Использование сточных вод в народном хозяйстве

Не вдаваясь в детальное  обсуждение понятия "ценное сырье", сформулируем этот вопрос несколько  иначе: а нельзя ли использовать сточные  воды в народнохозяйственных целях? Попытаемся ответить на этот вопрос несколько  подробнее. Основной составной частью сточных вод является, прежде всего, сама вода. О значении ее в природном  круговороте и использовании  человеком в самых различных  целях мы уже говорили. Путем сброса очищенных сточных вод в реку восполняется убыль воды, происходящая вследствие забора ее в другом месте, в результате чего количество воды в водоеме в целом сбалансируется. Тем самым могут снова удовлетворяться  все притязания на использование  воды, вновь требующейся в больших  количествах, из рек, озер или подземных  источников для нужд населения земли, его индустрии и сельского  хозяйства. При прохождении через  водоем сточная вода, таким образом, обращается вновь в полноценную  сырую воду. Однако существует возможность  непосредственного использования  сточных вод в качестве полезного  сырья.

 

В данном случае, разумеется, не имеется в виду непосредственная регенерация сточной воды, прошедшей  канализационные очистные станции  на водопроводных сооружениях с  целью получения питьевой воды. Хотя для этого и имеются необходимые технические средства, все же такое непосредственное использование сточной воды исключено как с эстетической, так и с экономической точек зрения. Повторное использование сточной воды в качестве питьевой может быть, поэтому рекомендовано лишь при условии совершаемого ею круговорота с включением вод из рек и озер, а также грунтовых вод.

 

Рассмотрим следующий  большой круг потребителей воды - промышленные предприятия. К технической воде не всегда предъявляются такие же качественные требования, как к питьевой. В этом случае, как правило, не учитывается эстетическая сторона и не возникает сомнений относительно возможности непосредственного повторного использования сточных вод.

 

Конечно, это не является характерным для всех промышленных предприятий, так как, например, в  пищевой промышленности требуется  вода такого же качества, как питьевая. Некоторым отраслям промышленности требуется вода даже с более высокой  степенью очистки, чем питьевая вода.

 

Здесь имеется в виду удаление из питьевой воды все еще содержащихся в ней солей, частично придающих  воде жесткость, а также растворенных газов, таких, как углекислый газ  или кислород. Например, от подпитывающей  воды для котлов требуется, чтобы  она не содержала веществ, повышающих ее жесткость. Подобные требования нередко  предъявляются к технической  воде, используемой на химических предприятиях.

 

Необходимой степени очистки  добиваются с помощью установок  для опреснения и умягчения воды. В то же время очень мягкая, т. е. обессоленная, питьевая вода оказывается  безвкусной, и удаление из нее солей  из-за ухудшения вкусовых качеств  и из экономических соображений  нецелесообразно. Для некоторых же отраслей промышленности очищенная сточная вода является вполне приемлемой.

 

Металлургические комбинаты, сталелитейные, прокатные и коксохимические  заводы и другие промышленные предприятия, для производственных процессов  которых используется речная вода без  какой-либо специальной очистки, могут  снабжаться и очищенной сточной  водой, тем более что прилегающие  к ним населенные пункты могут  обеспечить их большим количеством  сточных вод, прошедших биологическую  очистку.

 

В этом случае для удаления оставшихся загрязнении следует  лишь установить песчаные фильтры на пути воды между выпуском из очистных сооружений и потребителем ее на территории промышленного предприятия. Хотя такое непосредственное использование сточных вод, прошедших очистные сооружения, возможно не везде, тем не менее, имеется несколько практических примеров их применения в промышленности.

 

Недалеко от Москвы находится  крупная очистная станция, снабжающая очищенной сточной водой группу промышленных предприятий (речь идет о  Курьяновской станции аэрации). Последние используют ее в качестве технической воды. Можно с уверенностью сказать, что в недалеком будущем на многих предприятиях будет предусматриваться замкнутый цикл "сточная вода - техническая вода".

 

Особенно важное значение имеет непосредственное повторное использование сточных вод для производственных целей на промышленных предприятиях, расположенных в жарких, засушливых районах, поскольку природных водных ресурсов часто оказывается недостаточно. Основным потребителем сточных вод в настоящее время является сельское хозяйство, так как здесь используется не только сама вода для полива земель, но в известных пределах также и содержащиеся в сточных водах удобрительные вещества, усваиваемые растениями.

 

Это подтверждает старый метод  использования полей орошения, описанный  нами ранее. При этом одновременно осуществляются очистка сточных вод и их утилизация. Однако недостатком этого метода является то, что часто приходится идти на известный компромисс между  требованиями, связанными с очисткой сточных вод, и желанием добиться оптимальных условий полива сельскохозяйственных культур.

 

В конечном счете это приводит к тому, что задачи по очистке сточных вод решаются отдельно от задач по их применению, и воды, прошедшие биологическую очистку в очистных сооружениях, используются для полива лишь в вегетационный период роста растений. В настоящее время при применении сточных вод в сельском хозяйстве непременным условием является наличие станции биологической очистки. Лишь в том случае, когда сточные воды очищены в такой степени, что могут без каких-либо опасений отводиться в водоем, разумеется, при тщательном соблюдении санитарных предписаний, их можно смело использовать для сельскохозяйственных целей. Для распределения воды на участках, засеянных сельскохозяйственными культурами, применяется метод дождевания.

 

Сточные воды после очистной станции по проложенным в земле  трубопроводам подаются с помощью  насосов к месту их использования. Здесь происходит распределение  их по трубопроводам, проложенным к  участкам, которые нуждаются в  поливе, причем последний отрезок  трубопровода на котором установлены дождевальные устройства, большей частью прокладывается над поверхностью земли.

 

Для этой цели можно применять  переносные оросительные трубы, соединяемые  с помощью быстроразъемных муфт, позволяющих быстро производить  перемещение труб в пределах участка  и таким путем поочередно обеспечивать полив больших площадей. Однако возможна также автоматическое перемещение труб с помощью катковых приспособлений. В этом случае нить трубопровод медленно передвигается вдоль прямоугольного участка, обеспечивая равномерный полив всей территории.

 

В то время как при применении полей орошения для очистки сточных  вод на каждую единицу площади  орошенного участка приходится сравнительно большое количество сточных вод, для орошения больших площадей путем  дождевания требуется лишь дополнительное количество влаги, составляющее от одной  четверти до половины количества естественных атмосферных осадков. Так, количество воды, используемой для полива пахотных земель, обычно составляет 150 мм, а луговых - примерно 300 мм в год.

 

При таком незначительном количестве вносимой в почву влаги  устройство дренажа, как это делается на полях орошения, не требуется. Также  совершенно необязательно, чтобы отводимая  под полив территория была разделена  на спланированные по горизонтали и  имеющие плавный уклон участки, окаймленные земляными валиками. Нет необходимости и в устройстве дренажных траншей для отвода излишков воды.

 

Несмотря на простоту устройства дождевальной установки по сравнению  с полями орошения, все же на полив  земель с ее помощью расходуются  значительные средства, поскольку прокладка  трубопроводов обходится довольно - дорого. Однако затраты на устройство земледельческих полей орошения окупаются за счет повышения урожайности  выращиваемых на этих полях культур.

 

Бесплатное использование  очищенных сточных вод обеспечивает выгодное соотношение между затратами  на полив сельскохозяйственных земель и получаемым в результате полива эффектом. Дополнительным преимуществом применения сточных вод для полива можно считать удобрение почвы содержащимися в них питательными для растений веществами. Это прежде всего азот, соли калия, фосфаты, а также остатки органических веществ.

 

Использованы материалы  книги Рандольф Р. "Что делать со сточными водами" (перевод с немецкого)

 

1 часть, продолжение статьи