تدخل مياه الصرف المنزلية والصناعية عاجلاً أم آجلاً في الأنهار والبحيرات ، مما يتسبب في موت الكائنات الحية ، فضلاً عن البكتيريا التي تستخدم المخلفات العضوية. هذه المشكلة ذات صلة بمقياس الأرض. تحتوي رقعة نفايات المحيط الهادئ سيئة السمعة على أكثر من 350 مليون طن من الحطام - البلاستيك والراتنج والزجاج - التي وصلت إلى هناك جنبًا إلى جنب مع التيارات القادمة من الشواطئ المأهولة. إنه ينمو باستمرار ويشكل تهديدًا للحياة البحرية بأكملها.
إلحاح المشكلة
يعتمد مستوى معالجة مياه الصرف الصحي على جودة المعدات التي تقوم بتصفية وتعقيم السوائل بشكل كبير ، وإعادتها إلى المسطحات المائية أو العودة إلى نظام إمدادات المياه في المدينة.
النفايات الصناعية هي أيضا خطرة. وتشمل هذه:
- مياه الصرف الصحي المشبعة بالسموم من الشركات ؛
- الجريان السطحي من الأعمال الزراعية التي تحتوي على الفوسفات والنترات والمعادن الأخرى ؛
- مياه الصرف مع النفايات غير العضوية - الرمل وجزيئات التربة والأملاح المعدنية الثقيلة.
يتم تقسيم السوائل الصناعية بشكل تقليدي:
- حسب درجة التأثيرات السامة ؛
- تركيز المواد الخطرة
- حموضة؛
- تكوين.
تنقسم المواد إلى محافظة وغير محافظة. الأول لا يتفاعل مع المكونات الأخرى ، ولا يشكل روابط كيميائية جديدة. يصعب إزالتها - وهي أملاح المعادن الثقيلة والعناصر المشعة والفينولات ومبيدات الآفات. هذه المواد عمليا لا تتحلل. يمكن ، بمرور الوقت ، معالجة المكونات غير المحافظة للمياه القذرة بطريقة بيولوجية - البكتيريا اللاهوائية - وهي بقايا عضوية.
هناك طرق عديدة لمعالجة مياه الصرف الصحي. اعتمادًا على ما يجب إزالته من الماء ، يتم استخدام تقنيات معينة. على سبيل المثال ، لتطهير نظام الصرف الصحي المنزلي ، يكفي بناء خزان من غرفتين وبدء الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية. في هذه الحالة ، يتم تنقية الماء بنسبة 70٪ ويذهب إلى الأرض ، حيث تستمر عملية ترسيب الجسيمات العالقة والمواد العضوية.
خطوات التنظيف
- ميكانيكي. في هذه المرحلة ، يحدث فصل البقايا غير القابلة للذوبان والجزيئات الصلبة. يتم استخدام العديد من الشبكات والغرابيل والمرشحات ومصائد الرمل ومصائد الشحوم. يبلغ عرض الفتحات في الشبكة 1.5 سم بحد أقصى ، كما أن المعالجة الميكانيكية لمياه الصرف الصحي لها عدة مراحل. بعد الشبكة ، تدخل النفايات السائلة إلى مصيدة الرمال ، حيث تترسب الجزيئات الصلبة الدقيقة ، خاصة الرمل. المرحلة التالية هي مصيدة الشحوم. الدهون أخف من الماء ، لذلك تتجمع على السطح ، حيث تدخل إلى خزان خاص وتتم إزالتها.
- يتضمن النوع البيولوجي للتنظيف استخدام العديد من الكائنات الحية الدقيقة ، ديدان الأرض. إنهم قادرون على التخلص من المواد العضوية القابلة للذوبان وتحويلها إلى مادة غير ضارة. يتم استخدام البكتيريا الهوائية واللاهوائية.يعمل البعض في وجود الأكسجين ، والبعض الآخر لا يحتاج إليه. أثناء التخمير اللاهوائي ، يتم إطلاق الميثان - وهو غاز قابل للاشتعال ، والذي ، بعد الحصول عليه في مفاعل حيوي ، يتم تنقيته واستخدامه لتلبية الاحتياجات المنزلية أو الصناعية.
- المرحلة الفيزيائية والكيميائية. هنا ، تتم إزالة الجسيمات العالقة ، بشكل أساسي عن طريق لصقها في الجسيمات الأكبر - التخثر. هناك العديد من الطرق - التعويم ، والطرد المركزي ، والتبخير ، والمواد الماصة ، والتهوية (الأكسدة) وغيرها. تسمح الطرق الفيزيائية والكيميائية لمعالجة مياه الصرف بإزالة جميع المواد القابلة للذوبان والمشتتة بدقة من السائل. ونتيجة لذلك ، يتم الحصول على المياه الصناعية الجاهزة لإرسالها إلى الخزانات. لا ينصح بشرب هذا السائل.
- التطهير هو الخطوة الأخيرة. الطرق الأكثر شيوعًا هي الإشعاع فوق البنفسجي والأوزون والكلور.
طريقة التطهير الرئيسية في روسيا هي التعرض للكلور لمدة 30 دقيقة. في أوروبا ، تم حظر هذه الطريقة منذ فترة طويلة. بعد التنقية ، يمكن نظريًا شرب الماء ، لكن من الأفضل تطبيق معالجة إضافية: الترشيح في المنزل أو الغليان.
التخلص من مياه الصرف الصحي
يتم التخلص من المياه العادمة بطريقة كيميائية ، مما يحقق الترسيب ، وبعد ذلك يتم استخدام مواد كيميائية أخرى ويتم تقسيم المادة المترسبة إلى مكونات بسيطة. تستخدم هذه الطريقة لتنقية المياه في إنتاج البوليمرات الاصطناعية.
معايير تنقية المياه
مأخوذ فى الإعتبار:
- عبء على البيئة ؛
- معايير التلوث المسموح بها ؛
- كمية المياه العادمة.
- تواتر الانبعاثات في المسطحات المائية.
يجب أن تتوافق سعة محطة المعالجة مع حجم المياه العادمة المنتجة.
الطرق الأساسية
يجب أن يعمل نظام معالجة مياه الصرف الصحي بطريقة شاملة من أجل إزالة جميع المواد الضارة والسامة بشكل كامل. إن استخدام أي طريقة واحدة لا يعطي نتيجة مائة بالمائة.
المعالجة الحيوية اللاهوائية
النظام الأكثر فعالية هو في منشآت الصرف الصحي المنزلية ، حيث يتم تصريف المواد البرازية. يتم إضافة الكائنات الدقيقة اللاهوائية من المركزات التي يمكن شراؤها من المتجر. في الوقت نفسه ، من الممكن تجهيز استقبال غاز الميثان ، الذي يتم إطلاقه أثناء معالجة المواد العضوية. المفاعل الحيوي هو إضافة إضافية للطريقة. للحصول على غاز نظيف قادر على الاحتراق ، يجب تنقيته من الرطوبة وثاني أكسيد الكربون.
تستخدم مثل هذه التركيبات المعقدة في المنازل التي تربى فيها الحيوانات والطيور. مع وجود كميات كبيرة من المواد الخام ، يدفع المفاعل الحيوي عن نفسه في غضون عام ، بالنظر إلى أن المالكين يستخدمون الغاز ويبيعون الأسمدة العضوية.
يُطلق على التخزين حيث تسقط النفايات السائلة الأولية اسم الهاضم. يوجد في الأسفل الحمأة النشطة ، وهي حبيبات - مجتمعات بكتيرية. تتكاثر الكائنات الحية الدقيقة ببطء ، لذلك من المهم الحفاظ على الظروف المثلى لبقائها على قيد الحياة. يجب أن تكون درجة الحرارة في حدود 30 درجة. في عملية العمل ، يصبح من الضروري ضخ بعض الكائنات الحية الدقيقة. يتم ذلك يدويًا أو باستخدام آلة الصرف الصحي. المادة آمنة - يمكن استخدامها لتغذية الماشية أو كسماد في الموقع ، لأنها تحتوي على كمية كبيرة من المعادن.
عيب التنقية اللاهوائية هو السرعة المنخفضة للعمليات والحاجة إلى تدابير إضافية لإزالة المكونات العضوية. المعدات باهظة الثمن ، وتتطلب البكتيريا مراقبة مستمرة لدرجة حرارة البيئة.
معالجة مياه الصرف الصحي الهوائية
من المستحسن أن يتم استخدام الطرق اللاهوائية والهوائية معًا حيث تكمل الأيروبس عملية المعالجة البيولوجية.
يتم تمثيل المعدات بواسطة حاويات مفتوحة - غالبًا ما تكون هياكل مستطيلة من الخرسانة المسلحة ، حيث يدخل السائل ، الذي تم تنقيته مسبقًا من المواد العضوية الصلبة. لزيادة عدد البكتيريا ، من الضروري زيادة تركيز الأكسجين ، الأمر الذي يتطلب تركيب معدات إضافية.
هناك متطلبات معينة للتركيب الكمي للبكتيريا. على سبيل المثال ، تتغذى الكائنات الحية الأبسط على البكتيريا ، مما يؤدي إلى القضاء على الخلايا القديمة وزيادة نمو بعض السكان بشكل كبير.
عيب التثبيت هو الثمن الباهظ. من الضروري أيضًا العثور على مكان مناسب لتركيب كلا الخزانين.
الطرق الكيميائية والفيزيائية الكيميائية
إذا كانت النفايات السائلة مشبعة بمكونات حمضية ، تضاف إليها المواد القلوية - الجير ، الهيدروكسيدات ، الصودا. إذا تم توفير سوائل النفايات القلوية ، فسيتم استخدام الأحماض - الكبريتيك أو الهيدروكلوريك. نتيجة لذلك ، يتم الحصول على الرواسب في شكل أملاح. يستخدم مقياس الأس الهيدروجيني للتحكم في الحموضة.
الأوزون هو طريقة كيميائية للتنقية ، وجوهرها هو أكسدة المواد العضوية. هذه العملية سريعة - يمكن تنقية كميات كبيرة من الماء في فترة زمنية قصيرة.
عيب هذه الطريقة هو أنه قبل عملية الأوزون ، من الضروري التنقية من الشوائب الصلبة الكبيرة ، والتي تتم عادة في أجهزة الهضم وخزانات التهوية. كما أن تكاليف الطاقة مرتفعة بالنسبة لهذه التقنية والمواد الكاشفة المصممة لبعض الأيونات ، مثل الحديد أو المنغنيز.
تُستخدم الطرق الفيزيائية والكيميائية عندما لا تكون الجسيمات القابلة للذوبان فحسب ، بل أيضًا الجسيمات المعلقة موجودة في سائل مُنقى مسبقًا. أهمها:
- التعويم - هوائي ، ضغط ، ميكانيكي ، كهربائي. نتيجة لتفاعل فقاعات الهواء والجسيمات المعلقة ، تنشأ معقدات تعويم تطفو على السطح على شكل رغوة وتتم إزالتها في المرحلة التالية.
- تعتمد طريقة التبادل الأيوني على استبدال بعض الجزيئات بأخرى. يتم التنظيف باستخدام المبادلات الأيونية - مواد مثل الراتنجات الاصطناعية.
يجب إعادة إنتاج الراتينج بعد عدة دورات من التطبيق لإزالة الطبقة الملوثة. يتم استخدام أنظمة تنظيف مختلفة تعتمد على نوع التلوث وتركيز المواد الضارة.
الطرق الميكانيكية
للحصول على فصل عالي الجودة ، من الضروري ضبط معدل تدفق السائل بشكل صحيح عبر مصيدة الرمل بحيث يكون للجسيمات الوقت للاستقرار في القاع.
وضع مرافق العلاج
بالنسبة لمحطات المعالجة ، تعتبر المناطق المسطحة ذات مستوى المياه الجوفية المنخفض مناسبة بحيث يمكن للسائل أن يخضع للتنظيف النهائي في الأرض. في المنازل الخاصة ، هذه قطعة أرض مخفية عن أعين المتطفلين. من المرغوب فيه ألا تصل الروائح التي تظهر أحيانًا أثناء تحلل المادة العضوية إلى الجيران.
عادة ، يتم اختيار المعدات بناءً على خصائص الموقع ونوع التربة. على سبيل المثال ، في الطمي ، يتم امتصاص مياه الصرف التقني بشكل سيئ ، وقد يحدث ركود.لذلك ، يتم تركيب اتصالات الصرف التي تزيل السائل من الموقع عبر الأنابيب.
وفقًا للمتطلبات الصحية ، يجب أن يكون خزان الصرف الصحي على بعد 50 مترًا على الأقل من بئر الشرب. توجد حقول ترشيح حول بئر الترشيح ، داخل نصف قطرها لم يتم وضع الآبار المخصصة لمياه الشرب.
من الضروري الحفاظ على المسافة من حافة الطريق - 3 أمتار على الأقل. في حالة وجود كبل كهربائي مدمج ، تتم إزالة المجاري منه بمقدار متر واحد. من خط أنابيب الغاز - 1.5 متر.
