3.3.6 Коммунальное хозяйство

Прежде всего, следует отметить очень низкие объемы финанси- рования природоохранных мероприятий коммунального цикла в России (рис. 3.3).

Между тем, климатические и инфраструктурные условия в Рос- сийской Федерации более сложные, чем в большинстве развитых стран, поэтому и затраты на природоохранную деятельность даже при одинаковых требованиях к состоянию окружающей среды дол- жны быть по крайней мере не меньше, чем у других государств. Предельные нормы концентраций загрязняющих веществ в сточ- ных водах при сбросе их в водные объекты и системы водоотведе- ния в России иногда устанавливаются более жесткие, чем за рубе- жом. Наряду с этим до настоящего времени во многих случаях осу- ществляется сброс в водные объекты вообще неочищенных сточ- ных вод. Кроме этого, объем неорганизованного стока, как прави- ло, значительно превышает объем организованного, что полнос- тью лишает смысла установление жестких предельных норм кон- центрации загрязняющих веществ.

При техническом проектировании объектов водопроводно-ка- нализационного хозяйства необходимо обеспечить учет экологи- ческих требований путем задания нормативной степени надежно- сти системы и ее элементов, определение условий реконструкции и ликвидации системы.

Количество учитываемых загрязняющих веществ при определе- нии ПДС по бассейновому принципу должно быть ограничено максимальным вкладом в агрессивность по каждому лимитирую- щему признаку вредности (3 — 5%).

Рациональное отношение расходов, при котором соблюдаются все требования СНиПа 2.04.03-85, меняется в пределах от q₁/q₂ = 0,7 (для труб диаметром 200 мм) до q₁/q₂ = 1 (для труб диаметром 500 мм).

Для начальных участков бытовой сети водоотведения трубы диаметром 250 мм с экономической точки зрения более целесооб- разны (с учетом расходов на прочистку), чем трубы диаметром 200 мм.

Муниципальные сточные воды обрабатываются на станциях аэрации, замыкающих систему канализации.

Коагуляция основана на слипании мелкодисперсных частиц под воздействием специально добавляемых в них веществ-коагулян- тов, в результате чего увеличиваются размеры частиц и интенсив- ность их осаждения. В качестве коагулянтов применяют соли аммо- ния, железа, магния, известь, шламовые отходы и др.

Если процесс отстаивания протекает медленно, что может быть связано с присутствием мелкодисперсных примесей, то прибега- ют к процессу коагулирования. Учитывают факторы, влияющие на процесс: температуру, активную реакцию, рН среды, интенсив- ность перемешивания и солевой состав раствора. Коагулирование можно ускорить добавлением флокулянтов — веществ, образую-

щих с водой коллоидные дисперсные системы. Флокуляция — один из видов коагуляции, когда в качестве флокулянта используют природные органические и синтетические высокомолекулярные вещества (полиакриламид, белки, полиэтиленамин и др.). При окислительном методе токсичные примеси в сточных во- дах обезвреживают хлором, гипохлоритом кальция или натрия, хлорной известью, озоном, кислородом и др. Хлор предотвращает пенообразование в жиро- и маслоловушках, разрушая коллоидные системы; его способность реагировать с другими веществами используют для освобождения сточных вод от ядовитых веществ, например, соединений циана. Для хлорирования сточных вод и жидких промышленных отходов используют как жидкий хлор, так и хлорную известь с содержанием активного хлора 25—35%. Хлорная известь одновременно коагулирует коллоидные вещества благодаря образованию гидроокиси кальция. Циансодержащие сточные воды гальванических цехов обезвреживают двуокисью хлора С1₃О, широкому применению которой мешает высокая стоимость. Расход реагента при хлорировании рассчитывают по активному хлору, который вводят с учетом необходимой степени очистки и реакционной способности веществ сточных вод. В каждом случае дозу хлора и время его контакта с жидкостью устанавливают пробным хлорированием. Нужно заметить, что применять хлор для обезвреживания сточных вод не всегда целесообразно, так как в некоторых случаях после обработки получают более токсичные вещества, например при хлорировании фенолсодержащих сточных вод, когда образуется токсичный продукт хлорфенол.

По этой же причине на водопроводных станциях обработка хло- ром для обеззараживания воды в гумидных районах не рекоменду- ется (при хлорировании гуминовых соединений возникает целый ряд токсикантов хлорорганического ряда).

Окисление органических загрязнений производственных сточ- ных вод и жидких отходов можно производить озоном — одним из наиболее сильных из известных в настоящее время окислителей. При его помощи возможны одновременно окисление органичес- ких примесей, обесцвечивание, дезодорация и обеззараживание воды. Благодаря высокому окислительному потенциалу озон мо- жет обеспечить наибольший, по сравнению с другими способами, эффект очистки сточных вод, при этом исключаются побочные реакции с образованием токсичных веществ. Биологический метод применяют для очистки сточных вод и некоторых других жидких отходов, содержащих главным образом органические загрязнения. Биохимическая очистка состоит в окислении органических примесей в сточных водах с помощью микроорганизмов, способных в процессе своей жизнедеятельности разлагать их на минеральные составляющие. Процесс окисления

может быть аэробным (окислительным, с доступом кислорода при t = 20 — 40 °С), используемым при ограниченной концентра- ции органических веществ, и анаэробным (восстановительным, без доступа кислорода), используемым при любой концентрации растворенной органики.

Поскольку биохимическая очистка — завершающая стадия об- работки сточных вод, обычно ей предшествует комплекс других методов.

Биохимическая очистка может протекать как в естественных условиях (на полях орошения и фильтрации, биологических пру- дах), так и в искусственно созданных с помощью биологических фильтров (активного ила, аэротенков и др.).

Термическая очистка используется для высокоминерализован- ных сточных вод, а также при наличии органических токсичных веществ. Термический метод опреснения с помощью высоких тем- ператур называется дистилляцией (выпаривание), с помощью низ- ких — кристаллизацией (вымораживание). При дистилляции сточ- ных вод получают концентрированные растворы, из которых вы- деляют сухой остаток для сжигания, захоронения или последую- щего использования. При кристаллизации чистая вода образует кри- сталлы льда, а оставшийся рассол с растворенными в нем солями размещается в ячейках между ними. Температура замерзания рас- сола всегда ниже температуры замерзания чистой воды.

Для ликвидации бактериологического загрязнения проводят обеззараживание хлорированием (жидким хлором или гипохлори- том натрия), озонированием, бактерицидными лампами, ультра- звуком, виброакустическими колебаниями. Для хозяйственно-бы- товых сточных вод расчетная доза хлора в воде должна составлять 10 г/м³ после механической очистки и 3 — 5 г/м³ после биологичес- кой, коли-индекс — не более 1000, время контакта хлора с водой не менее 30 мин.