Принципы расчета затрат для исчисления платы за охрану и воспроизводство водных ресурсов поверхностных источников

Основой экономического механизма ценообразования платы за охрану и воспроизводство водных ресурсов является принцип возмещения всех затрат, связанных с управлением водными ресурсами, эксплуатацией объектов на водоисточниках, воспроизводством, транспортировкой и их охраной.

К основным объектам водного хозяйства, затраты по которым формируют плату, относятся сооружения по регулированию речного стока, территориального перераспределения водных ресурсов, магистрального транспорта воды, по защите от вредного воздействия вод, природоохранного назначения, а также прочие фонды и оборотные средства, необходимые для функционирования основных водохозяйственных сооружений. Кроме того, на стоимость водных ресурсов относятся затраты на изучение,

Контрольные вопросы, по теме лекции

1) Экономический механизм регулирования водопользования

2) Плательщики за специальное водопользование

3) Порядок исчисления платы за пользование водными ресурсами из поверхностных источников

4) Оценка платежеспособности водопотребителей

5) Порядок исчисления, взимания и внесения платы за пользование водными ресурсами поверхностных источников

6) Мероприятия по внедрению экономического механизма платного водопользования

Список использованных источников:

1) Исмайылов Г.Х. Перминов А.В. Мировой водный баланс, водные ресурсы земли, водный кадастр и мониторинг: Учебник для вузов / Г.Х. Исмайылов, А.В. Перминов - М.: МГУП, 2012. 346 с.

2) Железняков Г.В., Овчаров Е.Е. Инженерная гидрология и регулирование стока. Учебник – М.: Колос, 1993.

3) Овчаров Е.Е., Захаровская Н.Н., Прошляков И.В., Ильинич В.В., Байдакова Т.Н., Суконкин А.М.

4) Практикум по инженерной гидрологии и регулированию стока. Учебное пособие – Минск: «Академическая книга», 2008.

5) Овчаров Е.Е., Захаровская Н.Н. Гидрология и гидрометрия. Учебник. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 312 с.

6) Евстигнеев В.М. Речной сток и гидрологические расчеты. М.: МГУ, 1990. 304 с.

7) Бурлибаев, М. Ж. Теоретические основы устойчивости экосистем трансзональных рек Казахстана: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук /Бурлибаев М. Ж. - Тараз : [б. и.], 2004

Модуль 3. Водохозяйственные мероприятия.

Лекции № 9 Использование сточных вод

Ключевые слова: состав, очистные станции, основные загрязнители, способы очистки, использование

Рассматриваемые вопросы:

1) Виды сточных вод

2) Подготовка сточных вод

3) Схемы полей орошения

4) Режим и техника полива полей орошения сточными водами

5) Использование талых вод

Основной составной частью сточных вод является, прежде всего, сама вода. О значении ее в природном круговороте и использовании человеком в самых различных целях мы уже говорили. Путем сброса очищенных сточных вод в реку восполняется убыль воды, происходящая вследствие забора ее в другом месте, в результате чего количество воды в водоеме в целом сбалансируется. Тем самым могут снова удовлетворяться все притязания на использование воды, вновь требующейся в больших количествах, из рек, озер или подземных источников для нужд населения земли, его индустрии и сельского хозяйства. При прохождении через водоем сточная вода, таким образом, обращается вновь в полноценную сырую воду. Однако существует возможность непосредственного использования сточных вод в качестве полезного сырья.

В данном случае, разумеется, не имеется в виду непосредственная регенерация сточной воды, прошедшей канализационные очистные станции на водопроводных сооружениях с целью получения питьевой воды. Хотя для этого и имеются необходимые технические средства, все же такое непосредственное использование сточной воды исключено как с эстетической, так и с экономической точек зрения. Повторное использование сточной воды в качестве питьевой может быть, поэтому рекомендовано лишь при условии совершаемого ею круговорота с включением вод из рек и озер, а также грунтовых вод.

Рассмотрим следующий большой круг потребителей воды - промышленные предприятия. К технической воде не всегда предъявляются такие же качественные требования, как к питьевой. В этом случае, как правило, не учитывается эстетическая сторона и не возникает сомнений относительно возможности непосредственного повторного использования сточных вод.

Конечно, это не является характерным для всех промышленных предприятий, так как, например, в пищевой промышленности требуется вода такого же качества, как питьевая. Некоторым отраслям промышленности требуется вода даже с более высокой степенью очистки, чем питьевая вода.

Здесь имеется в виду удаление из питьевой воды все еще содержащихся в ней солей, частично придающих воде жесткость, а также растворенных газов, таких, как углекислый газ или кислород. Например, от подпитывающей воды для котлов требуется, чтобы она не содержала веществ, повышающих ее жесткость. Подобные требования нередко предъявляются к технической воде, используемой на химических предприятиях.

Необходимой степени очистки добиваются с помощью установок для опреснения и умягчения воды. В то же время очень мягкая, т. е. обессоленная, питьевая вода оказывается безвкусной, и удаление из нее солей из-за ухудшения вкусовых качеств и из экономических соображений нецелесообразно. Для некоторых же отраслей промышленности очищенная сточная вода является вполне приемлемой.

Металлургические комбинаты, сталелитейные, прокатные и коксохимические заводы и другие промышленные предприятия, для производственных процессов которых используется речная вода без какой-либо специальной очистки, могут снабжаться и очищенной сточной водой, тем более что прилегающие к ним населенные пункты могут обеспечить их большим количеством сточных вод, прошедших биологическую очистку.

В этом случае для удаления оставшихся загрязнении следует лишь установить песчаные фильтры на пути воды между выпуском из очистных сооружений и потребителем ее на территории промышленного предприятия. Хотя такое непосредственное использование сточных вод, прошедших очистные сооружения, возможно не везде, тем не менее, имеется несколько практических примеров их применения в промышленности.

Недалеко от Москвы находится крупная очистная станция, снабжающая очищенной сточной водой группу промышленных предприятий (речь идет о Курьяновской станции аэрации). Последние используют ее в качестве технической воды. Можно с уверенностью сказать, что в недалеком будущем на многих предприятиях будет предусматриваться замкнутый цикл "сточная вода - техническая вода".

Особенно важное значение имеет непосредственное повторное использование сточных вод для производственных целей на промышленных предприятиях, расположенных в жарких, засушливых районах, поскольку природных водных ресурсов часто оказывается недостаточно. Основным потребителем сточных вод в настоящее время является сельское хозяйство, так как здесь используется не только сама вода для полива земель, но в известных пределах также и содержащиеся в сточных водах удобрительные вещества, усваиваемые растениями.

Это подтверждает старый метод использования полей орошения, описанный нами ранее. При этом одновременно осуществляются очистка сточных вод и их утилизация. Однако недостатком этого метода является то, что часто приходится идти на известный компромисс между требованиями, связанными с очисткой сточных вод, и желанием добиться оптимальных условий полива сельскохозяйственных культур.

В конечном счете это приводит к тому, что задачи по очистке сточных вод решаются отдельно от задач по их применению, и воды, прошедшие биологическую очистку в очистных сооружениях, используются для полива лишь в вегетационный период роста растений. В настоящее время при применении сточных вод в сельском хозяйстве непременным условием является наличие станции биологической очистки. Лишь в том случае, когда сточные воды очищены в такой степени, что могут без каких-либо опасений отводиться в водоем, разумеется, при тщательном соблюдении санитарных предписаний, их можно смело использовать для сельскохозяйственных целей. Для распределения воды на участках, засеянных сельскохозяйственными культурами, применяется метод дождевания.

Сточные воды после очистной станции по проложенным в земле трубопроводам подаются с помощью насосов к месту их использования. Здесь происходит распределение их потрубопроводам, проложенным к участкам, которые нуждаются в поливе, причем последний отрезок трубопровода на котором установлены дождевальные устройства, большей частью прокладывается над поверхностью земли.

Для этой цели можно применять переносные оросительные трубы, соединяемые с помощью быстроразъемных муфт, позволяющих быстро производить перемещение труб в пределах участка и таким путем поочередно обеспечивать полив больших площадей. Однако возможна также автоматическое перемещение труб с помощью катковых приспособлений. В этом случае нить трубопровод медленно передвигается вдоль прямоугольного участка, обеспечивая равномерный полив всей территории.

В то время как при применении полей орошения для очистки сточных вод на каждую единицу площади орошенного участка приходится сравнительно большое количество сточных вод, для орошения больших площадей путем дождевания требуется лишь дополнительное количество влаги, составляющее от одной четверти до половины количества естественных атмосферных осадков. Так, количество воды, используемой для полива пахотных земель, обычно составляет 150 мм, а луговых - примерно 300 мм в год.

При таком незначительном количестве вносимой в почву влаги устройство дренажа, как это делается на полях орошения, не требуется. Также совершенно необязательно, чтобы отводимая под полив территория была разделена на спланированные по горизонтали и имеющие плавный уклон участки, окаймленные земляными валиками. Нет необходимости и в устройстве дренажных траншей для отвода излишков воды.

Несмотря на простоту устройства дождевальной установки по сравнению с полями орошения, все же на полив земель с ее помощью расходуются значительные средства, поскольку прокладка трубопроводов обходится довольно - дорого. Однако затраты на устройство земледельческих полей орошения окупаются за счет повышения урожайности выращиваемых на этих полях культур.

Бесплатное использование очищенных сточных вод обеспечивает выгодное соотношение между затратами на полив сельскохозяйственных земель и получаемым в результате полива эффектом. Дополнительным преимуществом применения сточных вод для полива можно считать удобрение почвы содержащимися в них питательными для растений веществами. Это прежде всего азот, соли калия, фосфаты, а также остатки органических веществ.

прошедшей биологическую очистку сточной воде (из расчета на одного жителя в год) содержатся примерно следующие количества важных для роста растений питательных веществ: азота- 4 кг; фосфатов-1 кг; калия-2,5 кг; органических веществ-7 кг. Даже при некруглогодичном использовании сточных вод эти питательные вещества играют значительную роль для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, так что в данном случае можно с полным правом говорить о сточных водах как о "ценном удобрении".

Разумеется, того количества питательных веществ, которое содержится в сточных водах, недостаточно для нормального роста растений и поэтому требуется дополнительное внесение в почву минеральных удобрений. Однако назначаемые в этом случае дозы могут быть значительно меньшими, чем для неорошаемых или орошаемых чистой водой земледельческих полей. Поскольку мы здесь заговорили об использовании сточных вод и содержащихся в них веществ для повышения плодородия почвы, следует упомянуть еще о том, что ингредиенты осадков сточных вод улучшают качественный состав почвы.

При посещении крупной очистной станции, нами сразу же было отмечено, что та часть сооружений, где производилась обработка осадка сточных вод, выглядела не менее внушительно, чем сами сооружения для очистки сточных вод. Мы покинули станцию после непродолжительного осмотра площадок для подсушки ила. Однако эти площадки еще не являются конечным пунктом обработки ила. Подобно сточной воде, осадки также содержат основные питательные вещества, которые можно использовать в сельскохозяйственных целях. При этом следует предусматривать следующие количества этих веществ в расчете на одного жителя в год: азота-500 г; фосфатов-250 г; калия-75 г; органических веществ-7,5 кг.

В пересчете на искусственные удобрения стоимость полезных удобрений, содержащихся в 1 м3 высушенного осадка сточных вод, составляет примерно 15 марок. Причем это только стоимость удобрительных веществ минерального происхождения без учета перегноя, образуемого органическими веществами. Поэтому вполне понятно, что сельское хозяйство заинтересовано также в использовании осадков сточных вод.

Поскольку в разложившемся в септиках под воздействием бактерий и высушенном на открытом воздухе иле содержатся болезнетворные бактерии, его перед использованием выдерживают в течение определенного времени в компостных кучах, где происходит перепревание. При этом можно смешивать его с городским мусором, который также является исходным веществом для приготовления компоста, особенно в тех случаях, когда в нем содержится большое количество подвергающихся обработке органических веществ.

Мусор и ил при совместном компостировании могут даже успешно дополнять друг друга благодаря наличию в них питательных солей и образующих перегной веществ, так что компост, приготовленный таким образом, обладает лучшими качествами по сравнению с компостом из каких-либо одних исходных материалов. Компост можно приготавливать таким же образом, каким его готовят в сельской местности, где он созревает в больших компостных кучах.

Однако приготовление компоста может быть значительно ускорено путем применения технических средств. Очень важным условием хорошего созревания является эпизодическое перемешивание содержимого кучи. Компостные кучи следует поэтому чаще перелопачивать, чтобы обеспечить повсеместно доступ кислорода воздуха к органическим веществам. Перемешивание содержимого компостных куч является довольно трудоемким процессом даже в случае применения механических средств.

В специальных камерах, в которых предусмотрено механическое перемешивание содержимого и равномерное его аэрирование, созревание компоста значительно ускоряется. Ускорить процесс созревания можно механическим путем с применением вращающихся барабанов, где происходит почти горизонтальное перемешивание содержимого, или же в специальных силосах, в которых перемешивание происходит вертикально сверху вниз. Несмотря на то что приготовляемый таким ускоренным методом компост уже готов к применению, считается целесообразным его последующее выдерживание в компостной куче, поскольку использование перезревшего компоста предпочтительнее для роста растений.

При компостировании следует следить за тем, чтобы все содержимое компостной кучи под воздействием биологических процессов прогревалось до температуры 65-70 °С, так как только в этом случае компост можно без ограничений (с гигиенической точки зрения) применять для удобрения садовых и сельскохозяйственных культур. На заготовительных станциях, оснащенных необходимым оборудованием, это требование полностью соблюдается благодаря регулярно осуществляемому контролю за технологией изготовления. Как мы видим, осадок сточных вод, смешанный с городским мусором, находит полезное применение в качестве компоста.

Однако описанный выше метод высушивания осадка сточных вод на открытых иловых площадках с последующим компостированием не является единственным. Обезвоживание осадков возможно механическим путем. Для этой цели применяют центрифуги, вакуум-фильтры, напорные фильтры и другие устройства. Для последующей подсушки осадков имеются различные виды сушильных установок, с помощью которых снижается содержание влаги в осадках до такой степени, что они могут использоваться для компостирования. Лишь в том случае, когда не имеется возможности использования осадков для компостирования, их сжигают.

Но даже полученная в результате сжигания зола, содержащая минеральные вещества, вместо складирования ее в отвалах может быть использована в сельскохозяйственных целях. Жидкий осадок можно также просто вывозить за пределы очистных сооружений и вносить в почву без предварительного обезвоживания и высушивания. В случае малых количеств жидкого осадка его можно транспортировать с помощью автомобиля-цистерны. Большие массы жидкого осадка перекачивают по трубопроводам к месту утилизации и там используют аналогично очищенным сточным водам для полива земель, поскольку содержащий воду осадок обладает такой же хорошей текучестью, как и осадок, полученный из септиков.

Однако при использовании жидкого осадка на сельскохозяйственных полях к нему предъявляются определенные гигиенические требования, которые могут быть выполнены только путем обезвреживания при нагревании осадков до 70 °С (один из видов пастеризации). Очищенная сточная вода и обработанный осадок, являющиеся конечными продуктами обработки сточных вод в очистных сооружениях, как мы видим, могут полностью использоваться в различных целях. Возможность их наиболее целесообразного применения в сельском хозяйстве определяется путем экономических расчетов.

Даже при бесплатном использовании сточных вод и их осадка, прошедших надлежащую обработку на очистной станции, затраты на их транспортировку и на устройство сооружений для последующей утилизации снижают ожидаемый экономический эффект. Поэтому нельзя требовать "использовать любой ценой", но только"использовать там, где это экономически выгодно". Возможные технические решения относительно применения сточной воды и осадков всегда связаны, таким образом, с экономическими исследованиями, которые и определяют выбор того или иного пути.

В этой статье мы не сказали еще об одном продукте, получающемся на очистной станции, - о газе, выделяющемся в процессе сбраживания осадка. Этот газ в больших количествах образуется в закрытых метантенках в результате жизнедеятельности метановых бактерий. Газы брожения состоят на 2/3 из метана и на 1/3 из двуокиси углерода.

Метан - ценный газ, обладающий высокой теплотой сгорания, более чем вдвое превышающей теплоту сгорания газа, вырабатываемого из угля. Благодаря этому ценному качеству получаемый на очистных станциях метан находит широкое применение.

Например, тепло, выделяемое при сжигании его в газовых печах, может использоваться для подогрева воды или пара в системах отопления зданий. Путем использования метана для подогрева метантенков на крупных очистных станциях обеспечивается необходимая для технологического процесса температура более 30 °С. Метан можно применять также в качестве топлива для двигателей.

Для этой цели из метана предварительно удаляют углекислый газ, а чистый метан используют в качестве горючего для поршневых двигателей и газовых турбин. Применение работающих на дешевом топливе машин, которые приводят в действие насосы и воздушные компрессоры, а также генераторов, которые снабжают предприятие электроэнергией, дает большой экономический эффект. Этот эффект становится еще более значительным, когда тепло воды, предназначенной для охлаждения оборудования, а также отходящее тепло работающих машин используется для обогрева помещений.

Итак, мы видим, что все конечные продукты обработки сточных вод могут находить полезное применение. Не следует обольщать себя мыслями о том, что сточные воды представляют собой ценное сырье, использование которого связано с большими экономическими выгодами. Очистка сточных вод всегда связана с определенными финансовыми затратами, которые частично или полностью компенсируются за счет средств домовладельцев, сбрасывающих сточные воды в канализацию.

Не следует также полагать, что в результате сбыта очищенных сточных вод, их осадка или метана потребители смогут получить большую экономическую прибыль. Использование продуктов обработки сточных вод должно рассматриваться только с позиций народнохозяйственной целесообразности, причем особые местные условия имеют решающее значение.

Тем не менее, до принятия решения об удалении сточных вод без их дальнейшего использования следует тщательно изучить все возможности утилизации образующихся отходов.

Контрольные вопросы

1) Виды сточных вод

2) Подготовка сточных вод для использования

3) Схемы полей орошения сточными водами

4) Режим и техника полива полей орошения сточными водами

5) Использование талых вод

Список использованных источников:

1) Исмайылов Г.Х. Перминов А.В. Мировой водный баланс, водные ресурсы земли, водный кадастр и мониторинг: Учебник для вузов / Г.Х. Исмайылов, А.В. Перминов - М.: МГУП, 2012. 346 с.

2) Железняков Г.В., Овчаров Е.Е. Инженерная гидрология и регулирование стока. Учебник – М.: Колос, 1993.

3) Овчаров Е.Е., Захаровская Н.Н., Прошляков И.В., Ильинич В.В., Байдакова Т.Н., Суконкин А.М.

4) Практикум по инженерной гидрологии и регулированию стока. Учебное пособие – Минск: «Академическая книга», 2008.

5) Овчаров Е.Е., Захаровская Н.Н. Гидрология и гидрометрия. Учебник. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 312 с.

6) Евстигнеев В.М. Речной сток и гидрологические расчеты. М.: МГУ, 1990. 304 с.

7) Бурлибаев, М. Ж. Теоретические основы устойчивости экосистем трансзональных рек Казахстана: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук /Бурлибаев М. Ж. - Тараз : [б. и.], 2004

Модуль 3. Водохозяйственные мероприятия.

Лекции № 10 Мероприятия по очищению и фильтрации вод

Цель: Ознакомить с мероприятиями по очистке вод

Ключевые слова: состав, очистные станции, основные загрязнители, способы очистки, использование

Рассматриваемые вопросы:

1) Виды водоохранных мероприятий

2) Очистка сточных вод

3) Физическая очистка

4) Химическая отчистка

5) Биологический метод отчистки

6) Аэротенки

Выделяют следующие виды водоохранных мероприятий:

1. Мероприятия, направленные на совершенствование самой технологии использования воды. Это сокращение потребления воды на единицу произведенной продукции, применение оборотного и повторно-последовательного водоснабжения, борьба с потерями воды на производстве и т.д. Оборотное водоснабжение – это относительно быстрое повторное поступление использованной воды в технологические циклы после ее очистки. При повторно-последовательном водоснабжении вся отработанная вода направляется для вторичного использования в другом производстве без промежуточной очистки. В США одна и та же вода в среднем используется девять раз перед сбросом. В Японии процент оборотного водоснабжения вырос до 74%.

2. Мероприятия по очистке сточных вод.

3. Мероприятия, осуществляемые непосредственно на водоемах. К ним относится очистка водной поверхности от нефтяной пленки и плавающих предметов, удаление загрязненного грунта, периодическая уборка макрофитов. В Великобритании разработан метод очистки воды от нефти с помощью специального вещества, которое почти не оказывает влияния на морскую фауну. Нефть, обработанная таким веществом, быстро коагулируется в комки, которые оседают на дно, смешиваются с илом и разлагаются бактериями.

4. Мероприятия, проводимые на водосборе. Это создание водоохранных зон и лесозащитных полос, проведение противоэрозионных мероприятий, строительство прудов, организация безопасной технологии складирования, использования минеральных удобрений, ядохимикатов и др.

В водоохранную зону включается пойма реки, склоны надпойменной террасы, прибрежная овражно-балочная сеть. Минимальная ее ширина устанавливается в зависимости от длины реки. При расстоянии от истока реки до 10 км, ширина – 15м, 10-50 км – 100 м, 50-100 км – 200 м, > 100 км – 300 м. Ширина водоохранной зоны для озер и водохранилищ с площадью акватории до 2 км принимается в 300 м, с большей площадью – 500 м. Внутри водоохранной зоны выделяют прибрежную водоохранную полосу – это территория строгого ограничения хозяйственной деятельности. Она используется под сенокосы и для лесных полос. В водоохранной зоне запрещается содержание гаражей, складов, прудов-накопителей, размещение животноводческих комплексов и ферм, строительство новых предприятий, стоянок автомашин. Не разрешается размещать склады удобрений, ядохимикатов, свалки.

Очистка сточных вод осуществляется механическими, химическими, физико-химическими, биологическими методами. Наиболее дешевая – механическая очистка сточных вод применяется для выделения взвесей. Основными формами очистки являются процеживание, отстаивание, фильтрование. Методы механической очистки применяются во всех отраслях народного хозяйства в качестве предварительного этапа. Этот способ очистки является основным в металлургии, горнорудной и горно-химической промышленности Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 2/3 нерастворимых примесей, а из промышленных - более 9/10.

Химическая очистка сточных вод применяется для выделения неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация, выделение растворенных соединений, обесцвечивание и обеззараживание стоков. Химические методы позволяют очищать сточные воды со значительными колебаниями в них концентраций загрязняющих веществ. Определенным недостатком метода является накопление в процессе очистки значительного количества осадков.

Физико-химическая очистка применяется для очистки сточных вод от грубо- и мелкодисперсионных частиц, коллоидных примесей, растворенных соединений. Это высокопроизводительный способ очистки, но отличается высокой стоимостью. К физико-химическим методам относится флотация, экстракция, адсорбция, ионный обмен и др.

Флотация ускоряет осветление промышленных сточных вод и удаляет из них взвешенные вещества, нефть, нефтепродукты, жиры, поверхностно-активные вещества. Сущность этого процесса состоит в насыщении стоков воздухом, к пузырькам которого прилипают частицы твердых веществ, всплывающие на поверхность.

Адсорбцию применяют при невысоком содержании органических веществ в сточных водах. В качестве адсорбента используется активированный уголь и органические, синтетические сорбенты. При ионообменном способе очистки легкие ионы водорода или ионы щелочных металлов замещаются на ионы цветных и тяжелых металлов. При этом удаляемое вещество концентрируется, а не разрушается. Для этого способа применяют синтетические ионообменные смолы.

Окисление – один из перспективных методов очистки сточных вод. Используется озон, хлор, диоксид хлора, перманганат калия и другие окислители, позволяющие окислять остаточные растворенные в воде, устойчивые к биологическому разрушению органические вещества. При эвапорации сточные воды нагревают до кипения. Насыщенный водяной пар извлекает из воды примеси. Затем пар пропускают через нагретый поглотитель, в котором примеси задерживаются.

Биологический метод очистки сточных вод применяется для удаления растворенных органических соединений. Метод основан на способности микроорганизмов разлагать растворенные органические соединения. Биологическая очистка осуществляется как в очистных сооружениях, так и в естественных условиях. К недостаткам метода относится способность активного ила увеличиваться в размерах при перегрузке очистных сооружений и выносить в водоемы после очистки соединения азота и фосфора. Имеется несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.

В биофильтрах сточные воды пропускают через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биохимического окисления.

В биологических прудах в очистке сточных вод участвуют все организмы, населяющие водоем. Заросли камыша наряду с бактериями и водорослями выполняют роль живых фильтров, поглощающих многие загрязняющие вещества, уничтожают своими выделениями болезнетворные бактерии. Густые заросли тростника на площади 1 га поглощают из воды и почвы и аккумулируют в своих тканях до 5-6 т различных солей. За сутки с 1га водной поверхности гиацинтом извлекается 44 кг N, 44 кг К, 34 кг Nа, 22 кг Са, 4 кг Mn.

Аэротенки – огромные резервуары из железобетона, заполненные активным илом из бактерии и микроскопических животных. Эти живые организмы быстро развиваются. Из-за значительного количества органических веществ в сточных водах и избытка подаваемого кислорода, бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты. Ферменты минерализуют органические соединения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, амебы и другие животные используют в пищу бактерии, не слипающиеся в хлопья.

Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее химической или физико-химической. Биологический метод дает хороший результат при очистке коммунально-бытовых стоков. Его применяют для очистки сточных вод нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной, химической промышленности.

Применяемые методы очистки позволяют снизить уровень загрязнения воды лишь на 80%, в более совершенных сооружениях – до 95%. Даже в высокоразвитых странах мира очищают не все сточные воды. В Германии очищают 64% бытовых стоков, в Швеции – 10% стоков остаются неочищенными, 15% подвергают механической очистке. Стоимость очистных сооружений часто достигает 10-20% стоимости строительства предприятий. В отдельных отраслях промышленности, например, в целлюлозно-бумажной и нефтехимической, затраты на очистку достигают 25% всех производственных затрат. С повышением степени очистки до 98-99% стоимость очистных сооружений увеличивается в несколько раз.

Только очистными сооружениями полностью предотвратить загрязнение водоемов не удается. В комплексной охране водных ресурсов важное значение придается экономии чистой воды. В этих целях сокращают нормы потребления ее на технологические процессы, ведут борьбу с утечкой, водяное охлаждение заменяют воздушным и т.д. Большое внимание уделяется сохранению растительности, имеющей водоохранное значение. В промышленности значительное количество воды экономится при внедрении прогрессивных технологических процессов. На старых нефтехимических заводах для переработки 1 т нефти расходуется 18-22 м3 воды, на современных заводах с оборотным водоснабжением и системами воздушного охлаждения – 0,12 м3/год.

Важной задачей рационального использования водных ресурсов является сокращение потребления водопроводной воды на технические нужды. В Москве, например, на долю промышленности приходится около четверти подаваемой водопроводной воды. Необходимо расширить сеть технических водопроводов.

Для сбережения воды на неорошаемых землях важное значение имеет высокая агротехника. Зяблевая обработка почвы и агролесомелиоративные меры способствуют накоплению влаги. Расширяются площади оросительных систем, использующих сточные воды для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий, а также доочистки в естественных условиях. Целесообразно использовать в качестве удобрений осадок сточных вод. При внесении осадков сточных вод в выщелоченный чернозем в дозе 40-60 т/га урожайность яровой пшеницы увеличивается на 27-48,6%.

Значительно сокращаются потери воды при орошении при применении прогрессивных способов полива: капельного орошения, предпочвенного и мелкодисперсного полива. Совершенствование оросительных систем, бетонирование дна, применение закрытых дренажей способствуют повышению КПД этих систем.

Контрольные вопросы

1. Какие виды водоохранных мероприятий вы знаете

2. Каким образом осуществляется очистка сточных вод

3. Особенности физической очистки сточной воды

4. Особенности химической отчистки воды

5. Особенности биологической отчистки воды

6. Что такое аэротенки и где они применяются

7. Что такое флотация и где она применяется

8. Что такое адсорбция и где она применяется

9. Процесс окисления и его применение для очистки воды

Список использованных источников:

1) Исмайылов Г.Х. Перминов А.В. Мировой водный баланс, водные ресурсы земли, водный кадастр и мониторинг: Учебник для вузов / Г.Х. Исмайылов, А.В. Перминов - М.: МГУП, 2012. 346 с.

2) Железняков Г.В., Овчаров Е.Е. Инженерная гидрология и регулирование стока. Учебник – М.: Колос, 1993.

3) Овчаров Е.Е., Захаровская Н.Н., Прошляков И.В., Ильинич В.В., Байдакова Т.Н., Суконкин А.М.

4) Практикум по инженерной гидрологии и регулированию стока. Учебное пособие – Минск: «Академическая книга», 2008.

5) Овчаров Е.Е., Захаровская Н.Н. Гидрология и гидрометрия. Учебник. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 312 с.

6) Евстигнеев В.М. Речной сток и гидрологические расчеты. М.: МГУ, 1990. 304 с.

7) Бурлибаев, М. Ж. Теоретические основы устойчивости экосистем трансзональных рек Казахстана: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук /Бурлибаев М. Ж. - Тараз : [б. и.], 2004