В данном посте мы продолжим рассматривать показатели по использованию воды. Одним из таких показателей является «Безопасная очистка сточных вод».
Сточные воды это воды, загрязненные отходами разного происхождения. В большинстве случаев это бытовые и производственные отходы. Атмосферные осадки также относятся к сточным водам.
Очистка сточных вод представляет собой интегрированный процесс удаления примесей из бытовых и промышленных сточных вод до их возврата в природные водные объекты. Этот процесс проводится на специализированных очистных сооружениях.
Справочно: В рейтинге IMD используется показатель «Безопасно очищенные сточные воды», который рассчитывается как процент населения страны, подключенного к очистным сооружениям. При расчете данного показателя используется база данных ЦУР.
Цель устойчивого развития 6 (ЦУР 6) заключается в обеспечении доступности и устойчивости водоснабжения и санитарии для всех к 2030 году. Одним из индикаторов данной цели является «Доля бытовых и промышленных сточных вод, прошедших безопасную очистку». Индикатор направлен на отслеживание процентной доли сточных вод из различных источников (домохозяйства, сфера услуг, промышленность и сельское хозяйство), которые очищаются в соответствии с национальными или местными стандартами.
В рейтинге IMD 2023 Казахстан по данному показателю занял 56 место со значением 35,7% (При этом стоит учитывать, что использовались данные за 2020 год). Лидирующие позиции заняли следующие страны: Сингапур (100%), Нидерланды (99,8%), Катар (99,5%), Южная Корея (99,5%) и Германия (99,3%). Замыкают рейтинг такие страны, как Таиланд (24,4%), Колумбия (21,3 %) и Монголия (10,4%).
В 2022 году, согласно данным ВОЗ, по всему миру 58 процентов всех сточных вод, создаваемых домашними хозяйствами, собирались и безопасно очищались (это означает, что они очищались вторичными или более эффективными технологиями, или сбросы сточных вод соответствовали необходимым стандартам). При этом наибольший процент очистки сточных вод имеют такие страны, как Кувейт, Сингапур, Андорра, Гибралтар и Катар (все страны имеют стопроцентную очистку). Многие развивающиеся страны обрабатывают менее 10% (Малави, Сенегал, Мали). Казахстан проводит безопасную очистку 36% сточных вод.
К основным источникам загрязнения объектов можно отнести некачественную очистку стоков предприятий и коммунальных объектов, а также твердые отходы, которые образуются во время разработки полезных ископаемых. Попадая в источники, вещества оказывают негативное влияние на химические и физические свойства воды - это касается состава, цвета, вкуса и других характеристик.
Учитывая наличие большого количества растворимых и нерастворимых загрязнителей, универсальных методов очистки и обеззараживания не существует.
При этом если классифицировать методы очистки по ключевым этапам, выделяют 4 основных вида:
- Механический. Метод используется для предварительной очистки вод, которые стекают на очистные сооружения. В рамках процесса сточные воды не только подготавливаются к дальнейшей биологической обработке, но и очищаются от нерастворимых примесей. Метод позволяет снизить количество минеральных загрязнений и обеспечивает равномерное движение стоков.
- Химический. Очистка химическим способом производится путем выделения загрязнений из отработанных стоков специальными реагентами. Они обеспечивают появление химических реакций – окисления или восстановления. Химическая очистка приводит к тому, что загрязнения либо превращаются в осадок, опадая на дно, либо устраняются в виде летучих газов.
- Физико-химический. Один из самых распространенных способов избавления от загрязнений, что связано с использованием оборотных систем водоснабжения. Основными физико-химическими методами очистки являются сорбция, флотация, гиперфильтрация, экстракция и выпаривание.
- Биологический. Данный этап подразумевает уничтожение органической составляющей посредством простейших микроорганизмов и бактерий, минерализацию вод, а также удаление фосфора и органического азота.
Также стоит отметить, что переработка сточных вод может решать не только проблему восполнения водных ресурсов. Так, в некоторых странах, в том числе, в Австралии, Японии и Китае из стоков извлекается фосфор для дальнейшего использования. При этом биоотходы способны удовлетворить 20% потребностей экономики в этом элементе.
В некоторых странах (Япония, Дания) сточные воды становятся источником энергии - из твердых биотходов получается биотопливо, которое используется в основном для самообеспечения организаций, заведующих канализационными системами и очистными сооружениями.
В США, Индии, Израиле, странах Африки и Латинской Америки, Австралии и других странах очищенные сточные воды повторно используются для удовлетворения сельскохозяйственных и земледельческих нужд.
В Казахстане в основном используются канализационные очистные сооружения механической очистки. При этом на новых или модернизированных объектах могут использоваться современные методы очистки, такие как биологическая обработка активированным илом, ультрафиолетовая дезинфекция и другие.
Эффективное управление сточными водами является критически важным для предотвращения загрязнения питьевых водных ресурсов вредоносными веществами и распространения передаваемых через воду заболеваний (например, холера, тиф или гепатит). Это также служит барьером для предотвращения негативного воздействия на водные экосистемы из-за избытка питательных веществ, химических и пластиковых загрязнителей, и является инструментом в борьбе с изменением климата.
