Охрана водных ресурсов

Ионный обмен — извлечение катионов и анионов из растворенных в СВ загрязнений при помощи ионитов, являющихся твердыми природными или искусственными материалами (например, искусственные ионообменные смолы). Извлеченные при помощи ионного обмена вещества в дальнейшем утилизируются или уничтожаются. Катиониты вступают в обмен с катионами, аниониты — с анионами.

Несмотря на эффективность и  экологичность, ионообменный метод не нашел широкого применения в промышленности из-за дефицита ионообменных смол и необходимости организации реагентного хозяйства для регенерации ионитов.

Биологический метод, описанный выше, является наиболее экологически чистым из всех методов. Один из основных принципов  экологии — «природа знает лучше» — реализуется здесь микробными сообществами путем превращения  сложных экологически опасных веществ  в простые, безвредные.

5. Освоение безводных и бессточных технологий

Подсчитано, что 1 м³ неочищенной СВ, поступивший в природный водный объект, может загрязнить сотни кубометров чистой воды, создав тем самым неприемлемые условия для жизнедеятельности гидробионтов. Поэтому перспективны такие технологии, которые или вообще не используют воду, или не образуют загрязненных стоков. Успешное внедрение их в практику полностью решило бы проблему защиты водоемов от загрязнения. В настоящее время в ряде производств химической промышленности, например, в производстве аммиака, синтетического метанола и других продуктов, перешли от водяного охлаждения высокотемпературных газовых смесей на воздушное. Так были сняты весьма острые вопросы забора свежей воды для производственных нужд и образования загрязненных сточных вод.

Перспективны также технологии водообеспечения, которые характеризуются минимальным потреблением свежей воды. При замкнутой технологии предприятие забирает воду из природного источника, использует ее для производства продукции, после чего образовавшаяся СВ подвергается глубокой очистке и вновь возвращается в цикл. Имеющиеся небольшие потери воды, например при испарении, пополняются посредством забора свежей воды.

В ряде отраслей промышленности частично реализованы замкнутые водооборотные  схемы с локальной очисткой. Так, в нефтехимической промышленности оборотное водоснабжение сэкономило 90% воды производственного назначения.

6. Подготовка воды для питьевых целей

Важнейших среди водоохранных проблем является разработка эффективных с эколого-гигиенических позиций методов подготовки поверхностных вод для питьевых целей.

Загрязнение природных источников питьевого водоснабжения при  недостаточной эффективности работы водоочистных сооружений влечет за собой  ухудшение качества подаваемой потребителям питьевой воды и создает опасность  для здоровья населения, обусловливает высокий уровень заболеваемости кишечными инфекциями, гепатитом, увеличивает степень риска воздействия на организм человека канцерогенных и мутагенных факторов.

Каждый второй житель нашей страны вынужден использовать для питьевых целей воду, не соответствующую по ряду показателей гигиеническим  требованиям; почти треть населения  страны пользуется децентрализованными  источниками водоснабжения без  соответствующей водоподготовки; население  ряда регионов страдает от недостатка питьевой воды и отсутствия связанных с этим санитарно-бытовых условий.

На ряде отечественных станций  водоподготовки на заключительной стадии используют сорбционные процессы с применением активированных углей (адсорбентов), которые эффективно извлекают из воды нефтепродукты, СПАВ, пестициды, хлорорганические и другие соединения, в том числе и обладающих канцерогенными свойствами.

При неуклонном возрастании техногенного загрязнения поверхностных вод  в мировой практике питьевого  водоснабжения в последние десятилетия  наметилась тенденция к переходу на использование артезианских (подземных) вод. Артезианские воды выгодно отличаются от поверхностных: уровень их минерализации, органического, бактериального и биологического загрязнения намного ниже. В ряде случаев такие воды вполне отвечают гигиеническим требованиям и могут подаваться потребителям, минуя традиционную подготовку.

Однако если артезианские воды по своей гидрохимической природе  бескислородные (не содержат растворенного  кислорода), то они могут содержать  ингредиенты-восстановители (ионы Мn2+, Fе2+ и сероводород) в концентрациях, превышающих допустимые. Тогда необходима очистка, которая сводится к обработке  воды сильными окислителями, например, перманганатом калия, озоном, кислородными соединениями хлора. В результате обработки  названные примеси переходят в нерастворимое состояние и затем легко удаляются фильтрованием.