Oczyszczanie ścieków

Ocenę stanu jakości wód powierzchniowych wyraża się zakwalifikowaniem odcinków badanych rzek do poszczególnych klas czystości. W Polsce wyróżnia się 3 klasy czystości wód:

I - wody czyste , nadające się do picia , do korzystania przez przemysł spożywczy i farmaceutyczny oraz do hodowli ryb.

II - wody nadające się do chowu i hodowli zwierząt gospodarczych oraz do potrzeb rekreacyjnych.

III - wody nadające się do zaopatrzenia zakładów przemysłowych (z wyjątkiem przemysłu spożywczego oraz farmaceutycznego ) i nawadniania terenów rolniczych , ogrodniczych.

Ścieki - czyli tzw. wody pozaklasowe , wody zużyte , nie nadające się do wykorzystania gospodarczego .W zależności od pochodzenia ścieki dzielimy na:

- bytowo-gospodarcze (komunalne)

- przemysłowe - to ścieki zakładów przemysłowych, produkcyjnych

- rolnicze - odchody zwierząt, stężone i zanieczyszczone chemikaliami

- deszczowo-burzowe - powstają z wód opadowych i topnienia śniegu.

Woda stanowi jeden z podstawowych składników wszystkich żywych organizmów. Dla niektórych roślin i zwierząt jest też jedynym środowiskiem życia. Człowiek używa wody w celach spożywczych i gospodarczych , w przemyśle i energetyce. Jej utrata bez możliwości odzyskania byłaby marnotrawieniem bogactwa naturalnego. Woda występująca w przyrodzie jest pełna mikroorganizmów i zanieczyszczeń chemicznych , których skład zależy nie tylko od czynników naturalnych , ale również wynika z działalności człowieka . O to , by miała właściwości odpowiednie dla użytkownika , dbają pracownicy stacji uzdatniania wody . W różnych procesach użytkowania zanieczyszczona woda zamienia się w ścieki . Odzyskiwaniem zanieczyszczonej wody zajmują się “Oczyszczalnie Ścieków’’.

Zanim wypijesz

Różny skład i właściwości wód pochodzących z naturalnych źródeł oraz niejednakowe wymagania co do ich jakości ze strony użytkowników sprawiają że stosuje się wiele metod uzdatniania . Woda do picia musi spełniać ostrzejsze warunki niż służąca do nawadniania pól. Istnieją ścisłe rozporządzenia określające jakość wody i sposób jej używania przy uwzględnieniu m.in. kryteriów takich , jak barwa , mętność , odczyn , twardość, stężenie pierwiastków chemicznych oraz ilość bakterii i mikroorganizmów . Usuwaniem z wody szkodliwych składników , a także zmianą jej składu i własności za pomocą procesów fizyko-chemicznych zajmują się stacje uzdatniania wody. Wody podziemne i powierzchniowe różnią się między sobą stopniem zanieczyszczenia i dlatego sposoby ich uzdatniania nie są identyczne . W pierwszym przypadku oczyszczanie przebiega w dwóch etapach . W pierwszym następuje usunięcie metali przez napowietrzenie wody ( najpierw utlenia się jony żelaza i manganu , które w efekcie wytrącają się w postaci wodorotlenków , a pozostałe osady zostają odfiltrowane ). Drugim ( i na ogół ostatnim etapem ) jest dezynfekcja , czyli usunięcie z wody zbędnych i niebezpiecznych mikroorganizmów . Pożądany efekt osiąga się , chlorując wodę , to znaczy działając na nią gazowym chlorem . Mniej popularnymi metodami zwalczania drobnoustrojów są m.in. ozonowanie , naświetlanie promieniami nadfioletowymi oraz stosowanie ultradźwięków . Uzdatnianie wód powierzchniowych , bardziej narażonych na kontakt z zanieczyszczeniami , rozpoczyna się od usunięcia zawiesin w procesie zwanym koagulacją , polegającym na zespalaniu cząsteczek . Wytrącony osad opadający na dno osadnika usuwa się , a jego resztki oddziela w wyniku filtracji wody przez piasek lub – w wypadku większych zanieczyszczeń – przez węgiel aktywowany.

Do osiągnięcia odpowiedniej jakości wody stosowane są dodatkowe procesy . Z sanitarnego punktu widzenia najważniejsze jest oczyszczanie wody do picia i potrzeb gospodarczych . Ten życiodajny płyn w naturalnym stanie ma często nieodpowiedni smak , zapach ,i barwę oraz zawiera bakterie i wirusy chorobotwórcze .Mogą one spowodować rozprzestrzenianie się chorób zakaźnych ( głównie przewodu pokarmowego) . Usuwanie mętności wody (sklarowanie ) polega na wyeliminowaniu drobnych cząstek sposobami naturalnymi (przepuszczenie przez osadniki i filtry) lub sztucznymi ( przez wstępne przygotowanie chemiczne , tzw. Koagulację ). Niepożądaną barwę usuwa się również podczas koagulacji . Smak i zapach można zmienić w procesie odsalania i odgazowania ( przewietrzania ) wody . Dość trudne jest usuwanie z wody specyficznych zapachów i smaków , które wywołane są obfitą obecnością mikroorganizmów lub drobnych organizmów wodnych . Jeśli zwykłe sposoby uzdatniania wody do picia nie zmniejszają intensywności zapachów do takich granic , aby nie odczuwali ich użytkownicy, trzeba uciec się do specjalnych sposobów , np. utleniania chloru lub działania węglem aktywowanym .

Wymienione sposoby klarują wodę , lecz nie usuwają z niej bakterii i drobnoustrojów . Koniecznym etapem ulepszania jakości wody jest więc jej dezynfekcja ( odkażenie ), odbywające się zazwyczaj przez po uprzednim przefiltrowaniu .

Oczyszczanie : mechaniczne , biologiczne , chemiczne !

Wielkie znaczenie w codziennym życiu ma oczyszczanie wody pochodzącej zarówno z prywatnych gospodarstw domowych , jak i przemysłu , zanieczyszczonej działalnością człowieka . W obu wypadkach woda zamienia się w ścieki , do których zalicza się również odpady deszczowe i topniejący śnieg . Deficyt wody sprawia , że jej odzyskiwanie stanowi niezwykle istotny element troski o środowisko naturalne .

Oczyszczanie ścieków jest ważne nie tylko z tego powodu . Zanieczyszczona woda grozi zatruciem czystych wód powierzchniowych i gruntowych . Każdy rodzaj ścieków staje się potencjalnie niebezpieczny , ponieważ zawiera duże ilości gnijących lub fermentujących substancji organicznych , bakterii i wirusów chorobotwórczych , pasożytów ludzi i zwierząt oraz trudnych do usunięcia trujących związków chemicznych . W ściekach gospodarczo-bytowych , znajdują się m.in. wydaliny ludzkie i zwierzęce , resztki i odpadki produktów żywnościowych , piasek , niekiedy popiół i żużel z pieców domowych , mydła i inne środki piorące , szmaty , papiery itp. Rodzaje i ilości zanieczyszczeń zawartych w ściekach przemysłowych są bardzo różne i zależą od profilu działalności zakładu , rodzaju surowców używanych do produkcji i od stosowanej technologii produkcji . Wody opadowe zbierają zanieczyszczenia z przyziemnych warstw atmosfery ( pyły , pozostałości procesów spalania , substancje emitowane w powietrze przez zakłady przemysłowe ,środki transportu ,urządzenia grzewcze itd. ) , a potem z ziemi (śmieci uliczne , produkty ścierania nawierzchni ulic , piasek , papierosy liście itd.). W celu usunięcia z wody wszelkich zanieczyszczeń zaczęły powstawać oczyszczalnie ścieków .

Do oczyszczalni ścieków woda trafia przez system podziemnych rurociągów. W wyniku skomplikowanych i długotrwałych procesów ( mechanicznych , biologicznych i chemicznych ) usuwa się z niej zanieczyszczenia , a następnie wypuszcza z powrotem do rzek i strumieni .

Pierwszy, mechaniczny etap oczyszczania brudnej wody polega na usunięciu nierozpuszczalnych zanieczyszczeń . Największe części stałe ( np. szmaty ) są zatrzymywane na rzadkich filtrach ( kratach ) , a mniejsze (m.in. liście , niedopałki papierosów itd. ) na sitach o mniejszej średnicy oczek . Najdrobniejsze zatrzymują się w filtrach piaskowych . W procesie osadzania wykorzystuje się tzw. Osadniki , czyli urządzenia w których przepływająca powoli woda gubi stopniowo cięższe od siebie cząsteczki drobnych zanieczyszczeń oraz większe ziarenka piasku .

Opadają one na taśmę przenośnika , następnie trafiają do koryta , z którego usuwa się je za pomocą urządzeń mechanicznych (podnośników ) . Stamtąd woda przepływa do zbiorników sedymentacyjnych , gdzie pod wpływem sił grawitacji pozostałe cząsteczki zanieczyszczeń albo osiadają na dnie zbiornika , albo zostają zebrane zgarniaczami o napędzie elektrycznym ; mogą być usunięte z powierzchni za pomocą tzw. szumowników powierzchniowych (ten proces dotyczy tylko zanieczyszczeń lżejszych od wody ).

Po mechanicznym oczyszczaniu woda wydaje się znacznie czystsza , jest to jednak czystość względna . Chociaż pozbyto się zanieczyszczeń widocznych gołym okiem , pozostają w niej nadal potencjalnie związki organiczne i chemiczne . Usunięciu tych pierwszych służy etap oczyszczania biologicznego, odbywający się w komorze napowietrzania lub w rowach cyrkulacyjnych . Tutaj częściowo oczyszczone ścieki są mieszane z różnego rodzaju mikroorganizmami ( bakteriami tlenowymi , grzybami, pierwotniakami )

Gdy przez tę mieszaninę przepuszcza się tlen bakterie i grzyby rozkładają substancje organiczne na substancje proste , m.in. na amoniak , wodę i dwutlenek węgla . W większości ścieków rozkład substancji organicznych trwa około 8 godzin .

Ostatnim – chemicznym – etapem oczyszczania ścieków jest usuwanie z nich substancji nieorganicznych , najczęściej azotanów i fosforanów , powstającej w drugiej fazie procesu (biologicznej ) . Woda trafia do obracającego się bębna. Ścianki bębna są bardzo drobnym filtrem , odfiltrowującympozostałe cząstki substancji stałych . Czysta woda płlynie do rzek , jezior lub mórz ,a osad kanalizacyjny zawierający substancje nieorganiczne jest poddawany obróbce w zbiornikach fermentacji osadu , na przykład reaktorach beztlenowych lub stawach glonowych . Dostarcza się tam specjalnych bakterii rozkładających azotany i fosforany na proste związki , wytwarzających przy tym metan , którego spalanie może być źródłem energi elektrycznej . Po drugiej fermentacji osad nadaje się do wykorzystania jako nawóz .

Współczesne technologie oczyszczania wody są ciągle udoskonalane , ponieważ czysta woda to jeden z najcenniejszych i najniezbędniejszych czynników potrzebnych do życia ludziom , zwierzętom i roślinom .

Niestety, tego płynu nie można zastąpić żadnym substytutem .

Żeby go nie zabrakło , należy odzyskiwać wodę w procesach oczyszczania.

Odprowadzanie ścieków bezpośrednio do rzek czy jezior to zjawisko dość częste w krajach słabo rozwiniętych . By nie dopuścić do katastrofy ekologicznej , społeczności lokalne , jak również międzynarodowe przeznaczają coraz większe środki na budowę systemów oczyszczania wody.