Методы очистки сточных вод

За последние десятилетия все более значительную часть круговорота пресных вод стали составлять промышленные и коммунальные стоки. На промышленные и бытовые нужды потребляется около 600-700 куб.км воды в год. Из этого объема безвозвратно расходуется 130-150 куб. км, а около 500 куб. км отработанных, так называемых сточных вод сбрасывается в реки, озера, водохранилища.

Важное место в предохранении гидроресурсов от качественного истощения принадлежит очистным сооружениям. Очистные сооружения бывают разных типов в зависимости от основного способа обезвреживания нечистот.

При механическом методе нерастворимые примеси удаляют из сточных вод через систему отстойников и разного рода ловушек. В прошлом этот способ находил самое широкое применение для очистки промышленных стоков.

Сущность химического метода заключается в том, что на очистных станциях в стоки вносят реагенты. Они вступают в реакцию с растворенными и нерастворенными загрязняющими веществами и способствуют их выпадению в отстойниках, откуда их удаляют механическим путем. Но этот способ непригоден для очистки стоков, содержащих большое количество разнородных загрязнителей.

Для очистки промышленных стоков сложного состава применяют электролитический (физический) метод. При этом способе электрический ток пропускают через промстоки, что приводит к выпадению большинства загрязняющих веществ в осадок. Электролитический способ очень эффективен и требует относительно небольших затрат на сооружение очистных станций.

При очистке бытовых стоков наилучшие результаты дает биологический метод. В этом случае для минерализации органических загрязнений используют аэробные биологические процессы, осуществляемые с помощью микроорганизмов. Биологический метод применяют как в условиях, приближенных к естественным, так и в специальных биоочистных сооружениях. В первом случае хозяйственно-бытовые стоки подаются на поля орошения. Здесь сточные воды фильтруются через почвогрунты и при этом проходят бактериальную очистку. На полях орошения скапливается огромное количество органических удобрений, что позволяет выращивать на них высокие урожаи.

Очистные сооружения решают проблему сохранения качества пресных вод лишь до определенной стадии развития экономики конкретных географических регионов. Затем наступает момент, когда местных гидроресурсов уже не хватает для разбавления возросшего количества очищенных стоков. Тогда начинается прогрессирующее загрязнение гидроресурсов, наступает их качественное истощение. Кроме того, на всех станциях очистки по мере роста стоков встает проблема размещения значительных объемов отфильтрованных загрязняющих веществ. Таким образом, очистка промышленных и коммунальных стоков дает лишь временное решение местных задач охраны вод от загрязнения. Кардинальные пути защиты от загрязнения и разрушения природных территориальных комплексов заключается в уменьшении или даже полном прекращении сброса в водоемы отработанных, в том числе и очищенных сточных вод. Совершенствование технологических процессов постепенно решает эти задачи. На все большем числе предприятий применяют замкнутый цикл водообеспечения. В этом случае отработанные воды проходят лишь частичную очистку, после которой они снова могут быть использованы в ряде отраслей промышленности. Полное осуществление всех мер, направленных на прекращение сбросов нечистот в реки, озера и водохранилища, возможно только в условиях сложившихся территориально-производственных комплексов. В пределах производственных комплексов для организации замкнутого цикла водоснабжения можно использовать сложные технологические связи между различными предприятиями. В будущем очистные сооружения не будут сбрасывать отработанные воды в водоемы, а станут одним из технологических звеньев цепи замкнутого водообеспечения. Прогресс техники, тщательный учет местных гидрологических, физико- и экономико-географических условий при планировании и формировании территориально-производственых комплексов позволяет в перспективе обеспечить количественное и качественное сохранение всех звеньев круговорота пресной воды, превратить ресурсы пресных вод в неисчерпаемые.

Прогноз

Информация, приведенная в разделах настоящего Доклада, которые посвящены различным природным средам - земле, воде, воздуху, лесу и др., говорит о том, что наступившая стабилизация носит временный характер. Фактически экологический кризис в Во­ронежской области по ряду направлений нарастает. Принимаемые меры из-за их недостаточности позволяют компенсировать все меньшую часть негативного антропогенного и техногенного влия­ния на природную среду.

Подчеркивая особое значение для нашего региона земельных ресурсов, особенно черноземов, Доклад (в отличие от других, в том числе Госдоклада России) начинается с анализа состояния, исполь­зования и охраны почвы. В этом направлении преобладают, к со­жалению, отрицательные моменты. Произошло очередное сокра­щение площадей продуктивных сельхозугодий, катастрофически со­кратились или прекратились работы, направленные на поддержа­ние почвенного плодородия, развиваются процессы эрозии и дегумификации, переуплотнения почв. Истощительное землепользова ние стало одним из ведущих факторов деградации почвенного по­крова, особую опасность представляет снижение культуры земле­делия из-за финансовых и материально-технических проблем, а также слабой государственной поддержки сельхозпроизводителей. Относительная стабильность состояния водных систем, кото­рая была достигнута в последние годы, сохранялась и в 1996 году. Однако, как показывают данные мониторинга, степень загрязнен­ности поверхностных вод остается достаточно высокой, особенно веществами техногенного происхождения. Все больше нарастает угроза чрезвычайных ситуаций на крупных для нашей области гид­ротехнических сооружениях, чему уделено значительное место в соответствующем разделе Доклада.

Одно из них - самое большое - Воронежское водохранилище, которому в 1997 году исполнилось 25 лет. За это время оно про­шло характерные для искусственных водоемов этапы развития и достигло определенной стабильности состояния, что подтвержда­ется анализами и обследованиями. В тоже время они показывают - нагрузка на водоем превосходит ресурсы самоочищения, так как сюда ежегодно поступает до 200 тыс.тонн различных загрязняю­щих веществ. Поэтому в соответствии с постановлением Воронеж­ской городской администрации от 13 марта 1997 года должна быть разработана программа экологической безопасности водохранили­ща, уже создана рабочая группа.

Главным источником загрязнения приземного воздушного слоя, особенно в городах и поселках, остается автомобильный транспорт, выбросы от которого к тому же возросли за прошедший год на 9 процентов. Причем, из 313,7 тыс.тонн загрязняющих ве­ществ, поступивших с выхлопными газами в целом по области, 117,97 тыс.тонн или 37,6 процента приходится на г. Воронеж. Из комплекса мер, которые могли бы улучшить положение, - умень­шение использования этилированного бензина, повышение каче­ства топлива и конструкции двигателей, внедрение нейтрализато­ров и другие - наиболее доступным на областном уровне и эффек­тивным является перевод транспорта на газообразное топливо. О целесообразности и выгодности этого мероприятия говорит тот факт, что из 150 автомобилей, переоборудованных за год, почти половина приходится на частных владельцев. Сиюминутные, не­редко меркантильные интересы руководителей транспортных пред­приятий в использовании бензина будут преодолеваться всеми доступными законными методами. Должна быть повышена и от­ветственность комитетов по охране природы, особенно областно­го центра и крупных городов, за реализацию упомянутого в разде­ле 11.1.1 постановления главы администрации области.

О сохраняющейся серьезности проблемы отходов производ­ства и потребления говорит принятие Федеральной целевой программы "Отходы", в которую вошли три воронежских объекта. Не­смотря на принимаемые меры, снижение объемов образования токсичных отходов в прошедшем году по сравнению с предыду­щим, их накопление в целом продолжается. Особенно это касает­ся так называемых крупнотоннажных отходов - дефеката, золош-лаков, конверсионного мела, иловых осадков очистных сооруже­ний. Срочного решения требует вопрос утилизации нефтешламов, промасленных ветоши и фильтров, резиноотходов.

Оценка состояния лесных ресурсов области и тенденции их изменения показывает, что улучшение невозможно без должного финансирования работ по их охране и воспроизводству независи­мо от ведомственной принадлежности, формы собственности. Это особенно характерно для лесов и защитных лесонасаждений на землях сельхозпредприятий. Нарастают различные негативные проблемы по зеленым насаждениям городов, поселков, многим из которых исполнилось 40 лет и более, в саязи с чем их санитарно-гигиенические качества теряются. Также с финансированием свя­заны проблемы особо охраняемых природных территорий, в пер­вую очередь заповедников.

Совершенствование системы платежей за загрязнение окру­жающей среды, которая является основным элементом экономи­ческого механизма'природопользования, в истекшем году осуще­ствлялось по таким важным направлениям, как учет инфляции и отраслевых особенностей, нормативно-методическое обеспечение и расширение состава предприятий-плательщиков. На новый уро­вень, после принятия постановления Правительства и издания при­казов природоохранных органов, вышла работа по лицензирова­нию. Этой процедуре подвергаются теперь и организации, занима­ющиеся различными видами деятельности в области охраны окру­жающей среды.

В период перехода к рыночным отношениям происходит сни­жение государственных капитальных вложений в природоохранную деятельность. Аналогичные процессы происходят и в нашей обла­сти, в частности, затраты областного бюджета на указанные цели составили за отчетный год десятые доли процента расходной час­ти. В этих условиях экологические фонды становятся одним из важ­ных источников инвестиций. Они были направлены на решение про­грамм, имеющих, прежде всего, общеобластное или межрайонное значение, наиболее актуальных в современных условиях. Вслед­ствие ограниченности средств фонды не ставили перед собой за­дачу обеспечения мероприятий в полном объеме. Несмотря на это, за год были достигнуты конкретные результаты в их работе по ряду моментов.

Впервые с момента начала издания Доклада о состоянии ок­ружающей среды в нем помещен раздел о влиянии экологии на здоровье людей. Он основан на данных, полученных областным центром санитарно-эпидемиологического надзора. Они показыва­ют - спад производства, снижение объемов сбросов-выбросов заг­рязняющих веществ не приводят к существенному снижению их концентрации в воздухе, воде, почве, продуктах питания и они про­должают представлять угрозу для здоровья наделения. Не решена и задача создания полноценного социально-экологического мони­торинга

Можно сказать, что в начальной стадии находится и создание системы непрерывного экологического образования населения об­ласти, которое охватывало бы все его социальные и возрастные группы. Экономический кризис сильно сказывается и на этой сто­роне нашей деятельности.

По своим итогам 1996 год продолжил переходный период как в целом по России, так и по Воронежской области. Это в полной мере относится и к экологическим проблемам. Принимая во вни­мание критический уровень износа основных производственных фондов, очистных сооружений и оборудования, другие факторы, органам государственного управления, специально-уполномочен­ным органам в области охраны окружающей природной среды пред­стоит решать многочисленные задачи в этом направлении, выпол­нить целый ряд конкретных дел, многие из которых приведены в соответствующих разделах настоящего Доклада. Прерогативой, при этом, остается План действий администрации Воронежской облас­ти по охране окружающей природной среды на 1996-1997 годы.

Вывод

Для разрешения многочисленных противоречий при подготовке и эксплуатации водохранилищ и повсеместного превращения их в хранилища чистой воды и производителей биопродукции наряду с осуществлением хорошо известных организационных, технологических, экономических и экологических мероприятий разрабатывается оригинальная концепция, состоящая из трех взаимосвязанных элементов:

1. Обоснования необходимости утверждения статуса водохранилища как биогеосистемы, основной задачей, которой является производство воды надлежащего качества для обеспечения нормального функционирования как водных, так и наземных экосистем. Это, в первую очередь, относится к равнинным водохранилищам, расположенным в освоенных районах с высокой плотностью населения.

2. Обоснования необходимости осуществления всех видов хозяйственного использования водохранилища в том числе и регулирование ими стока лишь в пределах, не нарушающих нормального функционирования экосистем.

3. Обоснования необходимости улучшения использования и охраны природных ресурсов акватории и береговых зон водохранилищ на основе организации их пространственной и функциональной структуры путем районирования, планировки и обустройства.

На примере всестороннего, многопланового исследования водохранилищ, мы должны признать, что будущее у человечества может быть только в том случае, если оно найдет способ быть в равновесии с природой, а для этого человек обязан жить в рамках определенного экологического императива, поскольку вне биосферы он существовать не может. Поэтому человек обязан вписываться в те рамки, которые установлены самой природой. Следует осознать, что степень воздействия человека на окружающую среду должна быть строго ограничена и контролируема, поскольку человечество подошло к порогу допустимого. Не вызывает сомнения, что если в кратчайшие сроки не будут найдены новые способы взаимодействия с природой и воздействия на самого себя, человечество не сможет продолжить свое существование.
Из всего сказанного вытекает, что исследования водохранилищ как элемента окружающей среды должны быть направлены на развитие фундаментальных работ по созданию теории формирования экосистем водохранилищ, качества их вод, на раскрытие роли водохранилищ в продуктивности водных и сухопутных экосистем суши.

Список литературы

1. Бочаров В. Л. Экологическая геохимия и микробиология зон искусственного литогенеза / В. Л. Бочаров, А. Г. Епринцев, А. Я. Смирнова, В. В. Чурикова [и др.]. – Воронеж, 1999. – 154 с.

2. Мишон В. М. Водохранилища Центрального Черноземья / В. М. Мишон. – Воронеж, 2004. – 137 с.

3. Смирнова А. Я. Экология подземных вод бассейна Верхнего Дона / А. Я. Смирнова, А. И. Бородкин. – Воронеж, 2003. – 179 с.

4. Сейдалиев Г. С. Мониторинг водных ресурсов Воронежской области / Г. С. Сейдалиев, В. И. Ступин. – Воронеж, 2005. – 169 с.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта https://www.vestnik.vsu.ru/

Литература:
Авакян А.Б. Водохранилища в современном мире// Россия и современный мир. Выпуск 4(21), 1998. ОБ ЭКОЛОГИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ ГИДРОСИСТЕМЫ«ВОРОНЕЖСКОЕ ВОДОХРАНИЛИЩЕ - ГРУНТОВЫЕ ВОДЫ». А.Я.Смирнова, Л.Н.Строгонова, И.А.Светачева. Воронежский государственный университет ИССЛЕДОВАНИЕ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ. Панова Надежда НПОУ «ЭКО» Государственный доклад за 1998 г. Часть 4.Раздел 6Государственный доклад за 1999 г. Часть 4.Раздел 6 Демина Т.А. «Экология, природопользование, охрана окружающей среды.» Москва, Аспект пресс, 1995.