Стічні води - це використані промисловими і комунальними підприємствами води, забруднені різними домішками. Стічні води підприємств різних галузей виробництва відрізняються за характером і концентрацією забруднень.
Господарсько-побутові стоки призводять до біологічного забруднення води, яке може викликати інфекційні захворювання у людей (холера, тиф, гепатит). Особливо небезпечні стічні води пунктів санітарної обробки білизни, спецодягу, стоки від лікарень, каналізаційні стоки, в яких часто містяться збудники глистових захворювань (гельмінтозів). Органічні забруднення часто призводять до зменшення вмісту розчиненого у воді кисню, наслідком чого є загибель водних організмів фітопланктону. Надлишки азоту і фосфору у воді призводять до її цвітіння і порушення біологічного рівноваги водойм.
Радіоактивні речовини, потрапляючи в воду, викликають її іонізацію, що несприятливо відбивається на розвитку живих організмів. Крім того, планктон і риби здатні накопичувати в тілі велика кількість радіоактивних ізотопів (ефект кумуляції). Споживання такої риби небезпечно для здоров'я людей.
Для запобігання негативного впливу забруднених стічних вод на водойми та здоров'я людей існують вимоги до умов спуску і ряд способів очищення стічних вод.
в Зв'язки з "Правилами охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами" (1974) забороняється допускати у водні об'єкти витоку з нафто - і продуктопроводів, нафтопромислів, а також скиди неочищених стічних і баластних вод та інших речовин з плавзасобів водного транспорту. Забороняється скидати стічні води в водойми, оголошені заповідними.
Умови спуску стічних вод у водні об'єкти визначаються з урахуванням ступеня можливого змішування і розбавлення стічних вод водою об'єкта на шляху від місця випуску стічних вод до контрольного створу найближчих пунктів господарсько-питного, культурно-побутового і рибогосподарського водокористування. Місце випуску стічних вод повинне бути розташоване нижче за течією річки від меж конкретного населеного пункту і всіх місць його водокористування з урахуванням можливості зворотного течії при нагінних вітрах. В системі відведення стічних вод повинні бути передбачені пристосування для відбору проб і обліку обсягів скидання. При необхідності повинні бути забезпечені відповідні автоматизовані пристрої для постійного контролю за витратою, складом і властивостями стічних вод.
Очищення стічних вод - це руйнування або видалення з них певних речовин, патогенних мікроорганізмів (знезараження). Основний спосіб захисту водойм від забруднення їх стічними водами - будівництво очисних споруд. Різноманітність забруднюючих хімічних сполук обумовлює необхідність застосування різноманітних методів і споруд для очистки стічних вод. Ці методи можна об'єднати в такі групи: механічні, фізичні, фізико-механічні, хімічні, фізико-хімічні, біологічні, комплексні.
Механічні способи застосовуються для очищення стоків від твердих частинок і масляних забруднень. До них відносяться подрібнення, розділення (масляних плям), дистиляція, усереднення (розведення чистою водою), видалення, уловлювання, відстоювання, фільтрація.
Фізико-механічні способи очищення стоків базуються на флотації, мембранних методів очищення, електродіалізі.
Флотація - процес молекулярного прилипання частинок забруднень до поверхні розділу двох фаз (вода - повітря, вода - тверде тіло). Застосовується для очищення води від ПАР, нафтопродуктів, волокнистих матеріалів.
Гіперфільтрація (зворотний осмос) - процес фільтрації стічних вод через напівпроникні мембрани під тиском.
Ультрафільтрація - мембранний процес поділу розчинів, осмотичний тиск яких малий. Застосовується для очищення від високомолекулярних сполук, зважених і колоїдних частинок.
Електродіаліз - процес поділу іонів солей в мембранному апараті під впливом постійного електричного струму. Застосовується для демінералізації стічних вод.
Фізичні методи очищення стоків включають випаровування, виморожування, магнітну і електромагнітну обробку.
Хімічне очищення використовується як самостійний метод або перед фізико-хімічним або біологічним очищенням. Його використовують для зниження корозійної активності стічних вод (нейтралізація рН), осадження з них у вигляді окислів важких металів (окислення), окислення сірководню та органічних речовин, для дезинфекції води та її знебарвлення.
Фізико-хімічні методи очищення стічних вод базуються на процесах коагуляції (з'єднання дрібних часток у більші), флокуляції (процес агрегації дрібних частинок за рахунок утворення хімічних зв'язків між їх молекулами), сорбції (поглинання забруднень сорбентами - активованим вугіллям, золою, торфом, силікагелем , цеолітами), екстракції (вилучення цінних речовин за допомогою екстрагентів), іонному обміні (видалення солей хрому, цинку, міді, ПАР шляхом обміну іонами між ними і іонітами - іонообмінні смоли).
Після очищення перерахованими вище методами в стічних водах можуть знаходитися різні збудники захворювань - віруси і бактерії. Тому перед повторним використанням для побутових потреб стічні води підлягають біологічному очищенню. Воно може здійснюватися шляхом озонування, хлорування, опромінення, стерилізації. Для руйнування органічних речовин застосовують біологічне очищення за допомогою мікроорганізмів, які розкладають їх шляхом окислення (аеробний процес) або відновлення (анаеробний процес).
У виробничих умовах часто доводиться застосовувати комплексні методи очищення, засновані на послідовному використанні окремих способів за допомогою різноманітних пристроїв.
Однак найрадикальнішим вирішенням проблеми запобігання забруднення водойм стічними водами вважається створення безвідходних технологічних процесів. Під терміном "безвідходна технологія" розуміють комплекс заходів, який скорочує до мінімуму кількість шкідливих викидів. Безстокова технологія розвивається в декількох напрямках:
1. Створення різних типів безстоковіх технологічних систем і водооборотних циклів на базі існуючих і перспективних способів очистки стічних вод.
2. Розробка і впровадження систем переробки відходів виробництва, які розглядаються як вторинні матеріальні ресурси.
3. Створення і впровадження принципово нових процесів отримання традиційних видів продукції, що дозволяють виключити або скоротити технологічні стадії, які дають основна кількість відходів.
4. Створення територіально-промислових комплексів із замкнутою структурою потоків сировини і відходів.
Важливе завдання перебудови технологічних процесів - зменшення водоспоживання, яке в кінцевому підсумку дозволить перейти на безвідходне виробництво без скидання технічних стічних вод у водойми.
Охорона вод включає систему заходів, спрямованих на попередження та усунення наслідків забруднення, засмічення і виснаження вод. Норми охорони вод - це значення показників, дотримання яких забезпечує екологічну благополучность водних об'єктів і необхідні умови охорони здоров'я населення і культурно-побутового водокористування. Правила охорони вод - це встановлені вимоги, які регламентують діяльність людини щодо водних об'єктів.
На основі комплексного системного підходу розроблено комплекс стандартів в області охорони вод. Його цілі такі:
1) забезпечення водокористувачів водою необхідної якості і в достатній кількості відповідно до встановлених норм;
2) раціоналізація використання вод;
3) збереження унікальних водних об'єктів і їх екосистем в найближчому до природного стані;
4) дотримання умов, необхідних для підтримки оптимального рівня відтворення біологічних ресурсів вод, що забезпечує можливість їх раціонального використання.
Стандартизація спирається насамперед на санітарно-гігієнічні показники води. Регламентування державними стандартами гранично допустимих значень (ГДК) показників забруднення води є одним з найважливіших водоохоронних заходів. Це можливо тільки при наявності налагодженого контролю якості води, тобто перевірки відповідності показників якості води встановленим нормам і вимогам. Служба контролю за рівнем забруднення прісних вод-частина національної системи моніторингу забруднення навколишнього середовища. Вона входить в систему державного обліку вод та ведення водного кадастру.
Важливу роль в системі водоохоронних заходів має охорона малих річок. їх господарське, кліматичне та рекреаційне значення важко переоцінити. Розвинена мережа малих річок підтримує підземні водоносні горизонти, які служать головними піттєвімі джерелами. Безгосподарне ставлення до малих річок призводить до їх замулення, погіршення якості води. Тому розробка і здійснення заходів щодо охорони малих річок - дуже актуальне завдання, від правильного рішення якого залежать не тільки збереження природних багатств, але і подальший розвиток народного господарства. Для малих річок з невеликими витратами води в них і, відповідно, слабким розведенням стоків існує велика небезпека забруднення і замулення. В їх функціонуванні роль лісу важливіше, ніж для середніх і великих річок. У межах невеликих за площею водозборів малих річок значно знизився рівень лісистості призводить до зменшення грунтового харчування, обміління і навіть пересихання цих річок. Тому для збереження малих річок необхідні водоохоронні зони - території, на якій встановлюється спеціальний режим з метою запобігання забруднення, засмічення, виснаження і замулювання вод. Ширина водоохоронної зони переважно становить 100-300 м. На цій території заборонено застосування міндобрив і отрутохімікатів, скидання забруднених стічних вод, звалища сміття, будівництво підприємств і стоянок автотранспорту. Особливо суворо обмежується господарська діяльність в прибережній смузі шириною 15-100 м від плеса. Тут заборонено розорювати землі, пасти худобу і вирубувати деревно-чагарникову рослинність, яка є своєрідним регулятором стоку і бар'єром для ерозійних процесів та забруднюючих речовин.