В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.
Освобождение сточных вод от загрязнения - сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода).
Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.
Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами,
песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.
Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.
При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д.
Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть
несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.
В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах.
В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.
Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и 
микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, не слипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила.
Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью.
Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально- бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.
Как правило все понимают что воду необходимо очищать т.к. качество сегодняшней воды далеко от необходимого.
Давайте попытаемся рассмотреть, что содержится (или может содержаться) в неочищенной воде и чем это содержимое вредит.
В неочищенной воде могут находиться
растворенные газы такие как – сероводород, хлор и радон. Если первый представитель не столько вреден, сколько вонюч, то два следующих весьма опасны. Хлор вообще относится к отравляющим веществам. Кроме этого хлорирование воды приводит к появлению многих хлорорганических и хлор неорганических соединений, многие из которых мутагенные. Также исследованиями ученых подтверждено, что употребление вовнутрь хлорированной воды ускоряет механизм старения организма. Впрочем, для волос и кожи эта вода тоже не подарок.
Радон – как правило, присутствует в артезианской воде, хотя может присутствовать и в колодезной воде. Все зависит от залегания радиоактивного элемента радия и его эманации (распада) в результате которой получается газ радон. Грунтовые воды могут омывать залежи радия и насыщаться радоном, газом, вызывающим рак. Тут даже младенцу понятно, такие загрязнители крайне опасны. Особенно в течение длительного потребления.
Механические примеси и взвеси (песок, частицы ржавчины) – частые гости как водопроводной воды, так и воды из прочих источников. Наличие механических примесей ухудшает работу запорной арматуры и приводит к возникновению отложений и осадков в трубах.
Органические соединения – пестициды, гербициды и прочие «циды» очень опасны для человека т.к. представляют собой яды. Попадают в грунтовую воду из-за неправильного пользования ими в сельском хозяйстве. Также к органике относятся многообразие гуминовых кислот (от слова «гумус») которые не опасны, но изменяют цвет воды.
Нефть и прочие нефтепродукты тоже относятся к органическим соединениям и тоже могут присутствовать в воде. Обычно это бывает либо там где идет добыча нефтепродуктов, либо там где есть утечки нефтепродуктов.
Что касается влияния на организм то низкомолекулярные составляющие нефтепродуктов, такие как нафтеновые и ароматические углеводороды поражают нервную и сердечно-сосудистую системы из-за токсического влияния. Также в нефтепродуктах присутствуют соединения, обладающие канцерогенными свойствами (3,4-бензопирен).
Воду, загрязненную нефтепродуктами, нельзя использовать для питья. Впрочем, в хоз. нуждах ее использовать тоже тяжеловато. Вряд ли кому-то понравится принимать ванну в воде с нефтью.
Металлы, присутствующие в воде. Металлов и металлоидов очень много (кто не верит, гляньте таблицу Менделеева) поэтому рассмотрим наиболее часто встречающиеся в воде:
Железо. Часто встречается в артезианской воде причем в весьма больших концентрациях. Такая вода, полученная с глубин, бедна кислородом и богата железом и поэтому сначала она прозрачна. Далее железо при контакте с кислородом атмосферы очень быстро окисляется, и вода становится желто-бурого цвета. Т.к. железо в неорганической форме усваивается очень плохо то вреда организму оно не принесет, но вот пить такую воду проблематично из-за сильного металлического привкуса. Для технических целей вода богатая железом тоже не годится т.к. из-за железо-бактерий в трубах образуется слизь, вода засоряется выпавшим осадком оксида железа.
Марганец. Может встречаться даже в водопроводной воде, не говоря уже про остальные источники. Опасен тем, что своими соединениями может нарушать работу высшей нервной системы, нарушать работу эндокринной системы и увеличивает риск онкологических заболеваний. А длительное накопление марганца в организме может привести к болезни Паркинсона.
Для технического пользования вода с марганцем малопригодна т.к. марганец создает черный налет в трубах, на сантехнике и на белье.
Алюминий. Наличие в воде в основном обусловлено использованием коагулянта оксихлорида алюминия на очистных сооружениях. Постоянное потребление воды с содержанием алюминия выше нормы нарушает работу почек и печени, выводит кальций из организма, может оказывать нейротоксичное действие на организм.
Насчет технического использования такой воды - ничего не могу сказать, пока информации нет.
Кальций и магний. Именно соли этих металлов называют «солями жесткости». Благодаря ним вода становится более «жесткой». Постоянное употребление такой воды во внутрь, приводит к отложению солей в суставах и песка в почках.
С технической стороны – жесткая вода создает накипь и осадок, способствует обрастанию тэнов в котлах накипью. В жесткой воде хуже мылится мыло и хуже отстирывается бельё.
