שפכים מקומיים ותעשייתיים נכנסים במוקדם או במאוחר לנהרות ואגמים, הגורמים למוות של אורגניזמים חיים, כמו גם חיידקים המשתמשים בשאריות אורגניות. בעיה זו רלוונטית בקנה מידה של כדור הארץ. תיקון האשפה הפסיפי הידוע לשמצה מכיל יותר מ -350 מיליון טונות של פסולת - פלסטיק, שרף, זכוכית - שהגיעו לשם יחד עם זרמים מחופים מיושבים. הוא גדל כל הזמן ומהווה איום על חיי כל החיים הימיים.
דחיפות הבעיה
רמת הטיפול בשפכים תלויה באיכות הציוד המסנן ומחטא נוזלים באופן מאסיבי, ומחזיר אותו לגופי מים או חוזר למערכת אספקת המים בעיר.
פסולת תעשייתית היא גם מסוכנת. אלו כוללים:
- מי שפכים של מפעלים, רוויים ברעלים;
- נגר מעבודה חקלאית המכילה פוספטים, חנקות ומינרלים אחרים;
- פסולת מים עם פסולת אנאורגנית - חול, חלקיקי אדמה, מלחי מתכות כבדות.
נוזל תעשייתי מחולק באופן מקובל:
- לפי מידת ההשפעות הרעילות;
- ריכוז חומרים מסוכנים;
- חוּמצִיוּת;
- הרכב.
חומרים מתחלקים לשמרנים ולא שמרנים. הראשונים אינם מגיבים עם רכיבים אחרים, אינם יוצרים קשרים כימיים חדשים. קשה להסיר אותם - אלה מלחי מתכות כבדות, יסודות רדיואקטיביים, פנולים וחומרי הדברה. חומרים אלה כמעט אינם מתפרקים. רכיבים לא שמרניים של מים מלוכלכים ניתנים לעיבוד לאורך זמן בשיטה ביולוגית - חיידקים אנאירוביים - אלה שאריות אורגניות.
ישנן דרכים רבות לטפל בשפכים. תלוי מה צריך להסיר מהמים משתמשים בטכנולוגיות מסוימות. לדוגמה, כדי לטהר מערכת ביוב ביתית, מספיק לבנות מיכל דו-קאמרי ולהתחיל מיקרואורגניזמים אנאירוביים. במקרה זה, מנקים את המים ב -70% ונכנסים לאדמה, שם נמשך תהליך השקיעה של חלקיקים תלויים וחומרים אורגניים.
שלבי ניקוי
- מֵכָנִי. בשלב זה מתרחשת הפרדה של שאריות בלתי מסיסות וחלקיקים מוצקים. משתמשים ברשתות שונות, מסננים, פילטרים, מלכודות חול, מלכודות שומן. רוחב החורים בסורג הוא 1.5 ס"מ מקסימלי. גם לטיפול בשפכים מכניים יש כמה שלבים. לאחר הסורג, הקולחין נכנס למלכודת החול, שם מופקדים חלקיקים מוצקים עדינים, בעיקר חול. השלב הבא הוא מלכודת השומן. שומן קל יותר ממים, ולכן הוא נאסף על פני השטח, משם הוא נכנס למאגר מיוחד ומוסר אותו.
- סוג הניקוי הביולוגי כולל שימוש במיקרואורגניזמים שונים, תולעי אדמה. הם מסוגלים להשליך חומר אורגני מסיס ולהפוך אותו לחומר לא מזיק. משתמשים בחיידקים אירוביים ואנאירוביים.חלקם עובדים בנוכחות חמצן, ואילו אחרים אינם זקוקים לו. במהלך תסיסה אנאירובית, מתאן משתחרר - גז דליק, אשר לאחר שהושג בכור ביולוגי הוא מטוהר ומשמש לצרכים ביתיים או תעשייתיים.
- שלב פיזיקוכימי. כאן מוסרים חלקיקים תלויים, בעיקר על ידי הדבקתם לגדולים יותר - קרישה. ישנן שיטות רבות - ציפה, צנטריפוגה, אידוי, ספיגת חומרים, אוורור (חמצון) ואחרים. שיטות פיזיקוכימיות לטיפול בשפכים מאפשרות הוצאת כל החומרים המסיסים דק המפוזרים מהנוזל. כתוצאה מכך מתקבלים מים תעשייתיים שמוכנים לשליחה למאגרים. שתיית נוזל זו אינה מומלצת.
- חיטוי הוא השלב האחרון. השיטות הנפוצות ביותר הן הקרנה אולטרה סגולה, ייזון, כלור.
ברוסיה, שיטת החיטוי העיקרית היא חשיפה של 30 דקות לכלור. באירופה שיטה זו נאסרה זה מכבר. לאחר הטיהור ניתן לשתות את המים באופן תיאורטי, אך עדיף ליישם עיבוד נוסף: סינון בבית או רותחים.
פינוי מי שפכים
שפכים מושלכים בשיטה כימית, בהשגת משקעים, לאחר מכן משתמשים בכימיקלים אחרים והמשקע מתפרק לרכיבים פשוטים. שיטה זו משמשת לטיהור מים בייצור פולימרים סינתטיים.
תקנים לטיהור מים
נלקח בחשבון:
- נטל על הסביבה;
- פרמטרי זיהום מותרים;
- כמות השפכים;
- תדירות הפליטה לגופי מים.
קיבולת מתקן הטיהור חייבת להתאים לנפח מי השפכים המיוצרים.
שיטות בסיסיות
על מערכת הטיפול בשפכים לעבוד בצורה מקיפה על מנת להסיר לחלוטין את כל החומרים המזיקים והרעילים. השימוש בשיטה אחת כלשהי אינו נותן תוצאה של מאה אחוז.
ביו-תרופת אנרגיה אירובית
המערכת היעילה ביותר היא במתקני ביוב ביתיים, שם מוזרם חומר צואה. מיקרואורגניזמים אנאירוביים מוסיפים מתרכיזים שניתן לרכוש בחנות. יחד עם זאת, ניתן לצייד את קליטת גז המתאן, המשתחרר במהלך עיבוד החומרים האורגניים. הכור הביולוגי הוא תוספת נוספת לשיטה. כדי להשיג גז נקי המסוגל להישרף, עליו לטהר אותו מלחות ופחמן דו חמצני.
מתקנים מורכבים כאלה משמשים במשקי בית בהם מגדלים בעלי חיים וציפורים. עם כמויות גדולות של חומרי גלם, bioreactor משלם את עצמו בתוך שנה, בהתחשב בכך שהבעלים משתמשים בגז ומוכרים דשן אורגני.
האחסון בו נופלים הקולחים הראשוניים נקרא מעכל. בתחתית יש בוצה מופעלת, שהיא גרגירים - קהילות חיידקים. מיקרואורגניזמים מתרבים לאט, ולכן חשוב לשמור על תנאים אופטימליים להישרדותם. הטמפרטורה צריכה להיות בטווח של 30 מעלות. בתהליך העבודה, יש צורך לשאוב חלק מהמיקרואורגניזמים. זה נעשה באופן ידני או באמצעות מכונת ביוב. החומר בטוח - ניתן להשתמש בו להאכלת בעלי חיים או כדשן במקום, מכיוון שהוא מכיל כמות גדולה של מינרלים.
החיסרון בטיהור אנאירובי הוא המהירות הנמוכה של התהליכים והצורך באמצעים נוספים להסרת רכיבים אורגניים. הציוד יקר, חיידקים דורשים מעקב מתמיד אחר טמפרטורת הסביבה.
טיפול בשפכים אירוביים
רצוי שישתמשו בשיטות אנאירוביות וארוביות יחד כאשר אירובי משלים את תהליך הטיפול הביולוגי.
הציוד מיוצג על ידי מיכלים פתוחים - לרוב מבנים מלבניים מבטון מזוין, אליו נכנס נוזל, שטוהר בעבר מחומר אורגני מוצק. כדי להגדיל את אוכלוסיית החיידקים, יש צורך להגדיל את ריכוז החמצן, המצריך התקנת ציוד נוסף.
ישנן דרישות מסוימות להרכב כמותי של חיידקים. לדוגמה, האורגניזמים הפשוטים ביותר אוכלים חיידקים, ומסלקים תאים ישנים ומגודל מאוד אוכלוסיות מסוימות.
החיסרון של ההתקנה הוא המחיר הגבוה. כמו כן יש צורך למצוא מקום מתאים להתקנת שני הטנקים.
שיטות כימיות ופיזיקוכימיות
אם הקולחים רוויים ברכיבים חומציים, מוסיפים להם חומרים אלקליין - סיד, הידרוקסידים, סודה. אם מסופקים נוזלי פסולת אלקליין, משתמשים בחומצות - גופרתית או מלחית. כתוצאה מכך מתקבלים משקעים בצורה של מלחים. מד pH משמש לשליטה בחומציות.
ייעול הוא שיטת טיהור כימית שעיקרה חמצון של חומר אורגני. התהליך מהיר - ניתן לטהר מסות גדולות של מים בפרק זמן קצר.
החיסרון של השיטה הוא שלפני האוזון יש צורך לטהר מזיהומים גדולים ומוצקים, מה שבדרך כלל נעשה במעכלים ובמיכלי אוורור. כמו כן, עלויות אנרגיה גבוהות לטכנולוגיה זו ולריאגנטים המיועדים ליונים מסוימים, למשל, ברזל או מנגן.
נעשה שימוש בשיטות פיזיקוכימיות כאשר לא רק חלקיקים מסיסים אלא גם תלויים נמצאים בנוזל שטוהר מראש. העיקריים שבהם הם:
- הנעה - פנאומטי, לחץ, מכני, חשמלי. כתוצאה מאינטראקציה של בועות אוויר וחלקיקים תלויים, נוצרים מתחמי ציפה, שצפים אל פני השטח בצורת קצף ומוסרים בשלב הבא.
- שיטת החלפת היונים מבוססת על החלפת חלקיקים מסוימים באחרים. הניקוי מתבצע עם מחליפי יונים - חומרים כמו שרפים סינתטיים.
יש לחדש את השרף לאחר מספר מחזורי יישום על מנת להסיר את השכבה המזוהמת. נעשה שימוש בתכניות ניקוי שונות התלויים בסוג הזיהום ובריכוז החומרים המזיקים.
שיטות מכניות
לצורך הפרדה איכותית, יש צורך להתאים נכון את קצב הזרימה של הנוזל דרך מלכודת החול כך שלחלקיקים יהיה זמן להתיישב בקרקעית.
מיקום מתקני טיפול
למתקני טיפול, אזורים שטוחים עם מפלס מי תהום נמוכים מתאימים כך שהנוזל יכול לעבור ניקוי סופי בקרקע. בבתים פרטיים זו חלקה הנסתרת מעיניים סקרניות. רצוי שהריחות המופיעים לפעמים במהלך פירוק החומר האורגני לא יגיעו לשכנים.
בדרך כלל, הציוד נבחר על פי מאפייני האתר וסוג האדמה. לדוגמא, על נזילות, שפכים טכניים נספגים בצורה גרועה ועלול להיווצר קיפאון.לכן, מותקנות תקשורת ניקוז שמסירה נוזלים מהאתר דרך צינורות.
על פי דרישות התברואה, מיכל הביוב חייב להיות במרחק של 50 מטרים לפחות מבאר השתייה. מסביב לבאר הסינון ישנם שדות סינון, ברדיוסם לא מונחות בארות המיועדות למי שתייה.
יש צורך לשמור על מרחק מקצה הדרך - לפחות 3 מטרים. אם יש כבל חשמל מונח, הביוב מוסר ממנו על ידי מטר אחד. מצינור הגז - 1.5 מטר.
