ÝÊÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÁËÅÌÛ
ÒÀÃÀÍÐÎÃÑÊÎÃÎ ÇÀËÈÂÀ È ÏÓÒÈ ÈÕ ÐÅØÅÍÈß
Áóòåíêîâ Äìèòðèé, Òàãàíðîã, 1998 ã.
Àçîâñêîå ìîðå — óíèêàëüíûé ïðèðîäíûé îáúåêò.
Âàæíîñòü ñîõðàíåíèÿ åãî â ÷èñòîì âèäå î÷åâèäíà.
Êàæäûé èç íàñ ïîíèìàåò, ÷òî íàøå ìîðå ÿâëÿåòñÿ
èñòî÷íèêîì êàê ìàòåðèàëüíîãî, òàê è äóõîâíîãî
áîãàòñòâà.
Óðáàíèçàöèÿ è èíäóñòðèàëèçàöèÿ ñîçäàþò íîâûå
ïðîáëåìû ñîõðàíåíèÿ ÷èñòîé âîäû. Íåî÷èùåííûå èëè
ïëîõî î÷èùåííûå ñòîêè ãîðîäîâ ñáðàñûâàþòñÿ â
âîäîåìû. Îáåñïå÷åííîñòü î÷èñòíûìè ñîîðóæåíèÿìè
åùå îòñòàåò îò ðàçâèòèÿ ïðîìûøëåííîñòè. Â
îòëè÷èå îò áûòîâûõ ñòî÷íûõ âîä ïðîìûøëåííûå
ñòîêè çíà÷èòåëüíî ðàçëè÷àþòñÿ ïî ñâîåìó ñîñòàâó.
Îíè ñîäåðæàò êèñëîòû, ùåëî÷è, ìàñëà è äðóãèå
îðãàíè÷åñêèå è íåîðãàíè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ. Ðÿä
ïðîìûøëåííûõ ñòîêîâ ìîãóò ñîäåðæàòü ÿäû,
ñèíòåòè÷åñêèå è ðàäèîàêòèâíûå âåùåñòâà.
Ïîâåðõíîñòíûå ñòîêè ìîãóò çàãðÿçíÿòü ðåêè
ðàçëè÷íûìè ÿäîõèìèêàòàìè, âûìûòûìè ñ
ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûõ ïîëåé, à ýòî, â ñâîþ
î÷åðåäü, ïðèâîäèò ê óñèëåíèþ ðîñòà âîäîðîñëåé. Íî
ñàìûì áîëüøèì çëîì, êîòîðîå íàíîñÿò ñòîêè,
ÿâëÿåòñÿ óãðîçà çäîðîâüþ íàñåëåíèÿ. È ýòîò
÷ðåçâû÷àéíî âàæíûé ôàêòîð çàñòàâëÿåò ïðèíèìàòü
âåñüìà ñåðüåçíûå ìåðû ïî ýôôåêòèâíîé î÷èñòêå
áûòîâûõ è ïðîìûøëåííûõ ñòî÷íûõ âîä.
Èçâåñòíî, ÷òî ïðèðîäíàÿ âîäà, çàãðÿçíåííàÿ
ñáðîñàìè ïðîìûøëåííîñòè è êîììóíàëüíîãî
õîçÿéñòâà, ñîâåðøåííî íåïðèåìëåìà äëÿ
âîäîñíàáæåíèÿ íàñåëåíèÿ â ðåçóëüòàòå ñîäåðæàíèÿ
â íåé öåëîãî ðÿäà âåùåñòâ, êîòîðûå îòðèöàòåëüíî
ñêàçûâàþòñÿ íà çäîðîâüå ÷åëîâåêà è ìîãóò
ïîñëóæèòü ïðè÷èíîé âîçíèêíîâåíèÿ ðàçëè÷íîãî
ðîäà èíôåêöèîííûõ çàáîëåâàíèé.
Íàó÷íûå ñóæäåíèÿ ïî ýòîìó âîïðîñó èìåþò
äëèííóþ èñòîðèþ. Òàê, åùå Ãèïïîêðàò ïî
îðãàíîëåïòè÷åñêèì äàííûì (çàïàõ, âêóñ, öâåò,
ìóòíîñòü) îòëè÷àë “çäîðîâóþ” âîäó îò
“íåçäîðîâîé”. Ñîâðåìåííàÿ íàóêà î âîäå âåñüìà
ìíîãîãðàííà è ñëîæíà.
Çàãðÿçíåíèå âîäîåìîâ íàíîñèò áîëüøîé óùåðá
íàðîäíîìó õîçÿéñòâó íå òîëüêî ïîòîìó, ÷òî
íåâîçìîæíî èõ èñïîëüçîâàòü äëÿ ïèòüåâûõ è
êóëüòóðíî-áûòîâûõ öåëåé, íî è ïîòîìó, ÷òî îòõîäû
ïðîìûøëåííîñòè, çàãðÿçíÿþùèå âîäîåìû, äàëåêî íå
âñåãäà ÿâëÿþòñÿ íåèçáåæíûìè ïîòåðÿìè. Ê
ñîæàëåíèþ, âåñüìà ðåäêî ñîäåðæàùèåñÿ â ñòî÷íûõ
âîäàõ ïðîèçâîäñòâåííûå îòõîäû èñïîëüçóþòñÿ â
êà÷åñòâå öåííîãî ïðîìûøëåííîãî ñûðüÿ.  ñâÿçè ñ
ýòèì ïðèõîäèòñÿ ñòðîèòü ñëîæíåéøèå ñîîðóæåíèÿ
äëÿ î÷èñòêè îòêðûòûõ âîäîåìîâ, êîòîðûå
èñïîëüçóþòñÿ êàê ïèòüåâûå.
Íàèáîëåå òÿæåëû ïî ñâîèì ñàíèòàðíûì
ïîñëåäñòâèÿì çàãðÿçíåíèÿ âîäîåìîâ, âîçíèêàþùèå
ïðè ñïóñêå íåî÷èùåííûõ ñòî÷íûõ âîä. Èõ
îáåçâðåæèâàíèå ÿâëÿåòñÿ âàæíåéøåé íå òîëüêî
ãèãèåíè÷åñêîé, íî è íàðîäíîõîçÿéñòâåííîé
ïðîáëåìîé.
1. Çàãðÿçíåíèå ðåê, îçåð, ìîðåé è äàæå îêåàíîâ
ïðîèñõîäèò ñ íàðàñòàþùåé ñêîðîñòüþ. Îñíîâíûìè
èñòî÷íèêàìè çàãðÿçíåíèÿ ïðèðîäíûõ âîä ÿâëÿþòñÿ:
àòìîñôåðíûå âîäû, íåñóùèå ìàññû âûìûâàåìûõ èç
âîçäóõà ïîëëþòàíòîâ (çàãðÿçíèòåëåé)
ïðîìûøëåííîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, à òàêæå ãîðîäñêèå è
ïðîìûøëåííûå ñòî÷íûå âîäû. Ñòî÷íàÿ âîäà — ýòî
âîäà, áûâøàÿ â áûòîâîì, ïðîìûøëåííîì èëè
ñåëüñêîõîçÿéñòâåííîì óïîòðåáëåíèè, à òàêæå
ïðîøåäøàÿ ÷åðåç êàêóþ-ëèáî çàãðÿçíåííóþ
òåððèòîðèþ. Â çàâèñèìîñòè îò óñëîâèé îáðàçîâàíèÿ
ñòî÷íûå âîäû äåëÿòñÿ íà áûòîâûå è
õîçÿéñòâåííî-ôåêàëüíûå (ÁÑÂ), àòìîñôåðíûå (ÀÑÂ) è
ïðîìûøëåííûå (ÏÑÂ). Ïðîìûøëåííûå ñòî÷íûå âîäû
îáðàçóþòñÿ â ñàìûõ ðàçíîîáðàçíûõ îòðàñëÿõ
ïðîèçâîäñòâà. Ïðè÷åì, ñ ðàçâèòèåì ïðîìûøëåííîñòè
è óâåëè÷åíèåì ïîòðåáëåíèÿ âîäû ðàñòåò è
êîëè÷åñòâî æèäêèõ îòõîäîâ. Ñòî÷íûå âîäû îñíîâíûõ
ïðîèçâîäñòâ ã. Òàãàíðîãà (ìåòàëëóðãè÷åñêàÿ
ïðîìûøëåííîñòü, ýíåðãåòè÷åñêîå ìàøèíîñòðîåíèå,
ìîðñêîå ïðèáîðîñòðîåíèå, òÿæåëîå ìàøèíîñòðîåíèå
è äð.) ñîäåðæàò ðàçíîîáðàçíûå çàãðÿçíèòåëè:
íåôòåïðîäóêòû, ÑÏÀÂ, ôåíîëû è äðóãèå
îðãàíè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ, òÿæåëûå ìåòàëëû,
öèàíäû, àììîíèéíûé àçîò, âçâåøåííûå âåùåñòâ. Â
îáùåì æå êëàññèôèêàöèþ õèìè÷åñêèõ çàãðÿçíèòåëåé
ìîæíî ïðîèçâåñòè òàê:
1) áèîëîãè÷åñêè íåñòîéêèå îðãàíè÷åñêèå
ñîåäèíåíèÿ
2) ìàëîòîêñè÷íûå íåîðãàíè÷åñêèå ñîëè
3) íåôòåïðîäóêòû
4) áèîãåííûå ñîåäèíåíèÿ
5) âåùåñòâà ñî ñïåöèôè÷åñêèìè òîêñè÷íûìè
ñâîéñòâàìè, â òîì ÷èñëå òÿæåëûå ìåòàëëû,
áèîëîãè÷åñêè æåñòêèå íåðàçëàãàþùèåñÿ
îðãàíè÷åñêèå ñèíòåòè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ.
2. Êîíå÷íî, åñëè êîëè÷åñòâî ñòî÷íûõ âîä è
ñîäåðæàùèõñÿ â íèõ âðåäíûõ ïðèìåñåé íåâåëèêî,
äëÿ èõ î÷èñòêè âïîëíå äîñòàòî÷íî åñòåñòâåííûõ
ïðîöåññîâ ñåäèìåíòàöèè è áàêòåðèàëüíîãî
îêèñëåíèÿ. Ïðè ñáðîñå æå áîëüøèõ îáúåìîâ ñòî÷íûõ
âîä, êîëè÷åñòâî êîòîðûõ ïðåâûøàåò “ïîðîãîâûé
óðîâåíü” äëÿ äàííîé ýêîñèñòåìû, åñòåñòâåííûå
ïðîöåññû îêàçûâàþòñÿ íå â ñîñòîÿíèè
ðåãóëèðîâàòü ñèñòåìó è ýêîëîãè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà
â òîé èëè èíîé ìåðå íàðóøàåòñÿ â çàâèñèìîñòè
îòíîñèòåëüíîé êîíöåíòðàöèè âåùåñòâ. ×òî
ïðèâîäèò ê ðàçíûì íåæåëàòåëüíûì ïîñëåäñòâèÿì.
Òàê, êîíå÷íîå çàãðÿçíåíèå Ìèðîâîãî îêåàíà,
“ëåãêèõ ïëàíåòû”, íåñîìíåííî ïðèâåäåò ê ãèáåëè
÷åëîâå÷åñòâà. Ïîýòîìó íåîáõîäèìîñòü î÷èñòêè
âîäíîãî áàññåéíà î÷åâèäíà. Íî, ïðåæäå âñåãî, ìû
äîëæíû èçáåæàòü èëè õîòÿ áû ïðèîñòàíîâèòü
òåêóùèå çàãðÿçíåíèÿ. Äëÿ ýòîãî íåîáõîäèìà
î÷èñòêà ñòî÷íûõ âîä îò çàãðÿçíèòåëåé.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî ìåòîäîâ
î÷èñòêè:
1. Ìåõàíè÷åñêèé ìåòîä.
Ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ îòäåëåíèÿ òâåðäûõ
íåðàñòâîðèìûõ ïðèìåñåé. Äëÿ ýòîé öåëè èñïîëüçóþò
ïðîöåæèâàíèå, îòñòàèâàíèå, ôèëüòðàöèþ, óäàëåíèå
âçâåøåííûõ ÷àñòèö ïîä äåéñòâèåì öåíòðîáåæíûõ
ñèë è îòæèìàíèÿ.
2. Õèìè÷åñêèå ìåòîäû.
Èñïîëüçóþòñÿ äëÿ óäàëåíèÿ èç ñòî÷íûõ âîä
ðàñòâîðèìûõ ïðèìåñåé. Ìåòîäû ñâÿçàíû ñ
èñïîëüçîâàíèåì ðåàãåíòîâ, ïðåâðàùàþùèõ âðåäíûå
ïðèìåñè ëèáî â ìàëîòîêñè÷íûå, ëèáî â
ìàëîðàñòâîðèìûå. Ê õèìè÷åñêèì ìåòîäàì îòíîñÿòñÿ
íåéòðàëèçàöèÿ, îêèñëåíèå è âîññòàíîâëåíèå,
óäàëåíèå èîíîâ òÿæåëûõ ìåòàëëîâ.
3. Ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ìåòîäû.
Ñ ïîìîùüþ èõ ïðîèçâîäèòñÿ óäàëåíèå èç ñòî÷íûõ
âîä ñóñïåíäèðîâàííûõ è ýìóëüãèðîâàííûõ
ïðèìåñåé, à òàêæå ðàñòâîðåííûõ îðãàíè÷åñêèõ è
íåîðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ. Îñíîâíûå ñïîñîáû:
êîàãóëÿöèÿ è ôëîêóëÿöèÿ, ôëîòàöèÿ, àäñîðáöèÿ,
èîííûé îáìåí, ýêñòðàêöèÿ, îáðàòíûé îñìîñ è
óëüòðàôèëüòðàöèÿ, äåñîðáöèÿ, äåçîäîðàöèÿ,
äåãàçàöèÿ è ýëåêòðîíèîõèìè÷åñêèå ìåòîäû.
4. Òåðìè÷åñêèé ìåòîä.
Èñïîëüçóåòñÿ äëÿ óäàëåíèÿ èç ñòî÷íûõ âîä
ìèíåðàëüíûõ ñîëåé (îáðàçîâàííûõ Ca, Mg è äðóãèìè
ìåòàëëàìè) è îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ. Ê íèì
îòíîñÿòñÿ: êîíöåíòðèðîâàíèå ñòî÷íûõ âîä ñ
ïîñëå-äóþùèì âûäåëåíèåì ðàñòâîðèìûõ âåùåñòâ,
îêèñëåíèå îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ â ïðèñóòñòâèè
êàòàëèçàòîðîâ ïðè àòìîñôåðíîì èëè ïîâûøåííîì
äàâëåíèè, æèäêîôàçíîå îêèñëåíèå îðãàíè÷åñêèõ
âåùåñòâ è îãíåâîå îáåçâðåæèâàíèå.
5. Áèîõèìè÷åñêèå ìåòîäû.
Ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ î÷èñòêè ñòî÷íûõ âîä îò ìíîãèõ
ðàñòâîðåííûõ îðãàíè÷åñêèõ è íåêîòîðûõ
íåîðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ. Ïðîöåññ î÷èñòêè îñíîâàí
íà ñïîñîáíîñòè ìèêðîîðãàíèçìîâ è íåêîòîðûõ
ðàñòåíèé èñïîëüçîâàòü ýòè âåùåñòâà äëÿ ïèòàíèÿ â
ïðîöåññå æèçíåäåÿòåëüíîñòè — îðãàíè÷åñêèå
âåùåñòâà äëÿ ìèêðîîðãàíèçìîâ ÿâëÿþòñÿ
èñòî÷íèêîì óãëåðîäà. Ðàçëè÷àþò 2 ñòàäèè ïðîöåññà
î÷èñòêè, ïðîòåêàþùèå ñ ðàçëè÷íîé ñêîðîñòüþ:
— àäñîðáöèþ èç ñòî÷íûõ âîä òîíêîäèñïåðñíîé è
ðàñòâîðåííîé ïðèìåñè îðãàíè÷åñêèõ è
íåîðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ ïîâåðõíîñòüþ òåëà
ìèêðîîðãàíèçìîâ
— ðàçðóøåíèå àäñîðáèðîâàííûõ âåùåñòâ âíóòðè
êëåòêè ìèêðîîðãàíèçìîâ ïðè ïðîòåêàþùèõ â íåé
õèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ.
Äëÿ óñòàíîâëåíèÿ âîçìîæíîñòè ïîäà÷è
ïðîìûøëåííûõ ñòî÷íûõ âîä íà áèîõèìè÷åñêèå
ñîîðóæåíèÿ óñòàíàâëèâàþò ìàêñèìàëüíûå
êîíöåíòðàöèè òîêñè÷íûõ âåùåñòâ, êîòîðûå íå
âëèÿþò íà ïðîöåññû áèîõèìè÷åñêîãî îêèñëåíèÿ è íà
ðàáîòó î÷èñòíûõ ñîîðóæåíèé. Ïðè÷åì íåîáõîäèìî,
÷òîáû ñòî÷íûå âîäû íå ñîäåðæàëè ÿäîâèòûõ âåùåñòâ
è ïðèìåñåé ñîëåé òÿæåëûõ ìåòàëëîâ.
Äëÿ íåîðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ, êîòîðûå
ïðàêòè÷åñêè íå ïîääàþòñÿ îêèñëåíèþ, òàêæå
óñòàíàâëèâàþò ìàêñèìàëüíûå êîíöåíòðàöèè, ïðè
ïðåâûøåíèè êîòîðûõ âîäû íåëüçÿ ïîäâåðãàòü
áèîõèìè÷åñêîé î÷èñòêå.
Áèîõèìè÷åñêîå î÷èùåíèå âîçìîæíî êàê â
èñêóññòâåííûõ (àýðîòýíêè, áèîôèëüòðû), òàê è â
åñòåñòâåííûõ (ïîëÿ îðîøåíèÿ, ôèëüòðàöèè,
áèîëîãè÷åñêèå ïðóäû) óñëîâèÿõ.
Èçâåñòíû àýðîáíûå è àíàýðîáíûå ìåòîäû
áèîõèìè÷åñêîé î÷èñòêè ñòî÷íûõ âîä. Àýðîáíûé
ìåòîä îñíîâàí íà èñïîëüçîâàíèè àýðîáíûõ ãðóïï
îðãàíèçìîâ, äëÿ æèçíåäåÿòåëüíîñòè êîòîðûõ
íåîáõîäèì ïîñòîÿííûé ïðèòîê êèñëîðîäà è
òåìïåðàòóðà 20-40 °Ñ. Ïðè èçìåíåíèè êèñëîðîäíîãî è
òåìïåðàòóðíîãî ðåæèìà ñîñòàâ è ÷èñëî
ìèêðîîðãàíèçìîâ ìåíÿþòñÿ. Ïðè àýðîáíîé î÷èñòêå
ìèêðîîðãàíèçìû êóëüòèâèðóþòñÿ â àêòèâíîì èëå
èëè áèîïëåíêå. Àíàýðîáíûå ìåòîäû î÷èñòêè
ïðîòåêàþò áåç äîñòóïà êèñëîðîäà; èõ èñïîëüçóþò
ãëàâíûì îáðàçîì äëÿ îáåçâðåæèâàíèÿ îñàäêîâ.
Àýðîáíûå ïðîöåññû ïðîòåêàþò â àýðîòýíêàõ è
áèîôèëüòðàõ. Àýðîòåíê — ñìåñèòåëü ñ
ðàññðåäîòî÷åííûì âûïóñêîì ñòî÷íûõ âîä;
ðåçåðâóàð, íàïîëíåííûé àêòèâíûì èëîì (àêòèâíûé
èë — êîëëîèäíàÿ ìàññà ìèíåðàëüíîãî è
îðãàíè÷åñêîãî ñîñòàâà, áîãàòàÿ
ìèêðîîðãàíèçìàìè. Àêòèâíûé èë ñîñòîèò èç æèâûõ
îðãàíèçìîâ è òâåðäîãî ñóáñòðàòà. Ñêîïëåíèÿ
áàêòåðèé â àêòèâíîì èëå îêðóæåíû ñëèçèñòûì ñëîåì
(êàïñóëàìè). Òàêèå ñêîïëåíèÿ íàçûâàþòñÿ
çîîãëåÿìè. Áàêòåðèè, ëèøåííûå ñëèçèñòîãî ñëîÿ, ñ
ìåíüøåé ñêîðîñòüþ îêèñëÿþò çàãðÿçíåíèÿ.
Àêòèâíûé èë ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé àìôîòåðíóþ
êîëëîèäíóþ ñèñòåìó, ïðè ðÍ = 4-9 èìåþùóþ
îòðèöàòåëüíûé çàðÿä. Â àêòèâíîì èëå íàõîäÿòñÿ
ìèêðîîðãàíèçìû ðàçëè÷íûõ ãðóïï, èíäèâèäóàëüíûå
äëÿ êàæäîãî òèïà ñòî÷íûõ âîä). Ïðè ïðîõîæäåíèè
ñòî÷íîé æèäêîñòè èç íåå èçâëåêàþòñÿ N èç àììèàêà,
íèòðàòîâ, àìèíîêèñëîò; Ð è Ê èç ìèíåðàëüíûõ ñîëåé
ýòèõ âåùåñòâ. Äëÿ íîðìàëüíîé ðàáîòû àýðîòåíêà
àêòèâíûé èë ïîäâåðãàåòñÿ ïåðèîäè÷åñêîé
ðåãåíåðàöèè.
Áèîôèëüòð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñîîðóæåíèå,
âûëîæåííîå ìåëêèì ñûïó÷èì ìàòåðèàëîì, íà êîòîðîì
ïåðåä ïóñêîì ñòî÷íûõ âîä ñîçäàåòñÿ àêòèâíàÿ
áèîëîãè÷åñêàÿ ïëåíêà, ñîñòîÿùàÿ èç
ìèêðîîðãàíèçìîâ, âîäîðîñëåé, ëè÷èíîê íàñåêîìûõ è
òàê äàëåå., êîòîðûå îáðàçóþò ñëîæíûé áèîöåíîç,
ó÷àñòâóþùèé â ïðîöåññå î÷èñòêè. Áèîïëåíêà ðàñòåò
íà íàïîëíèòåëå áèîôèëüòðà, îíà èìååò âèä
ñëèçèñòûõ îáðàñòàíèé òîëùèíîé 1-3 ìì è áîëåå. Öâåò
åå ìåíÿåòñÿ ñ èçìåíåíèåì ñîñòàâà ñòî÷íûõ âîä îò
ñåðîâàòî-æåëòîãî äî òåìíî-êîðè÷íåâîãî.
Áèîôèëüòðû èìåþò äîâîëüíî áîëüøèå ðàçìåðû.
Îáû÷íî ýòî íàìûâíûå ôèëüòðû, äëÿ êîòîðûõ
íåîáõîäèìî áîëüøîå êîëè÷åñòâî ôèëüòðóåìîãî
âåùåñòâà. Ýôôåêò îäíîãî ôèëüòðà îêîëî 80 %,
ïî-ýòîìó ÷àñòî èñïîëüçóþò ñåðèþ ôèëüòðîâ è
ðåöèðêóëÿöèþ ïîòîêà.
 ôèëüòðû áàêòåðèàëüíîé î÷èñòêè âîçäóõ
ïîäàåòñÿ ñ ïîìîùüþ âåíòèëÿòîðîâ è
ðàñïðåäåëÿåòñÿ ÷åðåç äèôôóçîðû, ñíàáæåííûå
ñòâîðêàìè, èëè ÷åðåç ïîðèñòûå ìåìáðàíû.
Èçáûòî÷íûé îñàäîê óäàëÿåòñÿ ÷åðåç
òåëåñêîïè÷åñêèå èëè àâòîìàòè÷åñêèå çàòâîðû è
âîçâðàùàåòñÿ â ïåðâè÷íûé îòñòîéíèê.
Íî êàê ðåãóëèðóåòñÿ ñêîðîñòü áèîõèìè÷åñêèõ
ðåàêöèé? Ïðè çàäàííîé ñòåïåíè î÷èñòêè îñíîâíûìè
ôàêòîðàìè ÿâëÿþòñÿ êîíöåíòðàöèÿ ïîòîêà,
ñîäåðæàíèå êèñëîðîäà â ñòî÷íîé âîäå, òåìïåðàòóðà
è ðÍ ñðåäû, ñîäåðæàíèå áèîãåííûõ ýëåìåíòîâ, à
òàêæå òÿæåëûõ ìåòàëëîâ è ìèíåðàëüíûõ ñîëåé.
Îñîáåííîñòüþ áèîõèìè÷åñêîé î÷èñòêè â
èñêóññòâåííûõ óñëîâèÿõ ÿâëÿåòñÿ ðåêóïåðàöèÿ
àêòèâíîãî èëà. Ñ÷èòàÿ íà ñóõîå âåùåñòâî, àêòèâíûé
èë ñîäåðæèò 37-52 % áåëêîâ, 20-35 % àìèíîêèñëîò, òàêæå
âèòàìèíû ãðóïïû Â. Îí ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàí äëÿ
êîðìëåíèÿ æèâîòíûõ, ðûá è ïòèö. Óæå ðàçðàáîòàíû
òåõíîëîãè÷åñêèå ñèñòåìû ïîëó÷åíèÿ
áåëêîâî-âèòàìèííîãî êîðìîâîãî ïðîäóêòà
(áåëâèòàìèíà), ïðîèçâîäñòâà ñìåñè êîðìîâûõ
äðîææåé ñ èëîì è ïîëó÷åíèÿ òåõíîëîãè÷åñêîãî
âèòàìèíà Â12 äëÿ êîìáèêîðìîâîé ïðîìûøëåííîñòè;
ïîëó÷åíèÿ áåëêà è àêòèâíîãî óãëÿ.
Òàêèì îáðàçîì, î÷åâèäíî, ÷òî ñïîñîá
áèîõèìè÷åñêîé î÷èñòêè ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ
äðóãèõ öåëåé.
Êàê óæå îòìå÷àëîñü âûøå, ñóùåñòâóåò òàêæå
áèîõèìè÷åñêàÿ î÷èñòêà âîä â åñòåñòâåííûõ
óñëîâèÿõ.  ýòîì ñëó÷àå î÷èñòêà ïðîòåêàåò â ïî÷âå
èëè âîäå ñ ó÷àñòèåì åñòåñòâåííûõ ïðîöåññîâ.
Îñíîâíîå çíà÷åíèå èìååò ïî÷âåííàÿ î÷èñòêà,
êîòîðàÿ çàêëþ÷àåòñÿ â ïîñòåïåííîì ðàçëîæåíèè
îðãàíè÷åñêîãî âåùåñòâà ñòî÷íûõ âîä äî
ïðîñòåéøèõ ìèíåðàëüíûõ ñîåäèíåíèé ïîä äåéñòâèåì
ïî÷âåííûõ ìèêðîîðãàíèçìîâ. Ïî÷âåííûå ñïîñîáû
î÷èñòêè íàèëó÷øèì îáðàçîì çàùèùàþò
ïîâåðõíîñòíûå âîäîåìû îò çàãðÿçíåíèÿ.
Çåìëåäåëü÷åñêèå ïîëÿ îðîøåíèÿ ïðåäñòàâëÿþò
ñîáîé ñïåöèàëüíûå ïëîùàäêè, íà êîòîðûõ
ïðîèñõîäèò î÷èñòêà ñòî÷íûõ âîä, ñîâìåùåííàÿ ñ
âîçäåëûâàíèåì ðàçëè÷íûõ ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûõ
êóëüòóð. Ïðè îòñóòñòâèè ïîñëåäíèõ ýòè ïëîùàäêè
íàçûâàþòñÿ ïîëÿìè ôèëüòðàöèè. Ïî÷âåííûì ìåòîäàì
î÷èñòêè â ïîñëåäíåå âðåìÿ óäåëÿåòñÿ áîëüøîå
âíèìàíèå, òàê êàê âìåñòå ñ î÷èñòêîé âîä
ïðîèñõîäèò è èíòåíñèôèêàöèÿ
ñåëüñêîõîçÿéñòâåííîãî ïðîèçâîäñòâà.
Áèîëîãè÷åñêèå ïðóäû ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ
áèîëîãè÷åñêîé î÷èñòêè è äëÿ äîî÷èñòêè ñòî÷íûõ
âîä â êîìïëåêñå ñ äðóãèìè î÷èñòíûìè
ñîîðóæåíèÿìè. Ïðåäñòàâëÿþò îíè èç ñåáÿ âîäîåìû
ãëóáèíîé 0,5-1,5 ì, êîòîðûå ðàçáèâàþòñÿ íà íåñêîëüêî
ñåêöèé. Â çèìíåå âðåìÿ ïðóäû íå ðàáîòàþò.
Î×ÈÑÒÍÛÅ ÑÎÎÐÓÆÅÍÈß ÃÎÐÎÄÀ ÒÀÃÀÍÐÎÃÀ.
Î÷èñòíûå ñîîðóæåíèÿ ã. Òàãàíðîãà ðàññ÷èòàíû íà
ïåðåðàáîòêó 195 òûñ. êóáîìåòðîâ ñòîêîâ â ñóòêè,
ôàêòè÷åñêè ïîñòóïàåò 100-110 òûñ. êóáîìåòðîâ â
ñóòêè.
Î÷èñòêà âîäû ïðîèñõîäèò â 2 ñòàäèè:
ìåõàíè÷åñêàÿ è áèîëîãè÷åñêàÿ.
1. Ìåõàíè÷åñêàÿ î÷èñòêà:
Ñòîêè ñîáèðàþòñÿ ñ øåñòè ïåðåêà÷èâàþùèõ
êàíàëèçàöèîííûõ ñòàíöèé è ïîñòóïàþò â êîëëåêòîð
äèàìåòðîì 3 ìåòðà. Êîëëåêòîð ïîäõîäèò ê ãëàâíîé
íàñîñíîé ñòàíöèè, êîòîðàÿ ñîñòîèò èç ìàøèííîãî è
ãðàáåëüíîãî îòäåëåíèé. Íà íàñîñíîé ñòàíöèè
ïðîèñõîäèò ãðóáàÿ î÷èñòêà. Ñíà÷àëà ñòîêè
ïîïàäàþò â ãðàáåëüíîå îòäåëåíèå, ãäå íà ðåøåòêàõ
çàäåðæèâàåòñÿ êðóïíûé ìóñîð. Ïðîçîð ðåøåòîê, íà
êîòîðûõ ñîáèðàåòñÿ ìóñîð, — 16 ìì. Ñîáðàííûé ìóñîð
âûâîçèòñÿ íà èëîâûå ïëîùàäêè, ãäå è îñòàåòñÿ.
Çàòåì âîäà ñ ïîìîùüþ íàñîñîâ ïîïàäàåò â ïðèåìíóþ
êàìåðó, è äàëåå ðåæèì ñàìîòå÷íûé. Ýòî
îáåñïå÷èâàåòñÿ áëàãîäàðÿ âûñîòíîé ïîñàäêå
ýëåìåíòîâ î÷èñòíûõ ñîîðóæåíèé. Ïåñîê îñàæäàåòñÿ
â óñòðîéñòâå ïîä íàçâàíèåì ãîðèçîíòàëüíàÿ
ïåñêîëîâêà, êîòîðàÿ ñîñòîèò èç òðåõ êîðèäîðîâ.
Ïðè ïîìîùè ñêðåáêîâîãî ìåõàíèçìà ïåñîê ïîïàäàåò
â ïåñêîâîé ïðèÿìîê, ãèäðîýëåâàòîðîì
ñáðàñûâàåòñÿ â áóíêåðà, îáåçâîæèâàåòñÿ è
âûâîçèòñÿ íà èëîâûå ïëîùàäêè. Âàæíî çàìåòèòü, ÷òî
íà äàííîì ýòàïå îñàæäåíèå îðãàíè÷åñêèõ ïðèìåñåé
íåæåëàòåëüíî, ïîýòîìó âîäà äâèæåòñÿ ñî ñêîðîñòüþ
»0,25 ìì/ñ, äîñòàòî÷íîé äëÿ îñàæäåíèÿ ïåñêà è
ìèíåðàëüíûõ ïðèìåñåé, íî ñëèøêîì áûñòðîé äëÿ
îñàæäåíèÿ îðãàíè÷åñêèõ ïðèìåñåé. Äàëåå âîäà,
î÷èùåííàÿ îò êðóïíîãî ìóñîðà è ïåñêà, ïîïàäàåò â
ðàñïðåäåëèòåëüíóþ ÷àøó ïåðâè÷íûõ îòñòîéíèêîâ.
 ïåðâè÷íûõ îòñòîéíèêàõ äèàìåòðîì 40 ìåòðîâ (3
îòñòîéíèêà ðàáîòàþùèå) íàõîäèòñÿ öåíòðàëüíûé
ñòàêàí äèàìåòðîì 6 ìåòðîâ. Òàêæå â íåì
(îòñòîéíèêå) íàõîäèòñÿ ïîëóïîãðóæíîé
îòðàæàòåëüíûé ùèò, êîòîðûé îáåñïå÷èâàåò î÷åíü
ñïîêîéíîå òå÷åíèå âîäû. Èç ñòàêàíà âîäà ìåäëåííî
äâèæåòñÿ ê ïåðèôåðèéíîìó ñáîðíîìó ëîòêó. Çà
âðåìÿ äâèæåíèÿ ñòîêîâ îò ñòàêàíà äî êðàåâ
âçâåøåííûå ÷àñòèöû è ÷àñòü îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ
îñàæäàþòñÿ íà äíî îòñòîéíèêà. Îñàäîê ñîáèðàåòñÿ
ñ ïîìîùüþ ôåðìû è ðàñïîëîæåííûõ íà íåé ñêðåáêîâ â
öåíòðàëüíûé ïðèÿìîê. Ôåðìà çàïóñêàåòñÿ ïî
ãðàôèêó íåñêîëüêî ðàç â ñóòêè. Âñïëûâøèå íà
ïîâåðõíîñòü îòñòîéíèêà âåùåñòâà ñîáèðàþòñÿ â
æèðîñáîðíèê. Îñàäîê è âñïëûâøèå âåùåñòâà
ïåðåêà÷èâàþòñÿ íà èëîâûå ïëîùàäêè.
Ýôôåêòèâíîñòü ïåðâè÷íûõ îòñòîéíèêîâ 60 % ïî
âçâåøåííûì âåùåñòâàì è 30 % — ïî îðãàíè÷åñêèì.
Îäèí ðàç â 10 äíåé ïðîâîäèòñÿ ïðîâåðêà îñàäêà íà
âëàæíîñòü è çîëüíîñòü. Íà ýòîì ýòàï ìåõàíè÷åñêîé
î÷èñòêè çàêàí÷èâàåòñÿ.
2. Áèîëîãè÷åñêàÿ î÷èñòêà.
Áèîëîãè÷åñêàÿ î÷èñòêà ïðîõîäèò â 2 ýòàïà: â
àýðîòåíêàõ è âòîðè÷íûõ îòñòîéíèêàõ.
Íà÷èíàåòñÿ áèîëîãè÷åñêàÿ î÷èñòêà â àýðîòåíêàõ.
Âñåãî èõ íà î÷èñòíûõ ñîîðóæåíèÿõ 4, íî ðàáîòàþò
ëèøü äâà. Àýðîòåíêè — 4-õ êîðèäîðíûå ñìåñèòåëè ñ
ðàññðåäîòî÷åííûì ââîäîì ñòî÷íîé æèäêîñòè, â
êîòîðûõ âîçìîæíà 25-75 % ðåãåíåðàöèè àêòèâíîãî èëà.
Äëÿ ïîäà÷è âîçäóõà â àýðîòåíêè èñïîëüçóþò
ôèëüòðîñíûå ïëèòû è íà-ñàäêè (èç ïîðèñòîé
êåðàìèêè). Ñ èõ ïîìîùüþ îáåñïå÷èâàåòñÿ:
1) íàñûùåíèå âîçäóõîì, êîòîðûé íåîáõîäèì äëÿ
àýðîáíûõ ìèêðîîðãàíèçìîâ, íàõîäÿùèõñÿ â
àêòèâíîì èëå.
2) ïîïåðå÷íàÿ öèðêóëÿöèÿ â êàæäîì êîðèäîðå
àýðîòåíêîâ, áëàãîäàðÿ êîòîðîé íà ïîâåðõíîñòè íå
îáðàçóåòñÿ êîðî÷êè, çàòðóäíÿþùåé î÷èñòêó.
3) ïîääåðæèâàíèå âñåé ñìåñè âî âçâåøåííîì
ñîñòîÿíèè, ÷òî òîæå íåìàëîâàæíî äëÿ ðåçóëüòàòà
î÷èñòêè.
 àýðîòåíêàõ âîäà ïîñòåïåííî î÷èùàåòñÿ ñ
ïîìîùüþ àêòèâíîãî èëà, òàê êàê ïðèìåñè â âîäå
ÿâëÿþòñÿ ïèùåé äëÿ ýòèõ ìèêðîîðãàíèçìîâ. Ñîñòàâ
àêòèâíîãî èëà ðàçëè÷åí â çàâèñèìîñòè îò ñòîêà,
èìåííî ïîýòîìó ëþáîé àêòèâíûé èë äîëæåí áûòü
àäàïòèðîâàí èìåííî ê äàííûì î÷èñòíûì
ñîîðóæåíèÿì.
Âîäà èç àýðîòåíêîâ ïîïàäàåò â ðàäèàëüíûå
âòîðè÷íûå îòñòîéíèêè, äèàìåòð êîòîðûõ 40 ìåòðîâ.
Èç 6 îòñòîéíèêîâ ðàáîòàþò 3. Âî âòîðè÷íûõ
îòñòîéíèêàõ èñïîëüçóåòñÿ òîò æå ïðèíöèï ðàáîòû,
÷òî è â ïåðâè÷íûõ (ïðîèñõîäèò ðàçäåëåíèå
àêòèâíîãî èëà è î÷èùåííîé âîäû), íî åñòü è
îòëè÷èÿ: ôåðìà âî âòîðè÷íûõ îòñòîéíèêàõ õîäèò ïî
êðóãó íåïðåðûâíî. Âìåñòî ñêðåáêîâ èñïîëüçóþòñÿ
ñîñóíû — ÷òîáû èë íå ïîâðåäèëñÿ. Ñîáðàííûé
ñîñóíàìè àêòèâíûé èë ÷åðåç ýðëèôòû âîçâðàùàåòñÿ
â àýðîòåíê íà ðåãåíåðàöèþ è ïîâòîðíóþ ðàáîòó.
Î÷èùåííàÿ âîäà ïîñòóïàåò â 5-òè ñòóïåí÷àòûé
êàñêàäíûé àýðàòîð. Íà ïåðâîé ñòóïåíè àýðàòîðà
âîäà õëîðèðóåòñÿ (äîçà îñòàòî÷íîãî õëîðà 0,5-1,5
ìã/ë). Ïîêà âîäà ïðîõîäèò ïî àýðàòîðó, îíà
äîïîëíèòåëüíî íàñûùàåòñÿ êèñëîðîäîì.
Ðàñòâîðåííîãî êèñëîðîäà íà ñáðîñå íå ìåíåå 6 ìã/ë.
Äàëåå âîäà ïî 2,5 êèëîìåòðîâîìó ãëóáîêîâîäíîìó
âûïóñêó ïîñòóïàåò â ìîðå. Âûïóñê â âîäîåì
î÷èùåííûõ âîä ðàññðåäîòî÷åííûé.
Íà âñåõ ýòàïàõ î÷èñòêè âåäåòñÿ ñòðîãèé
êîíòðîëü õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà âîäû.  àýðîòåíêàõ
è âî âòîðè÷íûõ îòñòîéíèêàõ ïðîâîäÿò êîíòðîëü
êîëè÷åñòâà ðàñòâîðåííîãî êèñëîðîäà (íå íèæå 2
ìã/ë), âëàæíîñòè èëîâîé ñìåñè, ðàâíîìåðíîñòè åå
ðàñïðåäåëåíèÿ, çîëüíîñòè. Àíàëèçû ïðîâîäÿòñÿ è
îáðàáàòûâàþòñÿ â ëàáîðàòîðèè. Òàê êàê èë
âûðàùèâàåòñÿ èìåííî íà êîíêðåòíûõ î÷èñòíûõ
ñîîðóæåíèÿõ, íà êîòîðûõ îí è áóäåò “ðàáîòàòü”,
òî èë àäàïòèðîâàí ê êîíêðåòíîìó ñòîêó. Èë
ðåàãèðóåò íà ëþáûå èçìåíåíèÿ ñîñòàâà ñòî÷íûõ
âîä. Âèäîâîé ñîñòàâ èëà äåëèòñÿ íà èíäèêàòîðíûå
ãðóïïû, ïî êîòîðûì è ïðîâîäÿòñÿ íàáëþäåíèÿ. Ýòîò
ñïîñîá êîíòðîëÿ áîëåå óäîáåí è áûñòð, ÷åì
õèìè÷åñêèé è íå òðåáóåò ïîñòîÿííûõ çàòðàò íà
ðåàêòèâû.
Õèìè÷åñêîå æå èññëåäîâàíèå âîäû ïðîâîäèòñÿ
ðåãóëÿðíî, à â òåïëûå ïåðèîäû ñîòðóäíèêè
ëàáîðàòîðèé ðàç â ìåñÿö òåñòèðóþò âîäó â ìîðå: â
ìåñòå ñáðîñà î÷èùåííûõ âîä, 500 ì âïðàâî, 500 ì âëåâî
è 500 ì âãëóáü ìîðÿ. Èññëåäóþò âîäó ïî 30 îñíîâíûì
ïîêàçàòåëÿì. Ðåçóëüòàòû ïîêàçàëè, ÷òî
ýôôåêòèâíîñòü î÷èñòíûõ ñîîðóæåíèé ïî ÁÏÊ
(îñíîâíîìó ïàðàìåòðó) — 98 %.
|
