Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Очистка сточных вод
СинонимСтанция очистки сточных вод (КОС), установка очистки воды
Восточная станция очистки сточных вод Мальборо Антенна.JPG
Станция очистки сточных вод в Массачусетсе , США
Положение в цепи санитарииУход
Уровень приложенияГород, район [1]
Уровень управленияОбщественные
ВходыЧерная вода (сточные воды ) , канализация [1]
ВыходыОсадок сточных вод , сточные воды [1]
ТипыСписок технологий очистки сточных вод (не все используются для сточных вод)
Проблемы окружающей средыЗагрязнение воды (при низком уровне очистки), проблемы с удалением осадка сточных вод

Очистка сточных вод - это процесс удаления загрязняющих веществ из городских сточных вод , содержащих в основном бытовые сточные воды и некоторые промышленные сточные воды . Физические, химические и биологические процессы используются для удаления загрязняющих веществ и получения очищенных сточных вод (или очищенных стоков ), которые достаточно безопасны для выброса в окружающую среду. Побочным продуктом очистки сточных вод являются полутвердые отходы или шлам, называемый осадком сточных вод . Ил должен пройти дополнительную обработку, прежде чем он станет пригодным для утилизации или внесения в почву.

Очистка сточных вод также может называться очисткой сточных вод . Однако последний - более широкий термин, который также может относиться к промышленным сточным водам. В большинстве городов канализационная система также будет направлять часть промышленных стоков на очистные сооружения, которые обычно проходят предварительную очистку на заводах для снижения нагрузки загрязняющих веществ. Если канализационная система представляет собой комбинированную канализацию , то по ней также будут отводиться городские стоки (ливневые воды) на очистные сооружения. Сточные воды могут поступать к очистным сооружениям по трубопроводам и под действием силы тяжести и насосов . Первая часть фильтрации сточных вод обычно включает решетчатую решетку.для фильтрации твердых частиц и крупных предметов, которые затем собираются в мусорные контейнеры и выбрасываются на свалки. Также перед первичной очисткой сточных вод удаляются жир и жир .

Терминология [ править ]

Термин «очистные сооружения» (или «очистные сооружения» в некоторых странах) в настоящее время часто заменяется термином очистки сточных вод завода станции или очистки сточных вод. [2]

Сточные воды можно обрабатывать близко к месту их образования, что можно назвать «децентрализованной» системой или даже системой «на месте» (в септических резервуарах , биофильтрах или системах аэробной очистки ). Как вариант, сточные воды можно собирать и транспортировать по сети трубопроводов и насосных станций на муниципальные очистные сооружения. Это называется «централизованная система» (смотрите также канализацию и трубы и инфраструктуру ).

Происхождение сточных вод [ править ]

Основная статья: Канализация

Сточные воды образуются в жилых, институциональных, коммерческих и промышленных предприятиях. Сюда входят бытовые сточные воды из туалетов , ванн , душевых , кухонь и раковин, стекающие в канализацию . Во многих регионах к сточным водам также относятся жидкие отходы промышленности и торговли. Разделение и слив бытовых отходов на « серую воду» и « черную воду» становится все более распространенным явлением в развитом мире, при этом очищенная серая вода разрешается использовать для полива растений или повторно используется для смыва туалетов.

Смешивание сточных вод с дождевой водой [ править ]

Сточные воды могут включать ливневые стоки или городские стоки . Системы канализации , способные обрабатывать ливневые воды, известны как комбинированные канализационные системы. Эта конструкция была распространена, когда впервые были разработаны городские канализационные системы в конце 19-го и начале 20-го веков. [3] : 119 Комбинированные коллекторы требуют намного больших и более дорогих очистных сооружений, чем канализационные . Большие объемы ливневых стоков могут перегрузить систему очистки сточных вод, вызывая разлив или перелив. Санитарные коллекторы обычно намного меньше комбинированных и не предназначены для отвода ливневой воды. Резервное копирование неочищенных сточных вод может произойти при чрезмерном проникновении / притоке(разбавление ливневыми и / или грунтовыми водами) допускается в канализационную систему. Сообщества, которые были урбанизированы в середине 20-го века или позже, обычно строили отдельные системы для сточных вод (бытовые коллекторы) и ливневых стоков, поскольку осадки вызывают сильно различающиеся потоки, снижая эффективность очистных сооружений. [4]

Когда дожди проходят через крыши и землю, они могут собирать различные загрязнители, включая частицы почвы и другие отложения , тяжелые металлы , органические соединения , отходы животноводства, а также масла и жиры . Некоторые юрисдикции требуют, чтобы ливневые воды прошли определенную очистку перед сбросом непосредственно в водные пути. Примеры процессов , используемые для лечения ливневого включают в себя удерживающие бассейны , заболоченные , погребенные своды с различными видами фильтров медиа и вихревые сепараторы (для удаления крупных твердых частиц). [5]

Промышленные стоки [ править ]

Основная статья: Очистка промышленных сточных вод

В развитых странах с жестким регулированием промышленные стоки перед сбросом в канализацию обычно проходят, по крайней мере, предварительную, если не полную, очистку на самих предприятиях для снижения нагрузки загрязняющих веществ. Этот процесс называется очисткой промышленных сточных вод или предварительной очисткой . То же самое не относится ко многим развивающимся странам, где промышленные стоки с большей вероятностью попадут в канализацию, если таковая существует, или даже в принимающий водоем без предварительной обработки.

Промышленные сточные воды могут содержать загрязнители, которые невозможно удалить с помощью обычной очистки сточных вод. Кроме того, переменный поток промышленных отходов, связанный с производственными циклами, может нарушить динамику популяций установок биологической очистки, таких как процесс с активным илом .

Шаги процесса [ править ]

Обзор [ править ]

Сбор и очистка сточных вод в США обычно регулируется местными, государственными и федеральными постановлениями и стандартами.

Очистка сточных вод направлена ​​на получение сточных вод, которые будут причинять как можно меньше вреда при сбросе в окружающую среду, тем самым предотвращая загрязнение по сравнению с сбросом неочищенных сточных вод в окружающую среду. [6]

Очистка сточных вод обычно включает три этапа, которые называются первичной, вторичной и третичной очисткой.

  • Первичная очистка заключается во временном удержании сточных вод в спокойном бассейне, где тяжелые твердые частицы могут оседать на дно, в то время как нефть, жир и более легкие твердые частицы всплывают на поверхность. Осевшие и плавающие материалы удаляются, а оставшаяся жидкость может быть удалена или подвергнута вторичной обработке. Некоторые очистные сооружения, подключенные к объединенной канализационной системе, имеют байпасную схему после установки первичной очистки. Это означает, что во время очень сильных дождей системы вторичной и третичной очистки могут быть отключены, чтобы защитить их от гидравлической перегрузки, а смесь сточных вод и ливневых вод проходит только первичную очистку.
  • Вторичная очистка удаляет растворенные и взвешенные биологические вещества. Вторичная обработка обычно осуществляется местными водными микроорганизмами в регулируемой среде обитания. Для вторичной очистки может потребоваться процесс разделения для удаления микроорганизмов из очищенной воды перед сбросом или доочисткой.
  • Третичная обработка иногда определяется как нечто большее, чем первичная и вторичная обработка, чтобы позволить выброс в высокочувствительную или хрупкую экосистему (эстуарии, реки с низким течением, коралловые рифы ...). Очищенную воду иногда дезинфицируют химически или физически (например, с помощью лагун и микрофильтрации ) перед сбросом в ручей , реку , залив , лагуну или водно-болотное угодье , или ее можно использовать для орошения поля для гольфа, лужайки или парка. Если он достаточно чистый, его также можно использовать для подпитки грунтовых вод или в сельскохозяйственных целях.
Упрощенная технологическая схема для типичной крупномасштабной очистной установки
Схема технологического процесса для типичной очистной установки через подземные водно-болотные угодья (SFCW)

Предварительная обработка [ править ]

Предварительная очистка удаляет все материалы, которые можно легко собрать из неочищенных сточных вод, прежде чем они повредят или засорят насосы и канализационные линии осветлителей первичной очистки . К объектам, обычно удаляемым во время предварительной обработки, относятся мусор, ветки деревьев и другие крупные объекты.

Поступающие в сточные воды сточные воды проходят через решетку для удаления всех крупных предметов, таких как банки, тряпки, палки, пластиковые пакеты и т. Д., Которые попадают в поток сточных вод. [7]На современных предприятиях, обслуживающих большие группы населения, это чаще всего делается с помощью автоматических решеток с механическими граблями, тогда как на небольших или менее современных предприятиях можно использовать решетку, очищаемую вручную. Сгребающее действие механической полосовой сетки обычно регулируется в соответствии с накоплением на полосовой решетке и / или скоростью потока. Твердые частицы собираются, а затем выбрасываются на свалку или сжигаются. Для оптимизации удаления твердых частиц могут использоваться стержневые или сетчатые сита различных размеров. Если грубые твердые частицы не удаляются, они уносятся трубами и движущимися частями очистной установки и могут вызвать значительные повреждения и неэффективность процесса. [8] : 9

Удаление песка [ править ]

Песок состоит из песка, гравия, золы и других тяжелых материалов. Он также включает органические вещества, такие как яичная скорлупа, костные чипсы, семена и кофейная гуща. Предварительная обработка может включать в себя канал или камеру для песка или песка, в которых скорость поступающих сточных вод регулируется, чтобы обеспечить оседание песка и песка. Удаление песка необходимо для (1) уменьшения образования тяжелых отложений в аэротенках, аэробных варочных котлах, трубопроводах, каналах и каналах; (2) уменьшить частоту очистки варочного котла, вызванную чрезмерным скоплением песка; и (3) защита движущегося механического оборудования от истирания и сопутствующего ненормального износа. Удаление песка важно для оборудования с тщательно обработанными металлическими поверхностями, такого как измельчители, мелкие сита, центрифуги, теплообменники и мембранные насосы высокого давления. Песколовки бывают 3-х типов:горизонтальные песколовки, аэрированные песколовки и вихревые песколовки. Песколовки вихревого типа включают механически индуцированные вихревые, гидравлически индуцированные вихревые сепараторы и многотарелочные вихревые сепараторы. Учитывая, что традиционно системы удаления песка были разработаны для удаления чистых неорганических частиц размером более 0,210 миллиметра (0,0083 дюйма), большая часть песка проходит через потоки для удаления песка при нормальных условиях. В периоды сильного потока осажденный песок повторно суспендируется, и его количество, достигающее очистной установки, существенно увеличивается. Поэтому важно, чтобы система удаления песка работала не только эффективно в условиях нормального потока, но и при устойчивых пиковых потоках, когда наибольший объем песка достигает установки.Песколовки вихревого типа включают механически индуцированный вихрь, вихревой поток с гидравлическим приводом и вихревые сепараторы с несколькими лотками. Учитывая, что традиционно системы удаления песка были разработаны для удаления чистых неорганических частиц размером более 0,210 миллиметра (0,0083 дюйма), большая часть песка проходит через потоки для удаления песка в нормальных условиях. В периоды высокого потока осажденный песок повторно суспендируется, и количество песка, достигающего очистной установки, значительно увеличивается. Поэтому важно, чтобы система удаления песка работала не только эффективно в условиях нормального потока, но и при устойчивых пиковых потоках, когда наибольший объем песка достигает установки.Песколовки вихревого типа включают механически индуцированные вихревые, гидравлически индуцированные вихревые сепараторы и многотарелочные вихревые сепараторы. Учитывая, что традиционно системы удаления песка были разработаны для удаления чистых неорганических частиц размером более 0,210 миллиметра (0,0083 дюйма), большая часть песка проходит через потоки для удаления песка при нормальных условиях. В периоды сильного потока осажденный песок повторно суспендируется, и его количество, достигающее очистной установки, существенно увеличивается. Поэтому важно, чтобы система удаления песка работала эффективно не только в условиях нормального потока, но и при устойчивых пиковых потоках, когда наибольший объем песка достигает установки.Системы удаления песка были разработаны для удаления чистых неорганических частиц размером более 0,210 миллиметра (0,0083 дюйма), большая часть песка проходит через потоки удаления песка при нормальных условиях. В периоды сильного потока осажденный песок повторно суспендируется, и его количество, достигающее очистной установки, существенно увеличивается. Поэтому важно, чтобы система удаления песка работала эффективно не только в условиях нормального потока, но и при устойчивых пиковых потоках, когда наибольший объем песка достигает установки.Системы удаления песка были разработаны для удаления чистых неорганических частиц размером более 0,210 миллиметра (0,0083 дюйма), большая часть песка проходит через потоки удаления песка при нормальных условиях. В периоды высокого потока осажденный песок повторно суспендируется, и количество песка, достигающего очистной установки, значительно увеличивается. Поэтому важно, чтобы система удаления песка работала не только эффективно в условиях нормального потока, но и при устойчивых пиковых потоках, когда наибольший объем песка достигает установки.Поэтому важно, чтобы система удаления песка работала не только эффективно в условиях нормального потока, но и при устойчивых пиковых потоках, когда наибольший объем песка достигает установки.Поэтому важно, чтобы система удаления песка работала не только эффективно в условиях нормального потока, но и при устойчивых пиковых потоках, когда наибольший объем песка достигает установки.[9]

Выравнивание потока [ править ]

Осветлители и механизированная вторичная очистка более эффективны в условиях равномерного потока. Уравнительные бассейны можно использовать для временного хранения суточных или влажных пиков стока. Бассейны предоставляют место для временного удержания поступающих сточных вод во время технического обслуживания завода, а также средства разбавления и распределения периодических сбросов токсичных или высокопрочных отходов, которые в противном случае могут препятствовать вторичной биологической очистке (включая переносные туалетные отходы, резервуары для хранения транспортных средств и насосы септических резервуаров) . Бассейны для выравнивания потока требуют переменного управления сбросом, обычно включают в себя устройства для байпаса и очистки, а также могут включать аэраторы. Очистка может быть проще, если резервуар находится после фильтра и удаления песка. [10]

Удаление жира и жира [ править ]

На некоторых более крупных предприятиях жир и жир удаляются путем пропускания сточных вод через небольшой резервуар, где скиммеры собирают жир, плавающий на поверхности. Воздуходувки в основании резервуара также могут использоваться для восстановления жира в виде пены. Однако многие предприятия используют первичные осветлители с механическими скиммерами для удаления жира и жира.

Первичная обработка [ править ]

Резервуары первичной очистки в Орегоне, США

На стадии первичного осаждения сточные воды проходят через большие резервуары, обычно называемые «резервуарами предварительного отстойника», «резервуарами первичного отстаивания» или «первичными осветлителями ». [11] Резервуары используются для осаждения ила, а жир и масла поднимаются на поверхность и снимаются. Первичные отстойники обычно оснащены скребками с механическим приводом, которые постоянно перемещают собранный ил в бункер в основании резервуара, откуда он перекачивается на установки для обработки ила. [8] : 9–11 Жир и масло из плавающего материала иногда можно извлечь для омыления (мыла).

Вторичное лечение [ править ]

Основная статья: Вторичное лечение
Вторичный осветлитель на сельских очистных сооружениях

Вторичная очистка предназначена для значительного ухудшения биологического содержания сточных вод, которые образуются из человеческих отходов, пищевых отходов, мыла и моющих средств. Большинство муниципальных предприятий обрабатывают осевшие сточные воды с помощью аэробных биологических процессов. Чтобы быть эффективной, биота требует для жизни и кислорода, и пищи. Эти бактерии и простейшие потребляют биоразлагаемые растворимые органические загрязнители (например , сахар , жиры, органические короткую цепь углеродных молекул) и связывает большую часть менее растворимых фракций во флок .

Системы вторичной обработки подразделяются на системы с фиксированной пленкой или системы с приостановленным выращиванием.

  • Пленочные или прикрепленные системы выращивания включают капельные фильтры , построенные водно-болотные угодья , биобашни и вращающиеся биологические контакторы , в которых биомасса растет на среде, а сточные воды проходят по ее поверхности. [8] : 11–13 Принцип неподвижной пленки получил дальнейшее развитие в биопленочных реакторах с подвижным слоем (MBBR) [12] иИнтегрированные процессы с активированным илом с фиксированной пленкой (IFAS). [13] Система MBBR обычно занимает меньше места, чем системы с приостановленным ростом. [14]
  • Системы взвешенного роста включают активный ил , где биомасса смешивается со сточными водами и может работать в меньшем пространстве, чем капельные фильтры, которые обрабатывают такое же количество воды. Однако системы с фиксированной пленкой лучше справляются с резкими изменениями количества биологического материала и могут обеспечивать более высокие скорости удаления органических материалов и взвешенных твердых частиц, чем системы взвешенного выращивания. [8] : 11–13

Некоторые методы вторичной обработки включают вторичный осветлитель для осаждения и отделения биологических хлопьев или фильтрующего материала, выросшего в биореакторе вторичной обработки.

Третичное лечение [ править ]

Станция очистки сточных вод и лагуна в Эверетте, Вашингтон , США.

Целью доочистки является обеспечение заключительной стадии очистки для дальнейшего улучшения качества сточных вод перед их сбросом в принимающую среду (море, река, озеро, заболоченные земли, земля и т. Д.). На любом очистном сооружении можно использовать более одного процесса доочистки. Если практикуется дезинфекция, это всегда последний процесс. Это также называется «полировка сточных вод».

Фильтрация [ править ]

Песочная фильтрация удаляет большую часть остаточных взвешенных веществ. [8] : 22–23 Фильтрация через активированный уголь , также называемая адсорбцией углем, удаляет остаточные токсины . [8] : 19

Лагуны или пруды [ править ]

Оселение и дальнейшее биологическое улучшение сточных вод может быть достигнуто за счет хранения в больших искусственных прудах или лагунах. Эти лагуны очень аэробны, и часто поощряется заселение местными макрофитами , особенно тростником. Мелкие беспозвоночные, питающиеся фильтром, такие как дафнии и виды коловраток, очень помогают в лечении, удаляя мелкие частицы.

Удаление биологических питательных веществ [ править ]

Резервуар для нитрификации

Биологическое удаление питательных веществ (BNR) рассматривается одними как тип процесса вторичной очистки [2], а другими - как процесс третичной (или «продвинутой») очистки.

Сточные воды могут содержать большое количество питательных веществ азота и фосфора . Чрезмерный выброс в окружающую среду может привести к накоплению питательных веществ, называемому эвтрофикацией , что, в свою очередь, может способствовать разрастанию сорняков, водорослей и цианобактерий (сине-зеленые водоросли). Это может вызвать цветение водорослей , быстрый рост популяции водорослей. Количество водорослей неустойчиво, и в конечном итоге большинство из них умирают. При разложении водорослей бактериями расходуется столько кислорода в воде, что большинство или все животные умирают, что создает больше органического вещества для разложения бактерий. Некоторые виды водорослей не только вызывают дезоксигенацию, но и производят токсины, загрязняющиезапасы питьевой воды . Для удаления азота и фосфора требуются различные процессы обработки.

Удаление азота [ править ]

Азот удаляется путем биологического окисления азота от аммиака до нитрата ( нитрификация ) с последующей денитрификацией , восстановлением нитрата до газообразного азота. Газообразный азот выбрасывается в атмосферу и таким образом удаляется из воды.

Сама нитрификация - это двухэтапный аэробный процесс, на каждом этапе которого участвуют разные типы бактерий. Окислению аммиака (NH 3 ) до нитрита (NO 2 - ) чаще всего способствуют Nitrosomonas spp. («нитрозо» относится к образованию нитрозо- функциональной группы). Окисление нитрита до нитрата (NO 3 - ), хотя традиционно считается, что этому способствуют Nitrobacter spp. (нитро относится к образованию нитрофункциональной группы ), как теперь известно, в окружающей среде почти исключительно способствует Nitrospira spp.

Денитрификация требует аноксических условий, чтобы стимулировать формирование соответствующих биологических сообществ. Этому способствует большое разнообразие бактерий. Песочные фильтры, отстойники и тростниковые заросли могут использоваться для уменьшения содержания азота, но процесс активного ила (если он хорошо спроектирован) может выполнить эту работу наиболее легко. [8] : 17–18 Поскольку денитрификация - это восстановление нитрата до газообразного азота (молекулярного азота), необходим донор электронов . Это может быть, в зависимости от сточных вод, органических веществ (из фекалий), сульфида или добавленного донора, такого как метанол.. Ил в аноксичных резервуарах (резервуарах для денитрификации) должен быть хорошо перемешан (смесь рециркулируемой смешанной жидкости, возвратного активного ила [RAS] и неочищенного потока), например, с помощью погружных миксеров для достижения желаемой денитрификации.

Иногда преобразование токсичного аммиака в один нитрат называют третичной обработкой.

Со временем по мере того, как денитрификация становилась все более сложной, развивались различные конфигурации обработки. Первоначальная схема, процесс Лудзака – Эттингера, предусматривала размещение зоны аноксической обработки перед аэротенком и осветлителем, используя возвратный активный ил (RAS) из осветлителя в качестве источника нитратов. Поступающие сточные воды (неочищенные или сточные воды после первичной очистки) служат источником электронов для факультативных бактерий для метаболизма углерода, используя неорганический нитрат в качестве источника кислорода вместо растворенного молекулярного кислорода. Эта схема денитрификации была естественным образом ограничена количеством растворимого нитрата, присутствующего в УЗВ. Снижение содержания нитратов было ограничено, поскольку скорость УЗВ ограничена производительностью осветлителя.

«Модифицированный процесс Лудзака – Эттингера» (MLE) является усовершенствованием первоначальной концепции, так как он рециркулирует смешанный щелок из выпускного конца аэротенка в верхнюю часть бескислородного резервуара, чтобы обеспечить постоянный источник растворимого нитрата для факультативных бактерии. В этом случае неочищенные сточные воды продолжают служить источником электронов, а подповерхностное перемешивание поддерживает бактерии в контакте как с источником электронов, так и с растворимым нитратом в отсутствие растворенного кислорода.

На многих очистных сооружениях используются центробежные насосы для перекачки нитрифицированной смешанной жидкости из зоны аэрации в бескислородную зону для денитрификации. Эти насосы часто называют внутренней системой рециркуляции смешанной жидкости.(IMLR) насосы. IMLR может составлять от 200% до 400% расхода поступающих сточных вод (Q). Это в дополнение к возврату активированного ила (RAS) из вторичных осветлителей, который может составлять 100% от Q. (Следовательно, гидравлическая емкость резервуаров в такой системе должна выдерживать не менее 400% среднегодового расчетного расхода (AADF) . Иногда неочищенные или первичные сточные воды должны быть дополнены углеродом за счет добавления метанола, ацетата или простых пищевых отходов (патока, сыворотка, растительный крахмал) для повышения эффективности очистки. Эти добавки углерода следует учитывать в проектирование загрузки органики на очистных сооружениях. [15]Дальнейшие модификации MLE должны были произойти: процессы Bardenpho и Biodenipho включают дополнительные аноксические и окислительные процессы для дальнейшего совершенствования преобразования нитрат-иона в газообразный молекулярный азот. Использование анаэробного резервуара после начального процесса бескислородной защиты позволяет роскошно поглощать фосфор бактериями, тем самым биологически уменьшая количество ортофосфатных ионов в очищенных сточных водах. Даже новые улучшения, такие как AnammoxОбработка, прерывание образования нитрата на стадии нитрификации, отправление богатого нитритом смешанного щелока активного ила на обработку, где нитрит затем преобразуется в газообразный молекулярный азот, экономя энергию, щелочность и вторичный источник углерода. Anammox ™ (ANaerobic AMMonia OXidation) работает за счет искусственного увеличения времени выдержки и сохранения денитрифицирующих бактерий за счет использования субстрата, добавляемого в смешанный раствор и непрерывно рециркулирующего из него до вторичного осветления. Развертываются многие другие патентованные схемы, включая DEMON ™, Sharon-ANAMMOX ™, ANITA-Mox ™ и DeAmmon ™. [16] Бактерии Brocadia anammoxidans могут удалять аммоний из сточных вод [17] путем анаэробного окисления аммония догидразин , форма ракетного топлива. [18] [19]

Удаление фосфора [ править ]

Каждый взрослый человек выделяет от 200 до 1000 граммов (от 7,1 до 35,3 унций) фосфора ежегодно. Исследования сточных вод в Соединенных Штатах в конце 1960-х годов оценили средний вклад на душу населения в 500 граммов (18 унций) в моче и фекалиях, 1000 граммов (35 унций) в синтетических моющих средствах и меньшее количество переменных, используемых в качестве химикатов для борьбы с коррозией и отложениями в системах водоснабжения . [20] Контроль источников с помощью альтернативных составов моющих средств впоследствии уменьшил наибольший вклад, но содержание мочи и фекалий останется неизменным. Удаление фосфора важно, так как это питательное вещество, ограничивающее рост водорослей во многих системах пресной воды. (Описание негативного воздействия водорослей см. В разделе Удаление питательных веществ.). Это также особенно важно для систем повторного использования воды, где высокие концентрации фосфора могут привести к загрязнению оборудования, расположенного ниже по потоку, например, обратному осмосу .

Фосфор можно удалить биологическим путем в процессе, называемом усиленным биологическим удалением фосфора . В этом процессе определенные бактерии, называемые организмами, накапливающими полифосфаты (ПАО), избирательно обогащаются и накапливают большое количество фосфора в своих клетках (до 20 процентов от их массы). Когда биомасса, обогащенная этими бактериями, отделяется от очищенной воды, эти биологические твердые вещества имеют высокую ценность удобрения .

Удаление фосфора также может быть достигнуто путем химического осаждения , как правило , с солями из железа (например , хлорид железа ), алюминий (например , квасцы ), или известью. [8] : 18 Это может привести к чрезмерному образованию осадка из-за выпадения в осадок гидроксидов, а добавленные химикаты могут быть дорогими. Химическое удаление фосфора требует значительно меньших затрат на оборудование, чем биологическое удаление, проще в эксплуатации и часто более надежно, чем биологическое удаление фосфора. [21] Другой метод удаления фосфора - использование гранулированного латерита .

Некоторые системы используют как биологическое удаление фосфора, так и химическое удаление фосфора. Химическое удаление фосфора в этих системах может использоваться в качестве резервной системы для использования, когда биологическое удаление фосфора не приводит к удалению достаточного количества фосфора, или может использоваться непрерывно. В любом случае использование как биологического, так и химического удаления фосфора имеет то преимущество, что не увеличивает образование ила, а само по себе химическое удаление фосфора, а недостатком является увеличение первоначальных затрат, связанных с установкой двух разных систем.

После удаления фосфор в виде богатого фосфатом осадка сточных вод может быть сброшен на свалку или использован в качестве удобрения. В последнем случае очищенный осадок сточных вод также иногда называют твердыми биологическими веществами.

Дезинфекция [ править ]

Дополнительная информация: Расширенный процесс окисления

Целью дезинфекции при очистке сточных вод является значительное уменьшение количества микроорганизмов в воде, которые будут сбрасываться обратно в окружающую среду для последующего использования для питья, купания, орошения и т. Д. Эффективность дезинфекции зависит от качества воды. обрабатываемая вода (например, мутность, pH и т. д.), тип используемой дезинфекции, дозировка дезинфицирующего средства (концентрация и время) и другие переменные окружающей среды. Обработка мутной воды будет менее успешной, поскольку твердые вещества могут защищать организмы, особенно от ультрафиолета или если время контакта невелико. Как правило, короткое время контакта, низкие дозы и высокие потоки препятствуют эффективной дезинфекции. Общие методы дезинфекции включают:озон , хлор , ультрафиолет или гипохлорит натрия . [8] : 16 Монохлорамин , который используется для питьевой воды, не используется при очистке сточных вод из-за его стойкости. После нескольких этапов дезинфекции обработанная вода готова для возврата в водный цикл с помощью ближайшего водоема или сельского хозяйства. После этого вода может быть переведена в запасы для повседневного использования человеком.

Хлорирование остается наиболее распространенной формой дезинфекции сточных вод в Северной Америке из-за его низкой стоимости и долгой истории эффективности. Одним из недостатков является то, что при хлорировании остаточного органического материала могут образовываться хлорированные органические соединения, которые могут быть канцерогенными или вредными для окружающей среды. Остаточный хлор или хлорамины также могут хлорировать органические вещества в естественной водной среде. Кроме того, поскольку остаточный хлор токсичен для водных организмов, очищенные сточные воды также должны подвергаться химическому дехлорированию, что увеличивает сложность и стоимость обработки.

Ультрафиолетовый (УФ) свет можно использовать вместо хлора, йода или других химикатов. Поскольку химические вещества не используются, очищенная вода не оказывает вредного воздействия на организмы, которые позже потребляют ее, как это может иметь место при использовании других методов. УФ-излучение вызывает повреждение генетической структуры бактерий, вирусов и других патогенов., что делает их неспособными к воспроизводству. Ключевыми недостатками УФ-дезинфекции являются необходимость частого технического обслуживания и замены лампы, а также необходимость в хорошо очищенных сточных водах, чтобы гарантировать, что целевые микроорганизмы не защищены от УФ-излучения (т. Е. Любые твердые частицы, присутствующие в очищенных сточных водах, могут защитить микроорганизмы от УФ-свет). В Соединенном Королевстве ультрафиолетовое излучение становится наиболее распространенным средством дезинфекции из-за опасений по поводу воздействия хлора на хлорирование остаточных органических веществ в сточных водах и на хлорирование органических веществ в принимающей воде. Некоторые системы очистки сточных вод в Канаде и США также используют ультрафиолетовое излучение для дезинфекции сточных вод. [22] [23]

Озон ( O 3 ) образуется при пропускании кислорода ( O 2 ) через потенциал высокого напряжения, в результате чего третий атом кислорода присоединяется и образует O 3.. Озон очень нестабилен, реакционноспособен и окисляет большинство органических материалов, с которыми контактирует, тем самым уничтожая многие патогенные микроорганизмы. Озон считается более безопасным, чем хлор, потому что, в отличие от хлора, который должен храниться на месте (очень ядовитый в случае случайного выброса), озон генерируется на месте по мере необходимости из кислорода в окружающем воздухе. Озонирование также дает меньше побочных продуктов дезинфекции, чем хлорирование. Недостатком озоновой дезинфекции является высокая стоимость оборудования для генерации озона и необходимость в специальных операторах.

Четвертый этап лечения [ править ]

Дополнительная информация: Воздействие фармацевтических препаратов и средств личной гигиены на окружающую среду

Микрозагрязнители, такие как фармацевтические препараты, ингредиенты бытовой химии, химические вещества, используемые на малых предприятиях или в промышленности, стойкие фармацевтические загрязнители (EPPP) или пестициды, не могут быть устранены в обычном процессе обработки (первичная, вторичная и третичная очистка) и, следовательно, приводят к загрязнению воды . [24] Хотя концентрации этих веществ и продуктов их разложения довольно низки, все же существует вероятность причинения вреда водным организмам. В отношении фармацевтических препаратов следующие вещества были определены как «токсикологически значимые»: вещества с разрушающим эндокринным действием, генотоксичные.вещества и вещества, способствующие развитию резистентности бактерий . [25] В основном они принадлежат к группе EPPP. Методы удаления микрозагрязнителей на четвертом этапе очистки сточных вод внедрены в Германии, Швейцарии, Швеции [ необходима цитата ] и Нидерландах, а испытания продолжаются в нескольких других странах. [26] Такие технологические операции в основном состоят из фильтров с активированным углем, которые адсорбируют микрозагрязнители. Сочетание глубокого окисления с озоном и последующим применением гранулированного активированного угля(GAC) был предложен в качестве экономически эффективной комбинации для лечения остатков фармацевтических препаратов. Для полного восстановления микропластов была предложена комбинация ультрафильтрации с последующей GAC. Также исследуется использование ферментов, таких как фермент лакказа . [27] Новой концепцией, которая могла бы обеспечить энергоэффективную очистку микрозагрязнителей, могло бы стать использование грибов, секретирующих лакказу, культивируемых на очистных сооружениях, для разложения микрозагрязнителей и в то же время для обеспечения ферментов катодом микробных биотопливных клеток. [28] Микробные биотопливные элементы исследуются на предмет их способности обрабатывать органические вещества в сточных водах. [29]

Чтобы уменьшить количество фармацевтических препаратов в водоемах, также изучаются меры «контроля источников», такие как инновации в разработке лекарств или более ответственное обращение с лекарствами. [25] [30]

Контроль запаха [ править ]

Запахи, исходящие от очистки сточных вод, обычно указывают на анаэробное или «септическое» состояние. [31] На ранних стадиях обработки обычно выделяются газы с неприятным запахом, при этом чаще всего возникают жалобы на сероводород . Крупные технологические предприятия в городских районах часто обрабатывают запахи с помощью угольных реакторов, контактных сред с биошламами, небольшими дозами хлора или циркулирующими жидкостями для биологического захвата и метаболизма вредных газов. [32] Существуют и другие методы контроля запаха, включая добавление солей железа, перекиси водорода , нитрата кальция и т. Д. Для контроля уровня сероводорода .

Насосы для твердых частиц с высокой плотностью подходят для уменьшения запахов путем перекачки ила по герметичным замкнутым трубопроводам.

Требования к энергии [ править ]

Для обычных очистных сооружений около 30% годовых эксплуатационных расходов обычно требуется на энергию. [2] : 1703 Энергетические потребности зависят от типа процесса очистки, а также от количества сточных вод. Например, построенные водно-болотные угодья потребляют меньше энергии, чем заводы с активным илом , поскольку для стадии аэрации требуется меньше энергии. [33] Очистные сооружения, которые производят биогаз в процессе обработки осадка сточных вод с помощью анаэробного сбраживания, могут производить достаточно энергии, чтобы удовлетворить большую часть энергетических потребностей самой станции очистки сточных вод. [2] : 1505

В обычных процессах вторичной очистки большая часть электроэнергии используется для аэрации, насосных систем и оборудования для обезвоживания и сушки осадка сточных вод . Установки современной очистки сточных вод, например, для удаления питательных веществ, требуют больше энергии, чем установки, которые обеспечивают только первичную или вторичную очистку. [2] : 1704

Обработка и утилизация осадка [ править ]

Основная статья: Обработка осадка сточных вод
Обработка осадка при очистке сточных вод Бирсфельдена .

Шлам, накопленный в процессе очистки сточных вод, необходимо обрабатывать и утилизировать безопасным и эффективным способом. Целью пищеварения является уменьшение количества органических веществ и количества болезнетворных микроорганизмов, присутствующих в твердых веществах. Наиболее распространенные варианты лечения включают анаэробное пищеварение , аэробное пищеварение и компостирование . Сжиганию также используется, хотя и в гораздо меньшей степени. [8] : 19–21 Использование «зеленого» подхода, такого как фиторемедиация , недавно было предложено в качестве ценного инструмента для улучшения качества ила сточных вод, загрязненных микроэлементами истойкие органические загрязнители . [34]

Обработка осадка зависит от количества образующихся твердых частиц и других условий, характерных для участка. Компостирование чаще всего применяется к мелким предприятиям с аэробным сбраживанием для средних операций и анаэробным сбраживанием для более крупных операций.

Шлам иногда пропускают через так называемый предварительный сгуститель, который обезвоживает шлам. Типы предварительных сгустителей включают центробежные сгустители ила, [35] сгустители с вращающимся барабаном и ленточные фильтр-прессы. [36] Обезвоженный ил можно сжигать или вывозить за пределы участка для захоронения на свалке или использования в качестве улучшения сельскохозяйственных земель. [37]

Аспекты окружающей среды [ править ]

Очищенная вода со станции очистки сточных вод Дечин , Чешская Республика
Очищенная вода сливается в реку Эльба, Дечин , Чехия
Выход очистных сооружений Карлсруэ впадает в Альб.

Многие процессы на очистных сооружениях предназначены для имитации естественных процессов очистки, происходящих в окружающей среде, будь то естественный водоем или земля. При отсутствии перегрузки бактерии в окружающей среде будут потреблять органические загрязнители, хотя это снизит уровень кислорода в воде и может значительно изменить общую экологию принимающей воды. Местные бактериальные популяции питаются органическими загрязнителями, а количество болезнетворных микроорганизмов уменьшается из-за естественных условий окружающей среды, таких как хищничество или воздействие ультрафиолета.радиация. Следовательно, в случаях, когда принимающая среда обеспечивает высокий уровень разбавления, высокая степень очистки сточных вод может не потребоваться. Однако недавние данные продемонстрировали, что очень низкие уровни конкретных загрязняющих веществ в сточных водах, включая гормоны (от животноводства и остатки от методов гормональной контрацепции человека ) и синтетические материалы, такие как фталаты, которые имитируют гормоны в своем действии, могут оказывать непредсказуемое неблагоприятное воздействие на естественная биота и потенциально на людях, если вода повторно используется для питья. [38] [39] [40] В США и ЕС, неконтролируемые сбросы сточных вод в окружающую среду не разрешены законом, и должны соблюдаться строгие требования к качеству воды, поскольку чистая питьевая вода имеет важное значение. (Требования в США см. В Законе о чистой воде . ) Существенной угрозой в ближайшие десятилетия станет рост неконтролируемых сбросов сточных вод в быстро развивающихся странах.

Воздействие на биологию [ править ]

Установки для очистки сточных вод могут оказывать множественное воздействие на уровни питательных веществ в воде, в которую попадают очищенные сточные воды. Эти питательные вещества могут иметь большое влияние на биологическую жизнь в воде, контактирующей со сточными водами. Стабилизационные пруды (или пруды для очистки сточных вод) могут включать в себя любое из следующего:

  • Окислительные пруды, которые представляют собой аэробные водоемы, обычно глубиной 1-2 метра (3 фута 3 дюйма - 6 футов 7 дюймов), куда поступают стоки из отстойников или других форм первичной очистки.
  • Преобладают водоросли
  • Пруды для полировки похожи на пруды для окисления, но принимают стоки из пруда окисления или с завода с расширенной механической очисткой.
  • Преобладает зоопланктон
  • Факультативные отстойники , отстойники для неочищенных сточных вод или отстойники для сточных вод - это пруды, в которые сточные воды добавляются без первичной обработки, кроме грубой очистки. Эти водоемы обеспечивают эффективное лечение, когда поверхность остается аэробной; хотя анаэробные условия могут развиваться возле слоя осевшего ила на дне пруда. [3] : 552–554
  • Анаэробные лагуны - это сильно загруженные водоемы.
  • Преобладают бактерии
  • Отстойники для ила - это аэробные пруды, обычно глубиной от 2 до 5 метров (от 6 футов 7 дюймов до 16 футов 5 дюймов), которые принимают анаэробно сброженный первичный ил или активированный вторичный ил под водой.
  • В верхних слоях преобладают водоросли [41]

Ограничение фосфора является возможным результатом очистки сточных вод и приводит к преобладанию жгутикового планктона , особенно летом и осенью. [42]

Исследование фитопланктона показало, что высокие концентрации питательных веществ связаны со сточными водами. Высокая концентрация питательных веществ приводит к высоким концентрациям хлорофилла а , что является показателем первичной продукции в морской среде. Высокая первичная продукция означает высокие популяции фитопланктона и, скорее всего, высокие популяции зоопланктона, потому что зоопланктон питается фитопланктоном. Однако сточные воды, сбрасываемые в морские системы, также приводят к большей нестабильности населения. [43]

Планктонный тренд высокоразвитых популяций рядом с поступлением очищенных сточных вод контрастирует с бактериальным трендом. В исследовании Aeromonas spp. по мере удаления от источника сточных вод, большее изменение сезонных циклов было обнаружено дальше всего от сточных вод. Эта тенденция настолько сильна, что в самом дальнем изученном месте действительно была инверсия Aeromonas spp. цикл по сравнению с фекальными колиформными бактериями . Поскольку существует основная закономерность в циклах, которые происходили одновременно на всех станциях, это указывает на влияние сезонных факторов (температура, солнечная радиация, фитопланктон) на популяцию бактерий. Преобладающий вид сточных вод меняется с Aeromonas caviae зимой наAeromonas sobria весной и осенью, в то время как доминирующим видом притока является Aeromonas caviae , который постоянен в течение всего сезона. [44]

Использовать повторно [ редактировать ]

Основная статья: Восстановленная вода

При наличии подходящей технологии можно повторно использовать сточные воды для питья, хотя обычно это делается только в местах с ограниченным водоснабжением, таких как Виндхук и Сингапур . [45]

В засушливых странах очищенные сточные воды часто используются в сельском хозяйстве . Например, в Израиле около 50 процентов использования воды в сельском хозяйстве (общее использование составляло один миллиард кубометров (3,5 × 10 10  кубических футов) в 2008 году) обеспечивается за счет очищенных сточных вод. В планах на будущее расширение использования очищенной канализационной воды, а также установка большего количества опреснительных установок в качестве части водоснабжения и канализации в Израиле . [46]

Построенные водно-болотные угодья, питаемые сточными водами, обеспечивают как очистку, так и среду обитания для флоры и фауны. Другим примером повторного использования в сочетании с очисткой сточных вод являются водно-болотные угодья Восточной Калькутты в Индии. Эти водно-болотные угодья используются для очистки сточных вод Калькутты , а питательные вещества, содержащиеся в сточных водах, поддерживают рыбные хозяйства и сельское хозяйство.

Развивающиеся страны [ править ]

Существует немного достоверных данных о доле очищаемых сточных вод, собираемых в канализацию. По глобальной оценке ПРООН и ООН-Хабитат , 90% всех образующихся сточных вод сбрасывается в окружающую среду без очистки. [47] Во многих развивающихся странах основная часть бытовых и промышленных сточных вод сбрасывается без какой-либо очистки или только после первичной очистки.

В Латинской Америке около 15 процентов собранных сточных вод проходит через очистные сооружения (с различными уровнями фактической очистки). В Венесуэле , стране Южной Америки ниже среднего в отношении очистки сточных вод, 97 процентов сточных вод страны сбрасываются в необработанном виде в окружающую среду. [48]

В Иране , относительно развитой ближневосточной стране, большинство населения Тегерана закачивает в подземные воды города совершенно неочищенные сточные воды. [49] Однако строительство основных частей канализационной системы, сбора и очистки сточных вод в Тегеране почти завершено и находится в стадии разработки, и должно быть полностью завершено к концу 2012 года. В Исфахане, третьем по величине городе Ирана, очистка сточных вод было начато более 100 лет назад.

Лишь в нескольких городах Африки к югу от Сахары есть канализационные системы канализации , не говоря уже о очистных сооружениях, за исключением Южной Африки и - до конца 1990-х годов - Зимбабве. [50] Вместо этого большинство городских жителей в странах Африки к югу от Сахары полагаются на локальные системы санитарии без канализации, такие как септики и туалеты с выгребными ямами , а удаление фекального осадка в этих городах представляет собой огромную проблему. [51]

История [ править ]

Дополнительная информация: История водоснабжения и водоотведения.
Великая вонь 1858 стимулировала исследование в проблему очистки сточных вод. На этой карикатуре , опубликованной в «Таймс» , Майкл Фарадей сообщает отцу Темзе о состоянии реки.

Базовые канализационные системы использовались для удаления отходов в древней Месопотамии , где вертикальные шахты уносили отходы в выгребные ямы. Подобные системы существовали в цивилизации долины Инда в современной Индии, а также в Древнем Крите и Греции . В средние века канализационные системы, построенные римлянами, вышли из употребления, и отходы собирались в выгребные ямы, которые периодически опорожнялись рабочими, известными как «грабли», которые часто продавали их в качестве удобрений фермерам за пределами города.

Современные канализационные системы были впервые построены в середине девятнадцатого века как реакция на ухудшение санитарных условий, вызванное тяжелой индустриализацией и урбанизацией . Болдуин Лэтэм , британский инженер-строитель, внес свой вклад в рационализацию канализационных и домашних дренажных систем и был пионером в области сантехники. Он разработал концепцию овальной канализационной трубы для облегчения отвода сточных вод и предотвращения отложений и затопления. [52] Из-за загрязненной воды в Лондоне произошли вспышки холеры в 1832, 1849 и 1855 годах, в результате чего погибли десятки тысяч человек. Это в сочетании с Великим зловонием1858, когда запах неочищенных отходов жизнедеятельности человека в реке Темзе стал пересиливать, и доклад в реформе санитарии в Королевский комиссар Эдвин Чедвик , [53] привело к митрополиту комиссии коллекторах назначая Джозеф Базэлджет построить обширную подземную канализационную систему для безопасного удаления отходов. Вопреки рекомендациям Чедвика, система Базальгетта и другие, позже построенные в континентальной Европе , не перекачивали сточные воды на сельскохозяйственные угодья для использования в качестве удобрений; его просто подводили к естественному водному пути вдали от населенных пунктов и закачивали обратно в окружающую среду.

Ранние попытки [ править ]

Одна из первых попыток отвода сточных вод для использования в качестве удобрения на ферме была предпринята владельцем хлопчатобумажной фабрики Джеймсом Смитом в 1840-х годах. Он экспериментировал с трубопроводной системой распределения, первоначально предложенной Джеймсом Ветчем [54], которая собирала сточные воды с его завода и перекачивала их на отдаленные фермы, и за его успехом с энтузиазмом последовал Эдвин Чедвик и поддержал химик-органик Юстус фон Либих .

Идея была официально принята Комиссией по охране здоровья городов , и различные схемы (известные как очистные фермы) были опробованы различными муниципалитетами в течение следующих 50 лет. Сначала более тяжелые твердые частицы сбрасывались в канавы на стороне фермы и накрывались, когда они были заполнены, но вскоре резервуары с плоским дном стали использоваться в качестве резервуаров для сточных вод; самый ранний патент был получен Уильямом Хиггсом в 1846 году на «резервуары или резервуары, в которые должно собираться содержимое канализационных сетей и сточных вод из городов, поселков и деревень, а твердые вещества животного или растительного происхождения в них содержатся, затвердевают и сушат ... " [55]Усовершенствования конструкции резервуаров включали введение резервуара с горизонтальным потоком в 1850-х годах и резервуара с радиальным потоком в 1905 году. Эти резервуары приходилось периодически вручную очищать от шлама, пока не были введены автоматические механические очистители осадка. начало 1900-х гг. [56]

Предшественником современного септика была выгребная яма, в которой вода была закрыта для предотвращения загрязнения, а твердые отходы медленно сжижались из-за анаэробного действия; он был изобретен LH Mouras во Франции в 1860-х годах. Donald Cameron, поскольку город Surveyor для Эксетера запатентовал улучшенную версию в 1895 году, который он назвал «септик»; септический, имеющий значение «бактериальный». Они все еще используются во всем мире, особенно в сельских районах, не подключенных к крупномасштабным канализационным системам. [57]

Биологическое лечение [ править ]

Эдвард Франкланд , выдающийся химик, продемонстрировавший возможность химической обработки сточных вод в 1870-х годах.

Лишь в конце 19 века стало возможным очищать сточные воды путем биологического разложения органических компонентов с помощью микроорганизмов и удаления загрязняющих веществ. Обработка земель также постепенно становилась все менее осуществимой, поскольку города росли, и объем производимых сточных вод больше не мог поглощаться сельхозугодьями на окраинах.

Эдвард Франкланд проводил эксперименты на канализационной ферме в Кройдоне , Англия, в течение 1870-х годов и смог продемонстрировать, что фильтрация сточных вод через пористый гравий дает нитрифицированные сточные воды (аммиак превращался в нитрат) и что фильтр оставался незаполненным в течение длительного периода времени время. [58] Это установило тогда революционную возможность биологической очистки сточных вод с использованием контактного слоя для окисления отходов. Эта концепция была подхвачена главным химиком Лондонского столичного совета по работам Уильямом Либдином в 1887 году:

... по всей вероятности, истинный способ очистки сточных вод ... будет сначала отделить ил, а затем превратить его в нейтральные сточные воды ... удерживать его в течение достаточного периода времени, в течение которого он должен быть полностью аэрирован, и, наконец, слить в ручей в очищенном виде. Это действительно то, на что нацелено и несовершенно сделано на очистной ферме. [59]

С 1885 по 1891 годы фильтры, работающие по этому принципу, были построены по всей Великобритании, и эта идея была также подхвачена в США на экспериментальной станции Лоуренса в Массачусетсе , где работа Франкленда была подтверждена. В 1890 году LES разработала « капельный фильтр », который обеспечил гораздо более надежную работу. [60]

Контактные кровати были разработаны в Солфорде , Ланкашир , учеными, работавшими в Лондонском городском совете в начале 1890-х годов. По словам Кристофера Хэмлина, это было частью концептуальной революции, которая заменила философию, которая рассматривала «очистку сточных вод как предотвращение разложения, на метод, который пытался облегчить биологический процесс, который естественным образом разрушает сточные воды». [61]

Контактные слои представляли собой резервуары, содержащие инертное вещество, такое как камни или сланец, которые максимально увеличивали площадь поверхности, доступную для роста микробов и разрушения сточных вод. Сточные воды удерживались в резервуаре до полного разложения, а затем отфильтровывались в землю. Этот метод быстро получил широкое распространение, особенно в Великобритании, где его использовали в Лестере , Шеффилде , Манчестере и Лидсе . Бактериальный слой был одновременно разработан Джозефом Корбеттом в качестве городского инженера в Солфорде, и эксперименты в 1905 году показали, что его метод был лучше в том, что большие объемы сточных вод можно было очищать лучше в течение более длительных периодов времени, чем могло быть достигнуто с помощью контактного слоя. [62]

Королевская комиссия по удалению сточных вод опубликовала свой восьмой отчет в 1912 году, который установил то, что стало международным стандартом для сброса сточных вод в реки; стандарт «20:30», который позволял потреблять 20 миллиграммов (0,31 г) биохимического кислорода и 30 миллиграммов (0,46 г) взвешенного твердого вещества на литр (0,26 галлона США). [63]

См. Также [ править ]

  • Перечень технологий очистки сточных вод
  • Организмы, участвующие в очистке воды
  • Восстановление и повторное использование питательных веществ: производство питательных веществ для сельского хозяйства из сточных вод
  • Утилизация отходов

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c «Санитарные системы - Санитарные технологии - Активный ил» . SSWM . 27 апреля 2018 . Проверено 31 октября 2018 года .
  2. ^ a b c d e Чобаноглус, Джордж; Бертон, Франклин Л .; Стенсель, Х. Дэвид; Меткалф и Эдди, Inc. (2003). Очистка сточных вод: обработка и повторное использование (4-е изд.). Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-07-112250-4.
  3. ^ a b Metcalf & Eddy, Inc. (1972). Очистка сточных вод . Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-07-041675-8.
  4. ^ Берриан, Стивен Дж. И др. (1999). «Историческое развитие управления потоком во влажную погоду». Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Национальная исследовательская лаборатория управления рисками, Цинциннати, Огайо. Документ № EPA / 600 / JA-99/275.
  5. ^ Бертон младший, Г. Аллен; Питт, Роберт Э. (2001). «Глава 2. Получение водных ресурсов, ухудшения и источники загрязняющих веществ ливневых вод» . Справочник по воздействию ливневых вод: набор инструментов для менеджеров, ученых и инженеров водоразделов . Нью-Йорк: CRC / Lewis Publishers. ISBN 978-0-87371-924-7.
  6. ^ Khopkar, SM (2004). Мониторинг и контроль загрязнения окружающей среды . Нью-Дели: New Age International. п. 299. ISBN 978-81-224-1507-0.
  7. ^ Вода и здоровье окружающей среды в Лондоне и Лафборо (1999). «Варианты очистки сточных вод». Архивировано 17 июля 2011 г. на Wayback Machine. Техническая записка № 64. Лондонская школа гигиены и тропической медицины и Университет Лафборо.
  8. ^ a b c d e f g h i j EPA. Вашингтон, округ Колумбия (2004 г.). «Грунтовка для систем очистки городских сточных вод». Документ №. EPA 832-R-04-001.
  9. ^ Инженерия сточных вод: очистка и восстановление ресурсов . Чобаноглу, Джордж; Стенсель, Х. Дэвид; Цучихаси, Рюдзиро; Бертон, Франклин Л .; Абу-Орф, Мохаммад; Боуден, Грегори (Пятое изд.). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. 2014. ISBN. 978-0073401188. OCLC  858915999 .CS1 maint: others (link)
  10. ^ «Глава 3. Выравнивание потока» . Руководство по технологическому проектированию для модернизации существующих очистных сооружений (отчет). EPA. Октябрь 1971 г.
  11. ^ Huber Company, Berching, Германия (2012). «Отстойники». Архивировано 18 января 2012 года на Wayback Machine.
  12. ^ Барвал, Анджали; Чаудхари, Рубина (2014). «Изучить характеристики бионосителей в технологии реактора с подвижным слоем биопленки (MBBR) и кинетику биопленки для модернизации существующих систем аэробной очистки: обзор». Обзоры в области экологической науки и био / технологий . 13 (3): 285–299. DOI : 10.1007 / s11157-014-9333-7 . S2CID 83606771 . 
  13. ^ Randall, Клиффорд W .; Сен, Дипанкар (1996). «Полномасштабная оценка интегрированного процесса активного ила с фиксированной пленкой (IFAS) для улучшенного удаления азота». Водные науки и технологии . 33 (12): 155–162. DOI : 10.1016 / 0273-1223 (96) 00469-6 .
  14. ^ "Устойчивые решения по очистке сточных вод IFAS / MBBR" (PDF) . Black & Veatch, Inc., 2009. Архивировано из оригинального (PDF) 14 декабря 2010 года . Брошюра.
  15. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 10 декабря 2015 года . Проверено 20 октября 2015 . CS1 maint: archived copy as title (link)
  16. ^ «Глава 3. Биологические процессы обработки» . Новые технологии очистки сточных вод и управления влажной погодой на предприятии (отчет). EPA. Март 2013 г. EPA 832-R-12-011.
  17. ↑ B. Kartal, GJ Kuenen и MCM van Loosdrecht , Обработка сточных вод с помощью Anammox, Science, 2010, т. 328 с. 702–03
  18. ^ Handwerk, Брайан (9 ноября 2005). «Бактерии поедают сточные воды человека, производят ракетное топливо» . National Geographic News . Проверено 1 июня 2018 .
  19. ^ Harhangi, HR; Ле Рой, М; Ван Ален, Т; Hu, BL; Groen, J; Картал, Б; Триндж, SG; Quan, ZX; Jetten, MS; Оп Ден Кэмп, HJ (2012). «Гидразинсинтаза, уникальный филомаркер, с помощью которого можно изучать присутствие и биоразнообразие анаммокс-бактерий» . Appl. Environ. Microbiol . 78 (3): 752–8. DOI : 10,1128 / AEM.07113-11 . PMC 3264106 . PMID 22138989 .  
  20. ^ Руководство по разработке технологического процесса для удаления фосфора (отчет). EPA. 1976. С. 2–1. EPA 625 / 1-76-001a.
  21. ^ "De toekomst voor de Waterchappen" . Hansmiddendorp . Проверено 1 июня 2018 .
  22. ↑ Дас, Тапас К. (август 2001 г.). «Применение ультрафиолетовой дезинфекции на очистных сооружениях». Чистые технологии и экологическая политика . 3 (2): 69–80. DOI : 10.1007 / S100980100108 .
  23. ^ Департамент охраны окружающей среды Флориды. Таллахасси, Флорида «Ультрафиолетовая дезинфекция бытовых сточных вод». 2010-03-17.
  24. ^ UBA (Umweltbundesamt) (2014): Maßnahmen zur Verminderung des Eintrages von Mikroschadstoffen в die Gewässer . Текст 85/2014 (на немецком языке)
  25. ^ a b Walz, A., Götz, K. (2014): Arzneimittelwirkstoffe im Wasserkreislauf . ISOE-Materialien zur Sozialen Ökologie Nr. 36 (на немецком языке)
  26. ^ Борея, Лаура; Энсано, Бенни Мари Б.; Хасан, Шади Ваджих; Балакришнан, Малини; Бельджорно, Винченцо; де Луна, Марк Даниэль Дж .; Ballesteros, Florencio C .; Наддео, Винченцо (ноябрь 2019 г.). «Влияет ли плотность тока на удаление фармацевтических препаратов и загрязнение мембраны в электромембранном биореакторе?» . Наука об окружающей среде в целом . 692 : 732–740. Bibcode : 2019ScTEn.692..732B . DOI : 10.1016 / j.scitotenv.2019.07.149 . PMID 31539981 . 
  27. ^ Марго, Дж .; и другие. (2013). «Бактериальная против грибковой лакказы: возможность разложения микрозагрязнителей» . AMB Express . 3 (1): 63. DOI : 10,1186 / 2191-0855-3-63 . PMC 3819643 . PMID 24152339 .  
  28. ^ Хейл, Стефани (2014-10-13). «Неочищенный грибной раствор для разложения микрозагрязнителей и повышения производительности биотопливных элементов» . Биоэкономика BW . Штутгарт: Biopro Baden-Württemberg.
  29. ^ Логан, B .; Реган, Дж. (2006). «Микробные топливные элементы - проблемы и применения» . Наука об окружающей среде и технологии . 40 (17): 5172–5180. Bibcode : 2006EnST ... 40.5172L . DOI : 10.1021 / es0627592 .
  30. ^ Lienert, J .; Bürki, T .; Эшер, Б.И. (2007). «Уменьшение количества микрозагрязнителей с контролем источника: анализ потока веществ 212 фармацевтических препаратов в фекалиях и моче» . Водные науки и технологии . 56 (5): 87–96. DOI : 10,2166 / wst.2007.560 . PMID 17881841 . 
  31. ^ Харшман, Воган; Барнетт, Тони (2000-12-28). «Контроль запаха сточных вод: оценка технологий» . Водная инженерия и управление . ISSN 0273-2238 . 
  32. ^ Уокер, Джеймс Д. и Welles Products Corporation (1976). «Башня для удаления запахов из газов». Патент США № 4421534.
  33. ^ Хоффман, Н., Плацер, К., фон Мюнх, Е., Уинкер, М. (2011). Обзор технологий построенных водно-болотных угодий - водно-болотные угодья, построенные подземным стоком для очистки серых вод и бытовых сточных вод . Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH, Эшборн, Германия, стр. 11
  34. ^ Ниссим, Вертер Гуиди; Чинчинелли, Алессандра; Мартеллини, Таня; Алвиси, Лаура; Пальма, Эмили; Манкузо, Стефано; Аззарелло, Элиза (июль 2018 г.). «Фиторемедиация осадка сточных вод, загрязненного микроэлементами и органическими соединениями». Экологические исследования . Эльзевир. 164 : 356–366. Bibcode : 2018ER .... 164..356G . DOI : 10.1016 / j.envres.2018.03.009 . PMID 29567421 . S2CID 5008369 .  
  35. ^ «Центрифуги сгущения и обезвоживания. Информационный бюллетень» . EPA. Сентябрь 2000 г. EPA 832-F-00-053.
  36. ^ "Ленточный фильтр-пресс. Информационный бюллетень" . Биологические твердые вещества . EPA. Сентябрь 2000 г. EPA 832-F-00-057.
  37. ^ Панагос, Панос; Баллабио, Криштиану; Лугато, Эмануэле; Джонс, Арвин; Боррелли, Паскуале; Скарпа, Симона; Orgiazzi, Альберт о; Монтанарелла, Лука (2018-07-09). «Потенциальные источники антропогенного поступления меди в сельскохозяйственные почвы Европы» . Устойчивость . 10 (7): 2380. DOI : 10,3390 / su10072380 . ISSN 2071-1050 . 
  38. ^ "Агентство по окружающей среде (архив) - Стойкие, биоаккумулятивные и токсичные вещества PBT" . Архивировано 4 августа 2006 года . Проверено 14 ноября 2012 .CS1 maint: bot: original URL status unknown (link). environment-agency.gov.uk. Проверено 19 декабря 2012.
  39. ^ Совет по естественным экологическим исследованиям - Установлено, что загрязнение речных сточных вод нарушает работу рыбных гормонов . Planetearth.nerc.ac.uk. Проверено 19 декабря 2012.
  40. ^ «Эндокринные нарушения, обнаруженные у рыб, подвергшихся воздействию городских сточных вод» . Архивировано 15 октября 2011 года . Проверено 14 ноября 2012 .CS1 maint: bot: original URL status unknown (link). USGS
  41. ^ Haughey, A. (1968). "Планктонные водоросли прудов для очистки сточных вод Окленда". Новозеландский журнал морских и пресноводных исследований . 2 (4): 721–766. DOI : 10.1080 / 00288330.1968.9515271 .
  42. ^ Эдмондсон, WT (1972). «Питательные вещества и фитопланктон в озере Вашингтон». in Nutrients and Eutrophication: The Limiting Nutrient Controversy. Американское общество лимнологов и океанографии, специальные симпозиумы. Vol. 1.
  43. ^ Каперон, Дж .; Кеттелл, С.А., Красник, Г. (1971). «Кинетика фитопланктона в субтропическом устье: эвтрофикация» (PDF) . Лимнология и океанография . 16 (4): 599–607. Bibcode : 1971LimOc..16..599C . DOI : 10,4319 / lo.1971.16.4.0599 . [ постоянная мертвая ссылка ]
  44. ^ Монфорт, P; Baleux, B (1990). «Динамика Aeromonas hydrophila, Aeromonas sobria и Aeromonas caviae в пруду для очистки сточных вод» . Прикладная и экологическая микробиология . 56 (7): 1999–2006. DOI : 10,1128 / AEM.56.7.1999-2006.1990 . PMC 184551 . PMID 2389929 .  
  45. ^ PUB (Сингапурское национальное агентство водных ресурсов) (2011). «NEWater: История». Архивировано 10 июня 2013 в Wayback Machine.
  46. ^ Мартин, Эндрю (2008-08-10). «Сельское хозяйство в Израиле, без капли лишнего» . Нью-Йорк Таймс .
  47. ^ Коркоран, Э., К. Неллеманн, Э. Бейкер, Р. Бос, Д. Осборн, Х. Савелли (редакторы) (2010). Больная вода? : центральная роль управления сточными водами в устойчивом развитии: оценка быстрого реагирования (PDF) . Арендал, Норвегия: ЮНЕП / ГРИД-Арендал. ISBN  978-82-7701-075-5.CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: extra text: authors list (link)
  48. ^ Карибская программа по окружающей среде (1998). Соответствующая технология для контроля загрязнения сточными водами в Большом Карибском регионе (PDF) . Кингстон, Ямайка: Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде . Проверено 12 октября 2009 . Технический отчет № 40.
  49. ^ Масуд Тайриши и Ахмад Абришамчи (2005). « Комплексный подход к управлению водными и сточными водами для Тегерана, Иран ». Водосбережение, повторное использование и переработка: материалы ирано-американского семинара . Вашингтон, округ Колумбия: Пресса национальных академий.
  50. ↑ Зимбабве: кризис воды и санитарии , Human Rights Watch,
  51. ^ Chowdhry, S., Конь, D. (2012). Бизнес-анализ управления фекальным осадком: услуги по опорожнению и транспортировке в Африке и Азии - проект заключительного отчета . Фонд Билла и Мелинды Гейтс, Сиэтл, США
  52. ^ Болдуин Лэтэм (1878). Сантехника: Справочник по сооружению канализационных и домашних водоотводов, с таблицами для облегчения расчетов инженера . E. & FN Spon. стр. 1–.
  53. ^ Эштон, Джон; Убидо, Джанет (1991). «Здоровый город и экологическая идея» (PDF) . Журнал Общества социальной истории медицины . 4 (1): 173–181. DOI : 10.1093 / ГИМ / 4.1.173 . PMID 11622856 . Архивировано из оригинального (PDF) 24 декабря 2013 года . Проверено 8 июля 2013 года .  
  54. ^ Льюис Данбар Б. Гордон (1851). Краткое описание планов капитана Джеймса Ветча по канализации мегаполиса .
  55. ^ HH Stanbridge (1976). История очистки сточных вод в Великобритании . Институт контроля загрязнения воды.
  56. ^ П.Ф. Купер. «Исторические аспекты очистки сточных вод» (PDF) . Проверено 21 декабря 2013 .
  57. ^ Мартин В. Мелози (2010). Санитарный город: экологические услуги в городской Америке от колониальных времен до наших дней . Университет Питтсбурга Press. п. 110. ISBN 978-0-8229-7337-9.
  58. ^ Колин А. Рассел (2003). Эдвард Франкленд: химия, противоречие и заговор в викторианской Англии . Издательство Кембриджского университета. С. 372–380. ISBN 978-0-521-54581-5.
  59. ↑ Шарма, Санджай Кумар; Санги, Рашми (2012). Достижения в области очистки воды и предотвращения загрязнения . Springer Science & Business Media. ISBN 978-94-007-4204-8.
  60. ^ «Эпидемии, демонстрационные эффекты и муниципальные инвестиции в санитарию» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 04.09.2006.
  61. ^ «Эдвин Чедвик и инженеры, 1842–1854: системы и антисистемы в технологии и культуре войны в канализационных трубах и кирпиче» (PDF) . 1992 г.
  62. ^ Тилли, Дэвид Ф. (2011). Процессы аэробной очистки сточных вод: история и развитие . Издательство IWA. ISBN 978-1-84339-542-3.
  63. ↑ Заключительный отчет комиссаров, назначенных для выяснения и отчета о методах обработки и удаления сточных вод (1912 г.) . us.archive.org

Внешние ссылки [ править ]

  • «Следование за потоком: взгляд изнутри на очистку сточных вод» - Федерация водной среды (США). Включает диаграммы и глоссарий.