Гігієна ґрунту

Після механічного очищення стічні води поступають на біоло­гічне очищення. Біологічне очищення необхідне для мінералізації розчинених органічних речовин, які залишилися у воді після відсто­ювання. Біологічне очищення стічних вод є природне І штучне. В природних умовах очищення здійснюється на полях фільтрації, по­лях зрошення їв біологічних ставках. Для штучного очищення при­значені спеціальні споруди, в яких відтворюють умови, що спостері­гаються в грунті (біологічні фільтри) або у водоймі (аеротенки).

Для окиснення розчинених органічних речовин вода поступає на один з багатьох існуючих комплексів, одним з .яких є біофільтри. Біофільтри -це резервуари, заповнені твердим матеріалом (шлаком, щебенем, гравієм), через який фільтрується стічна вода (рис. 5.6). Для підвищення ступеня аерації в бокових стінках знизу роблять повітропроникні канали. На дренажне дно насипають знизу шар грубого гравію або шлаку, потім шар гравію або шлаку меншого розміру і зверху - шар дрібного гравію. За допомогою спеціальних пристосувань (спринклерів) стічна вода розбризкується по всій по­верхні біофільтра. Під впливом кисню повітря, що проходить через завантажувальний матеріал, відбувається окиснення розчинених у воді органічних речовин. Через деякий час на поверхні фільтруючо­го матеріалу утворюється біологічна плівка. Вона в значній кількості затримує органічні речовини, мікроорганізми-пожирачі (інфузорії, джгутикові та ін.), які майже повністю звільняють воду від Інших мікроорганізмів, у тому числі й патогенних. З біологічних фільтрів вода поступає у вторинні відстійники. Після очистки вода стає про­зорою, майже без запаху І органічних речовин.

Більш ефективним, ніж біофільтр, є аерофільтр. Він має більшу висоту фільтруючого шару і пристрій для підсилення вентиляції фільтра. Стічна вода надходить зверху, а повітря подається знизу. Таке збагачення киснем прискорює процес окиснення і дозволяє пропускати більший об'єм води порівняно з біофільтром.

Рис. 5.6. Біологічний фільтр:

1 - дозуючий бак; 2 - сифон; 3 - спрІнклери (розбризкуючі); 4 - магістральна труба; 5 - розподільні труби; б - дренаж із плиток; 7 - повітряні канали для дренажу; 8 - завантаження фільтра (шлак діаметром 10-20,20-40, 50-70 мм); 9 -канал для відведення очищеної води.

Аеротенк являє собою довгий залізобетонний резервуар гли­биною 3-6 м, без завантажувального матеріалу. Тут окиснення орга­нічних речовин відбувається у водному середовищі за участю ак­тивного мулу, заселеного великою кількістю мікроорганізмів-міне-ралізаторів. Вони відіграють головну роль в окисненні органічних речовин. В аеротенк по повітропроводах, розташованих у нижній частині резервуара, за допомогою компресорів під тиском подають повітря, яке крізь пористі пластинки надходить у воду. Пройшовши аеротенк, органічні речовини окиснюються, а стічна вода направ­ляється у вторинний відстійник для вилучення активного мулу, який повторно використовується в аеротенках.

Після цього вода набуває високої прозорості, але містить ще велику кількість мікроорганізмів. Знезаражування води проводиться шляхом хлорування газоподібним хлором, або хлорним вапном. Очи­щена і знезаражена вода перед спуском у відриті водойми поступає у біологічні ставки, де звільняється від хлору і насичується киснем.

Стічні води можна очищувати також природним шляхом на полях фільтрації і полях зрошування.

Поля фільтрації являють собою земельні ділянки, огороджені земляним валом, розподілені на окремі грядки типу городніх. Стічна вода по трубах надходить до найвищої точки полів фільтрації, а звідти самопливом поступає у спеціальну мережу розподільних ка­налів і розливається по окремих картах. Зрошення ведеться або суцільним заливом, або по борознах. Процеси біохімічного окис­нення органічних речовин, що є у стічних водах, проходять у верх­ньому шарі грунту. Стічна вода, фільтруючись крізь грунт, звільняєть­ся від завислих речовин, котрі завдяки кисню, що є у порах грунту, окиснюються і мінералізуються. Тут також затримується більшість мікроорганізмів, яєць гельмінтів.

Профільтровану через грунт воду збирають у дренажну мережу відкритого або закритого типу. Відкритий дренаж (канави) проходить по периметру ділянок і має схил у бік головної дренажної канави, котра виводить очищену воду у водойму. Закритий дренаж закладають на глибині 0,75-1,0 м з глиняних труб з проміжками між ними для надходження дренажної води. Ці труби з'єднують з головним дренаж­ним колектором, по якому вода відводиться за межі полів фільтрації.

На полях зрошення так само, як і на полях фільтрації прово­диться очистка стічних вод. Але на відміну від останніх поля зро­шення використовуються одночасно і для вирощування сільсько­господарських культур (технічних, зернових, кормових). Сюди вода надходить після механічного очищення І використовується для по­ливу. Після біологічного очищення через грунт вода збирається в дренажну систему, надходить в біологічні ставки чи у водойму,

Очистка промислових стічних вод здійснюється різними способами. З допомогою відстійників, пісковловлювачів, жировлов-лювачІв, нафтопасток вилучаються плаваючі і осаджуються завислі частинки. Відстоювання стоків, при необхідності, здійснюється із застосуванням коагулянтів-сульфату алюмінію, сульфату заліза та ін. На 20-30 % прискорюють осаджування, порівняно з коагулянта­ми, флокулянти, наприклад, поліакриламід. При цьому пластівці гідроксидів збільшуються.

Для вилучення із стічних вод деяких цінних для народного господарства речовин застосовують екстракцію, іонний обмін та Інші методи. При екстракції речовини, які містяться в стічній воді (фенол та їн.), переходять в екстрагент-чотирьоххлористий вуглець, хлороформ, бензол тощо, а потім вилучаються з нього. Екстрагент -нерозчинна у воді рідина, яка для очищення стічних вод може вико­ристовуватися повторно.

Іонообмінне очищення стічних вод в значній мірі звільняє воду від токсичних речовин і дозволяє повертати у виробництво такі цінні речовини, як нікель, цинк, мідь, феноли та ін. Ці способи основані на застосуванні синтетичних іонообмінних смол (карбок­сильних, фенольних), які мають здатність обмінювати Іони водню на катіони кольорових І важких металів. Відпрацьовані зерна смоли підлягають регенерації і повторному використанню.

Кислі стічні води на спеціальних спорудах обробляються вап­ном або нейтралізуються за допомогою фільтрації крізь магнезит, доломіт, вапняк. Для ліквідації органічних речовин промислові стічні води піддаються біохімічному очищенню.

Оборотне водопостачання. Щоб зменшити кількість техніч­ної води, яка повертається у водойми у вигляді стічної і містить різні шкідливі речовини, потенційно небезпечні для здоров'я людей, виникла необхідність у доочищенні стічних вод і їх повторному вико­ристанні, а також утворенні безстічних підприємств і технологій.