Самоочищение водоемов

Доочистка. После вторичной очистки вода поступает на доочистку, устраняющую один или более биогенов. Для этого существует множество способов. На 100% воду можно очистить дистилляцией или микрофильтрованием. Однако это требует больших затрат. Суммарный объем стоков - около 150 галлонов в день на человека. Очистка такого количества воды названными методами слишком расточительна, поэтому в настоящее время разрабатываются и внедряются более доступные способы. Например, фосфаты можно устранить, добавив в воду известь (ионы кальция). Кальций вступает в химическую реакцию с фосфатом, образуя при этом нерастворимый фосфат кальция, который можно удалить фильтрованием. Если избыток фосфата - основная причина эвтрофизации, этого уже достаточно.

При соответствующей  доочистке можно добиться того, что  в конечном итоге получится вода, пригодная для питья. Многие люди бледнеют при мысли о вторичном  использовании канализационных  стоков, но стоит вспомнить о том, что в природе в любом случае вся вода совершает круговорот. Фактически соответствующая доочистка может обеспечить воду лучшего качества, нежели получаемая из рек и озер, не редко принимающих неочищенные канализационные стоки.

Дезинфекция. Какой бы тщательной очистке не подвергались сточные воды , обычно их все равно дезинфицируют хлорированием перед сбросом в естественные водоемы, чтобы уничтожить патогенные организмы, которые могли выжить. Использование для этого газообразного хлора (Сl₂) влечет за собой определенные экологические проблемы, требующие обсуждения. Хлор используют из-за его эффективного действия и относительной дешевизны. Однако он очень ядовит, и его транспортировка небезопасна для людей. Кроме того, хлор еще более токсичен для некоторых рыб. Оказалось, что даже не улавливаемое измерительными приборами его содержание оказывает пагубное влияние на их икру и развитие эмбрионов. Наконец, некоторые количества хлора самопроизвольно вступают в реакции с органическими веществами с образованием хлорированных углеводородов, т.е. органических молекул, включающих в себя атомы хлора. Многие из этих соединений токсичны и биологически не разлагаются, а некоторые способны даже вызвать рак, нарушения внутриутробного развития и поражать систему размножения.

Существуют более безопасные дезинфицирующие средства, например озон (О₃). Он чрезвычайно губителен для микроорганизмов и, воздействуя на них, распадается на газообразный кислород, что улучшает качество воды. Однако озон не только токсичен, но и взрывоопасен.

Предлагается  также воздействовать на воду ультрафиолетовым или другим излучением, убивающим  микроорганизмы, но не оказывающим  никакого побочного явления.

Кроме того, после  хлорирования можно добавлять в  воду другие вещества, например диоксид  серы, которые, реагируя с хлором, образуют безвредные неактивные соединения. 

Повторное и оборотное водоснабжение

При повторном водоснабжении воду после использования в каком-либо технологическом процессе сохранившую достаточно качественные показатели, без промежуточной обработки подают для повторного применения (рис.2, а) в систему водоснабжения. Например, тару для марочных продуктов (контейнеры, фляги и т.д.) после мойки повторной водой ополаскивают еще и питьевой. Эту воду можно повторно применять для первого ополаскивания, мойки полов, наружного обмыва автомашин, полива территории и т.д.

В оборотных системах водоснабжения (рис.2, б) воду используют многократно после соответствующей обработки (очистки, охлаждения, подогрева и т.д.).

Если при первом использовании вода в системе водоснабжения загрязняется, ее подают в очистные сооружения, после чего очищенную воду с помощью насосов вновь направляют для участия в технологическом цикле. В канализацию уходит небольшая часть воды с загрязнениями. Потери восстанавливают свежей водой. В системах оборотного водоснабжения можно использовать даже сточные воды после их биологической очистки.

Пример оборотного использования воды – охлаждающая вода в холодильных агрегатах. Нагревшуюся в конденсаторах агрегатов воду охлаждают в градирных или брызгальных бассейнах и снова подают в конденсаторы. На предприятиях молочной промышленности повторно используют воду в пластинчатых пастеризационно-охладительных линиях.

Оборотное водоснабжение позволяет уменьшить расход свежей воды в десятки раз. Экономия свежей воды способствует сохранению водных ресурсов. При повторном и оборотном водоснабжении резко уменьшается количество сточных вод, тем самым меньше загрязняются водоемы.

На предприятиях нужно добиваться сокращения водопотребления  свежей воды и водоотвода. Для этого  необходимо внедрять безотходные технологические  процессы и системы водоснабжения с повторным и оборотным использованием воды по замкнутому циклу с полной ее регенерацией.

При повторном  водоснабжении воду, после использования  о каком-либо технологическом процессе сохранившую до качественные показатели, без промежуточной обработки  для повторного применения. Например, тару молочных продуктов (контейнеры, фляги и т. д.) после мойки повторной водой ополаскивают еще и питьевой. Эту воду можно повторно применять для первого ополаскивания, мойки полов, наружного обмыва автомашин, полива территории и т. д.  
В оборотных системах воду используют многократно после соответствующей обработки (очистки, охлаждения, подогрева и т. д.).  Если при первом использовании вода загрязняется, ее подают очистные сооружения, после чего очищенную воду с помощью насосов вновь направляют для участия в технологическом цикле. В канализацию уходит небольшая часть воды с загрязнениями. Потери восстанавливают свежей водой. В системах оборотного водоснабжения можно использовать даже сточные воды после биологической очистки.  
Пример оборотного использования воды - охлаждающая в холодильных агрегатах. Нагревшуюся в конденсаторах агрегатов воду охлаждают в градирных или брызгальных бассейнах и подают в конденсаторы. На предприятиях молочной промышленности повторно используют воду в пластинчатых пастеризационно-охладительных линиях.  
Оборотное водоснабжение позволяет уменьшить расход с воды в десятки раз. Экономия свежей воды способствует сохранению водных ресурсов. При повторном и оборотном водоснабжении резко уменьшается количество сточных вод, тем самым меньше загрязняются водоемы.  
На предприятиях нужно добиваться сокращения водопотребления свежей воды и водоотвода. Для этого необходимо внедрять безотходные технологические процессы и системы водоснабжения с повторным и оборотным использованием воды по замкнутому циклу с полной ее регенерацией. 

Разработаны рекомендации по сбору и переработке отходов производства с использованием их на кормовые цели, обеспечивающие снижение загрязненности сточных вод на 25-30%. Схемы сбора отходов внедрены в проекты ряда предприятий. В нашей стране и за рубежом остатки молочных и сыродельных заводов используют для приготовления сухих и жидких заменителей цельного молока (ЗЦМ), которые по биологической ценности в питании молодняка различных видов сельскохозяйственных животных почти не уступают натуральному цельному молоку.

При сепарировании  молока, производстве сметаны, сливочного масла, натуральных сыров, творога  и молочного белка по традиционной технологии получают побочные продукты – обезжиренное молоко, пахту и  молочную сыворотку.

Обезжиренное  молоко, пахта и молочная сыворотка, относящиеся к вторичным ресурсам молочного подкомлекса АПК, должны использоваться полностью и рационально. В сочетании с цельным молоком и сливками вторичные сырьевые ресурсы формируют комплекс который можно назвать термином «молочное сырье».

Применение  новых физико-химических и биологических  методов, молекулярно-ситовой фильтрации и криотехнологии позволяет направленно  разделять и концентрировать  компоненты молока с исключением  побочных продуктов       Кроме получения вторичных продуктов, переработка молока связана с неизбежными потерями сырья, которые в целом по отросли составляют миллионы тонн (в пересчете на молоко). Также к отходам относятся аполоски от мытья молочного оборудования и даже отбросы (сепарационная слизь).

Научно была обоснована возможность использования природных экологических систем для полной биологической очистки сточных вод молочного производства с целью дальнейшего внедрения в переработку.  
Одним из удачных решений утилизации сточных вод молочной промышленности является использование их в оросительных системах, что позволяет сочетать эффективную их очистку с повышением урожайности сельскохозяйственных культур и предотвращает загрязнение водоемов. Данная система была внедрена на маслодельно-сыродельном заводе в пос. Щета (Литва

Одним из решений проблемы стала разработка рекомендаций по сбору и переработке отходов производства с использованием их на кормовые цели, обеспечивающие снижение загрязненности сточных вод на 25-30%. Данная схема сбора отходов была внедрена в проекты ряда предприятий. Дополнительно созданы рациональные системы водного хозяйства предприятий с высоким уровнем (до 95%) использования оборотно-повторных систем водоснабжения и очисткой малозагрязненных сточных вод.

ричные материальные ресурсы молочной промышленности можно использовать по следующим направлениям:

- в молочной  промышленности для производства  молочной продукции;

- в пищевой  промышленности в качестве наполнителей, обогатителей и добавок при  производстве пищевых продуктов  (хлебобулочные изделия, газированные напитки, конфеты, шоколад и др.);

- в медицинской  промышленности в качестве основы (гидролизаты), наполнителя или сырьевого  субстрата (молочный сахар);

- в сельском  хозяйстве для производства кормовых  средств  

Приказом МПР от 17 декабря 2007 г. № 333 утверждена «Методика разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей». Нормирование сбросов для конкретного предприятия осуществляется именно на основании нормативов допустимого сброса (НДС), которые носят индивидуальный характер и утверждаются для каждого водопользователя (в отличие от ПДК, которые действуют на всей территории России).

предельно-допустимая концентрация ( ПДК ) - концентрация веществ , выше которой

вода не пригодна для одного или нескольких видов водопользования ГОСТ 27065-86

В соответствии с ГОСТ 17.1.1.01-77 под предельно допустимым сбросом ( ПДС ) вещества в водный объект понимается масса вещества в сточных водах , максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.

Нормы качества воды в водных объектах достигаются  путем реализации комплекса водоохранных мероприятий. Величины ПДС используются для контроля за соблюдением установленных режимов сброса сточных вод в водные объекты, а также служат основными целевыми показателями для разработки планов и программ развития водоохранных комплексов.

Если  нормы качества воды в водных объектах не могут быть достигнуты из-за воздействия природных факторов, не поддающихся регулированию (поступление примесей из атмосферы, в результате склонового или талого стока и подземного питания реки и т.п.), то величины ПДС должны устанавливаться исходя из условий соблюдения в контрольном пункте сформировавшегося природного фонового качества воды .

1.3. Нормирование качества воды состоит в установлении совокупности допустимых значений показателей состава и свойств воды водных объектов, в пределах которых надежно обеспечивается здоровье населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта. Нормы качества поверхностных вод устанавливаются для условий хозяйственно-питьевого, коммунально-бытового и рыбохозяйственного водопользования.

Для сбросов  сточных вод в черте населенного пункта в соответствии с [3] (п.3.12) ПДС устанавливаются, исходя из отнесения нормативных требований к составу и свойствам воды водных объектов к самим сточным водам .[1] При этом следует руководствоваться тем, что использование водных объектов в черте населенных мест относится к категории коммунально-бытового водопользования.

1.11. Если фоновая загрязненность водного объекта по каким-либо показателям не позволяет обеспечить нормативное качество воды в контрольном пункте, то ПДС по этим показателям устанавливаются, исходя из отнесения нормативных требований к составу и свойствам воды водных объектов к самим сточным водам . Вместе с тем, если фоновая загрязненность водного объекта обусловлена естественными причинами, то по согласованию с местными органами Госкомприроды СССР ПДС может устанавливаться, исходя из условий соблюдения в контрольном пункте сформировавшегося естественного фонового качества воды . К естественным причинам, формирующим качество воды , относятся факторы, не входящие в хозяйственное звено круговорота воды , включающее возвратные воды всех видов ( сточные , сбросные и дренажные). Для тех веществ , для которых нормируется приращение к природному естественному фону (алюминий, ионы меди, селена, теллура, фтора и др.), ПДС должен устанавливаться с учетом этих допустимых приращений к природному естественному фону. 

1.     Значение воды в природе и  жизни человека

Человек пьет воду, использует в различных производствах, сельском хозяйстве, при производстве электроэнергии. Сейчас многие страны мира испытывают недостаток пресной  воды, для ее получения приходится строить специальные заводы, очистные сооружения.

Вода - самое  распространенное на нашей планете  и самое загадочное вещество. Она  существует в самых разных состояниях, обладая множеством жизненно важных свойств.

Вода имеет  ключевое значение в создании и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды.

Воде принадлежит  огромная роль в природе. В самом  деле, ведь именно море явилось первой ареной жизни на Земле. Растворенные в морской воде аммиак и углеводы в контакте с некоторыми минералами при достаточно высоком давлении и воздействии мощных электрических разрядов могли обеспечить образование белковых веществ, на основе которых в дальнейшем возникли простейшие организмы. По мнению К.Э. Циолковского, водная среда способствовала предохранению хрупких и несовершенных вначале организмов от механического повреждения. Суша и атмосфера стали впоследствии второй ареной жизни.