Ступени очистки

Системы канализации можно разделить на два типа. Один тип - раздельная канализация - предусматривает особую систему для сбора и отвода поверхностных вод - дождя, паводка, просачивающейся грунтовой воды. Для сточных вод устроена другая система. Каждая система впадает в свои сооружения для очистки либо, если сброс идет без очистки, в свой водоем. Но чаще всего применяется второй, смешанный тип: и сточные воды, и воду с улиц и дорог собирают в общую канализационную сеть. При сильных дождях количество собирающейся с улиц воды может в 300 раз превышать объем сточных вод, поэтому приходится предусматривать ливнеотводы, предотвращающие переполнение канализационной сети.

Вода, собираемая с улиц и из канав, иногда оказывается не чище сточных вод. Поэтому бывают нужны отстойники для дождевой воды, соединенные с ливнеотводами, где оседают грязь и ил. Затем вода поступает на очистку. Сначала она подвергается так называемой механической очистке, где задерживается 20-30% загрязнений. Затем идет система биологической очистки.

Как правило, в биологической очистке используется так называемый активный ил. В специальных бассейнах на органических веществах, еще остающихся в воде, прошедшей отстойники, размножаются бактерии и другие микроскопические организмы. За несколько часов эти микроорганизмы превращают органические соединения в ил, способный осесть. В одном литре очищаемой воды содержится около 100 млн. микроорганизмов. Идет интенсивный процесс разложения, схожий с тем, который проходит при самоочищении в естественных водоемах. Чтобы разложение шло быстрее,необходимы большие объемы кислорода. Поэтому очищаемую воду продувают воздухом, она перемешивается винтами или дисками, при вращении вносящими в воду кислород. После этого в отстойниках активный ил, состоящий из микроорганизмов, в основном оседает на дно, а чистая вода выпускается в водоем.

За сутки в очистных сооружениях выпадает столько литров отходов - ила, сколько жителей пользуется этими сооружениями (в среднем каждый житель дает 1 л). Выпавший осадок собирают и выдерживают в закрытых башнях наподобие силосных, где он перегнивает (в условиях отсутствия воздуха); после этого из него легче удалить воду, а кроме того, он утрачивает неприятный запах. Раньше перегнивший осадок высушивали на воздухе, пока он не превращался в подобие кирпичей. Сейчас его либо прямо в жидком виде отправляют на поля в качестве удобрения, либо направляют под пресс или в центрифуги, чтобы выжать из него влагу. Отжатый таким образом осадок сточных вод свозят на свалку или компостируют вместе с мусором и другими отходами.

Ценность осадочного ила как удобрения бывает различной. Если в канализацию попадают отходы металлургических предприятий, то осадок может содержать тяжелые металлы в количествах, которые не позволяют его использовать на удобрения.

Хотя на достаточно крупных механическо-биологических очистных установках можно довести сточную воду до чистоты, позволяющей жить рыбе, в воде остается около 10% загрязнений и вредных веществ.

Их все еще в 10-20 раз больше, чем в водах природных водоемов. Такой очистки недостаточно для поддержания приемлемого качества воды в плотно населенных промышленных районах, а также там, где естественные водоемы особо чувствительны к загрязнениям. Там, где остатки загрязнений в сточных водах, прошедших очистные сооружения, слишком опасны для природы и человека, а процессы самоочищения в водоемах, куда эти воды сливают, не могут справиться с загрязнениями, приходится применять еще одну стадию - третью ступень очистки.

Эта ступень, химическая очистка, имеет целью прежде всего удалить из воды растворенные соединения фосфора, стимулирующие размножение водорослей. Такая очистка особенно важна, если очищенные воды должны сбрасываться в стоячий водоем (в озеро). К воде подмешивают особые химикаты, которые вызывают выпадение всех растворенных веществ, в том числе фосфатов, в осадок. В воде образуются хлопья, опускающиеся на дно и по пути захватывающие с собой всякую взвесь, которая еще осталась. Фильтрация вод, прошедших биологическую очистку, через тонкий фильтр, например слой песка, также помогает снизить количество остаточных органических и неорганических загрязнений.