Загрязнители воды и способы очистки

Загрязнение воды подразделяют на физическое, химическое, биологическое и тепловое

Физическое загрязнение возникает вследствие увеличения в воде нерастворимых примесей - песка, глины, ила за счет смыва дождевыми водами с распаханных участков (полей), поступления суспензий из действующих предприятий горнодобывающей промышленности, пыли, переносится ветром в сухую погоду и т.п. Твердые частицы снижают прозрачность воды, подавляя развитие водных растений, забивают жабры рыб и других водных животных, ухудшая вкусовые качества воды, а то и делают ее вообще непригодной для потребления.

Химическое загрязнение воды происходит за счет поступления в водоемы со сточными водами различных вредных примесей неорганического (кислоты, щелочи, минеральные соли) и органического происхождения (нефть и нефтепродукты, моющие средства, пестициды и т.п.) Вредное воздействие токсичных веществ, попадает в водоемы, усиливается за счет так называемого кумулятивного эффекта, заключается в прогрессирующем увеличении содержания химических соединений в каждой последовательной звене пищевой цепочки. Так, в фитопланктоне содержание вредного соединения оказывается вдесятеро выше, чем у воде, в зоопланктоне (личинки, мелкие рачки и т.п.) - еще в десять пятеро, в рыбе, которая питается зоопланктоном, - еще десять раз А в организме хищных рыб (таких как щука или судак) концентрация яда увеличивается еще десять раз и, следовательно, будет в десять тысяч раз выше, чем в воде.

Особого вреда водоемам наносят нефть и нефтепродукты, которые образуют на поверхности пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой и снижает содержание кислорода в воде, 1 т нефти способна расплыться на 12 км² поверхности воды. Оседая на дно, сгустки мазута убивают донные микроорганизмы, участвующие в самоочищении воды

Основными загрязнителями воды являются химические, нефтеперерабатывающие и целлюлозно-бумажные заводы, крупные животноводческие комплексы, горнорудная промышленность последнее время особое место среди загрязнителей воды занимают синтетические моющие средства. Эти вещества чрезвычайно устойчивы, сохраняются в воде годами Большинство из них содержит фосфор, что способствует бурному размножению в воде сине-зеленых водорослей и "цветению" водоемов, которое сопровождается резким снижением в воде содержания кислорода, "Замора" рыбы, гибелью других водных животных

Биологическое загрязнение водоемов заключается в поступлении в них со встречными водами различных микроорганизмов (бактерий, вирусов), спор грибков, яиц червей и т д, многие из которых являются болезнетворными для людей, животных и растений Среди биологических загрязнителей первое место занимают коммунально-бытовые стоки (особенно, если они неочищенные или очищенные недостаточно), а также стоки предприятий сахарных заводов, мясо комбинатов, заводов, обрабатывают кожу, деревообрабатывающих комбинатов

Типы загрязнений и очистка воды

Значение чистой воды для человека трудно переоценить. К сожалению, вода практически никогда не бывает чистой, то есть всегда содержит какие-то примеси и растворенные вещества. Она растворяет в себе огромное количество химических веществ, как органических, так и неорганических. Некоторые из них сами по себе возможно и не очень вредны для организма, но становятся вредными при контакте с другими. Другие же полезны, но сочетания могут приносить вред, в целом не сравнимый с пользой. Другая разновидность примесей - микроорганизмы, которые вызывают массу заболеваний: бактерии, вирусы, грибы, простейшие и т.д. Известно, что поступление в организм с питьевой водой веществ, в концентрациях выше предельно-допустимых, может вызвать необратимые изменения в работе важнейших систем жизнедеятельности человека.

Существуют различные методы очистки воды для приведения ее к норме. Рассмотрим наиболее распространенные из них:

Предварительная очистка воды

Если в качестве источника водоснабжения для приготовления питьевой воды используются поверхностные и подземные воды, требуется проведение тщательной предварительной очистки, которая включает в себя:

• первичное отстаивание с применением или без применения реагентов, в зависимости от состава исходной воды.

• коагуляция (т.е. введение в обрабатываемую воду солей алюминия, железа или полиэлектролитов), для укрупнения взвешенных и коллоидных частиц и перевода их в фильтруемую форму.

• механическая очистка воды с помощью фильтрования. Очистка воды с помощью фильтрования применяется для самых различных целей. Для очистки воды, подаваемой из общественных водопроводных сетей, как правило, применяется тонкое фильтрование с использованием:

- фильтров обратной промывки (данный тип фильтров представляет собой сетчатые фильтры, очистка в которых происходит посредством осаждения механических загрязнений на сетке фильтра и при обратной промывке водой смываются в дренаж)

- или патронных фильтров (данный тип фильтров представляет собой колбу со сменным фильтрующим элементом – патроном (картриджем), по истечении срока службы которого, производится замена на новый фильтрующий элемент).

Очистка воды от железа

Решение проблемы очистки воды от железа представляется довольно сложной и комплексной задачей, в связи с этим вряд ли возможно установить какие-либо универсальные правила очистки.

Наиболее часто используемыми методами при очистке воды от железа являются:

• аэрация, т. е. Нагнетание воздуха и интенсивный процесс окисления в емкости. Расход воздуха для насыщения воды кислородом составляет около 30 л/м³.

• обработка воды сильными окислителями – озон, хлор, гипохлорит натрия, перманганат калия.

• фильтрование через модифицированную загрузку (пропускание воды через материалы для удаления железа, которые осуществляют не только очистку воды от окисленного железа (осадка), но и от растворенного железа с помощью химического взаимодействия).

Очистка воды обеззараживанием

Обеззараживание питьевой воды имеет важное значение в общем цикле очистки воды и почти повсеместное применение, так как это последний барьер на пути передачи связанных с водой бактериальных и вирусных болезней. Обеззараживание воды является заключительным этапом подготовки воды питьевой кондиции. Использование для питья подземной и поверхностной воды в большинстве случаев невозможно без обеззараживания.

Обычными методами обеззараживания при очистке воды являются:

• хлорирование путем добавления хлора, диоксида хлора, гипохлорита натрия или кальция;

• озонирование воды;

• ультрафиолетовое облучение.

Очистка воды на активированном угле

Очистка воды на активированном угле чаще всего применяется на одной из последних ступеней очистки и является одним из классических способов получения питьевой воды. Такую дополнительную очистку воды необходимо в тех случаях, когда требуется устранить незначительные нарушения показателей цветности, вкуса и запаха воды. Активные угли также используются для очистки муниципальной водопроводной воды от хлора и хлорсодержащих соединений.