Для предохранения водоемов от загрязнения необходимы меро­приятия, направленные на уменьшение потребности в воде за счет изменения технологических процессов, введения оборотного водоснабжения, утилизации компонентов, сбрасываемых со сточными водами, а также мероприятия по очистке сточных вод, включающие удаление плавающих примесей, минеральных и органических взвесей, органических растворенных веществ и биологических загрязнений.

Очистка сточных вод осуществляется механически (решетками с ячейками разной крупности, отстойниками (рис.3.4а,г), фильтрами рис. 3

После биохимической очистки могут остаться органические вещества, плохо усваиваемые микроорганизмами. Лучший спо­соб их удаления —   адсорбция   активированным углем, который затем регенерируется при нагревании.

Обычно сточные воды пропускают через колонки с активи­рованным углем, где обеспечен контакт с ним в течение 20— 40 мин. Это весьма эффективный метод, позволяющий очистить сточные воды до БПК < 1 мг О2/л (меньше нормы по ГОСТ). Аппаратура для применения этого метода довольно простая

Существует много специальных методов выделения солей из природных и сточных вод.

а)   Дистилляция (выпаривание) — хорошо освоенный и широко применяемый метод. Мощность выпарных установок составляет 15—30 тыс. м3 в сутки. Одни из самых мощных вы­парных   установок   располагаются   на   предприятиях   атомной энергетики, где необходимо опреснение морской воды, напри­мер, в г

Последней стадией подготовки воды для питьевых и других нужд является ее обеззараживание, т. е. избавление от болезне­творных микроорганизмов, так как хорошо известно, что через воду могут распространяться такие страшные заболевания, как холера, брюшной тиф, инфекционный гепатит и др. Многие го­ды обеззараживание воды осуществляли с помощью обработки ее хлором. Однако стало известно, что полихлорированные бифенилы являются ядами, их находят в основном в жирах

В случае если БПК намного выше нормы, а также для удаления избытка активного ила и отходов сельскохозяйственных продуктов применяют анаэробную биохимическую очистку в метантенках (реактор с мешалкой и теплообменником). При этом источником кислорода в воде служат группы кислородосодержащих анионов: NO3–; SO42–; СО32–.

В основе метанового брожения лежит способность сообществ определенных микроорганизмов в ходе жизнедеятельности сначала в фазе кислого водородного брожения с помощью бактерий гидролизовать сложные органические соединения до более про­стых, а затем с помощью метанообразующих бактерий превра­щать их в метан и в угольную кислоту.

Процесс окисления-восстановления — это переход электро­нов от субстрата-донора к конечному акцептору. Для аэробной реакции конечным акцептором является кислород, а при фер­ментации  (анаэробной очистке)  —  органическое  соединение, образующееся в результате «простого перемещения» водорода из одной органической молекулы в другую:

С6Н12О6 = 3СН3СООН + 15 ккал;

2СН3СООН = 2СН4 + 2СО2