Пречиствателни станции

В повечето градски райони с изградена канализационна система за пречистването на отпадъчните води в пречиствателните станции се използват процеси на първично и вторично пречистване, като при необходимост и в случай, че законодателството го изисква, се прилагат съвременни методи или третично пречистване.

Първично (механично) пречистване на отпадъчни води в пречиствателни станции

При механичното пречистване от водата в добрите пречиствателни станции се отстраняват грубите замърсители, плаващите и неразтворени вещества-камъни, пясък, пластмаси, дървесни клони, текстилни материали и т.н. Този метод обикновено е предварителен и при него водата се подготвя за окончателно пречистване посредством химични, биохимични или други методи.

За задържане на обемните плаващи предмети в пречиствателните станции се предвиждат груби и фини решетки или ротационни барабанни решетки, които не допускат попадане на големи отпадъци в последващия процес на пречистване.

В резултат на промяна в скоростта на движение на отпадъчните води в нашите пречиствателни станции се отделя пясък и ситни камъчета (с размери от 1-2 мм), които ако не бъдат уловени, ще доведат до допълнителни усложнения в процесите, запушване на вентили или помпи. Съоръженията за задържане на пясъка се наричат пясъкозадържатели. Ефективността на тези съоръжения е да гарантират отстраняването на частици с размери по-големи от 0,15 мм.

За отделяне на съдържащите се в отпадъчните води нефтопродукти и масла от месо- и млекопреработващата промишленост в пречиствателните станции е необходимо поставянето на мазниноуловител или маслоуловител. Съдържащите се в отпадъчните води масла се отделят под формата на повърхностен шлам. Съгласно Базелската конвенция маслените и петролните смеси следва да се третират като опасни отпадъци.

След изземването им от съоръженията в пречиствателните станции, се налага събирането им в добре затворени метални съдове и предаване на фирми, притежаващи разрешително по чл. 37 от Закона за управление на отпадъците за извършване на дейности, включващи събиране, транспортиране, съхранение или обезвреждане на отпадъци.

Първично пречистване, представлява добро начало за отстраняване на замърсители във водите, но най-често е недостатъчно, за да осигури качество, съответстващо на изискванията на националното законодателство.

Вторично пречистване на отпадъчни води в пречиствателни станции

Посредством вторичното пречистване органичната материя, намираща се във водата, се премахва с помощта на бактерии и микроорганизми. Вторичното третиране в пречиствателните станции отстранява около и дори над 85 % от трудно разградимите и разтворените частици в сравнение с първичното пречистване, което отстранява около 50 % от тях.

Биологичното пречистване е естествен процес, който в пречиствателните станции се ускорява чрез концентрация на микроорганизмите в конкретен басейн. За съществуването и размножаването си микрорганизмите се нуждаят от подходяща среда, с наличие на хранителни вещества, съдържащи въглерод, азот, фосфор и други, които те разграждат и получават енергия.

Този процес може да се извърши в аеробна или анаеробна среда. При аеробните процеси, органичната материя се окислява до въглероден диоксид и вода, с помощта на кислорода, а анаеробните процеси са известни като гниене.

Основните биологични процеси представляват комбинация от процеси с т.нар „активна утайка” или биофилтри, които осигуряват контакта на бактериите с кислорода с оглед пречистването на отпадъчните води в пречиствателните станции.

Съвременни методи или третично пречистване в пречиствателни станции

С напредването на науката и познанията за водни механизми и последствията за здравето на човека, както и с развитието на технологиите се предоставят по-добри методи на третиране на отпадъчните води в пречиствателните станции. Тежките метали, токсичните химикали и други замърсители могат да бъдат отстранени от битови и промишлени отпадъчни води във все по-голяма степен.

Съвременните методи за пречистване на водите в пречиствателните станции включват микрофилтрация, адсорбция на въглерод, изпарение/ дестилация, нитрификация и денитрификация, химическо утаяване.

Пречистване на промишлени отпадъчни води в локални пречиствателни станции

Законодателството постановява изисквания за използване на съвременни методи за пречистване на отпадъчни води пред индустриалните предприятия генериращи отпадъци, които съдържат замърсители като тежки метали и токсични химикали, преди включването им към общинската канализационна система или директното им заустване във водоприемници.

Програмите за предотвратяване на замърсяването са много ефективни в подпомагането на индустриите за намаляване на изпусканите замърсители, като ги елиминира при източника чрез рециклиране или чрез замяната с по-безопасни материали. Все повече индустриални предприятия пречистват отпадъчните си води в локални пречиствателни станции до степен, позволяваща многократното им използване в цикъла на работа на предприятието.

Съществуващите пречиствателни станции за обслужване нуждите на населението от чиста вода имат разнообразна форма, вид и размери, но се изграждат с единствената цел да подобрят вкусовите и мирисните характеристики на предназначената за консумация вода, да отстранят патогенните микроорганизми и да гарантират чистотата ú. Качествените изисквания към питейната вода в България са регламентирани в Наредба № 9 от 16. 03. 2001 г. за качеството на водата, предназначена за питейно-битови цели (ДВ, бр. 30 от 28. 03. 2001 г.)

Размерът и вида на системите за третиране на питейните води варират в зависимост и от типа и качеството на водоизточника. Голяма част от подземните води отговарят на всички изисквания на законодателството и не налага допълнителното им третиране, докато при други се изисква добавяне на хлор или допълнително пречистване в пречиствателни станции за питейни води.

Поради факта, че повърхностните води са изложени на директно въздействие на дъждове и различни атмосферни влияния, водещи до по-лесното им замърсяване, националното законодателство постановява необходимостта от предварителното пречистване на водите им.

Третирането на питейните води, се осъществява посредством серия от индивидуални процеси, протичащи в последователност. Най-често използваните процеси извършващи се в добрите пречиствателни станции за питейни води, са както следва:

1. Флокулация
Попадналите в питейната вода материали и частици (глина, органични материали, метали и микроорганизми) често са твърде малки и трудно се утаяват без външна намеса. За улесняване на процесите по утаяване на водата се добавят утаяващи вещества, които допринасят за слепването им и образуването на по-големи и лесно утаяващи се частици. За извършване на коагулацията в нашите пречиствателни станции обикновено се използват стипца и железни соли или синтетични органични полимери (използвани самостоятелно или в комбинация с метални соли).

2. Филтрация
Редица съоръжения за пречистване на водата използват филтрация за отстраняване на частиците от водата. При филтрацията водата преминава през серия от филтри, които улавят и премахват частиците. Тези частици включват глини, естествени органични вещества, утайки от други процеси на третиране в така наречените пречиствателни станции, желязо и манган, както и микроорганизми. Филтрация пречиства водата и повишава ефективността на дезинфекцията.

3. Йонен обмен
Йонообменните процеси в нашите пречиствателни станции за питейни води се използват за премахване на неорганични замърсители, в случаите когато те не могат да бъдат отстранени в достатъчна степен при филтрирането или утаяването. Йонообменът може да се използва за обработка на твърда вода. Също така може да се използва за отстраняване на арсен, хром, излишък от флуорид, нитрати, радий и уран.

4. Адсорбция
Органични замърсители, нежелано оцветяване, съединенията причиняващи вкусови и мирисови замърсявания на водите могат да бъдат отстранени чрез улавянето и задържането им към повърхността на гранулиран или прахообразен активен въглен.

5. Дезинфекция (хлориране / озониране)
Водата често се дезинфекцира, преди да постъпи в разпределителната система, с оглед гарантиране, че потенциално опасните микроби са унищожени. Хлора и хлорния диоксид са най-често използваните и ефикасни дезинфектанти, прилагани не само в качествените пречиствателни станции, но в тръбите, които разпределят водата по домовете и предприятията. Озонът също е мощен дезинфектант. За пречистване на относително чисти води се прилага ултравиолетовата радиация. Нито озонът, нито ултравиолетовата радиация са ефективни при контролирането на биологичните замърсители в разпределителната мрежа
Питейните води са ценен ресурс, чието разумно използване днес ще гарантира необходимите им количества и за в бъдеще. Приоритетите, които следва да се спазват включват изброените по-долу мерки:

• Недопускане влошаване качествата на водите, предназначени за пиене в сравнение с вече съществуващото състояние;
• Осигуряване на бактериално безопасна вода за населението;
• Провеждане на системен контрол за качествата на питейните води;
• Усъвършенстване на пречиствателните станции за питейни и отпадъчни води и провеждане на стриктен режим за дезинфекция;
• Извършване на периодични изследвания за съдържание на опасни вещества в повърхностните и подземни води;
• Въвеждане в експлоатация на нови централни водоизточници на местата с липсващи такива;
• Поетапна подмяна на водопроводните мрежи в градовете;
• Изграждане на канализационни мрежи;