АНТРОПОГЕННО ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА КАЧЕСТВОТО НА ПРИРОДНАТА ВОДА, МЕТОДИ НА БИОЛОГИЧНО ПРЕЧИСТВАНЕ НА ВОДАТА - Критерии
Следват най-очевидните тенденции в промените в качеството на природните води под влияние на човешката икономическа дейност:
2. Подкислената дъждовна вода, течаща по земната повърхност и проникваща в долните почвени слоеве, по-добре разтваря карбонатите и други скали, което причинява увеличаване на съдържанието на калциеви, магнезиеви, силициеви йони в подземните и речните води.
8. Съществува потенциална опасност от замърсяване на природните води с радиоактивни изотопи на химични елементи.
Понастоящем повечето промишлени и битови отпадъчни води са подложени на биологично пречистване, преди да бъдат изхвърлени във водни тела. Принципът на биологичното пречистване на отпадъчните води е, че при определени условия микробите могат да разграждат органичните вещества до прости вещества като вода и въглероден диоксид [8].
Биологичните методи за пречистване на отпадъчни води могат да бъдат разделени на два вида според видовете микроорганизми, участващи в пречистването на замърсителите на отпадъчните води:
1 аеробни биологични методи за пречистване на промишлени и битови отпадъчни води (микроорганизмите се нуждаят от кислород за своята жизнена дейност)
2 пречистване на отпадъчни води с анаеробни микроорганизми (които живеят без кислород).
Методите за пречистване на отпадъчни води с участието на аеробни бактерии се класифицират според вида на контейнера, в който се окисляват отпадъчните води. Капацитетът може да бъде био езерце, биологичен филтър и поле за филтриране. Същността на самия метод за пречистване на отпадъчните води, а именно минерализацията на органичните вещества, остава непроменена. При естествени условия пречистването на отпадъчните води се извършва във филтрационни полета и в биоезера.
Филтрационните полета са специални зони, отделени за заустване на замърсени отпадъчни води и обитавани от почвени аеробни бактерии. Когато попадне в почвата, вредните органични вещества от отпадъчните води са изложени на окисляване на микроорганизмите, с окончателното образуване на въглероден диоксид и вода. Едновременно с преработката на органични отпадъчни води се извършва синтез на бактериална биомаса.
Аеробното окисляване в биоводовете е процес на минерализация на органични отпадъчни води под действието на бактерии, живеещи във водата. Био езерата са водни тела, в които са създадени условия, благоприятни за живота на микроорганизмите, като малка дълбочина, голям брой водорасли, които насищат водата с кислород и др. Изграждането на биоезера може да се използва за пречистване на промишлени отпадъчни води и за пречистване на реки, вливащи се в резервоари.
Пречка за по-широкото използване на биоезера и филтрационни полета е тяхната сезонна работа, ниска ефективност при пречистването на отпадъчни води, необходимостта от премахване на големи площи земя.
В процеса на пречистване на отпадъчните води в биологични филтри, пречистването на отпадъчни води с микроби се извършва в изкуствени структури. В тези структури за дълго време могат да се поддържат оптимални параметри за живота на микроорганизмите - стойности на температура, pH, концентрация на кислород във вода и т.н. Пречистването на отпадъчни води в биологични филтри симулира третирането на почвените отпадъчни води от микроорганизми. Пречистването на отпадъчни води в аеротенковете е подобно на пречистването в резервоари [4].
Аерационният резервоар е контейнер с дълбочина до 5-6 метра, който има устройство за впръскване на въздух. Колонии от микроорганизми живеят в аерационния резервоар - върху люспи от тиня. Тези колонии обработват органични отпадъчни води. След аериращите резервоари се подава чиста вода към резервоарите за утаяване. В утаителните резервоари активната утайка се утаява с последващото частично връщане обратно в резервоара.
Биологичният филтър е контейнер, напълнен с груб материал. Колонии от микроорганизми живеят върху частиците от този материал. Биологичните филтри се поддържат по-лесно от аеротенковете. Те са по-надеждни и могат да издържат на замърсяване и претоварване на отпадъчни води. Както за всяка биологична общност, за устройствата за биологично пречистване на отпадъчни води има ограничителни концентрации на замърсители, надвишаващи кои микроорганизми могат да умрат [9].
Ако отпадъчните води съдържат високи концентрации на органични вещества, най-обещаващият метод за пречистване на отпадъчни води е анаеробният метод. Предимството на този метод на почистване е по-ниските експлоатационни разходи, тъй като в този случай няма нужда от проветряване на водата.
Анаеробните реактори обикновено са метални резервоари, съдържащи минимум сложно нестандартно оборудване. Жизнената активност на анаеробните микроорганизми обаче е свързана с изпускането на метан във въздуха, което изисква организирането на специална система за мониторинг на неговата концентрация. Горните методи за пречистване на отпадъчни води са приложими, ако концентрацията на някои замърсители не надвишава допустимите стойности. Като правило е необходимо да се извършат три до четири етапа на предварително третиране на отпадъчните води. В допълнение, за заустване на пречистени отпадъчни води във водни тела след биологично пречистване, понякога е необходимо да се пречистят - например, като се използва озониране.