Обработка сточных вод. Метод разбавления

Как только человек стал оседлым, возникла проблема: что делать с нечистотами – органическими продуктами жизнедеятельности человека и домашних животных? В природе остатки органических веществ усваиваются в процессе растворения, окисления, гниения и фильтрации.

Человек, полагаясь на природу, обычно сваливал нечистоты на поля. Жидкие нечистоты впитывались в почву, фильтровались и очищались ею. Дожди размывали твердые отбросы и окисляли их. Так получались удобрения.

Система акведуков, созданная римлянами между 313 г. до н. э. и 226 г. н.э., позволила наладить смыв сточных вод, которые спускались в Тибр. В наши дни огромные объемы городских стоков нуждаются в современной технике, без которой невозможно успешно обработать и удалить сточные воды. Эта проблема неразрывно связана с охраной окружающей среды.

Метод разбавления. Обработка отходов разбавлением возможна, так как в воде растворен кислород. Если отходы заражают небольшой водоем, где воды мало (пруд или ручей), аэробные бактерии, способствующие окислению органических веществ, поглощают из воды кислород со скоростью, превышающей скорость, с которой кислород воздуха растворяется в воде. В результате процесс самоочистки воды прекращается и рыба гибнет. Если же площадь зеркала воды достаточна, чтобы растворить кислорода больше, чем его поглощают бактерии, то вода остается чистой.

Сказанное подтверждает судьба Темзы в районе Лондона. В 1750 г. население города составляло 750 тыс. человек и река изобиловала рыбой. И хотя в нее постоянно спускали отходы, вода не была загрязнена. К 1840 г население Лондона увеличилось до 2 млн. человек и объем отходов, возросший к тому же за счет появления новых промышленных предприятий, превысил емкость реки, определяемую возможностью самоочистки. В итоге наступление эпохи индустриализации пережили только угри.

К 1858 г. Темза оказалась настолько загрязненной отходами, что английский журнал «Панч» опубликовал эту беспощадную карикатуру с изображением Смерти, плывущей в лодке среди бесчисленных отбросов. Сток отходов в реку угрожал здоровью людей. Журнал назвал этот рисунок «Немым разбойником» и дал ему подзаголовок «Кошелек или жизнь!». Первые работы по очистке стоков начались в Лондоне только в 1889 г.

Первые меры по обработке сточных вод в Лондоне были приняты в 1889 г. К 1900 г.; когда население города превысило 6 млн. человек, в Темзу вернулись шесть наименее чувствительных к загрязнению видов рыб. В период между двумя мировыми войнами численность лондонцев выросла уже до 8 млн. при непрерывном увеличении мощности промышленных предприятий. Очистные сооружения не справлялись с колоссальными объемами бытовых и промышленных стоков. Не удивительно, что к 1945 г. рыба в реке вновь исчезла, а ее воды оказались загрязненными еще больше, чем прежде. К счастью, в 50-х гг. началось движение за очистку реки. Были построены новые очистные сооружения, и к 1970 г. в Темзу вернулась рыба.

Необработанные сточные воды раньше спускали в реки или в море [А], что вызывало отравление водоема и служило источником инфекции. Сейчас сточные воды очищают в особых сооружениях [Б]. Моющие вещества в городских стоках особенно опасны. Многие очистные предприятия не в состоянии удалить из отходов входящие в состав моющих средств фосфаты, служащие питательной средой для зеленых водорослей; последние бурно размножаются и подавляют естественные биохимические процессы, поддерживающие чистоту рек и озер.

Разложение отстоя, образующегося в процессе очистки сточных вод, на современных предприятиях заканчивается получением богатого азотом вещества, которое после сушки представляет собой отличное удобрение.