Лекция № 5 агрязнение гидросферы и ее защита План
advertisement
Лекция № 5 Загрязнение гидросферы и ее защита План 1. Водооборот воды на Земле. Процессы самоочищения. 2. Промышленное загрязнение воды. Определение сточных вод (СВ); их классификация. 3. Водопотребление и водоотведение. Понятие ПДК и ПДС. 4. Схемы водообеспечения и водоотведения промышленных предприятий 5. Основные методы очистки сточных вод: механические, химические, физикохимические, биологические 1. Водооборот воды на земле – процесс непрерывного, взаимосвязанного перемещения воды на Земле, происходящий под влиянием солнечной энергии, силы тяжести, жизнедеятельности живых организмов, хозяйственной деятельности человека. В целом для всего земного мира существует один из основных источников прихода воды – атмосферные осадки и один источник расхода – испарение, которые примерно равны 525 тыс. км3, или 1030 мм в год. Как видно на рис. 5.1, различают малый и большой круговорот воды. При малом круговороте вода, испарившаяся с поверхности океана, возвращается в него в виде осадков. При большом круговороте вода, испарившись с поверхности океана, частично возвращается в него в виде осадков, а частично переносится на сушу, где также выпадает в виде атмосферных осадков, питая реки и водоемы, но в конечном итоге вновь возвращается в океан речным и подземным стоком. Рис.5.1. Круговорот воды в биосфере Имеющиеся данные по объекту различных частей гидросферы и ее водному балансу позволили вычислить активность водообмена (табл.5.1), происходящего в процессе круговорота воды. Таблица 5.1 Часть гидросферы Океан Подземные воды в т.ч. зоны активного водообмена Полярные ледники Поверхностные воды суши Реки Почвенная влага Пары атмосферы Вся гидросфера Активность водообмена Объем, тыс.км3 Элемент баланса, тыс.км3∙год 1 370 000 60 000 4 000 24 000 280 1,2 80 14 1 454 000 452 12 12 3 40 40 80 525 525 Активность водообмена, число лет 3 000 5 000 300 8 000 7 0,030 1 0,027 2 800 Видно, что наиболее замедленной частью круговорота воды являются полярные ледники (8000 лет), что связано с медленным движением ледников и таянием льда. Наибольшей активностью, после атмосферной влаги, характеризуются речные воды, которые сменяются в среднем каждые 11 дней. Это свидетельствует о быстрой их возобновляемости: на основе одной с лишним тысячи кубических километров русловых вод в течение года получается в 40 раз больший объем. Поэтому речная вода в естественных условиях всегда практически пресна и служит одним из главных источников водных ресурсов, то есть круговорот воды является по существу глобальным опреснителем вод. Однако в последние десятилетия значительно возросли антропогенные воздействия на гидросферу, включая и круговорот воды. К поверхностным относятся воды, постоянно или временно находящиеся на земной поверхности. Это воды рек, временных водотоков озёр, водохранилищ, прудов, водоёмов, болот, ледников и снежного покрова. Меры по их охране предусмотрены в правилах охраны поверхностных вод. Особое внимание в них уделено охране водных объектов при сбросе в них сточных вод. Поверхностные воды охраняются от засорения, истощения и загрязнения. Для предупреждения засорения осуществляют мероприятия, которые исключают попадания в них мусора, твёрдых отходов и других предметов, отрицательно воздействующих на качество вод. Строгий контроль за минимально допустимым стоком вод, ограничение их нерационального потребления способствуют защите поверхностных вод от истощения. 2. Весьма важной и притом сложной проблемой является защита поверхностных вод от загрязнения. С этой целью предусматривается ряд мероприятий,в частности мониторинг водных объектов, создание водоохранных зон, развитие безотходных и безводных технологий, а также систем замкнутого водоснабжения, очистка сточных вод, очистка и обеззараживание поверхностных и подземных вод, используемых для питьевого водоснабжения и других целей. Главный загрязнитель поверхностных вод - сточные воды (СВ), поэтому разработка и внедрение эффективных методов очистки сточных вод представляет весьма актуальной и экологически важной задачей. Главный загрязнитель поверхностных вод - сточные воды (СВ), поэтому разработка и внедрение эффективных методов очистки сточных вод представляет весьма актуальной и экологически важной задачей. Отработанная вода промышленного предприятия, удаляемая с территории предприятия или направляемая на обработку с целью очистки, называется сточной. Сточные воды (СВ), отводимые с территории промышленных предприятий, условно разделяют на три вида: производственные, бытовые, атмосферные. Производственные - использованные в технологическом процессе производства или получающиеся при добыче полезных ископаемых Бытовые – от санитарных узлов производственных и непроизводственных корпусов и зданий, а также от душевых установок, имеющихся на территории промышленных предприятий. Атмосферные- дождевые от таяния снега. Производственные представляют собой жидкие отходы, возникающие при добыче и переработке органического и неорганического сырья. Технологическими источниками являются: воды, образующиеся при протекании химических реакций, влага свободная и связанная в сырьё, промышленные воды, маточные водные растворы, водные экстракты, воды охлаждения и др. Состав и количество зависит от вида производства. Производственные сточные воды делятся на загрязненные и незагрязнённые. Загрязнённые производственные сточные воды содержат различные примеси и подразделяются на три группы: загрязнённые преимущественно минеральными примесями (стоки заводов, производящих минеральные удобрения, кислоты и строительные изделия); загрязнённые преимущественно органическими примесями (стоки предприятий химической и нефтехимической промышленности, производящих полимерные плёнки, пластмассы, каучук); загрязнённые минеральными и органическими примесями (стоки предприятий нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности). По концентрации загрязняющих веществ производственные сточные воды разделяются на четыре группы: I-500, II- 500-5000, III-5000- 30000, IV- более 30000. В настоящее время бытовые воды в чистом виде практически не встречаются, так как даже при канализовании сельских населённых пунктов сточные воды отводятся как от жилых домов, так и от мастерских, молочных и консервных заводов. Атмосферные сточные воды загрязнены органическими и минеральными веществами, содержащимися в атмосфере и предметах, с грунтом, с которым они соприкасаются. Требованию к составу ливневых сточных вод не сформулированы. Городские сточные воды - это смесь бытовых, производственных и атмосферных вод при общесплавной системе канализации, или бытовых и производственных вод при раздельной системе. В соответствии с требованиями «Правил охраны поверхностных вод» при совместном отведении производственных и бытовых сточных вод от населения от населённых мест они не должны: - содержать вещества, которые могут засорить трубы, отлагаться на дне и стенках; - оказывать разрушающее действие на материал труб и сооружений; - содержать горючие примеси и вещества, способные образовать взрывоопасные смеси; - содержать вредные вещества в концентрациях, оказывающих угнетающее действие на процессы биохимической очистки сточных вод; - иметь температуру выше 40 градусов; - содержать только минеральные загрязнения; - содержать опасные бактериальные загрязнения и радиоактивные вещества; На разных предприятиях, даже при одинаковых технологических процессах, состав производственных сточных вод, режим водоотведения и удельный расход на единицу выпускаемой продукции весьма различны. Но основное значение в формировании состава производственных сточных вод имеет вид перерабатываемого сырья. Так, основным загрязняющим компонентом сточных вод на нефтеперерабатывающих предприятиях является нефть, а также углеводороды. Многие СВ химических производств, кроме растворённых органических и неорганических примесей, могут иметь коллоидные, а также взвешенные вещества, плотность которых может быть больше или меньше плотности воды. Чаще всего сточные воды представляют собой сложные системы, содержащие смеси разных веществ. Степень вредности сточных вод зависит от токсичности загрязняющих её веществ. Такие примеси, как соли тяжёлых металлов, сероводород, канцерогенные вещества, цианиды, бензол и многие другие, обусловливают высокую токсичность сточных вод. Сточные воды химических производств могут быть пожаро- и взрывоопасными веществами. Наличие в сточных водах большого количества взвешенных веществ или соединений, способных полимеризоваться в водном растворе, может приводить к засорению трубопроводов и коллекторов. К числу очень агрессивных сточных вод относятся воды производства кислот, фосфорных и других удобрений, гальванопокрытий, производств жирных синтетических кислот, нефтеперерабатывающих заводов и многие другие. Часто сточные воды содержат вещества, обладающие резким неприятным запахом (сульфиды, сероводород). Многие сточные воды химических производств окрашены вследствие загрязнения красителями или другими веществами, имеющими окраску. Наличие в воде поверхностно-активных веществ обуславливает способность к пенообразованию. Попадание бытовых сточных вод в производственные сточные воды приводит к биологическому загрязнению последних. Температура сточных вод может колебаться в широких пределах. Режим образования и сброса сточных вод может быть различным. Многие процессы характеризуются периодическим образованием залповыми сбросами сточных вод. Загрязнения, содержащиеся в бытовых сточных водах, состоят из неорганических и органических веществ, находящихся в жидкости в растворённой форме и в виде взвешенных веществ (оседающих, всплывающих, коллоидных). Кроме того, в сточной воде присутствуют микроорганизмы, способствующие разложению органических веществ и вызывающие их анаэробную ферментацию. Одной из основной характеристик бытовых сточных вод является биоразлагаемость (биодеградация или подверженность биологической очистке), которая зависит от имеющегося баланса питательных для бактерий веществ (азота и фосфора). Чтобы процесс очистки протекал нормально, сточная вода должна поступать на очистные сооружения в достаточно «свежем» состоянии. Загнивающая сточная вода токсична для процесса, и перед первичным отстаиванием её следует подвергать предварительной аэрации или предварительному хлорированию. Бытовые сточные воды образуются при приготовлении пищи, мытье посуды, уборке помещения, из санитарных узлов, прачечных, ванн и бань. Эти воды представляют собой неустойчивую полидисперсную систем, частицы которой по своим размерам колеблются от грубых до высокодисперсных (молекулы и ионы). Бытовые сточные воды имеют постоянный состав загрязнений, происхождение их связано с жизнедеятельностью человека. Все эти загрязнения в основном являются органическими веществами растительного и животного происхождения. К неорганическим загрязнениям относятся: песок, глина, частицы руды, мела, минеральные масла, и другие вещества, используемые человеком. Бытовые сточные воды содержат различные микроорганизмы: бактерии, дрожжевые и плесневые грибки, водоросли, вирусы и др. Эти воды являются эпидемиологически опасными для человека и животных, так как в своём составе наряду с сапрофитными содержат патогенные организмы. В них можно встретить всех возбудителей болезней, обитающих в желудочно-кишечном тракте. Атмосферные и ливневые воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков. К ним, кроме дождевых, относятся воды, образующиеся от таяния снегов, поливки улиц, от фонтанов и дренажей. Атмосферные воды загрязнены органическими минеральными веществами, содержащимися в атмосфере. Санитарные требования к составу и свойствам воды водоёмов в значительной мере ограничивают спуск сточных вод в них, поэтому использованную воду подвергают очистке. Около 80 % воды для водоснабжения городов и предприятий забирается из поверхностных водоёмов, состояние которых не всегда обеспечивают требуемое качество питьевой воды. Около половины населения России, по данным Госсанэпиднадзора РФ, используют питьевую воду, которая по ряду показателей не соответствует гигиеническим требованиям. Для защиты водных ресурсов от истощения и загрязнения, а также создания рациональных систем хозпитьевого и промышленного водоснабжения и водоотведения в любом районе или городе проводится комплекс мероприятий, включающий: создание замкнутых систем промышленного водопользования и эффективных технологических схем очистки; обеспечение мониторинга источников загрязнения; формирование законодательных отношений, экономическое урегулирование и управление водопотреблением и водоотведением в интересах всех водопользователей. 3. Значительный спектр водоохранных проблем регулирует действующий закон «Об охране окружающей среды», «Водный кодекс» регламентирует взаимоотношения между государством и водопользователем для защиты водных ресурсов от истощения и загрязнения. Основой финансового регулирования природопользования является разработанная в каждом регионе система предельно-допустимого сброса (ПДС), согласно которому единственным критерием качества воды должна быть величина предельно-допустимой концентрации веществ (ПДК). Предельно допустимый сброс (ПДС) – это масса загрязняющего вещества, выбрасываемого отдельными источниками за единицу времени, превышение которой приводит к неблагоприятным последствиям в окружающей среде или опасно для здоровья человека. ПДК понимается как количество вредного вещества в окружающей среде, которое не оказывает отрицательного воздействия на здоровье человека или его потомство при постоянном или временном контакте с ним. В настоящее время при определении ПДК учитывается не только степень влияния загрязнителей на здоровье человека, но и воздействие их на животных, растения, грибы, микроорганизмы, а также на природное сообщество в целом. Суммарное воздействие в пределах одного лимитирующего показателя вредности оценивается соотношением: C1/ПДК1+ C2/ПДК2+…+С3/ПДК3< 1 Такой подход приводит к необходимости обеспечивать концентрации отдельных компонентов на выходе с очистных сооружений на уровне долей процента от ПДК. Рассчитанные таким образом концентрации не только не могут быть зафиксированы применяемыми на практике методами контроля, но и влекут за собой колоссальные необоснованные затраты на очистку сточных вод. Известно, что формирование качество воды в реках, озёрах и водохранилищах происходит не только за счёт контролируемых источников загрязнения, но и неконтролируемым стоком, связанным с антропогенными воздействиями, а с природными процессами выщелачивания, разложения органики. Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является внесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по-разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнения. Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей, как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностноактивные вещества, пестициды). Неорганическое загрязнение. Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлен в табл.5.2: Кроме перечисленных в таблице веществ, к опасным загрязнителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазон рН (pHѕ кислотно-щелочной балланс.) промышленных стоков (1,0 - 11,0) и способных изменять pН водной среды до значений 5,0 или выше 18,0, тогда как рыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0 - 8,5. Таблица 5.2 Токсический эффект некоторых загрязнителей гидросферы Вещество Планктон Ракообразные Моллюски Рыбы Медь +++ +++ +++ +++ Цинк + ++ ++ ++ Свинец + + +++ Ртуть ++++ +++ +++ +++ Кадмий ++ ++ ++++ Хлор +++ ++ +++ Роданид ++ + ++++ Цианид +++ ++ ++++ Фтор + ++ Сульфид ++ + +++ Примечание Степень токсичности: - - отсутствует; + - очень слабая ; ++ - слабая: +++ - сильная; ++++ - очень сильная Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых земель ежегодно вымывается около 6 млн.т. солей. К 2000 году возможно увеличение их массы до 12 млн.т./год. Органическое загрязнение. Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только минеральные, биогенные элементы, но и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 300 - 380 млн.т./год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность донных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды, и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые так или иначе содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно-активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом. Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водах представлена ниже: Загрязняющие вещества количество в мировом стоке млн.т./год: 1. Нефтепродукты - 26,563 2. Фенолы - 0,460 3. Отходы производств синтетических волокон - 5,500 4. Растительные органические остатки - 0,170 5. Всего - 33,273 В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительством очистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища, озера). Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов (патогенный организм то есть болезнетворный.). Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником ряда болезней человека (брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может понизиться ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов. Воду в системах производственного водообеспечения в зависимости от назначения подразделяют на четыре категории: - вода I категории – для охлаждения жидких и конденсации газообразных продуктов в теплообменных аппаратах, в которых она не контактирует с продуктом, лишь нагревается и практически не загрязняется; - вода II категории служит в качестве среды, поглощающей различные нерастворимые (механические) и растворенные примеси; вода не нагревается, но загрязняется механическими и растворенными примесями; - вода III категории – используется так же, как вода II категории, но с нагревом (улавливание и очищение газов в скрубберах, гашение кокса и др.); - вода IV категории – служит в качестве экстрагента и растворителя реагентов (например, при поглощении оксидов азота в производстве слабой азотной кислоты) и др. Количество производственных сточных вод зависит от степени водопотребления и водоотделения. Нормой водопотребления считается целесообразное количество воды, необходимое для производственного процесса, установленное (или рекомендуемое) на основании передового опыта или научно-обоснованного расчета. Нормой водоотведения является установленное среднее количество сточных вод, отводимых от производства в водоем, при целесообразной норме водопотребления. В укрупненную норму водопотребления входят все расходы воды на предприятии, как производственные, так и хозяйственно-питьевые, на душевые установки и т.п. Норма водоотведения включает количество выпускаемых в открытый водоем сточных вод – очищенных производственных и бытовых; производственных, не требующих очистки; фильтрационных из прудов – осветлителей, хвостохранилищ и шламонакопителей. Таблица 5.3 Укрупненные нормы водоотведения N в различных отраслях промышленности Производство N, м3/т Синтетических ПАВ 1 Удобрений 3,9 Сульфатной целлюлозы 218 Бумаги 37 Вискозного штапельного волокна 233 Цемента 0,1 По добыче нефти 0,4 По добыче угля 0,3 В отсутствие норм водоотведения количество сточных вод определяют расчетом, исходя из регламента производства. Количество производственных сточных вод, подлежащих очистке за сутки, рассчитывают по формуле: Qсут=N·M, (5.1) где N – норма водоотведения на единицу продукции или перерабатываемого сырья с учетом водооборота, м3; М – число единиц продукции или масса перерабатываемого сырья за сутки. Количество бытовых сточных вод предприятия определяется расходом сточных вод от душевых установок, от столовых, прачечных и др. Например, расход душевых сточных вод Q в смену рассчитывают по формуле, м3/ч: Q=0,375М Д, (5.2) где МД – число душевых сеток предприятия. Значение МД зависит от санитарных условий технологического процесса производства и общего числа работающих. Ориентировочно для списочного состава работающих, пользующихся душем, в текстильной промышленности величина МД составляет 10%, в машиностроительной 25%, в химической, металлургической, металлообрабатывающей, целлюлозно-бумажной 40%, в пищевой, кожевенной, промышленности строительных материалов 75%. 4. Схемы водообеспечения и водоотведения промышленных предприятий Водообеспечение промышленных предприятий может быть прямоточным (рис. 5.2,а), последовательным (рис. 5.2,б) и оборотным (рис. 5.3, а, б, в). Рис.5.2 .Ссхема прямоточного (а) и последовательного (б) водоснабжения: Qсбр – сточная нагретая вода; Qист – вода из водоема; Qпот – безвозвратно расходуемая вода; Qшл – вода, удаляемая со шламом; ПП-1, ПП-2 – промышленные предприятия; ОС – очистные сооружения. Рис. 5.3. Схема оборотного водоснабжения промышленных предприятий: а – с охлаждением сточных вод; б – с очисткой сточных вод; в – с очисткой и охлаждением сточных вод; 1 – вода свежая, чистая, не нагретая; 2 – сточная вода, нагретая; 3 – то же, не нагретая и загрязненная; 4 – то же, очищенная; 5 – сточная вода, загрязненная; 6 – оборотная вода; ПП – промышленное предприятие; ОУ – охладительные установки; ОС – очистные сооружения; Q – вода, подаваемая на производственные нужды; Qоб – оборотная вода; Qун – вода, теряемая на испарение и унос из охладительных установок. Необходимую степень очистки сточных вод устанавливают: по нормативному показателю содержания вредных примесей, по количеству взвешенных веществ, по допустимой величине БПК в смеси воды водоема и сточных вод, по потреблению сточными водами растворенного кислорода, по изменению реакции (рН) воды водоема, по температуре воды, окраске, запаху и солевому составу. Различают условия выпуска сточных вод в проточный и непроточный водоемы. Условие выпуска сточных вод в проточный водоем по нормативному показателю содержания вредных примесей определяется неравенством: Сзагр g+СводаQ≤(aQ+g) Спдк, (1) где Сзагр – концентрация в сточных водах, которая должна быть достигнута в результате очистки; Свод – концентрация этого же вида загрязнения в воде водоема до сброса сточных вод; СПДК – ПДК; а – коэффициент смещения, показывающий, какая часть расхода воды в водоеме (проточном) смешивается со сточными водами в расчетном отводе; Q – расход воды в водоеме; g – расход сточных вод, поступающих в водоем. Значение Q определяют по данным гидрометеорологической службы, g – по технологическим расчетам, а значение Свод – на основе натурных измерений или по справочным данным. Коэффициент смешения, а зависит от многих факторов: конструкции выпуска, расстояния до расчетного отвода, гидравлических характеристик потока и гидрологических параметров водоема. Условие выпуска сточных вод в непроточный водоем (озера, хранилища, моря) определяют по соотношению: Сзагр≤Свод+n(СПДК-Свод), где n – кратность наименьшего разбавления. Поделив обе чести неравенства (1) на g, получим: аQ (aQ g ) (2) С загр Свод С ПДК , g g Выражение в скобках означает кратность разбавления в проточных водоемах. Тогда значения n и а определятся выражениями: np=(aQ+g)/g; a=(npg-g)/Q. (3) Подставив а из (3) в (2), получим: Сзагр+(np-1)Свод≤npСПДК. (4) Как показывает анализ уравнения (4), в отсутствие загрязнения данного вида в проточном водоеме это выражение принимает вид: Сзагр≤npСПДК, то есть концентрация загрязнений в сточных водах должна быть равна или меньше произведения кратности разбавления на ПДК. Другими словами, кратность разбавления должна быть такой, чтобы концентрация загрязнений в проточном водоеме не превышала предельно допустимой концентрации. Если концентрация загрязнения в водоеме Свод будет увеличиваться во времени (когда сбрасываемые загрязнения медленно разлагаются), разбавлением можно пренебречь (выражение в скобках равно или близко к нулю), и выражение (4) примет вид: Сзагр≤Свод. В этом случае сточные воды необходимо очищать до концентрации ниже ПДК. Степень очистки по количеству взвешенных веществ определяют по формуле, %: C - C доп D 100, С где С – количество взвешенных веществ сточной воде до очистки, г/м 3; Сдоп – допустимое содержание взвешенных веществ в спускаемых сточных водах, г/м3. Необходимую степень очистки по БПКпол находят по формуле, %: В В доп Э а 100, Ва где Ва – фактическая БПКполн подлежащей сбросу сточной воды; Ввод – БПКполн сточной жидкости, которая должна быть достигнута в процессе очистки. Если Ва>Ввод, то вода до выпуска в водоем должна быть очищена. Необходимую степень очистки по растворенному в воде водоема кислороду устанавливают, как правило, опытным путем. Допустимое содержание кислоты Сст.к или щелочи Сст.щ в сточных водах, спускаемых в водоем, определяется по уравнениям: Сст.к=(n-1)Ск; Сст.щ=(n-1)Сщ. где Ск – максимальное количество кислоты или щелочи Сщ (в мл нормального раствора), которым можно нейтрализовать 1 л воды водоема при условии, что при расчетном отводе стоков рН воды останется в пределах санитарных требований. 5. Методы очистки производственных сточных вод принято подразделять на механические, химические, биологические и физико-химические. Рекомендуемые методы обезвреживания сточных вод. Механическая очистка. Позволяет выделить из СВ до 90-95% нерастворенных минеральных и органических примесей (это мелкие минеральные примеси, песок, нефтепродукты, жиры) и снизить уровень органических загрязнений до 20-25% по БПК (биохимической потребности в кислороде). Механическая очистка обеспечивает удаление взвешенных веществ из бытовых сточных вод на 60-65%, а из некоторых производственных сточных вод на 90-95%. Как правило, механическая очистка является предварительным, реже — окончательным этапом для очистки производственных сточных вод. Задачи механической очистки заключаются в подготовке воды к физикохимической и биологической очисткам. Механическая очистка сточных вод является в известной степени самым дешевым методом их очистки, а поэтому всегда целесообразна наиболее глубокая очистка сточных вод механическими методами. С целью обеспечения надежной работы сооружений механической очистки производственных сточных вод, как правило, рекомендуется применять не менее двух рабочих единиц основного технологического назначения - решеток, песколовок, усреднителей, отстойников или фильтров. Рис. 7.19. Прямоугольный усреднитель сточных вод: 1 - распределительный лоток; 2 - водоотводный канал; 3 - сборные лотки; 4 - глухая перегородка, 5- вертикальная перегородка, 6 - подвод воды. Рис. 7.20. Механизированная наклонная решетка (стрелка А показывает направление движения жидкости; стрелка Б — направление движения цепи с граблиной): 1 - граблина; 2 - тяговая цепь; 3 - электропривод; 4 электродвигатель; 5 - решетка Технические характеристики сооружений для механической очистки СВ Показатели Решетка Механич. РешеткаПесколовка механич. грабли МГ- дробилка РД- горизонт. РМУ-3 11Т 100 Расчетный расход, м3/с 0,45-0,62 0,36-0,48 0,44-0,59 0,45-0,95 Количество снимаемых отходов, м3/сут 2,1 1,3 4,5 Минимальный размер задерживаемых частиц, мм Отстойник первичный 0,4-1,3 600 16 16 16 0,2-0,25 - Степень осветления отработанной воды, % - - - 92-98 До 60-70 Продолжительность отстаивания, ч - - - - 1,8 Механическую очистку проводят для выделения из сточной воды находящихся в ней нерастворенных грубодисперсных примесей путем процеживания, отстаивания и фильтрования. Для задержания крупных загрязнений и частично взвешенных веществ применяют процеживание воды через различные решетки и сита. Для выделения из сточной воды взвешенных веществ, имеющих большую или меньшую плотность по отношению к плотности воды, используют отстаивание. При этом тяжелые частицы оседают, а легкие всплывают. Сооружения, в которых при отстаивании сточных вод выпадают тяжелые частицы, называются песколовками. Сооружения, в которых при отстаивании загрязненных промышленных вод всплывают более легкие частицы, называются в зависимости от всплывающих веществ жироловками, маслоуловителями, нефтеловушками и другие. Отстойник является основным сооружением механической очистки сточных вод, используется для удаления оседающих или всплывающих грубодисперсных веществ. Различают первичные отстойники, которые устанавливают перед сооружениями биологической или физико-химической очистки, и вторичные отстойники — для выделения активного ила или биотенки. Фильтрование применяют для задержания более мелких частиц. В фильтрах для этих целей используют фильтровальные материалы в виде тканей (сеток), слоя зернистого материала или химических материалов, имеющих определенную пористость. При прохождении сточных вод через фильтрующий материал на его поверхности или в поровом пространстве задерживается выделенная из сточной воды взвесь. Фильтры по виду фильтрующей среды делятся: на тканевые или сетчатые, каркасные или намывные, зернистые ((кварцевый песок с размером зерен 1-2 мм, дробленый керамзит или антрацит)основными недостатками фильтров с зернистой загрузкой являются большой объем промывных вод, достигающий 20 % объема обрабатываемой воды, и большие площади для их размещения) и мембранные. Фильтрование через различные сетки и ткани обычно применяют для удаления грубо дисперсных частиц. Более глубокую очистку нефтесодержащей воды можно осуществлять на каркасных фильтрах. Пленочные фильтры очищают воду на молекулярном уровне. Эффективно очистка СВ от механических примесей осуществляется на полимерных фильтрах, на фильтрах из металлокерамики, пористой нержавеющей стали, пористого титана. Химическая (реагентная) очистка. Основными методами химической очистки производственных сточных вод являются нейтрализация и окисление. Химическую очистку можно применять самостоятельно перед подачей производственных сточных вод в систему оборотного водоснабжения, а также перед спуском их в водоем или в городскую канализационную сеть. В ряде случаев химическая очистка целесообразна перед биологической очисткой. Химическую очистку применяют также и как метод глубокой очистки производственных сточных вод для их дезинфекции, обесцвечивания или извлечения из них различных компонентов. Нейтрализацию осуществляют для приведения pН сточных вод к 6,5-8,5, то есть к реакции среды, близкой к нейтральной. Следовательно, нейтрализовать нужно сточные воды с рН менее 6,5, то есть имеющие кислую реакцию среды, и более 8,5, т. е. имеющие щелочную реакцию среды. При этом учитывают нейтрализационную способность водоема, а также щелочной резерв городских сточных вод. Из условий сброса производственных сточных вод следует, что большую опасность представляют кислые стоки, которые встречаются к тому же значительно чаще, чем щелочные. Наиболее часто сточные воды загрязнены минеральными кислотами (серной H2SO4, азотной НNО3, соляной HCl, а также их смесями). Значительно реже в сточных водах встречаются азотистая HNO2, фосфорная Н3РО4, сернистая Н2SОЗ, сероводородная H2S, плавиковая HF, хромовая Н2СгО4 кислоты, а также органические кислоты: уксусная СН3СООН, салициловая С6Н4(ОН)СООН и др. При химической очистке применяют следующие способы нейтрализации: - взаимную нейтрализацию кислых и щелочных СВ их смешением; - нейтрализацию реагентами (растворами кислот, негашеной известью СаО, гашеной известью Са(ОН)2, кальцинированной содой Nа2СОЗ, каустической содой NaOH, раствором аммиака NH4OH); - фильтрованием через нейтрализующие материалы (известь, известняк СаСО3, доломит СаСО3·MgCO3, магнезит МgСО3, обожженный магнезит MgO, мел СаСО3). Выбор способа нейтрализации зависит от многих факторов: вида и концентрации кислот, загрязняющих производственные СВ; расхода и режима поступления отработанных вод на нейтрализацию; наличия реагентов; местных условий и др. Способ смешения кислых стоков с щелочными рекомендуется всегда, поскольку в этом случае время реакции нейтрализации и образования осадка не регламентируется. Нейтрализация раствором извести и известняка рекомендуется только при равномерной подаче сточных вод, содержащих сильные кислоты. Фильтрование через слои известняка, доломита и мела рекомендуется для сточных вод, содержащих соляную и азотную кислоты, а также серную кислоту при равномерной подаче сточных вод. В последнее время предложен способ нейтрализации щелочных сточных вод дымовыми газами, содержащими СО2, SO2, NO2 и др. Это позволяет одновременно очищать и отходящие газы. На рис. 7.21 показана схема вертикального доломитового фильтра-нейтрализатора. В нем производится нейтрализация кислых сточных вод, содержащих HC1, H2SO4 или НNО3, фильтрованием их через слой доломита. При этом протекают следующие реакции: 2НNО3+ СаСО3= Са(NО3)2+ Н2О +CO2; 2НNО3 + МgСО3= Mg(NО3)2 + H2O + СО2 После срабатывания доломита его выгружают из фильтра и заменяют свежим. Процесс нейтрализации контролируют, регистрируя рН среды на выходе из нейтрализатора, а система автоматики обеспечивает стабильность работы фильтра. Окисление применяют для обезвреживания производственных сточных вод, содержащих токсичные примеси (цианиды) или соединения, которые нецелесообразно извлекать из СВ. При обезвреживании производственных СВ в качестве окислителей используют хлор, гипохлорит кальция и натрия, хлорную известь, диоксид хлора, озон, технический кислород, кислород воздуха, реже применяют пероксид водорода, перманганат и бихромат калия. Рис. 7.21. Вертикальный доломитовый фильтр-нейтрализатор: 1 - подача кислых сточных вод; 2 - приемная камера; 3 - доломитовый фильтр; 4 - гравий; 5 - дренаж; 6 - выпуск нейтрализованных сточных вод В зависимости от агрегатного состояния вводимых в воду хлора или хлорсодержащих реагентов определяют технологию обработки сточных вод. Если эту воду обрабатывают газообразным хлором или озоном, то процесс окисления проводят в окислительных колоннах или контактных камерах (рис. 6.5); если же окислитель находится в растворе, то его сначала подают в смеситель, а затем в контактный резервуар. При окислении растворенные ядовитые вещества пере водят в нетоксичные соединения. Возможен также перевод токсичных соединений в нетоксичный комплекс или в осадок с последующим удалением его из сточных вод отстаиванием или фильтрованием. Вводимый в воду хлор гидролизуется с образованием хлорноватистой и соляной кислот: Cl2+H2O↔HOCl+ HCl. Образовавшаяся хлорноватистая кислота частично диссоциирует на ион гипохлорита ОСl¯ и ион водорода Н+. В щелочной среде (рН=10-11) хлорноватистая кислота диссоциирована почти полностью, поэтому токсичные вещества в этих условиях окисляются более эффективно. Например, реакция между гипохлоритом и цианидами протекает быстро и полно: CN¯ + OCl¯ → CNO¯ + Cl¯ Образующиеся цианаты гидролизуются: CNO¯ +2Н+ + Н2О → CO2+NH4+. Более сильным окислителем, чем хлор, является озон. Он обладает способностью разрушать в водных растворах при нормальной температуре многие органические вещества и примеси. По сравнению с хлором и другими окислителями озон имеет ряд преимуществ. Озон получают непосредственно на очистных сооружениях в озонаторах, где он образуется при электрическом разряде в кислороде или воздухе между двумя электродами, к которым подведено напряжение 5-25 кВ. Расход электроэнергии на получение 1 кг озона из хорошо осушенного воздуха составляет 1329 кВт·ч. Перспективность озонирования обусловлена также тем, что в этом случае не увеличивается солевой, состав очищаемых сточных вод, вода не загрязняется продуктами реакции, а сам процесс легко поддается полной автоматизации. В процессе обработки сточных вод озон, подаваемый в контактную камеру (рис. 7.22) в виде озон-кислородной или озон-воздушной смеси, вступает в химические реакции с загрязняющими веществами. В качестве примера рассмотрим реакции окисления сероводорода и цианидов: Рис. 7.22. Схема контактной камеры озонирования сточных вод: 1 – ввод сточных вод; 2, 5 – камеры озонирования; 3 – ввод озона; 4 – металлокерамические распылительные трубы; 6 – вывод сточных вод Н2S+О3 → S+О2+H2O; 3H2S +4О3 → 3H2SO4; CN¯ +О3 → CNO¯ + О2. Реакции протекают одновременно, но при избытке озона преобладает вторая. Далее протекает реакция гидролиза, как показано выше (при окислении гипохлоритом), до образования безвредных продуктов. Наряду с хлорированием и озонированием сточных вод применяют электрохимическое окисление, которое основано на электролизе производственных сточных вод. Электрохимическое окисление – сравнительно дорогой метод обезвреживания сточных вод, поэтому его при меняют для очистки концентрированных органических и неорганических загрязнений при небольших расходах производственных сточных вод. Флотация - это процесс молекулярного прилипания частиц флотируемого материала к поверхности раздела двух фаз, обычно газа (чаще воздуха) и жидкости, обусловленный избытком свободной энергии поверхностных пограничных слоев, а также поверхностными явлениями смачивания. Метод флотации эффективен при очистке СВ, содержащих ПАВ, нефтепродукты, масла, волокнистые материалы, мелкие взвеси. Сам процесс флотации включает в себя: • образование флотокомплексов "частицы - пузырьки"; • всплывание флотокомплексов; • удаление образовавшегося пенного слоя с поверхности обрабатываемой жидкости. Различают следующие способы флотационной обработки производственныхСВ: • флотацию с выделением воздуха из раствора (осуществляется в вакуумных, напорных и эрлифтных установках); • флотацию с механическим диспергированием воздуха; • флотацию с подачей воздуха через пористые материалы; • электрофлотацию; • биологическую и химическую флотацию. Электрохимические методы очистки Общим достоинством электрохимических методов является принципиальная возможность регулирования скорости процесса простым изменением силы тока. Пусть в электролизер поступает СВ со средней скоростью VCB (м3/ч) И средней концентрацией токсиканта С (мг/л = г/м3). Следовательно, необходимо электрохимически переработать С · vCВ (г/ч) токсиканта. С учетом закона Фарадея сила тока будет равна I = C·νCВ / q·BT где q - электрохимический эквивалент токсиканта, г/(А*ч); ВТ- выход по току для реакции с участием токсиканта, доли ед. Другим достоинством электрохимических методов является то, что они являются безреагентными, т.е. реагенты непосредственно на нейтрализацию токсичных веществ не расходуются. Недостатками же электрохимических методов очистки являются: • большой расход электроэнергии; • сложность обслуживания электролизеров, в частности, необходимость корректировки электрического и гидродинамического режима работы при колебаниях в составе СВ; • в отдельных случаях - необходимость применения расходных материалов (растворимые или изнашиваемые аноды, поваренная соль для повышения электропроводности СВ); • ограничения по скорости процесса, обусловленные замедленностью диффузионной стадии электродной реакции. По этим причинам применение электрохимических методов ограничено; оно целесообразно для небольших и средних масштабов производства. Ионный обмен. Ионный обмен (ионообменная сорбция) — процесс обмена между ионами раствора и ионами, находящимися на поверхности твердой фазы - ионита. Ионит имеет жесткий каркас (матрицу) и активную группу. Активная группа состоит из неподвижных (фиксированных) ионов и ограниченно подвижных, способных к обмену (противоионы, обменные ионы). Иониты классифицируют: - по природе матрицы и способу получения; - по внешней форме и степени дисперсности; - по степени пористости; - по типу фиксированных ионов и по типу противоионов. В зависимости от природы матрицы различают неорганические и органические иониты, а по способу получения иониты подразделяются на природные и искусственные (синтетические). К неорганическим природным ионитам относятся природные цеолиты, алюмосиликаты, вермикулит и др. Некоторые из них используют в бытовых фильтрах для очистки водопроводной воды. Органическими природными ионитами являются угли, торф, целлюлоза и др. К неорганическим искусственным ионитам относятся синтетические цеолиты, ферроцианиды, фосфаты и другие соединения. В основном же применяют синтетические органические иониты на основе высокомолекулярных органических соединений. Они обладают постоянством состава и воспроизводимостью свойств, высокой способностью к обмену ионами, химической стойкостью и механической прочностью. По внешней форме и степени дисперсности различают порошкообразные, зернистые, гранулированные, формованные и волокнистые иониты. Особый вид ионитов — жидкие. Мембранные методы очистки. Гиперфильтрация (обратный осмос). Ультрафильтрация Эти методы основаны на использовании полупроницаемых мембран - перегородок, пропускающих малые молекулы растворителя (воды), но непроницаемых для более крупных молекул растворенных веществ. Если такая мембрана разделяет воду и раствор, со стороны воды возникает осмотическое давление. Оно обусловлено понижением химического потенциала воды в присутствии растворенного вещества. Тенденция системы выровнять химические потенциалы во всех частях своего объема и перейти в состояние с более низким уровнем свободной энергии вызывает осмос - диффузионный перенос воды через мембрану. Если со стороны раствора приложить давление, превышающее осмотическое давление, возникает обратный ток воды через полупроницаемую мембрану (обратный осмос). При этом с противоположной стороны мембраны можно получить очищенную воду (так называемый пермеат). Таким образом, из стоков удаляется часть воды, а в стоках концентрируются ионы раствора и другие загрязнения. Этот результат достигается как в обратноосмотических (гиперфильтрационных), так и в ультрафильтрационных установках. Они отличаются применяемыми мембранами и рабочим давлением. При гиперфильтрации используют мембраны толщиной 0,1-0,2 мм с порами 0,001 мкм под давлением 6-10 Мпа. Это позволяет задержать загрязнения (молекулы, гидратированные ионы), размеры которых (0,0001-0,001 мкм) сравнимы с размерами молекул воды. При ультрафильтрации размер отделяемых частиц на порядок больше (диаметр 0,001-0,02 мкм). Мембраны для ультрафильтрации имеют поры 0,005-0,2 мкм и работают под давлением 0,1-0,5 Мпа. Для ультрафильтрации механизм разделения другой. Растворенные вещества задерживаются на мембране потому, что размер молекул этих веществ больше, чем размер пор, или вследствие трения молекул о стенки пор мембраны. Достоинствами методов обратного осмоса и ультрафильтрации являются: возможность очистки СВ до требований ПДК; возврат до 60 % очищенной воды в оборотный цикл; возможность утилизации ценных металлов (если установка обслуживает индивидуальный сток после ванны покрытия); возможность очистки от комплексных ионов. Недостатками же методов являются: необходимость предварительной фильтрации СВ; дефицитность и дороговизна мембран; сложность эксплуатации и высокие требования к герметичности установок; высокие капитальные затраты; чувствительность мембран к изменению параметров очищаемых стоков. Сорбция - это процесс поглощения вещества из окружающей среды (газовой или жидкой) сорбентом (твердым телом или жидкостью). Поглощаемое вещество называется сорбатом. Различают основные разновидности сорбции: - абсорбцию (поглощение вещества всей массой жидкого сорбента); - адсорбцию (поглощение вещества поверхностным слоем твердого или жидкого сорбента). - Сорбция, сопровождаемая химическим взаимодействием сорбента с поглощаемым веществом, называется хемосорбцией. Сорбентами могут служить различные искусственные и природные пористые материалы: зола, коксовая мелочь, торф, силикагель, алюмогель, активные глины и др. Широко применяют активированные угли различных марок. Они имеют пористость 60-75 %, насыпную плотность 260-600 кг/м3 и удельную поверхность 260-600 м2/ г. Экстракция - извлечение одного или нескольких компонентов из растворов или твердых тел с помощью избирательных растворителей - экстрагентов. В процессе жидкостной экстракции участвуют две взаимно нерастворимые (или ограниченно растворимые) жидкие фазы, между которыми распределяется экстрагируемое вещество. В результате получается экстракт - раствор извлекаемого компонента в экстрагенте и рафинат остаточный исходный раствор (например, очищенная СВ). Экстракт и рафинат отделяют друг от друга отстаиванием, центрифугированием или другим способом. Затем экстрагированное вещество извлекают из экстракта (реэкстракцией другим растворителем, выпариванием, дистилляций, химическим осаждением). Выпаривание. Принципиально возможно отделить загрязнения, содержащиеся в СВ, ее выпариванием. При этом можно получить чистую воду (конденсат) и твердый осадок, занимающий очень малый объем, что снижает затраты на его транспортировку и захоронение. Ясно, однако, что такая переработка СВ исключительно энергоемка. Реально метод выпаривания нашел применение в основном в системах обработки концентрированных промывных вод после ванн покрытий, причем целью выпаривания является не получение твердого продукта, а увеличение концентрации компонентов в промывной воде до их содержания в ванне покрытия. В этом случае промывную воду можно вернуть в ванну покрытия (например, хромирования или никелирования) и сделать технологию нанесения покрытия почти безотходной. Затраты на проведение процесса окупаются за счет экономии возвращаемых химикатов и экономии химикатов на обезвреживание стоков. Биологическая очистка. Проводится в основном на городских очистных сооружениях и заключается в биохимическом разрушении (минерализации) микроорганизмами органических веществ - растворенных и эмульгированных. Бактерии используют эти вещества как источник питания и энергии. Но целый ряд органических веществ практически не усваивается микроорганизмами. К ним, в частности, относятся дихлорэтан, циклоалканы, тетрахлорбензол, гексахлорбензол, многие другие производные бензола, многие соединения с длинной углеродной цепью (числом атомов углерода более 10). Биологическое окисление — широко применяемый на практике метод очистки производственных сточных вод, позволяющий очистить их от многих органических примесей. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом), включающим множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов-водорослей, грибов и т. д. Всю совокупность сооружений биологической очистки целесообразно разделить на три группы по признаку расположения в них активной биомассы: 1) когда активная биомасса находится в воде в свободном (взвешенном) состоянии; 2) когда активная биомасса закреплена на неподвижном материале, а сточная вода тонким слоем скользит по материалу загрузки; 3) когда сочетаются оба варианта расположения биомассы. Первую группу сооружений составляют: аэротенки, циркуляционные окислительные каналы, окситенки; вторую — биофильтры; третью — погружные биофильтры, биотенки, аэротенки с заполнителями. В производственных сточных водах встречается до 30 видов бактерий. Эти бактерии усваивают нефть, парафины, нафтены, фенолы и другие соединения. Самыми важными факторами формирования биоценоза илов очистных сооружений являются состав обрабатываемой воды и величина нагрузки на ил (биопленку). Действие других факторов — температуры, перемешивания, концентрации растворенного кислорода — практически не изменяет качественного состава илов, но влияет на количественное соотношение различных групп микроорганизмов. Важнейшим свойством активного ила является его способность к оседанию. Свойство оседания описывается величиной илового индекса, представляющего собой объем в мл, занимаемый 1 г ила в его естественном состоянии после 30-минутного отстаивания. Илы с индексом до 120 мл/г оседают хорошо, с индексом 120…150 мл/г — удовлетворительно, а при индексе свыше 150 мл/г — плохо. Плохая оседаемость ила влечет за собой повышенный вынос его с очищенной водой и, следовательно, ухудшение качества их очистки. Аэротенки — емкостные проточных сооружениях со свободно плавающим в объеме обрабатываемой воды активным илом, бионаселение которого использует загрязнения сточных вод для своей жизнедеятельности. Окситенки — сооружения биологической очистки, в которых вместо воздуха используется технический кислород или же воздух, обогащенный кислородом. Биофильтры - В этих сооружениях биоразлагаемые органические вещества жидких отходов сорбируются и окисляются в аэробных условиях популяций гетеротрофных факультативных бактерий, образующих биологическую пленку на поверхности насадки (загрузочного материала, субстрата). Пропускная способность биофильтра определяется площадью поверхности, занятой биопленкой, и возможностью свободного доступа кислорода воздуха к ней. Биофильтры с объемной загрузкой подразделяются на капельные с малой пропускной способностью 0,9…9 м3/(м2.сут), высоконагружаемые с большой пропускной способностью 9…40 м3/(м2.сут) (рис. 5.8) и башенные. Биофильтры с плоскостной загрузкой делятся на категории по типу загрузки: с жесткой засыпной, жесткой блочной и мягкой. Для биологической очистки производственных сточных вод могут быть применены методы очистки в естественных, используемые для обработки бытовых и городских сточных вод, в том числе и почвенные. Химические, физические и биологические свойства почвы как перерабатывающей среды для отходов также используют в некоторых методах биохимической очистки сточных вод в естественных условиях. По масштабам применимости метод почвенной очистки значительно уступает методам искусственной биологический очистки и, кроме того, очистка на полях орошения и фильтрации использовалась до сего времени только для бытовых и городских (смешанных) сточных вод, а не для чисто производственных. Сооружения почвенной очистки сточных вод по мощности разделяют на малые, средние и крупные с расчетной пропускной способностью 0,5…25 и 25…700, 1400…10000 и 17000…80000, 100000…280000 м3/сут. Малые, сооружения имеют много разновидностей: площадки подземного орошения (ППО), площадки подземной фильтрации (ППФ), фильтрующие колодцы (ФК), фильтрующие траншеи с естественным или искусственным слоем грунта (ФТ) и песчаногравийные фильтры (ПГФ). Малыми сооружениями могут считаться и небольшие поля подземного орошения или подземной фильтрации. Самыми крупными сооружениями являются коммунальные поля орошения (КПО), земледельческие поля орошения (ЗПО) и поля наземной фильтрации (ПНФ). Земельные участки, предназначенные только для очистки стоков, называются полями фильтрации. Биологические пруды — искусственно созданные водоемы, в которых для очистки сточных вод используются естественные процессы. Эти пруды могут применяться как для очистки, так и для глубокой очистки сточных вод, прошедших биологическую очистку. Это последнее назначение биологических прудов имеет преимущественное распространение.
