Как закаляют сталь. Сказ про дедку, бабку... и сетку...("Сделай сам" №2∙2005)

Если эту мутную воду в лабораторных условиях пропустить через тонкий фильтр, то полурастворенные вещества осядут на фильтре, а фильтрованная вода будет прозрачной. Но даже от нее через некоторое время начинает исходить неприятный тухлый запах. Это свидетельствует о том, что даже растворенные вещества, которые не были задержаны фильтром, являются отчасти веществами органического происхождения, вследствие чего они продолжают разлагаться.

Помимо физических характеристик сточных вод и их химического состава, важно знать биологические особенности этих вод. В любой сточной воде находится большое количество микроорганизмов. Это прежде всего бактерии. В одном кубическом сантиметре сточной воды, то есть в объеме менее наперстка содержится несколько сот миллионов бактерий. Общий объем бактериальной массы составляет 0,04 % всего количества сточной воды. Эти бактерии подразделяются на безвредные, подозреваемые и опасные, то есть болезнетворные. К сточным водам относятся также дождевые. Содержание грязи в дождевой воде в начале дождя настолько значительно, что ее можно сравнить с бытовыми сточными водами.

Разложение органических веществ происходит под воздействием микроорганизмов, главным образом бактерий, присутствующих в сточных водах. Если в сточных водах постоянно имеется какое-то количество растворенного кислорода, что, как правило, бывает в природной воде, то происходит разложение загрязнений при участии аэробных бактерий. Этим бактериям для жизнедеятельности необходим кислород. Пищей для них являются органические вещества сточных вод. При аэробном процессе распада происходит присоединение кислорода к продуктам распада. Этот процесс называется также окислением. Процессы разложения и окисления продолжаются до тех пор, пока весь углерод не превратиться в двуокись углерода, водород — в воду, а азот — в нитраты. При аэробном разложении постоянно потребляется кислород.

Аэробные процессы разложения широко распространены в водоемах, содержащих растворенный кислород, или в хорошо аэрируемых и населенных живыми организмами почвах.

Существует и другой путь распада крупных молекул органических веществ — анаэробное разложение. Он совершается лишь в отсутствии кислорода воздуха. Этот процесс известен также под названием «гниение». Процесс гниения осуществляется другими видами бактерий. При поступлении воздуха, а следовательно, и кислорода в достаточном количестве, бактерии гниения подавляются другими организмами, поглощающими кислород. И только тогда, когда из-за недостатка кислорода эти организмы погибают, могут размножаться анаэробные бактерии. Конечные продукты процесса гниения не похожи на продукты, образующиеся при аэробном разложении. При гниении в качестве конечных продуктов образуются в том числе и газы: метан, аммиак, сероводород, углекислый газ. Если сточные воды отводятся в водоем, то упомянутые процессы происходят естественным путем. Живые организмы отыскивают себе питание, которое в сточных водах имеется повсеместно.

После того как загрязнения сточных вод в результате многообразных физических, химических и биологических процессов подвергнутся разложению, они постепенно уносятся вниз по течению. Это называется самоочищением (рис. 1).

Рис. 1.Процесс самоочищения сточных вод

Оно представляет собой процесс возврата воды в естественное первоначальное состояние. Чаще всего восстановление такого первоначального состояния практически невозможно, поэтому деятельность человека направлена на сохранение водоемов, поддержание и усиление самоочищения воды в них. В противном случае возникающие при отсутствии кислорода процессы гниения делают водоемы непригодными для использования. Река в данный момент может рассматриваться только как большой канал для отвода сточных вод.

Во многих случаях анаэробные процессы происходят лишь в донных отложениях ила в медленно текущих реках. Удаляя осадок из сточных вод на очистных сооружениях, вычерпывая ил из реки, регулируя скорость потока, можно ускорить самоочищение воды в реке.

Превышение определенных пределов загрязнения вызывает массовое развитие животных и растительных организмов. Трупы животных организмов и остатки погибших растений представляют собой органические продукты распада. При их разложении идет потребление кислорода и увеличение количества донного ила. Вследствие увеличения слоя перегнившего ила водоемы постепенно мелеют. Одновременно происходит разрастание прибрежных растений, из-за чего водная поверхность уменьшается — и озеро превращается в болото (рис. 2).

Рис. 2. Превращение озера в болото

Исследования показали, что многие реки, загрязненные сточными водами, непригодны для купания. Реки в промышленных районах окончательно потеряли свой первоначальный характер и представляют собой всего лишь биологически омертвевшие русла для отвода сточных вод.