Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию - Фелленберг Г.
ISBN 5-03-002857-9
Скачать (прямая ссылка):
Море Пруд Река
Окислительная траншея «Оздоровительный» бассейн Оросительная установка
128
3. Загрязнение грунтовых, речных и морских вод
ную установку, то воду пропускают второй раз или используют другие биологические методы. При сравнении с другими методами очистки воды от загрязнений (табл. 3.4) видно преимущество во времени биологических очистительных установок. При этом сравнении предусматривается понижение БПК5 на 90%.
Биологически очищенные воды либо поступают в отстойники, либо направляются в рыборазводные пруды, в которых происходит дальнейшая очистка, состоящая прежде всего в том, что растения усваивают выделенные минеральные вещества и в спокойной воде на дно оседают отмершие микроорганизмы. В покрытой ряской воде допускается интенсивное рыбоводство (табл. 3.2), если отсутствуют токсичные вещества.
Ил, образующийся при каждой биологической очистке, может подвергаться различным методам дальнейшей переработки. Раньше его помещали на осушительные грядки, где он терял воду и превращался в крошку. Этот субстрат, как и необработанный жидкий ил после очистки воды, используется для улучшения качества почвы в виноградарстве и садоводстве. Однако от такого применения, несмотря на положительные качества ила, рекомендуют воздерживаться, так как выяснено, что полученный ил содержит не только тяжелые металлы, но и следы диоксинов. Происхождение диоксинов в бытовом иле неясно. Возможно, многие используемые в быту химикаты содержат следы этих веществ, которые благодаря своей устойчивости сохранились и накопились в иле после очистки воды. Наконец, ил часто содержит остатки тензидов, которые растворяют в воде ядовитые вещества из почвы и вместе с ними проникают в грунтовые воды. Таким образом, длительное использование ила очистных сооружений приведет к заражению как почвы, так и воды. Поэтому рекомендуется сжигать ил после предварительного высушивания. Необходимо все же отметить, что действие на окружающую среду газов, образующихся при сгорании ила, изучено недостаточно, и, таким образом, метод сжига- . ния нельзя считать лучшим решением вопроса.
Другая возможность дальнейшего использования ила заключается в сбраживании таких медленно разлагающихся органических соединений, как целлюлоза, хемицеллюлоза и другие макромолекулы в специальных башнях без доступа воздуха. Получающийся при гниении биогаз содержит около 60—70% метана, который после удаления аммиака и сероводорода может быть использован для отопления и выработки электроэнергии. Сбраживающие микроорганизмы чувствительны к действию тяжелых металлов, поэ
3.4. Методы очистки воды
129
тому в данном методе следует применять ил только с небольшим содержанием последних.
Вода, прошедшая биологическую очистку, содержит наряду с остатками органических веществ нитраты и фосфаты, которые частично выделяются при биологическом распаде органических соединений. Эти продукты необходимо удалять, так как они активизируют разрастание растительности в очистных сооружениях. Поэтому методы удаления фосфатов и нитратов будут рассматриваться в следующем разделе, как и способы очистки промышленных сточных вод от веществ, не разрушенных биологическими методами.
3.4.2. Специальные методы очистки сточных вод
Нитраты можно перевести в свободный азот под действием денитрифицирующих бактерий. В установках с применением биологической очистки часть азота, первоначально находившегося в органических соединениях, отделяется в виде NH4+, таким образом, вода на выходе из очистителя должна быть хорошо насыщена воздухом, чтобы с помощью нитрифицирующих бактерий перевести NH4+ в NOi". В заключение должны быть созданы строго анаэробные условия для превращения с помощью денитрифицирующих бактерий нитратов в элементный азот (уравнение 2.22).
Для небольших очистных установок предложен экономичный метод, при котором очистные емкости располагают таким образом, что аэробная зона чередуется с анаэробной. Это позволяет чередовать нитрификацию и денитрификадию.
При удалении фосфатов нужно учитывать как полифосфаты из моющих средств, так и ортофосфаты, которые выделяются из органических соединений при микробиологической очистке. Длительный метод очистки, но дающий очень чистый фосфат, осуществляется с помощью бактерий: при строго аэробных условиях они потребляют избыток фосфата, который накапливается в клетках в неорганической форме; микроорганизмы затем отделяют центрифугированием и переносят в анаэробные условия, где фосфаты вновь осаждаются в очень чистой форме.
Весьма практичными оказались методы осаждения с использованием FeCb, FeSO4, A12(S04)3 и Ca(OH)2. Однако соли алюминия из-за возможности появления в воде токсичного иона алюминия лучше заменять солями железа и кальция:
Fe3+ +PO3T- FePO4 (3.20)
130
3. Загрязнение грунтовых, речных и морских вод
При установлении pH среды больше 5 с помощью известкового молока при избытке солей железа образуется гелеобразный осадок гидроксида железа(Ш). Этот объемистый гель адсорбирует FePO4, а также находящиеся в растворе полифосфаты и таким образом содействуют выделению из сточных вод фосфатов различного вида. Фосфаты выпадают также с известковым молоком при pH > 7 в виде хлопьевидного осадка, по составу близкого к апатитам*.
