мая 01 2002

ОЧИСТКА И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД

Опубликовано в 12:19 в категории Экология и туризм

ОЧИСТКА И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД

В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

И.Н. Климентьев, И.В. Бабич, В.Н. Филонов, А.И. Спивакова

Одесская городская санэпидстанция, Украина

Одесса как один из крупнейших городов Украины, благодаря расположению на Черноморском побережье, и своими достопримечательностям привлекает туристов и отдыхающих. Исторически город формировался как морские ворота государства, что соответственно способствовало мощному развитию транспортно-промышленного комплекса. В то же время природные особенности региона способствовали созданию учреждений санаторно-курортного и рекреационно-оздоровительного назначения.

Но в городе с миллионным населением в последнее время резко снижаются основные показатели здоровья, да и демографическая ситуация характеризуется планомерным уменьшением численности жителей.

Анализируя санитарно-эпидемиологическую ситуацию в Одессе, среди основных причин инфекционных заболеваний (особенно в оздоровительный период) на первый план необходимо ставить неудовлетворительное качество морской воды.

Критериями загрязнения воды, согласно "Санитарным нормам и правилам охраны поверхностных вод от загрязнения" № 4630-88, являются данные лабораторного контроля качества морской воды. Так, в 2001году из 354 проб, отобранных на санитарно-химические показатели, не отвечало гигиеническим нормативам 47,7 %. На бактериологические исследования было отобрано 862 пробы морской воды, из них нестандартными были 56,0 %. Индекс ЛПКП достигал 24млн. (при норме – не более 5000тыс.). При обследовании морской воды на наличие возбудителей холеры – в некоторых проб отмечалось наличие НАГ-вибрионов (холероподобных). В связи с выявленными нарушениями санитарных норм по качеству морской воды, санэпидслужба г. Одессы была вынуждена запретить водопользование на всех пляжах города. Данная ситуация повторяется из года в год. В текущем году (2002 г.) из-за не соответствия качества морской воды уже запрещено

водопользование на пяти городских пляжах – это "Лузановка" и Фонтанская группа пляжей, включая "Черноморку".

В качестве основных нарушителей экологического равновесия водной среды выступают промышленные предприятия, жилищно-комму-нальные хозяйства, аграрный сектор.

Экономический кризис снизил промышленную составляющую загрязнения, в связи с чем, основным источником загрязнения водоемов в г.Одессе являются бытовые сточные воды.

Канализационная система Одессы за более чем сотню лет своего развития стала одним из определяющих элементов городской инфраструктуры и важнейшим фактором экологической безопасности населения.

В г. Одессе функционирует две станции биологической очистки (СБО) сточных вод – «Южная» и «Северная» с суточным объемом сбрасываемой воды в море до 750 тыс.м3/сут. На этих станциях осуществляется механическая и биологическая очистка, без обеззараживания. В результате ежесуточно в море поступают сотни тысяч кубометров очищенных, но необеззараженных стоков.

Качество морской воды в районах сбросов с СБО по индексу ЛПКП (содержание лактозоположительной кишечной палочки) достигает 24млн. (при норме до 5тыс.). Снижение уровня бактериального загрязнения наблюдается по мере удаления от сбросных каналов.

Периодическое улучшение эпидемической безопасности морской воды на некоторых пляжах может объясняться сгонными явлениями, когда береговой ветер уносит верхние и более теплые слои воды в открытое море, но тогда наблюдается и значительное снижение ее температуры в пляжной зоне.

Даже в холодное время года с преобладанием северной составляющей ветра на городских пляжах регистрируется такое же превышение нормы содержания микроорганизмов, как и в летнее время (следует учитывать, что в летнее время СБО "Северная" сбрасывает воду не в море, а в лиман). При этом в летнее время из воды выделяются не только бактерии группы кишечных палочек, но и другие виды микроорганизмов, а также вирусы способные вызывать острые инфекционные заболевания желудочно-кишечного тракта, центральной нервной системы, дыхательных путей, глаз, кожи.

При сверхнормативном содержании патогенных и условно-патогенных микроорганизмов в воде недопустимо не только купание, но опасно и принятие солнечных ванн на территории пляжей из-за обсемененности песка и разноса ветром водного аэрозоля содержащего микроорганизмы. Например, в США запрещается пользование индивидуальными плавсредствами (лодки, велосипеды ….) при превышении нормы только в 20 раз.

Предлагаемые различными научными и проектными организациями варианты обеззараживания, аэрации, освежения прибрежных вод, такие как: установка погруженных насосов перекачивающих воду из открытого моря в зону пляжей; разработка волноломов; сооружение искусственных рифов, население мидиями и т.д., являются чрезвычайно дорогостоящими, сложными в техническом исполнении и малореальными мероприятиями, при этом не имеющими технико-экономических обоснований и расчетов эффекта.

Наиболее радикальным, менее дорогостоящим, значительно более эффективным является не ликвидация последствий бактериального и вирусного загрязнения моря, а устранение причин этого путем обеззараживания стоков от станций биологической очистки.

Очистка сточных вод во все времена была предметом особого внимания как со стороны государства и общества, так и среди специалистов по обработке воды. В начале ХХІ века урбанизация и антропогенное загрязнение окружающей среды, усиление роли здравоохранения, а также успехи фундаментальных и прикладных исследований способствовали прогрессивному развитию технологий и технических средств очистки и обеззараживания сточных вод.

В настоящее время для обеззараживания сточных вод применяются химические, физические и физико-химические методы, а также обеззараживание осуществляется в условиях искусственных и естественных биоценозов. Эффективность применения каждого метода и затраты на его реализацию зависят от ХПК обрабатываемой воды, концентрации взвешенных веществ, температуры и рН, начальной концентрации бактерий и вирусов. Каждый из методов характеризуется определенной интенсивностью воздействия на обрабатываемую воду – дозой реагентов или излучений.

Из практики очистки сточных вод известно, что при первичном отстаивании количество бактерий группы кишечной палочки (БГКП) сокращается на 30-40 %, а после вторичных отстойников эффективность очистки обычно достигает 90-95 %. Вместе с удалением бактерий в процессах механической и биологической очистки происходит постепенное уменьшение вирусов. Причина снижения концентрации микроорганизмов заключается в том, что в нейтральной среде вирусы и бактерии являются носителем отрицательного электрического заряда. С физико-химической точки зрения эти объекты являются гидрофильными биоколлоидами, что позволяет использовать для их удаления соосаждение со взвесью первичных отстойников и биофлокуляцию в аэротенках. Однако комплекс механической и биологической очистки не обеспечивает полного освобождения сточных вод от патогенных бактерий и вирусов, поэтому необходимо применение специальных методов обеззараживания.

Довольно часто специалистам для обеззараживания сточных вод предлагается использовать естественные биоценозы, в частности, биопруды, где обеззараживание происходит за счет природного ультрафиолета и альгофлоры. Однако все эти виды воздействия крайне слабы и имеют сезонный характер. Методы обеззараживания в естественных биоценозах могут быть использованы только для небольших объемов сточных вод при низкой стоимости земли и отсутствии дефицита площадей.

Одним из галогенов, применяемых традиционно для обеззараживания является хлор-газ и хлорсодержащие соединения (диоксид хлора, гипохлорит натрия, гипохлорит кальция).

Несмотря на высокую эффективность в отношении патогенных бактерий, хлорирование при дозе остаточного хлора 1,5мг/л не обеспечивает необходимой эпидемической безопасности в отношении вирусов. Следующим негативным свойством хлорирования является образование хлорорганических соединений и хлораминов, которые по отношению к человеку обладают высокой токсичностью, мутагенностью и канцерогенностью, способны аккумулироваться в донных отложениях, тканях гидробионтов, и, в конечном счете, по трофическим цепям попадать в организм человека. Эти соединения обладают высокой стойкостью к биодиструкции и вызывают загрязнения рек и морей.

Содержание хлорированных углеводов в рыбе, водорослях и планктоне находится в тесной корреляции с содержанием их в донных отложениях. Даже однократное загрязнение донных отложений может привести к постоянному локальному заражению водных организмов в течение длительного времени (до нескольких лет) после того, как это загрязнение произошло.

Наиболее распространенным химическим методом обеззараживания с использованием соединений кислорода является озонирование. Благодаря сильной окислительной способности озон разрушает клеточные мембраны и стенки, окислительно-восстановительную систему бактерий и их протоплазмы в отличие от хлора, действующего только на ферментную систему бактериальной клетки. Озон способен обезвреживать и спорообразующие виды бактерий, обладает высоким вирулицидным действием. Однако при использовании озона на станциях водоочистки возникают проблемы технического и экономического характера, потребности в больших производственных площадях. Принципиальные трудности связаны с образованием токсичных побочных продуктов, низкой растворимостью озона в воде, его собственной высокой токсичностью и взрывоопасностью.

Одной из технологий, получивших широкое промышленное внедрение, является обеззараживание ультрафиолетовым излучением, позволяющее обеспечить необходимый эффект при отсутствии образования побочных веществ, обладающих негативным воздействием на живые организмы. В мире эксплуатируется более 3000 станций УФ – обеззараживания воды различного назначения и производительности, в том числе крупные производительностью более 1млн. м3/сут (Калгари – сточная вода).

При УФ – обеззараживании сточных вод устраняется потребность в хранении, транспортировки и производстве опасных растворов и газов. В отличие от хлорирования или озонирования при правильном выборе источника и дозы УФ-излучения обеззараживание воды не сопровождается изменением ее химического состава или появлением каких-либо токсичных побочных продуктов. Для достижения необходимого эффекта обеззараживания требуется всего несколько секунд (по сравнению с 15–30 мин при обработке хлором или озоном).

Бактерицидное действие УФ – света хорошо известно. Спектр «бактерицидного действия» УФ-света совпадает со спектром поглощения ДНК (260нм). Бактерицидный свет эффективно разрушает молекулы ДНК бактерий, вирусов и других видов микроорганизмов, присутствующих в сточных водах.

В соответствии со спектральными особенностями, для деструктивной очистки воды от растворенных органических соединений, целесообразно использовать лампы среднего (высокого) давления.

Профессиональный выбор УФ-оборудования должен проводиться по результатам предварительного технологического обследования, в ходе которого измеряется коэффициент пропускания и определяется эффективность метода УФ-обеззараживания очищенных сточных вод. Для проведения технологического обследования необходимо иметь специальное оборудование и привлекать к таким обследованиям специалистов технологических организаций и институтов.

По результатам технологических обследований можно составить базу данных об эффективности обеззараживания сточных вод различного качества. Анализ базы данных позволяет разработать рекомендации по модификации УФ-оборудования без проведения ТО (например, для проектируемых строящихся сооружений) на основании данных о физико-химических показателях качества воды и производительности сооружений.

Результаты информационного поиска в развитых странах мира показали тенденцию к тому, что проекты новых станций ориентированы исключительно на обеззараживание сточной воды УФ-излучением.

В настоящее время прогресс в профилактической медицине серьезно замедлился. Это обусловлено, прежде всего, тяжелым финансовым положением страны, отсутствием в связи с этим бюджетного финансирования научных исследований, а также разобщенностью гигиены, практической медицины и медико-биологических наук. Профилизация гигиены, медицины и биологии привела к доминированию узкоспециализированных научных и практических подходов в области профилактики, диагностики и лечения заболеваний.

Главной задачей экологии человека и гигиены окружающей среды являются разработка строгих научных основ объективной оценки качества окружающей среды и общественного здоровья, развитие и практическое применение новейших научных технологий для характеристики как существующих, так и прогнозируемых на перспективу вредных факторов окружающей среды, а также для оценки эффективности природоохранных мероприятий.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.