Методы биологической очистки сточных вод позволяют осуществить превращение органических загрязнений в безвредные продукты окисления - H2O, CO2, NO3-, SO42- и др. Процесс биохимического разрушения органических загрязнений в очистных сооружениях происходит под воздействием комплекса бактерий и простейших микроорганизмов, развивающихся в данном сооружении, а так же способствующих умягчению воды.
Методы биологической очистки воды подразумевают глубокое знание физиологических процессов и биохимических особенностей простейших, составляющих часть активного ила.
Дело в том, что методы биологической очистки подразумевают строгий контроль за температурой подающихся сточных вод, их кислотностью и щелочностью, концентрацией различных вредных веществ. Нередко в ходе практического применения методов биологической очистки сточных вод микроорганизмы гибли в результате превышения предельно допустимых концентраций вредных веществ в очищаемой воде. Поэтому в наши дни в ходе биологических методов очистки сточных вод используется разбавление очищаемой воды чистой водой для достижения оптимальных концентраций вредных веществ.
Выбор технологической системы очистки сточных вод.
Выбор оптимальных технологических схем очистки воды - достаточно сложная задача, что обусловлено преимущественным многообразием находящихся в воде примесей и высоким требованиями, предъявленными к качеству очистки воды. При выборе способа очистки примесей учитывают не только их состав в сточных водах, но и требования, которым должны удовлетворять очищенные воды: при сбросе в водоем - ПДС (предельно допустимые сбросы) и ПДК (предельно допустимые концентрации веществ) , а при использовании очищенных сточных вод в производстве - те требования, которые необходимы для осуществления конкретных технологических процессов.
Для приготовления из сточных вод технической воды или обеспечения условий сброса очищенных сточных вод водоемов большое значение имеет технико-экономическая оценка способов подготовки воды. Экономическое преимущество имеют, как правило, замкнутые системы водоиспользования [1-3]. Однако процесс замены современных производств безотходными, в том числе и с полностью замкнутой системой водоиспользования, достаточно длительный. Поэтому часть очищенных сточных вод сбрасывают в водоемы. В этих случаях необходимо соблюдать установленные нормативы для относительной концентрации вредных веществ в очищенных сточных водах.
Применяемые схемы очистки должны обеспечивать максимальное использование очищенных вод в основных технологических процессах и минимальный их сброс в открытые водоемы. При широком внедрении оборотных систем имеются дополнительные резервы по сокращению расхода свежей воды и уменьшению сброса в открытые водоемы. При широком внедрении оборотных систем имеются дополнительные резервы по сокращению расхода свежей воды и уменьшению сброса сточных вод в водоемы (совершенствование технологических процессов, повышение эффективности очистки сточных вод) . Сточные воды являются чистыми, если их отведение в водные объекты не приводит к нарушению норм качества воды в контролируемом створе или пункте водоиспользования.
Степень очистки сточных вод при сбросе их в водоемы определяется нормативами качества воды водоема в расчетном створе и в большой степени зависит от фоновых загрязнений. Для снижения концентраций вредных примесей, присутствующих в сточных водах, до требуемых величин необходима достаточно глубокая очистка. Поэтому важное значение имеет надежный контроль степени очистки сточных вод, так как с ужесточением требований к качеству очищенных вод значение ПДК большинства вредных веществ снижается и, следовательно, возрастают трудности их определения [4]. Кроме того, контроль усложняется при определении концентраций вредных веществ в сильно разбавленных сточных водах.
Миру нужна устойчивая практика управления водными ресурсами, однако мыеще недостаточно быстрыми темпами движемся в правильном направлении.Китайская пословица гласит: "Если мы не изменим курс, то можем прийти туда,куда направляемся". Если не изменить направление движения, многие районыбудут по-прежнему испытывать нехватку воды, многие люди будут по-прежнемустрадать, будут продолжаться конфликты из-за воды и новые площади ценныхсильно увлажненных земель будут уничтожены. Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рациональногоиспользования для нужд народного хозяйства - одна из наиболее важныхпроблем, требующих безотлагательного решения. В России широкоосуществляются мероприятия по охране окружающей среды, в частности поочистке производственных сточных вод. Темпы развития индустрии сегодня настолько высоки, что одноразовоеиспользование для производственных нужд запасов пресной воды – недопустимаяроскошь. Поэтому ученые заняты разработкой новых бессточных технологий, чтопрактически полностью решит проблему защиты водоемов от загрязнения. Однакоразработка и внедрение безотходных технологий потребует определенноговремени, до реального перехода всех производственных процессов набезотходную технологию еще далеко. Чтобы всемерно ускорить создание ивнедрение в народнохозяйственную практику принципов и элементов безотходнойтехнологии будущего, необходимо решить проблему замкнутого циклаводоснабжения промышленных предприятий. Замкнутые циклы промышленноговодоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасываемыесточные воды в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать дляпополнения безвозвратных потерь. В химической промышленности намечено более широкое внедрениемалоотходных и безотходных технологических процессов, дающих наибольшийэкологический эффект. Большое внимание уделяется повышению эффективностиочистки производственных сточных вод. Значительно уменьшить загрязненность воды, сбрасываемой предприятием,можно путем выделения из сточных вод ценных примесей, сложность решенияэтих задач на предприятиях химической промышленности состоит в многообразиитехнологических процессов и получаемых продуктов. Следует отметить также,что основное количество воды в отрасли расходуется на охлаждение. Переходот водяного охлаждения к воздушному позволит сократить на 70-90 % расходыводы в разных отраслях промышленности. В этой связи крайне важнымиявляются разработка и внедрение новейшего оборудования, использующегоминимальное количество воды для охлаждения. Существенное влияние на повышение водооборота может оказать внедрениевысокоэффективных методов очистки сточных вод, в частности физико-химических, из которых одним из наиболее эффективных является применениереагентов. Использование реагентного метода очистки производственныхсточных вод не зависит от токсичности присутствующих примесей, что посравнению со способом биохимической очистки имеет существенное значение.Более широкое внедрение этого метода как в сочетании с биохимическойочисткой, так и отдельно, может в определенной степени решить ряд задач,связанных с очисткой производственных сточных вод. В ближайшей перспективе намечается внедрение мембранных методов дляочистки сточных вод. На реализацию комплекса мер по охране водных ресурсов от загрязнения иистощения во всех развитых странах выделяются ассигнования, достигающие 2-4% национального дохода ориентировочно, на примере США, относительныезатраты составляют (в %) : охрана атмосферы 35,2 % , охрана водоемов -48,0, ликвидация твердых отходов - 15,0, снижение шума -0,7, прочие 1,1.Как видно из примера, большая часть затрат - затраты на охрану водоемов,Расходы, связанные с получением коагулянтов и флокулянтов, частично могутбыть снижены за счет более широкого использования для этих целей отходовпроизводства различных отраслей промышленности, а также осадков,образующихся при очистке сточных вод, в особенности избыточного активногоила, который можно использовать в качестве флокулянта, точнеебиофлокулянта. Таким образом, охрана и рациональное использование водных ресурсов - этоодно из звеньев комплексной мировой проблемы охраны природы.