Kanalizace: složení, analýza, čištění. Čistírna odpadních vod

Lidská činnost, jako každá jiná živá bytost, je bezpochyby doprovázena uvolněním značného množství odpadu. V moderních podmínkách jsou téměř všechny odváděny do dálky vodami odpadních vod. Konečně je téměř nemožné si představit naši civilizaci bez obrovského množství továren a jiných podniků, které také v mnoha z nich vyrábějí odpadní vodu.

O procesu likvidace odpadu

Čištění odpadních vod je proces, po němž je odpadní voda vhodná pro technické použití nebo návrat do životního prostředí, aniž by byla dotčena. Jedním slovem, metoda závisí na dalším použití kapaliny. Například odpadní voda z umyvadel není stejná jako obsah vypouštěcích otvorů, kde obsah toaletní misky spadne.

Proč je to tak důležité?

V dubnu 1993 skončilo více než 400 000 lidí v Milwaukee v nemocničním lůžku v důsledku pádu do kryptosporidie pitné vody. Po tomto incidentu, který získal silnou odpověď v WHO, se světové společenství stalo mnohem opatrnějším ohledně tekutiny, která teče pod kohouty pod rouškou "pitné vody". Toto stanovisko se zintenzivnilo pouze po zveřejnění některých případů epidemií v Indii, v důsledku čehož zemřely stovky lidí. Ale záležitost byla v obvyklé E. coli, která se dostala do vody z špatně ošetřených kanalizací! Takže čištění odpadních vod je nesmírně důležitým procesem, který zachovává život a zdraví lidí.

Jakékoli znečišťující látky radikálně mění chuť, barvu a vůni kapaliny, nemluvě o vhodnosti pro použití v potravinářském nebo technickém účelu. Nejnebezpečnějšími jsou průmyslové odpady, protože často obsahují takové koncentrace těžkých kovů a dalších látek, které jsou desítky a stokrát vyšší než většina "optimistických" MPC. Samozřejmě, v tomto případě vše závisí na konkrétní produkci, která vypouští odpadní vodu. Kanalizační systém průměrného města ve srovnání s nimi se může zdát jako "jaro", neboť v něm nejméně nejsou radioaktivní izotopy nebo velké množství těžkých kovů.

Klasifikace akcií

Nebezpečné znečištění, které činí vodu nevhodnou pro pití a domácí použití, lze klasifikovat jako fyzikální, chemické, biologické faktory. Odděleně stojí za uvolnění radioaktivních izotopů. Podle toho bude klasifikace znečištění shodná s důvody, které je způsobují:

• Mechanické faktory. Je charakterizován prudkým nárůstem nejmenšího mechanického zavěšení kapaliny.
• Chemické. Ve vodě se zvyšuje obsah všech chemických sloučenin. Nezáleží na tom, zda tyto látky mohou mít negativní dopad na zdraví lidského těla.
• Biologické a bakteriologické (domácí odpadní vody). Velmi nebezpečný druh znečištění, jako v tomto případě je překračován obsah vody v mikroorganismech. Na začátku článku jsme již řekli, o čem to jde.
• Tepelné znečištění. Toto je název vypouštění vody do vodních toků a jiných vodních útvarů z chladicích jezírek v tepelných elektrárnách a jaderných elektrárnách. Neměli byste tento druh léčit frivolně, protože takové jevy vedou k masivní smrti endemických látek přizpůsobených nízkým teplotám vody, které jsou charakteristické pro naši oblast.
• Radioaktivní. Rádioaktivní izotopy se nacházejí ve vodě a v dně. K tomu dochází, pokud je v některých průmyslových zařízeních nebo jaderných elektrárnách vadná kanalizace.

Charakteristika hlavních druhů odpadů

V našich podmínkách jsou nejběžnější odpadní vody tří typů:

• Nečistoty anorganického původu včetně netoxických sloučenin.
• Organické látky původu.
• Smíšené odtoky.

Odpadní metalurgický průmysl je velmi nebezpečný, protože obsahuje obrovské množství těžkých kovů a dalších toxických látek. Změna fyzikálních vlastností vody. V těch vodách, kde tento zlom padá, zahynou všechny živé věci, včetně stromů a jiné vegetace podél břehů. Organické látky se vylučují z ropných rafinérií a podobných průmyslových odvětví. Ve výtoku je nejen relativně bezpečný olej, ale také extrémně toxické fenoly a podobné látky. Kromě toho by neměly být brány v úvahu podniky živočišného původu.

Vyhodí obrovské množství organické hmoty. Ten způsobuje prudké zhoršení. organoleptické vlastnosti vody. V nádržích, kde spadá odpadní voda podniků, dochází k ostrému rozvoji mikroskopických řas, kvetení, kyslík v kapalinách klesá na minimum. Ryby a jiné hydrobionty zemřou. Výroba elektroniky včetně moření desky s plošnými spoji a uvolňování rozhlasových produktů různých typů dává směsný typ odpadní vody. Obsahují barviva, těžké kovy, aceton, fenoly a další sloučeniny.

Nebezpečí úniku oleje do vody

V současné době vědci z celého světa slyší alarm, protože do Světového oceánu vstupuje obrovské množství ropy. Tvoří na povrchu vody nejtenčí film, který někdy lze vidět jen pruhy duhy. To vede nejen k významnému zhoršení organoleptických vlastností kapaliny, ale ik prudkému poklesu dodávky kyslíku, který vstupuje do oceánu difúzí. Hydrobionty opět trpí a nedostatek této látky postihuje zejména korály, jejichž počet se každoročně dramaticky snižuje v mořích a oceánech. Pouze 10 mg ropy a ropných produktů činí vodu naprosto nevhodnou pro pitnou a živou bytost.

Extrémně nebezpečné fenoly, o kterých jsme se opakovaně zmínili výše. Jsou přítomny v odtoku téměř všech průmyslových podniků. To platí zejména pro ty, kdo se zabývají výrobou koksu. Za přítomnosti těchto látek dochází k obrovské smrti obyvatel rybníků, řek, moří a oceánů a samotná voda získává extrémně nepříjemný, kašovitý zápach.

Jaké látky jsou v nich?

Odpadové vody s následujícím složením vstupují do čistírny odpadních vod:

• Proteiny - 28%.
• Sacharidy - 17,5%.
• Mastné kyseliny - 10%.
• Oleje, tuky - 27%.
• Čistící prostředky - 7%.

Jak vidíte, hlavní podíl znečišťujících látek je organický. V průmyslových podmínkách je zbytečné diskutovat o jakémkoli složení odpadních vod, neboť je v každém případě vlastní. Zejména v některých případech se údajně vyčištěná "voda" vypouští přímo do řeky (!), Která ve vzhledu a složení připomíná použitý motorový olej.

Hlavní zdroje znečištění

Průmyslové a sociální zařízení, jakož i chov dobytka a drůbeže zpravidla viní znečištění životního prostředí. Tuhé odpady vznikající při těžbě nerostných ložisek jsou velmi nebezpečné, stejně jako odtoky vznikající v procesu zpracování dřeva. Vodní a železniční doprava přináší mnoho odpadů biologického původu. Když jsou propuštěny do vodních zdrojů, způsobují jejich osetí Escherichia coli nebo vajíčkovi helmintů. Je obzvláště nebezpečné, když existuje zdravotní zařízení proti proudu.

Obecné informace o procesu čištění

Zpracování zahrnuje následující metody:

• Mechanické. Patří sem filtrace, kterou využívají všechny čistírny odpadních vod, a také sedimentace.
• Fyzické. Tato elektrolýza, provzdušňování, čištění odpadních vod ultrafialovým zářením.
• Chemické metody. Zvláštní formulace se používají k vysrážení a dezinfekci látek, které mohou být obsaženy ve výtoku.
• Biologické čištění odpadních vod. V tomto případě se používají rostliny, které asimilují organickou hmotu, stejně jako některé druhy prvoků, šneků a ryb.

Obecné zpracování

Před začátkem zpracování se provádí přípravná práce Přesněji řečeno, analýza odpadních vod. Odborníci z chemických laboratoří určují, které znečišťující látky obsahují. Pomáhá zvolit si nejlepší strategii neutralizace. Obecný postup čištění odpadních vod zahrnuje screening: částic, bakterií, řas, rostlin, anorganických nečistot a organických látek. Odstranění pevných částic je nejsilnějším krokem. Zahrnuje filtraci a srážení usazováním. Je mnohem těžší vyčistit odpadní vody z tenkých závěsů, které nezůstanou s konvenčními filtračními materiály.

Jednou z nejjednodušších a nejlevnějších metod, která však přináší vysoký stupeň čištění, je použití aktivního uhlí. Filtry s tímto materiálem se používají téměř ve všech podnicích, jejichž správa je vážná v oblasti ochrany životního prostředí.

Jak funguje aktivní uhlí?

Hlavní výhodou uhlí je jeho vysoká absorpční kapacita. Jednoduše řečeno, na povrchu částic této látky existuje takový počet pórů, že mohou zadržet takové množství látek znečišťujících vodu, což je několikrát větší než objem samotného uhlí. Tento proces zachycování a vázání kontaminujících činidel se nazývá absorpce. Mělo by být poznamenáno, že k čištění pitné vody bylo uhlí používáno před naší dobou. Aktivní výzkum a výroba tohoto materiálu začala během dvou světových válek. Faktory ovlivňující absorpci jsou velikost částic, plocha povrchu, struktura látky, která má být vázána, kyselost prostředí (faktor pH), teplota, kterou má odpadní voda.

Jaké látky mohou vázat aktivovaný uhlík?

Dřevěné uhlí absorbuje mnoho látek, od neželezných kovů až po složité organické sloučeniny (například fenoly). Samozřejmě nebude chránit před radioaktivními sloučeninami, avšak s pomocí je možné odstranit hlavní typy anorganických a organických nečistot.

Koagulace znečišťujících látek

V některých případech lze pro čištění použít speciální kapaliny, které obsahují částice koloidních látek. O čem jsou? Všechno je jednoduché - mikroskopické částice, které jsou v kombinaci s molekulami znečišťujících látek, způsobují jejich vysychání. Tento fenomén je znám jako koagulace. V některých čistírnách odpadních vod se také používá elektrolýza. Metoda je podobná předchozí, protože ióny produkované tímto procesem také přispívají k ukládání kontaminantů.

Naopak, moderní vědci stále častěji navrhují metody, které používají masivní molekuly, které mohou účinněji snášet a srážet znečišťující látky. Tento proces se nazývá flokulace.

Použité chemikálie

Jak již bylo řečeno, úprava odpadních vod může zahrnovat použití negativně nabitých iontů. Historicky je pro tyto účely používán síran hlinitý stejně jako vápno. Tyto sloučeniny způsobují prudkou změnu pH vody, což vede ke smrti patogenních mikroorganismů, které jsou obsaženy v mnoha zbytcích v odtoku. V některých případech lze použít látky na bázi železitých látek. Někteří chemici věří, že takové metody mohou Egypťané používat dva tisíce let před naší dobou. Vynikající organická sedimentace také manganistan draselný.

Více o způsobu usazování

Ať už to bylo cokoli, ale přidružená organická hmota padá ve formě vloček nebo gelu. Tyto kalové splašky lze snadno zachytit pomocí jednoduchého mechanického filtru. Tato metoda pracuje nejlépe s poměrně hustými částicemi (jako je bláto a další těžké organické nečistoty), zatímco lehčí částice (například mikroskopické řasy) jsou lépe odstraňovány sedimentací. Sedimentační vana musí být dostatečně velká, aby její plnění probíhalo co nejpomaleji. To je způsobeno skutečností, že normální průběh procesu vyžaduje nejméně čtyři hodiny. Po usazování organických a anorganických nečistot na dno může být voda považována za podmíněně čištěnou, vhodnou pro technické použití. Tato metoda se běžněji používá při předúpravě odpadních vod.

Pak přichází zvrat provzdušňování. Voda vstupuje do obřích nádrží, kde se stlačený vzduch dostává pod vysoký tlak, který je vypouštěn do kapaliny přes postřikovače. Už jste někdy viděli, jak kompresor pracuje v pravidelném akváriu? V tomto případě se stane totéž. Vzduch umožňuje saturaci vody kyslíkem a vysrážení zbývajících organických nečistot. Po této úpravě je kapalina nejčastěji dodávána do speciálních rybníků, vysazených vyšší vodní vegetací (biologická čištění odpadních vod). A teprve pak je voda považována za vhodnou pro technické použití. To může být napájena výsadba zeleniny a ovoce, stejně jako vypouštěné do přírodních rezervoárů.