Каждый день из наших домов, предприятий и промышленных объектов собираются миллиарды галлонов сточных вод. Сточные воды — это именно то, что звучит так: вода, которая уже была использована и удалена через ванну, туалет, раковину или ливневые стоки. Поскольку в ней много загрязняющих веществ, которые делают воду непригодной для использования, ее собирают в канализационную систему и доставляют на очистные сооружения, чтобы сделать воду безопасной для возвращения в окружающую среду.
До появления современных канализационных систем и очистных сооружений сточные воды сбрасывались в водотоки и использовали естественный процесс очистки воды. Объем чистой воды помогал разбавить концентрацию отходов, затем бактерии и другие мелкие организмы в воде помогали расходовать отходы, превращая их в новые бактериальные клетки. Этот естественный процесс занимал довольно много времени, а значит, работал только для популяций до определенной плотности. По мере роста численности населения и потребления воды росла и потребность в очистке сточных вод. Цель современной очистки сточных вод — ускорить естественные процессы, с помощью которых очищается вода.
В канализационной системе используются системы сбора сточных вод от жилых домов, предприятий и промышленных объектов. Затем сточные воды направляются на очистные сооружения, где начинается процесс их очистки.
Этапы очистки сточных вод на очистных сооружениях промышленных объектов (предприятий):
Когда промышленные сточные воды поступают на очистные сооружения, они проходят через сито, чтобы удалить крупные предметы (например, тряпки и палки), которые могут повредить оборудование или засорить трубы.
После того как сточные воды прошли процесс просеивания, они направляются через камеру для песка, в которой песок и мелкие камни оседают на дно резервуара. В районах, где существует вероятность того, что ливневые воды будут смывать песок или гравий в канализационные системы, эта часть процесса особенно важна.
Все твердые отходы, собранные в процессе просеивания и в резервуаре для песка, вывозятся на полигоны для утилизации.
Следующий этап процесса очистки позволяет удалить из сточных вод мельчайшие взвешенные частицы. При прохождении через осадочный резервуар скорость потока снижается, что позволяет взвешенным частицам медленно оседать на дно резервуара.
В процессе аэрации в сточные воды вводятся микроорганизмы, чтобы уничтожить оставшиеся органические вещества. В резервуар подается кислород, а затем небольшое количество активного ила. Это способствует росту бактерий, использующих кислород, что позволяет создать больше микроорганизмов для потребления большего количества органических веществ.
Во вторичном осветлителе активированный бактериями осадок оседает на дно резервуара, после чего отправляется обратно в аэротенк для продолжения процесса. Процесс между аэротенком и вторичным осветлителем может длиться примерно от 3 до 6 часов, чтобы наилучшим образом очистить оставшуюся воду.
Все твердые вещества, которые собираются в первичном осветлителе, аэротенке и вторичном осветлителе, направляются в реакторы для сбраживания осадка. В этих метантенках отходы обрабатываются в течение месяца, где они проходят процесс анаэробного сбраживания. В результате этого процесса, который длится месяц, образуется газ метан и богатый питательными веществами биошлам. Газ метан может использоваться в качестве источника энергии на очистных сооружениях, а биотвердые вещества могут быть переработаны и использованы в качестве удобрений для улучшения и поддержания продуктивных почв и стимулирования роста растений.
На последнем этапе процесса очистки сточных вод вода подвергается дезинфекции, чтобы уничтожить все оставшиеся в ней потенциально токсичные патогены. Хлор примешивается к сточным водам, когда они проходят через резервуары для дезинфекции. При правильном подходе этот процесс уничтожает более 99 % вредных бактерий, делая сточные воды более безопасными для людей и животных, с которыми они контактируют.
Очистка сточных вод приобретает все большее значение для сохранения окружающей среды. Этот жизненно важный процесс предотвращает загрязнение водных путей, сохраняет чистоту окружающей среды и обеспечивает на долгие годы один из наших самых важных природных ресурсов — воду.