону у воді на рівні 0,1-0,2 мг / л відзначається повне усунення бактерій, а при 0,4 мг / л - вірусів. Підвищення концентрації до 0,5 мг / л і вище призводить до повної стерилізації води.
Важливою перевагою озону є малий час контакту, необхідне для прояву ефекту. Озон набагато швидше діє на бактеріальну клітину, ніж хлор, але ефект протікає за принципом «все або нічого». Цей феномен пояснюється тим, що знезараження відбувається одночасно з іншими реакціями окислення і поглинена (ефективна) доза озону залежить від концентрації органічних речовин.
Цікаво відзначити, що при дозах озону до 60 мг / л не відзначається прямої залежності між дозою окислювача і ступенем зниження ВПК. При цьому ГПК знижується пропорційно дозі озону. Ці дані свідчать, що складні біостабільние компоненти води під впливом озону руйнуються до проміжних продуктів, які легко засвоюються мікрофлорою. Це може служити причиною вторинного росту бактерій і розподільної мережі. Підвищення потенціалу бактеріального росту при озонуванні має велике практичне значення, оскільки створює серйозні проблеми при експлуатації очисних споруд і оборотних систем промислового водопостачання.
Разом з тим, гігієнічні аспекти застосування обробки води озоном та хлором маловивченим. Відомо, що в таких випадках і внаслідок взаємодії агентів спостерігається збільшення витрати як озону, так і хлору. З одного боку цей феномен можна використовувати, застосовуючи озон для руйнування токсичних продуктів хлорування. З іншого сторопі, продукти Озонолиз легко взаємодіють з хлором, збільшуючи хлороемкость води і знижуючи ефективність знезараження. Однак у присутності амонійних солей процес знезараження практично не порушується, оскільки реакція озону з хлораміну виражена менше, ніж озону з хлором. Істотно, що для реакцій озону та хлору у водних розчинах не характерне утворення токсичних сполук.
Наведені дані свідчать про високу окислювальної здатності озону і перспективність його застосування для доочищення стічних вод. Разом з тим накопичений досвід показав, що для знешкодження хімічного і біологічного забруднення стічних вод потрібні великі дози озону, що нерідко виявляється економічно недоцільним. Обробка озоном стічних вод, які містять високі концентрації органічних речовин, може супроводжуватися накопиченням продуктів трансформації, токсичність яких перевищує таку вихідних сполук. У той же час застосування для обробки стічних вод озонування в комбінації з іншими методами дозволяє розраховувати на отримання відновленої води високої якості.
У світовій практиці існують численні приклади використання наведених методів доочищення і різних поєднаннях і модифікаціях. Слід визнати, що, незважаючи на велику різноманітність запропонованих методів, всі вони мають ті чи інші недоліки, Приміром, використання сорбційних методів, флотації або мембранної технології пов'язано з великими економічними витратами, обмежена вузькою сферою застосування і не розраховане на обробку великих об'ємів стічних вод .
Отже, доочищення стічних вод породжує не тільки ряд економічних і технічних труднощів (створення економічних генераторів озону, регенерація активного вугілля, утилізація опадів), але і гігієнічні проблеми. Можна з певністю зазначити, що в даний час відсутня економічно прийнятний спосіб доочищення стічних вод, що дозволяє отримати воду, повністю відповідає гігієнічним вимогам. Необхідно провести комплекс гігієнічних досліджень, щоб обгрунтувати методи доочищення стічних вод і критерії якості відновленої води, що забезпечують безпечне для здоров'я людини її використання для технічного водопостачання.

Глава III. Сучасні вимоги до якості відновленої води
При використанні очищених стічних вод для технічного водопостачання виникає ряд абсолютно нових технологічних, економічних, соціальних і гігієнічних проблем, серед яких, мабуть, найважливішою є обгрунтування вимозі до якості відновленої води. Зокрема, в рекомендаціях ВООЗ підкреслюється, що у всіх випадках, коли планується навмисне пряме або непряме повторне використання стічних вод, у першу чергу повинні бути сформульовані і суворо дотримано стандарти якості хвиль, призначеної для повторного використання.
Вимоги до технологічних властивостях очищених стічних вод, що використовуються в оборотних системах охолоджуючого водопостачання, детально розроблені для різних галузей і зводяться до забезпечення ефективної роботи теплообмінних апаратів. Це стає можливим за відсутності утворення на поверхні теплообмінників будь-яких відкладень (сольових, біологічних, механічних) і корозії обладнання.
Технологічні вимоги до якості оборотної води надзвичайно різняться, мають великі коливання за основними показниками. Як зазначає Л.І. Кучеренко [1], застосування цих вимог на практиці, як правило, не дає бажаних результатів, Основна причина, на думку автора, полягає в тому, що інтенсивність відкладень і обростань визначається не тільки якістю води, а й значною мірою особливостями і режимами експлуатації оборотних систем.
Певною мірою ці недоліки були подолані в роботах. Але "Тимчасових методичних рекомендаціях до використання доочищених міських стічних вод в технічному водопостачанні''№ 1857-7 8 ГС ЗУ МОЗ СРСР регламентувалося якість стічних вод (колііндекс, ВПК, зважені речовини) і визначався перелік санітарно-технічних заходів, що забезпечують епідеміологічну безпеку при використанні очищених стоків в технічному водопостачанні промислових підприємств. Основний недолік цього документа - обмежена область застосування, а саме, технологічні процеси, що виключають безпосередній контакт працюючих з технічною водою. Крім того, без належного обгрунтування для градирень охолоджуючих систем пропонувалася санітарно-захисна зона до 50м.
Разом з тим, як вже зазначалося раніше, градирні можуть служити потужним джерелом забруднення навколишнього середовища, причому високі концентрації гідроаерозоля виявляються на відстанях, у багато разів перевищують 50м. Оцінка токсичності гідроаерозолей оборотних вод і суміші їх зі стоками виробництв синтетичного каучуку виявила виражену юс токсичність. У концентраціях 1-2 г / м ³ гідроаерозоля викликали у тварин зниження приросту маси Тепа, зміни картини периферичної крові, зменшення активності окисно-відновних ферментів. Орієнтовний допустимий рівень для гідроаерозопей стічних вод підприємств синтетичного каучуку склав 10-20 мг / м ^3.
Результати проведених досліджень послужили основою для створення "Тимчасових методичних рекомендацій до використання очищених міських стічних вод та суміші їх з очищеними стічними водами підприємств синтетичного каучуку в оборотних системах охолоджуючого водопостачання (з застосуванням градирень відкритого типу) № 2501-81 ГС ЗУ МОЗ СРСР. Необхідно зазначити, що підходи до нормування впливу стічних вод, на підставі яких підготовлено зазначений документ, не цілком досконалі. Рекомендований допустимий рівень гідроаерозолей прямо залежить від конкретних якісних характеристик відновленої води і не має необхідної універсальністю. Практично потрібно визначення безпечних рівнів впливу для кожної схеми та режиму роботи споруд з доочищення.

3.1 Типова технологія підготовки та використання міських стічних вод для зрошення сільськогосподарських культур

I. СХЕМА ВИКОРИСТАННЯ

1. Місто
2. Механічне очищення
3. Випарник-накопичувач стічних вод
4. Поля зрошення
II. ОСНОВНІ ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Річний обсяг стічних вод 33 млн.м ³
Обсяг випарника-накопичувача 40 млн.м ³
Об'єм водозабору на зрошення 6,9 млн.м ³ / рік
Площа полів зрошування 1476 га
Дощувальної техніки - ДМ "Фрегат" 20
Врожайність сільськогосподарських культур (на зелену масу, ц / га)
багаторічні трави - 380
однорічні трави - 180
кукурудза - 350

3.2 Вибір технологічної схеми очищення стічних вод

Вибір оптимальних технологічних схем очищення води - досить складне завдання, що зумовлено переважним різноманіттям знаходяться у воді домішок і вимогами, пред'явленими до якості очищення води. При виборі способу очищення домішок враховують не тільки їх склад у стічних водах, а й вимоги, яким повинні задовольняти очищені води: при скиданні у водойму - ГДС (гранично допустимі скиди) і ГДК (гранично допустимі концентрації речовин), а при використанні очищених стічних вод у виробництві - ті вимоги, які необхідні для здійснення конкретних технологічних процесів.

Для приготування з стічних вод технічної води або забезпечення умов скидання очищених стічних вод водойм велике значення має техніко-економічна оцінка способів підготовки води. Економічне перевагу мають, як правило, замкнуті системи водовикористання [1-3]. Однак процес заміни сучасних виробництв безвідходними, в тому числі і з повністю замкнутою системою водокористування, досить тривалий. Тому частина очищених стічних вод скидають у водойми. У цих випадках необхідно дотримувати встановлених нормативів для відносної концентрації шкідливих речовин в очищених стічних водах.

Застосовувані схеми очищення повинні забезпечувати максимальне використання очищених вод в основних технологічних процесах і мінімальний їх скидання у відкриті водойми.

При широкому впровадженні оборотних систем є додаткові резерви по скороченню витрати свіжої води і зменшення скидання у відкриті водойми. При широкому впровадженні оборотних систем є додаткові резерви по скороченню витрати свіжої води і зменшення скидання стічних вод у водойми (вдосконалення технологічних процесів, підвищення ефективності очищення стічних вод).

3.3 Склад стічних вод і основні методи їх очищення

Водовідвідні системи та споруди - це один з видів інженерного обладнання та благоустрою населених пунктів, житлових, громадських і виробничих будівель, що забезпечують необхідний санітарно-гігієнічні умови праці, побуту і відпочинку населення. Системи водовідведення та очистки складаються з комплексу устаткування, мереж і споруд, призначених для прийому і видалення по трубопроводах побутових виробничих і атмосферних стічних вод, а також для їх очищення та знешкодження перед скиданням у водойму або утилізацією. Об'єктами водовідведення є будівлі різного призначення, а також знову споруджувані, існуючі та реконструюються міста, селища, промислові підприємства, санітарно-курортні комплекси і т.п. Стічні води - це води, використані на побутові, виробничі або інші потреби і забруднені різними домішками, що змінили їх первісний хімічний склад і фізичні властивості, а також води, що стікають з території населених пунктів і промислових підприємств у результаті випадання атмосферних опадів або поливання вулиць. Залежно від походження, виду і складу стічні води підрозділяються на три основні категорії: побутові (від туалетних кімнат, душових, кухонь, лазень, пралень, їдалень, лікарень; вони надходять від житлових і громадських будівель, а також від побутових приміщень і промислових підприємств ); виробничі (води, спожиті в технологічних процесах, не відповідають більше вимогам, що пред'являються до їх якості; до цієї категорії вод відносять води, відкачувані на поверхню землі при видобутку корисних копалин); атмосферні (дощові і талі; разом з атмосферними приділяються води від поливу вулиць, від фонтанів і дренажів).
У практиці використовується також поняття міські стічні води, які являють собою суміш побутових та виробничих стічних вод. Побутові, виробничі та атмосферні стічні води відводяться як спільно, так і окремо. Найбільш широке поширення одержали общесплавние і роздільні системи водовідведення. При общесплавной системі всі три категорії стічних вод відводяться по одній загальній мережі труб і каналів за межі міської території на очисні споруди. Роздільні системи складаються з декількох мереж труб і каналів: за однією з них відводяться дощові і незабруднені виробничі стічні води, а за іншою або з декількох мереж - побутові й забруднені виробничі стічні води. Стічні води являють собою складні гетерогенні суміші, що містять домішки органічного і мінерального походження, які знаходяться в нерозчинених, колоїдному і розчиненому стані. Ступінь забруднення стічних вод оцінюється концентрацією, тобто масою домішок в одиниці об'єму мг / л або г / куб.м. Склад стічних вод регулярно аналізується. Проводяться санітарно-хімічні аналізи з визначення величини ГПК (загальна концентрація органічних речовин); БПК (концентрація органічних сполук, що окисляються біологічним шляхом); концентрація завислих речовин; активної реакції середовища; інтенсивності забарвлення; ступеня мінералізації; концентрації біогенних елементів (азоту, фосфору, калію ) та ін Найбільш складні за склади стічні води промислових підприємств. На формування виробничих стічних вод впливає вид сировини, що переробляється, технологічний процес виробництва, що застосовуються реагенти, проміжні вироби і продукти, склад вихідної води, місцеві умови та ін Для розробки раціональної схеми водовідведення та оцінки можливості повторного використання стічних вод вивчається склад і режим водовідведення не тільки загального стоку промислового підприємства, але також стічних вод від окремих цехів і апаратів. Крім визначення основних санітарно-хімічних показників у виробничих стічних водах визначаються концентрації специфічних компонентів, зміст яких зумовлюється технологічним регламентом виробництва і номенклатурою застосовуваних речовин. Оскільки виробничі стічні води являють собою найбільшу небезпеку для водойм, ми розглянемо їх більш докладно. Виробничі стічні води діляться на дві основні категорії: забруднені і незабруднені (умовно чисті). Забруднені виробничі стічні води підрозділяються на три групи. 1.Загрязнение переважно мінеральними домішками (підприємства металургійної, машинобудівної, рудо-і вуглевидобувної промисловості; заводи з виробництва кислот, будівельних виробів і матеріалів, мінеральних добрив та ін). 2.Загрязненние переважно органічними домішками (підприємства м'ясної, рибної, молочної, харчової, целюлозно-паперової, мікробіологічної, хімічної промисловості; заводи з виробництва каучуку, пластмас та ін). 3.Загрязненние мінеральними і органічними домішками (підприємства нафтовидобувної, нафтопереробної, текстильної, легкої, фармацевтичної промисловості; заводи з виробництва цукру, консервів, продуктів органічного синтезу та ін.) Крім вищевказаних 3 груп забруднених виробничих стічних вод має місце скидання нагрітих вод у водойму, що є причиною так званих теплових забруднень. Виробничі стічні води можуть різнитися по концентрації забруднюючих речовин, за ступенем агресивності і т.д. Склад виробничих стічних вод коливається в значних межах, що викликає необхідність ретельного обгрунтування вибору надійного та ефективного методу очищення в кожному конкретному випадку. Отримання розрахункових параметрів і технологічних регламентів обробки стічних вод і осаду вимагають дуже тривалих наукових досліджень, як в лабораторних, так і напіввиробничих умовах. Кількість виробничих стічних вод визначається в залежності від продуктивності підприємства за укрупненими нормами водоспоживання та водовідведення для різних галузей промисловості. Норма водоспоживання - це доцільна кількість води, необхідного для виробничого процесу, встановлена ​​на підставі науково обгрунтованого розрахунку або передового досвіду. У укрупнену норму водоспоживання входять всі витрати води на підприємстві. Норми витрати виробничих стічних вод застосовують при проектуванні нових та реконструкції діючих систем водовідведення промислових підприємств. Укрупнені норми дозволяють дати оцінку раціональності використання води на будь-якому діючому підприємстві. У складі інженерних комунікацій промислового підприємства, як правило, є кілька водовідвідних мереж. Незабруднені нагріті стічні води надходять на охолоджувальні установки (бризкальні басейни, градирні, охолоджувальні ставки), а потім повертаються в систему оборотного водозабезпечення. Забруднені стічні води надходять на очисні споруди, а після очищення частина оброблених стічних вод подається в систему оборотного водозабезпечення в ті цехи, де її складу задовольняє нормативним вимогам. Ефективність використання води на промислових підприємствах оцінюється такими показниками, як кількість використаної оборотної води, коефіцієнтом її використання і відсотком її втрат. Для промислових підприємств складається баланс води, що включає витрати на різні види втрат, скиди і додавання компенсуючих витрат води в систему. Проектування нових та реконструйованих систем водовідведення населених пунктів і промислових підприємств повинне здійснюватися на основі затверджених у встановленому порядку схем розвитку та розміщення галузі народного господарства, галузей промисловості та схем розвитку і розміщення продуктивних сил по економічних районах. При виборі систем і схем водовідведення повинна враховуватися технічна, економічна й санітарна оцінки існуючих мереж і споруд, передбачатися можливість інтенсифікації їх роботи. При виборі системи і схеми водовідведення промислових підприємств необхідно враховувати: 1) вимоги до якості води, використовуваної в різних технологічних процесах; 2) кількість, склад і властивості стічних вод окремих виробничих цехів і підприємства в цілому, а також режими водовідведення; 3) можливість скорочення кількості забруднених виробничих стічних вод шляхом раціоналізації технологічних процесів виробництва; 4) можливість повторного використання виробничих стічних вод у системі оборотного водозабезпечення або для технологічних потреб іншого виробництва, де допустимо застосовувати води більш низької якості; 5) доцільність вилучення і використання речовин, що містяться у стічних водах ; 6) можливість і доцільність спільного відведення та очищення стічних вод декількох близько розташованих промислових підприємств, а також можливість комплексного рішення очищення стічних вод промислових підприємств і населених пунктів; 7) можливість використання в технологічному процесі очищених побутових стічних вод; 8) можливість і доцільність використання побутових і виробничих стічних вод для зрошення сільськогосподарських і технічних культур; 9) доцільність локального очищення стічних вод окремих цехів підприємства; 10) самоочищаються здатність водойми, умови скидання в нього стічних вод і необхідний ступінь їх очистки; 11) доцільність застосування того чи іншого методу очищення . При варіантному проектуванні водовідвідних систем і очисних споруд на підставі техніко-економічних показників приймається оптимальний варіант. Водойми забруднюються в основному в результаті спуску в них стічних вод від промислових підприємств і населених пунктів. У результаті скидання стічних вод змінюються фізичні властивості води (підвищується температура, зменшується прозорість, з'являються забарвлення, присмаки, запахи); на поверхні водойми з'являються плаваючі речовини, а на дні утворюється осад; змінюється хімічний склад води (збільшується вміст органічних і неорганічних речовин, з'являються токсичні речовини, зменшується вміст кисню, змінюється активна реакція середовища тощо); змінюється якісний і кількісний бактеріальний склад, з'являються хвороботворні бактерії. Забруднені водойми стають непридатними для питного, а часто й для технічного водопостачання; втрачають рибогосподарське значення і т.д. Загальні умови випуску стічних вод будь-якої категорії в поверхневі водойми визначаються народногосподарської їх значимістю і характером водокористування. Після випуску стічних вод допускається деяке погіршення якості води у водоймах, однак це не повинно помітно позначатися на його життя і на можливості подальшого використання водойми як джерела водопостачання, для культурних і спортивних заходів, рибогосподарських цілей. Спостереження за виконанням умов спуску виробничих стічних вод у водойми здійснюється санітарно-епідеміологічними станціями і басейновими управліннями. Нормативи якості води водойм господарсько-питного та культурно-побутового водокористування встановлюють якість води для водойм по двох видах водокористування: до першого виду належать ділянки водойм, використовувані як джерело для централізованого або нецентралізованого господарсько-питного водопостачання, а також для водопостачання підприємств харчової промисловості; до другого виду - ділянки водойм, використовувані для купання, спорту і відпочинку населення, а також які знаходяться в межах населених пунктів. Віднесення водойм до того чи іншого виду водокористування проводиться органами Державного санітарного нагляду з урахуванням перспектив використання водойм. Наведені в правилах нормативи якості води водойм ставляться до створах, розташованим на проточних водоймах на 1 км вище найближчого за течією пункту водокористування, а на непроточних водоймах і водосховищах на 1км в обидва боки від пункту водокористування. Велика увага приділяється питанням попередження та усунення забруднень прибережних районів морів. Нормативи якості морської води, які повинні бути забезпечені при спуску стічних вод, відносяться до району водокористування у відведених межах і до створах на відстані 300 м в сторони від цих кордонів. При використанні прибережних районів морів як приймач виробничих стічних вод вміст шкідливих речовин у море не повинно перевищувати ГДК, встановлені за санітарно-токсикологічному, загальносанітарного і органолептическому лімітуючими показниками шкідливості. При цьому вимоги до спуску стічних вод диференційовані стосовно до характеру водокористування. Море розглядається не як джерело водопостачання, а як лікувальний оздоровчий, культурно побутової фактор. Вступники до річки, озера, водосховища та моря забруднюючі речовини вносять значні зміни в сталий режим і порушують рівноважний стан водних екологічних систем. У результаті процесів перетворення забруднюючих водоймища речовин, що протікають під впливом природних факторів, в водних джерелах відбувається повне або часткове відновлення їх первинних властивостей. При цьому можуть утворюватися вторинні продукти розпаду забруднень, які надають негативно впливає на якість води. Самоочищення води водоймищ - це сукупність взаємопов'язаних гідродинамічних, фізико-хімічних, мікробіологічних і гідробіологічних процесів, що ведуть до відновлення первісного стану водного об'єкта. У зв'язку з тим, що у стічних водах промислових підприємств можуть утримуватися специфічні забруднення, їх спуск в міську водовідвідну мережу обмежений рядом вимог. Випускаються в водовідвідну мережу виробничі стічні води не повинні: порушувати роботу мереж і споруд; надавати руйнівної дії на матеріал труб і елементи очисних споруд; містити більше 500мг / л зважених і спливаючих речовин; містити речовини, здатні засмічувати мережі або відкладатися на стінках труб; містити горючі домішки і розчинені газоподібні речовини, здатні утворювати вибухонебезпечні суміші; містити шкідливі речовини, що перешкоджають біологічному очищенню стічних вод або скиданню у водойму; мати температуру вище 40 С. Виробничі стічні води не задовольняють цим вимогам, повинні попередньо очищатися й лише після цього скидатися в міську водовідвідну мережу. Основні методи очищення стічних вод Методи, застосовувані для очищення виробничих та побутових стічних вод, можна розділити на три групи: механічні; фізико-хімічні, біологічні. У комплекс очисних споруд, як правило, входять споруди механічного очищення. У залежності від необхідного ступеня очищення вони можуть доповнюватися спорудами біологічної або фізико-хімічної очистки, а при більш високих вимогах до складу очисних споруд входять споруди глибокого очищення. Перед скиданням у водойму очищені стічні води знезаражуються, що утворюється на всіх стадіях очищення осад чи надлишкова біомаса надходить споруди по обробці осаду. Очищені стічні води можуть направлятися в оборотні системи водопостачання промислових підприємств, на сільськогосподарські потреби чи скидатися у водойму. Оброблений осад може утилізуватися, знищуватися або складуватися. Механічне очищення застосовується для виділення зі стічних вод нерозчинних мінеральних та органічних домішок. Як правило, вона є методом попереднього очищення і призначена для підготовки стічних вод до біологічних або фізико-хімічних методів очищення. У результаті механічного очищення забезпечується зниження завислих речовин до 90%, а органічних речовин до 20%. До складу споруд механічного очищення входять решітки, різного виду уловлювачі, відстійники, фільтри. Песколовки застосовуються для виділення із стічних вод важких мінеральних домішок (в основному піску). Збезводнений пісок при надійному знезараженні може бути використаний при виробництві дорожніх робіт і виготовленні будівельних матеріалів. Усреднители застосовуються для регулювання складу і витрати стічних вод. Усереднення досягається або диференціюванням потоку надходить стічної води, або інтенсивним перемішуванням окремих стоків. Первинні відстійники застосовуються для виділення із стічних вод завислих речовин, які під дією гравітаційних сил осідають на дно відстійника, або спливають на його поверхню. Для очищення стічних вод, що містять нафту та нафтопродукти, при концентраціях більше 100 мг / л застосовують нефтеловушки. Ці споруди є прямокутні резервуари, в яких відбувається розділення нафти і води за рахунок різниці їх густини. Нафта і нафтопродукти спливають на поверхню, збираються та видаляються з нефтеловушки на утилізацію. Біологічне очищення - широко застосовуваний на практиці метод обробки побутових та виробничих стічних вод. У його основі лежить процес біологічного окислення органічних сполук, що містяться у стічних водах. Біологічне окислення здійснюється співтовариством мікроорганізмів, які мають масу різноманітних бактерій, найпростіших і ряд більш високоорганізованих організмів-водоростей, грибів тощо, пов'язаних між собою в єдиний комплекс складними взаємовідносинами (метабіозу, симбіозу і антагонізму). Хімічні та фізико-хімічні методи очищення відіграють значну роль при обробці виробничих стічних вод. Вони застосовуються як самостійні, так і в поєднанні з механічними і біологічними методами. Нейтралізація застосовується для обробки виробничих стічних вод багатьох галузей промисловості, містять луги і кислоти. Нейтралізація стічних вод здійснюється з метою попередження корозії матеріалів водовідвідних мереж і очисних споруд, порушення біохімічних процесів у біологічних окислювачах і водоймах.

3.4 Технологічний процес очищення побутових стічних вод у станції «моноблок-Т»

Технологічний процес очищення побутових стічних вод станцією «моноблок-Т" має такі основні етапи:
1) Стічні води надходять в зрівняльний (накопичувальний) резервуар, де відбувається їх груба попередня очистка від механічних забруднень.
2) З накопичувального резервуару частково очищена вода дозовано подається в біореактор.
3) Після того, як біореактор наповнився до заздалегідь встановленого максимального рівня, комп'ютер відключає насос, який закачує воду з зрівняльного резервуара в біореактор.
4) включається фаза аерації. (Протягом цього періоду, також відбувається аерація накопичувального резервуару, завдяки чому, очищена вода проходить не тільки грубу механічну очистку, а й попередню біологічну).
5) Після припинення аерації, настає фаза спокою, під час якої осаджується активний мул.
6) Далі очищена вода відкачується, до попередньо встановленого мінімуму. Тим самим дається команда до початку чергового наповнення реактора, після чого цикл очищення повторюється.
Система відраховує час від останнього періоду аерації, і якщо фаза спокою перевищить установлений проміжок часу, включається короткочасна аерація накопичувального резервуару для утримання мулу в активному стані. Це має значення при недостатньому припливі стічних вод.
На підвищений приплив стічних вод система реагує таким чином, що після досягнення критичного рівня води в вирівнює ємності, відкачується більшу кількість очищеної води, ніж у ході зазвичай протікає циклу. У випадку встановлення датчика плавного регулювання рівня води в накопичувальному резервуарі, з'являється можливість контролювати кількість відкачуваної очищеної води. Це зазвичай реалізується в станціях, потужність яких понад 300 умовних користувачів.
Оптимальна кількість активного мулу в біореакторі SBR підтримується автоматично.
Блок управління поставляється як комплект силового розподільника з комп'ютером, і дає можливість автоматичного або ручного регулювання за функціонуванням станції. Силовий розподільник підбирається на конкретну величину очисної станції, як і потужність насосів та компресорів.
Межі параметрів роботи станції дають можливість встановлювати практично будь-які виробничі характеристики.
Комп'ютер можна використовувати для передачі даних про роботу станції на відстань за допомогою стаціонарної телефонної лінії або мобільного (стільникового) зв'язку, що дає можливість дистанційного регулювання експлуатаційних параметрів «моноблок-Т».

3.5 Очищення стічних вод для різних систем каналізації

Для очищення стічних вод при централізованій схемі каналізації слід застосовувати споруди:
природного біологічного очищення (поля фільтрації, біологічні ставки);
штучної біологічної очистки (аеротенки і біофільтри різних типів, циркуляційні окислювальні канали);
фізико-хімічної очистки для вахтових селищ з тимчасовим перебуванням персоналу і для інших об'єктів з періодичним перебуванням людей.
Для очищення стічних вод при децентралізованої схемою каналізації слід застосовувати фільтруючі колодязі, поля підземної фільтрації, піщано-гравійні фільтри, фільтруючі траншеї, аеротенки на повне окислення, споруди фізико-хімічної очистки для об'єктів періодичного функціонування (піонерських таборів, туристичних баз і т. п. ).
Для очищення стічних вод малих населених пунктів доцільно застосування установок заводського виготовлення з # M12291 901704796ГОСТ 25298-82.
Для окремо розташованих будівель при витраті побутових стічних вод до 1 м ³ / доб допускається пристрій люфт-клозетів або вигребів.
Оброблення стічних вод пралень, забруднених синтетичними поверхнево-активними речовинами (СПАР), допускається робити разом із побутовими стічними водами при відношенні їх кількостей 1:9. Для банно-пральних стічних вод це відношення слід приймати 1:4, для банних - 1:1. При обгрунтуванні допускається застосування регулюючих резервуарів.
При великій кількості банно-пральних стічних вод слід передбачати їх обробку для забезпечення допустимої концентрації СПАР.
За подачі стічних вод на очисні споруди насосами розрахунок очисних споруд малих населених пунктів слід проводити на витрату, що дорівнює продуктивності насосних установок.

3.5.1 Схеми і системи каналізації промислових підприємств

Система водного господарства промислових підприємств повинна бути з максимальним повторним (послідовним) використанням виробничої води в окремих технологічних операціях і з оборотом охолоджуючої води для окремих цехів чи всього підприємства в цілому. Безповоротні втрати води повинні компенсуватися за рахунок акумулювання поверхневих стічних вод, побутових, міських і виробничих стічних вод після їх очищення і знезараження (знешкодження).
Прямоточна система подачі води на виробничі потреби зі скиданням очищених стічних вод у водні об'єкти допускається лише за обгрунтування та погодження з органами по регулюванню використання і охорони вод та органами рибоохорони.
При виборі схеми і системи каналізації промислових підприємств необхідно враховувати:
можливість виключення освіти забруднених стічних вод у технологічному процесі за рахунок впровадження безвідходних та безводних виробництв, використання сухих процесів, пристрої замкнутих систем водного господарства, застосування повітряних методів охолоджування і т. п.;
вимоги до якості води, використовуваної в різних технологічних процесах, і її кількість;
кількість і характеристику стічних вод, що утворюються в різних технологічних процесах, та фізико-хімічні властивості присутніх в них забруднюючих речовин, матеріальний і енергетичний баланси водоспоживання та водовідведення;
можливість локального очищення потоків стічних вод з метою вилучення окремих компонентів і повторного використання води, а також створення локальних замкнених систем виробничого водопостачання;
можливість послідовного використання води в різних технологічних процесах з різними вимогами до її якості;
можливість виведення окремим потоком стічних вод, що вимагають локальної очистки;
можливість об'єднання стічних вод з ідентичною якісною характеристикою;
можливість використання у виробництві очищених побутових і міських стічних вод, а також поверхневих стічних вод і створення замкнутих систем водного господарства без скидання стічних вод у водні об'єкти;
можливість протікання в трубопроводах хімічних процесів з утворенням газоподібних або твердих продуктів при вступі в каналізацію різних стічних вод;
умови спуску виробничих стічних вод у водні об'єкти або в систему каналізації населеного пункту або іншого водокористувача.
Каналізування промислових підприємств належить передбачати, як правило, по повній роздільній системі.
Стічні води, що вимагають спеціального очищення з метою їх повернення у виробництво або для підготовки перед спуском у водні об'єкти або в систему каналізації населеного пункту або іншого водокористувача, слід відводити самостійним потоком.
Об'єднання потоків виробничих стічних вод з різними забруднюючими речовинами допускається за доцільності їх спільної очищення.
Очищення виробничих та міських стічних вод на позамайданчикових очисних спорудах може проводитися спільно або окремо в залежності від характеристики стічних вод та умов їх повторного використання.
Виробничі стічні води, для спільного відведення й очищення з побутовими стічними водами населеного пункту, не повинні:
порушувати роботу мереж і споруд;
містити речовини, які здатні засмічувати труби каналізаційної мережі або відкладатися на стінках труб;
надавати руйнуючу дію на матеріал труб та елементи споруд каналізації;
містити горючі домішки і розчинені речовини, здатні утворювати вибухонебезпечні і токсичні гази в каналізаційних мережах і спорудах;
містити шкідливі речовини в концентраціях, що порушують роботу очисних споруд або перешкоджають використанню їх у системах технічного водопостачання або скидання у водні об'єкти (з урахуванням ефекту очищення).
Виробничі стічні води, що не відповідають зазначеним вимогам, повинні піддаватися попередньому очищенню. Ступінь його попереднього очищення повинна бути узгоджена з організаціями, що проектують очисні споруди населеного пункту або іншого водокористувача.
Стічні води, не забруднені в процесі виробництва, повинні бути використані в системах виробничого водопостачання підприємства або передані іншому споживачу, в тому числі на зрошення.
Кількість стічних вод промислових підприємств необхідно визначати за технологічними даними з аналізом водогосподарського балансу в частині можливого збільшення водообігу і повторного використання стічних вод, при відсутності даних - за укрупненими нормами витрат води на одиницю продукції або сировини, за даними аналогічних підприємств. Із загальної кількості стічних вод промислових підприємств слід виділяти кількість, прийняте в каналізацію населеного пункту або іншого водокористувача.

3.5.2 Схема каналізування поверхневих стічних вод з територій населених пунктів і промислових підприємств

При роздільній системі каналізації очищення поверхневих стічних вод з території міста слід здійснювати на локальних або централізованих очисних спорудах поверхневого стоку. При цьому залежно від пропонованих вимог слід, як правило, застосовувати споруди механічної очистки (решітки, пісколовки, відстійники, фільтри). У деяких випадках можлива спільна очищення поверхневих, побутових і виробничих стічних вод на загальних очисних спорудах, при цьому поверхневі стічні води слід акумулювати в накопичувачах і подавати в систему каналізації в години мінімального припливу міських стічних вод.
При полураздельной системі каналізації очищення суміші поверхневих вод з побутовими та виробничими стічними водами слід здійснювати за повною схемою очищення, прийнятої для міських стічних вод.
Для зниження гідравлічного навантаження на очисні споруди допускається використання регулюючих ємностей.
Поверхневі стічні води з територій промислових підприємств слід піддавати очищенню.
Розробка заходів з очищення поверхневих стічних вод на підприємствах повинна грунтуватися на натурних даних про джерела забруднення території та повітря, характеристиці водозбірного басейну, відомостях про атмосферні опади, що випадають в даному районі, режимах поливу і миття території.
Якщо територія підприємства по складу і кількості накопичуються на поверхні домішок мало відрізняється від сельбищної, поверхневі стічні води можуть бути направлені в дощову каналізацію населеного пункту.
Вибір схеми відведення поверхневих стічних вод на очищення повинен здійснюватися на основі оцінки технічної можливості та економічної доцільності:
використання, як правило, поверхневих стічних вод у системах виробничого водопостачання;
самостійної очищення поверхневих стічних вод.
При розробці схеми відведення та очищення поверхневих стічних вод в залежності від конкретних умов (джерел забруднення, розмірів, розташування та рельєфу водозбірного басейну тощо) слід враховувати необхідність локалізації окремих ділянок виробничої території, на які можуть потрапляти шкідливі речовини, з відведенням стоку у виробничу каналізацію або після попереднього очищення в дощову каналізацію. У ряді випадків необхідно оцінювати доцільність роздільної очищення стоків з виробничих площ, що відрізняються за характером і ступенем забруднення території. Для очищення поверхневих стічних вод рекомендується передбачати прості в експлуатації і надійні в роботі споруди механічної та фізико-хімічного очищення. У всіх випадках слід застосовувати відстійні споруди. Для інтенсифікації процесу очищення і забезпечення більш глибокого ступеня очищення, ніж та, яка досягається у відстійних спорудах, рекомендується застосовувати фільтрацію, коагуляцію, флотацію. При необхідності зниження вмісту органічних домішок прояснені стічні води слід направляти на споруди біологічної очистки. Для інтенсифікації біологічної очистки міських і поверхневих стічних вод допускається застосовувати контактно-стабілізаційний метод (на аеротенках).

Глава IV. Екологічна оцінка ефективності використання осаду стічних вод як добрива

Зі зростанням чисельності населення зростають масштаби виробничої діяльності, тому проблема оптимізації взаємодії людини і природи є актуальною і вирішення її має велике значення у поліпшенні навколишнього середовища.
Інтенсифікація землеробства і недостатнє внесення в грунт органічної речовини призводять до зайвої мінералізації гумусу - основного носія родючості. Приміром, за останні 2-3 десятиліття вмісту гумусу в Нечорноземної зоні зменшилася на 0,5-0,7 т / га, в Центрально-Чорноземної смузі на - 1,0-1,5 т / га.
Встановлено, що грунти під зерновими культурами щорічно втрачають 0,5-1,5 т / га гумусу, під просапними втрати в 1,5-3 рази вище. Зниження родючості грунтів характерно і для Курської області. У 1985 р . в Російській Федерації внесено 457 млн.т органічних добрив включаючи ОСО, 1990 р . - 575 млн.т, а до 1995 р . ця цифра мала збільшитися до 697 млн. т.
Згідно з розрахунками наукових тверджень, навіть таке зростання внесення органіки не в змозі забезпечити бездефіцитний баланс гумусу в грунтах. Звідси виникає гостра необхідність максимального збільшення виробництва всіх видів органічних добрив, у тому числі нетрадиційних.
Щороку в нашій країні тільки в тваринництві накопичується близько 1,0 куб.км стічних вод. У них міститься 4,5 млн.т. азоту, 100 тис.т фосфору, 700 тис.т калію. Використовуючи лише тваринницькі стічні води для поліпшення обробітку сільськогосподарських культур, можна отримати в перерахунку на зерно додатковий урожай понад 7 млн. т зерна.
Поряд із застосуванням у якості добрив гною, гною, пташиного посліду, компостів, соломи, тирси, лісового опаду, зелених рослин, сапропелю, великий інтерес представляє використання в якості місцевого добрива каналізаційного мулу - осаду стічних вод (ОСВ) міських очисних споруд (ГОС ). За орієнтовною оцінкою загальна кількість ОСВ на станціях Росії в 1995 році склало понад 10 млн. т по сухій речовині. З існуючих методів утилізації осадів найбільш надійним і екологічно вигідним є метод грунтового видалення. Виявлено, що 10 млн.т опадів стічних вод за вмістом сухої речовини, основних елементів живлення і удобрительной цінності рівноцінні приблизно 50 млн. т гною. Використання частини ОСО на добрива дозволить зберегти значну кількість мінеральних туків, зменшить дефіцит гумусу.
З літературних даних випливає, що в більшості випадків за удобрительной цінності ОСО не поступаються підстилкового гною. Основні технічні та технологічні проблеми використання залишкових мулів прямо пов'язані з сільським господарством. Правильне застосування ОСВ дозволить підвищити родючість грунтів і врожайність сільськогосподарських культур, забезпечить охорону навколишнього середовища. Опади стічних вод індивідуальні за своїм хімічним складом. На даний момент вони нові і поки маловивчені добрива, що нерідко створює дуже підозріле до них ставлення. У стічних водах можливий спонтанний процес утворення нових, невідомих сполук, механізм формування яких існуючими методами встановити надзвичайно важко. Мули деяких очисних споруд мають вираженої фітотоксичності, яка може бути обумовлена ​​забрудненням цих опадів органічними сполуками, що володіють гербіцидному властивостями.
Проте основним чинником, що стримує застосування ОСВ у рослинництві, є наявність в них солей важких металів, вплив яких на грунт, рослини і нешкідливість продуктів мало вивчено. Отже, для оптимального вирішення даного питання є ряд труднощів і багато ще невирішених завдань.
Для правильного використання осадів міських стічних вод як добрива, необхідно в кожному конкретному регіоні організувати всебічне вивчення їх хімічного складу, визначити вплив ОСО на родючість грунтів, урожай і якість сільськогосподарських культур. В даний час в Росії є мало даних з розглянутих питань.

Розробка наукових основ застосування ОСВ в якості добрив, повернення елементів живлення, в основному, природного походження, в грунтову середу і в підсумку оздоровлення природи - головна мета наших досліджень. Мета досліджень. Виявлення можливості використання осадів міських стічних вод як добрива і одержання екологічно чистої рослинницької продукції в Центральному Черноземье є метою досліджень.

Висновок

В даний час відсутні науково-обгрунтовані вимоги до якості очищених стічних вод, призначених для використання в технічному водопостачанні. Існуючі вимоги розрізнені, часом суперечливі, як правило, не враховують повною мірою питання забезпечення безпеки працюючих та населення.

Результати експериментальних та епідеміологічних досліджень вказують на існування певного ризику для здоров'я населення, обумовленого антропогенною забрудненням стічних вод. Високий ступінь очищення стічних вод виступає в якості основного фактора профілактики інфекційних захворювань і інтоксикацій серед контингенту населення, які піддаються прямому чи непрямому впливу стічних вод.
У цих умовах неможливо розраховувати на екстенсивне водопостачання з традиційних джерел і основним шляхом вирішення проблеми стає повторне використання стічних вод для технічного водопостачання.

Література

1. Богданов М.В. Використання міських стічних вод для технічного водопостачання: Оглядова інформація. - М.: НДІ економіки та житлово-комунального господарства АКХ ім. К.Д. Памфілова, 1992. - 44 с.
2. Марков П.П. Системи оборотного водопостачання промислових підприємств: Огляд. ВНИИС Держбуду СРСР. - М., 1976, - 37 с.
3. Черкінський С.М., Марков П.П., Габріловская Л.М. Повторне використання городскнх стічних вод з метою санітарної охорони водойм / / Гігієна і санітарія. 1974, - № 8, - с. 70-72
4. Шіцкова О.М., Акулова К.І., Клімкіна Н.В., Савелова В.А. Гігієнічні основи комплексного використання і охорона водних ресурсів. - М.: Медицина, 1989. - 288 с.