Сточные воды: определение, классификация, состав и показатели качества

Экологический кодекс Российской Федерации

В ходе своей жизни человек активно использует воду: в производстве, в жизни, в сельском хозяйстве и во многих других отраслях. Все эти объемы бесценного вещества становятся загрязнены огромным количеством химических и органических веществ, превращаясь в сточные воды. Выбрасываясь в таком виде в окружающую среду, они вызывают загрязнение территорий, отравления животных, растений, человека. Миграция огромных объемов химических веществ, часто не характерных для окружающей среды, приводит к деградации экосистем вплоть до их полного уничтожения. Именно поэтому вопрос об очистке сточных вод, их экономии и возможностях многократного использования стоит как никогда остро.

Сточные воды – это воды, которые в результате использования в хозяйственной деятельности были загрязнены, или городские поверхностные стоки. Они имеют сложный химический состав и большие объемы.

Классификация сточных вод

По источнику происхождения:

  1. Производственные;
  2. Бытовые;
  3. Поверхностные (ливневые стоки).

Если атмосферные и бытовые имеют относительно постоянный состав, то производственные могут различаться по составу, в зависимости от производственных циклов и вида хозяйственной деятельности.

По составу загрязнителей:

  1. По преимуществу минеральных веществ;
  2. По преимуществу органических веществ;
  3. Смешанного типа.

По концентрации веществ:

  1. 1 – 500 мг/л;
  2. 500 – 5000 мг/л;
  3. 5000 – 30000 мг/л;
  4. Более 30000 мг/л.
  5. По кислотности:
  6. Нейтральные ;
  7. Щелочные;
  8. Кислые.

Виды и методы очистки промышленных вод

Очистка сточных вод – это удаление из нее различных загрязнителей и обеззараживание от патогенных микроорганизмов. Современные методы очистки позволяют повторно использовать очищенную воду во многих технологических процессах, кроме питьевых нужд.

Для грамотной и качественной очистки сточных вод необходимо точно знать ее состав. Особую сложность составляют сточные воды с городских территорий. Их особенностью является сложность состава. Загрязнители делятся на несколько основных групп:

  • минеральные загрязнители. Это все вещества, которые имеют неорганическое происхождение;
  • органические загрязнители. Стоки в составе которых есть остатки органического материала или промышленные стоки с полимерными соединениями;
  • биологические. Содержание в водах микроорганизмов и бактерий, которые живут и развиваются в этой среде.

Существует огромное количество методов очистки, которые по принципу используемых методов делятся на следующие группы:

Физические методы очистки сточных вод. Процеживание, отстаивание, фильтрование.

Основаны на фильтрационных методах. Позволяют отделить нерастворимые твердые примеси от жидкой фазы. Данный способ может использоваться отдельно, а так же как первая ступень многоуровневой очистки. Механическая очистка сточных вод очищает бытовые жидкости от взвешенных частиц на 62-67%, от нерастворимых грубодисперсных элементов на 91-96%.

Процеживание. Основные приспособления – различные решетки и сита для задержания крупных элементов и некоторого количества взвешенных частиц.

Отстаивание. Метод выделения из сточных вод взвешенных частиц с большей или меньшей плотностью. Для механической очистки данным способом оборудуют специальные объекты – отстойники. Отстаивание чаще всего используют с целью улучшения воды в замкнутой системе водоснабжения. Поэтому этот способ активно применяется в химической, рудной и металлургической промышленности.

Фильтрование. Активно применяется для очистки воды от мельчайших частиц разной природы. Основное приспособление – фильтры. Сточные воды, проходя через фильтрующий материал, оставляют в нем все ненужные взвеси.

Для различных предприятий необходимы различные виды фильтров. Так, в бумажной промышленности широко используются сетчатые и вакуумные фильтры. Для более активной очистки подходят центрифуги и гидроциклоны. Последние представляют собой конические сосуды из железа, на стенках которых под влиянием центробежной силы скапливаются тяжелые частицы.

Сооружения для механической очистки сточных вод

Решетки. Задерживают крупные элементы, содержащиеся в сточной воде. Их устанавливают по направлению тока жидкости. Решетки представляют собой укрепленные на металлической рамке металлические стержни, наклонно или вертикально установленные. В пазухах решетки – подвижные зубцы граблей. Они закреплены на шарнирно-пластинчатой цепи, которая приводится в движение через привод с шестеренчатой передачей.

Грабли снимают с металлической стенки решетки отбросы и поднимают их на подвижную ленту. Далее взвешенные частицы направляются для размельчения в специальную дробилку.

Существуют также решетки-дробилки, задерживающие твердые элементы и одновременно перемалывающие их. Эту установку монтируют в камеру с круговым движением сточных вод. Электродвигатель через коробку передач приводит в движение барабан решетки-дробилки. Он задерживает отходы, содержащиеся в сточной воде, и передает их к режущим гребням. Последние перемалывают твердые элементы, которые после такой обработки вновь поступают в сточную воду.

Песколовки. Задерживают минеральные примеси. Удельный вес частиц больше удельного веса воды. Поэтому по мере движения жидкости в резервуаре минеральные элементы выпадают на дно. Работа песколовок зависит от скорости движения воды. Обычно установки рассчитаны на задержание частиц более 0,25 мм. Оседание более мелких минеральных загрязнений крайне нежелательно. По этой причине важна скорость движения воды.

Оптимальная скорость при горизонтальном токе – от 0,15 до 0,3 м/с. Горизонтальные установки монтируются там, где сточные воды движутся в горизонтальном направлении, прямолинейно или по кругу. Такие песколовки состоят из двух основных элементов:

  • рабочего, через который движется поток;
  • осадочного, который собирает и хранит выпавший песок.

Способы очищения песколовок:

  • насосом (при незначительном расходе сточных вод);
  • гидроэлеватором, шнеками, скребками и т.п. (на специальных очистных станциях).

Песколовки способны задерживать до 75% минеральных примесей, содержащихся в сточной воде.

Отстойники. Используются для выделения механических примесей из сточных вод. Существуют несколько видов отстойников.

  • первичные (устанавливаются перед станциями биологической очистки);
  • вторичные (устанавливаются после сооружений биологической обработки).

По конструктивным особенностям:

  • горизонтальные;
  • вертикальные;
  • радиальные (разновидность горизонтальных отстойников).

Иловые площадки. Используются для сушки влажного осадка, сбрасываемого из отстойников, метантеков и других подобных сооружений (на выходе из них осадок имеет влажность до 97%). Иловая площадка подсушивает до влажности 75% (средняя величина). В результате объем отбросов уменьшается в 3-8 раз.

Читайте также:
Насколько глубоко необходимо закладывать канализацию в доме и почему это так важно

Иловая площадка представляет собой участок земли, окруженный земляными валками. Осадок наливается слоями. Часть жидкости испаряется, а часть попадает в грунт. Подсушенный осадок погружают на машины и вывозят. Иловую воду перекачивают на очистные сооружения.

Перечислены основные сооружения для механической очистки сточных вод. В зависимости от вида деятельности, количества сточных вод, типа загрязнений предприятие может использовать и другие установки.

Химическая очистка сточных вод

Основаны на реакциях компонентов сточных вод с реагентами. Чаще всего, химические методы, используют для нормализации рН сточных вод или осаждения нерастворимых солей и гидроксидов тяжелых металлов, образующихся в результате реакции. При использовании, в качестве реагентов перекисных или содержащих активный хлор соединений (например, озон и гипохлорит) достигают обеззараживания и осветления сточных вод, за счет окисления органических примесей. В процессе химической очистки может накапливаться достаточно большое количество осадка, если же образования осадка не происходит, то повышается солесодержание сточных вод.

Реагенты, используемые в ходе химической очистки:

  • перманганат калия;
  • хлор;
  • гидроксид натрия;
  • озон;
  • известь;
  • соляная и серная кислоты.

Очень часто химическая очистка вод проводится как предварительный этап перед биологической стадией.

Существуют следующие методы химической очистки:

Нейтрализация. Загрязненные воды, нужно очищать до показателя рН от 6.5 до 8.5 . Такие очищенные воды будут нейтральными. Процесс производится несколькими методами, такие как: смешивание щелочных и кислых сточных вод, добавления различных реагентов, фильтрование кислых вод с добавлением веществ, осуществляющих нейтрализацию. Также применяется поглощение аммиака кислыми водами и растворение газов щелочными. Иногда при реакциях нейтрализации может образовываться осадок. Для нейтрализации кислых вод, используют следующие вещества: цемент, доломит, аммиачная вода, а гидроксид кальция является наиболее оптимальным и доступным реагентом для данного процесса, Са(ОН)2, в котором содержится 5-10% активной извести.

Производственные воды, часто содержат серную кислоту. Для ее нейтрализации используют щелочные соединения, состав которых может меняться в зависимости от концентрации кислоты. Для щелочных вод наоборот, используют процессы их обработки различными кислотами или кислыми газами.

Окисление. Окисление применяется в основном для обеззараживания сточных вод. На выходе воды становятся в значительной мере менее загрязненными, загрязнители и токсины удаляются. Наиболее распространенным и подходящим является хлор. Он часто используется в моющих и дезинфицирующих средствах. Активно очищает от фенолов, цианидов, сероводорода, сульфидов и сернистых соединений. При этом образуется соляная кислота. После окисления до цианата его окисляют до простых элементов: азота и диоксида углерода.

Другим эффективным окислителем является озон. Он способен окислять как органические, так и неорганические вещества. Активно борется с нефтепродуктами, мышьяком, пестицидами, фенолами, ПАВ и другими. Озон обесцвечивает воду, ликвидирует привкусы, запахи, нормализует органолептические свойства. В отличие от хлора, обеззараживание озоном протекает в сотни раз быстрее.

Для конечного обеззараживания используют ультрафиолетовое облучение. Оно может использоваться самостоятельно в отдельных установках или совместно в процессе обеззараживания хлором или озоном.

Существует еще один метод окисления, активно применяется в очистке сточных вод. Основные процессы: катодное восстановление и анодное окисление. В зависимости от необходимости извлечения различных элементов из стоков, меняется материалы электродов, вид электролита.

Биологическая очистка сточных вод

Целью биологического этапа очистки является разрушение и минерализация органических остатков сточных вод микроорганизмами или бактериями. Этот метод основан на их способности использовать вещества из сточных вод в своем питании. В практике используются анаэробные (анаэробное брожение) и аэробные организмы. Данные процессы схожи, но в промышленности используются три основных: биофильтры, активный ил (аэротенки), метантенки. Микроорганизмы активного ила поддерживают состояние и структуру своего биоценоза, размножаясь, и потребляя загрязняющие вещества.

Устройства и сооружения для осуществления биологической очистки загрязненных вод

Как было сказано выше, в очистке сточных вод используют как аэробные, так и анаэробные бактерии. Если в первом случае процесс очистки может осуществляться как в естественных водоемах, открытых или аэротенках, то второй вариант возможен только в специальных закрытых установках – метантенках. Открытые водоемы делятся на поля фильтрации и биологические пруды.

Биологические пруды заселяются специальными видами аэробных бактерий и микроорганизмов. Обычно используются совместно с другими очистными сооружениями или как дополнительная стадия очистки, но могут быть и отдельными. Для повышения скорости и качества действия используют искусственную аэрацию. Она помогает ускорить очистку в 10 — 25 раз в зависимости от сложности и уровня загрязнения.

Поля фильтрации – участки земли, верхний слой которых заселен микроорганизмами, которые потребляют органические вещества из сбрасываемых на этот участок сточных вод. Данный метод является довольно эффективным, особенно если очищенные воды снова используются для хозяйственных нужд, например для орошения. Однако такие системы очистки имеют несколько весомых недостатков: 1. Их нельзя использовать в холодное время года или северных регионах, так как микроорганизмы очень чувствительны к температурам и резко теряют свою активность и процессы очистки останавливаются. 2. Данные системы занимают довольно большие площади которые должны быть удалены от водоносных горизонтов, что бы не допустить заражения грунтовых вод.

Биофильтры – это крупные промышленные фильтры, на фильтрующем основании которых заселены бактерии. Потоки воды пропускают через эти поверхности, а микроорганизмы окисляют органическую составляющую стоков.

Аэротенк – пожалуй, самый высокоэффективный метод очистки с помощью микроорганизмов. Это технически сложное сооружение, которое представляет собой открытый резервуар прямоугольных форм, заполненный загрязненными водами. Внутри него живут бактерии, которые потребляют органику. При искусственной подаче кислорода и поддержании оптимальных условий обитания достигаются высокие результаты очистки, однако это один из самых дорогих способов очистки.

Читайте также:
Канализационный тройник: назначение, виды, размеры и цена

Метантэнк – это железобетонный закрытый резервуар, в котором происходит анаэробное сбраживание органических остатков с выделением метана. При этом скорость очистки ниже чем у аэробных способов, а эксплуатация сопряжена с повышенной опасностью из-за большого количества выделяющихся газов в закрытом помещении.

Основные виды загрязнителей сточных вод

Согласно определению, данному ГОСТом, сточные воды – жидкости, которые содержат загрязняющие вещества в виде хозбытовых и индустриальных отходов. Чтобы их очистить и удалить с городских, поселковых территорий и площадей предприятий, оборудуют системы канализации и очистные сооружения.

  1. Классификация и состав сточных вод
  2. Оценка степени загрязнения
  3. Основные виды загрязнителей
  4. Опасность неочищенных сточных вод

Классификация и состав сточных вод

Стоки разделяются на три вида по составу, происхождению и качественным характеристикам:

  • Бытовые (хозфекальные). Попадают в сеть канализации из сантехнических приборов. Образование таких стоков происходит как в жилых, общественных, так и в индустриальных помещениях в процессе жизнедеятельности человека. Представляют наибольшую опасность, поскольку содержат значительный объем органических примесей, подверженных гниению. К таким можно причислить экскременты, мочу и разнообразные микроорганизмы, в том числе и болезнетворные.
  • Дождевые или поверхностные. Появляются на дорогах, площадях, кровлях после выпадения атмосферных осадков. В эту же категорию входят стоки, возникающие после поливки садов и газонов. Они считаются самыми чистыми и содержат в себе незначительное количество органики и минеральных взвесей.
  • Производственные. Возникают при выполнении различных процессов технологического плана с применением воды на промышленных объектах.

Последняя категория распределяется на два типа: загрязненные стоки, для которых перед вторичным использованием либо отпуском в водоемы требуется очищение, и сравнительно чистые, не нуждающиеся в предварительной обработке. Опасные вещества в составе различаются и целиком зависят от отрасли промышленности и технологических особенностей производства.

Другая классификация сточных вод основывается на концентрации вредных примесей, агрессивности и токсичности. Согласно ей канализационные стоки делятся на четыре вида:

  • слабозагрязненные;
  • среднезагрязненные;
  • сильнозагрязненные,
  • опасные.

Основным оценочным критерием служит показатель pH. К слабоагрессивным жидкостям относят слабокислые с рН=6–6,5 и слабощелочные составы с рН=8–9. Сильную агрессивность имеют жидкие среды с сильнокислым (рН 9) составом.

Также разделяют загрязненные воды по фазово-дисперсному составу на взвеси, коллоидные, молекулярные и ионные растворы.

Классификации регулируются нормами СанПиНов и федеральными законами, в частности Водным кодексом.

Оценка степени загрязнения

Расчет степени загрязненности канализационных стоков происходит в зависимости от обилия содержащихся в них примесей и отражается в массе на единицу объема (г/м3 или мг/л). Принимается во внимание и плотность воды, исходя из критерия чистой жидкости – 999 кг/м3 при температуре 15 градусов.

Поскольку индустриальные и хозфекальные стоки обладают сложным составом, быстро выявить и оценить концентрацию каждого из загрязняющих веществ чрезвычайно сложно.

В связи с этим при ведении срочных анализов избирают те критерии, что способны охарактеризовать суммарные свойства воды без распознавания примесей по отдельности. Например, при оценке органолептических данных не выполняется выделение каждой из примесей, окрашивающей либо придающей запах. Чтобы определить состав, применяют суммарное санитарно-химическое исследование сточных вод канализации. Оно включает в себя химические, физико-химические и микробиологические тесты.

При выполнении полного санитарно-химического анализа осуществляется оценка по таким показателям:

  • уровень кислотности (pH), сухой остаток, присутствие взвесей;
  • температура, запах, цвет, прозрачность;
  • биохимическая потребность в кислороде (БПК5) – расход этого элемента в течение пяти дней;
  • наличие тяжелых металлов, радиоактивных и токсических веществ;
  • присутствие нефтепродуктов, ПАВ, растворенного кислорода;
  • концентрация фосфатов, сульфидов, азотистых соединений, хлоридов;
  • определение микробного числа, микроорганизмов группы кишечных палочек, паразитов.

Также применяется методика измерений массовых концентраций этиленгликоля и диэтиленгликоля в пробах природных и канализационных жидкостей путем газовой хроматографии.

Исследования позволяют оценить стоки по предельно допустимым показателям. Их значения следующие:

  • количество возвещенных веществ – 500;
  • БПК – 500;
  • ХПК – 800;
  • остаток плотных материй – 2000;
  • эфирно содержащие примеси – 20.

Кроме стандартных исследований на общегородских очистительных сооружениях могут проводиться дополнительные тесты. Они позволяют определить состав и степень загрязненности промышленных сточных вод, которые отводятся от местных производственных комплексов.

Основные виды загрязнителей

Состав сточных жидкостей определяется наличием в них загрязнителей:

  • биологических;
  • химических;
  • минеральных.

К первым причисляют микробы (вирусы и бактерии), дрожжевые и водорослевые культуры, грибки и растительность. Загрязняющими химическими примесями становятся продукты нефтепереработки, ПАВ, пестициды, тяжелые металлы, диоксины, фенолы, азотные соединения. Земля, шлак, песок, ил – примеси минеральной природы.

В составе жидкостей также выделяют консервативные и неконсервативные загрязняющие примеси. Первые не вступают в химические реакции, не разлагаются при проведении биоочистки. Неконсервативные примеси удаляются из стоков посредством самоочистных биопроцессов.

Опасность неочищенных сточных вод

На нынешний день сбрасывание канализационных стоков – одна из наиболее важных проблем водных ресурсов. Загрязнение морей, рек и озер, происходит в результате отсутствия очистки сточных жидкостей, которые содержат значительное количество вредных микроорганизмов, агрессивной химии и токсических веществ. В момент их попадания в водоем происходит нарушение естественного режима, что выражается в негативном и даже губительном влиянии на водные ресурсы. Загрязнения вызывают:

  • поглощение кислородного составляющего;
  • значительное снижение качества воды;
  • оседание опасных компонентов на дно;
  • невозможность использования воды даже в технических целях;
  • гибель водных жителей из-за разрушения их естественной среды обитания.
Читайте также:
Очистные сооружения для частного дома и дачи своими руками: проектирование и этапы монтажа

Все виды канализационных жидкостей уменьшают функциональные возможности природных и рукотворных источников. По этой причине в большей части из них нельзя купаться, они не пригодны для отдыха либо пользования водой. Для предотвращения проблем важно производить очищение сточных вод от загрязнений.

Промышленные стоки способны нести не только химическую, но и бактериологическую опасность. Это возможно, если сброс идет с предприятий по обработке кож, скотобоен, медицинских производств. В воду могут попасть даже бактерии сибирской язвы, возбудители сапа. Также без очистки производственные сливы являются источником агрессивной химии.

Среди бытовых канализационных жидкостей наиболее опасными считаются черные сточные воды. На их долю приходится примерно 25 процентов от общего объема хозбытовых канализационных стоков, они включают в себя много органики, биозагрязнителей. Эти канализационные жидкости содержат больше половины от общего количества фосфора, около 80 процентов азотистых соединений (в том числе и мочевины) и почти все фекальные бактерии. Именно эти составляющие сливов, помимо агрессивной химии, являются главной угрозой водных ресурсов.

Вещества биологического и химического характера не должны попадать в грунт либо водоем. Если ваш трубопровод подсоединен к общегородской канализации, очищение бытовых стоков – проблема коммунальных служб. Если подключение не сделано, ответственность за безопасность фекальных сливов или вывоз жидких отходов на городские очистительные сооружения, несете вы. Именно для этих целей и обустраиваются септики и станции биоочищения.

Септические устройства не всегда способны полностью обеззаразить хозфекальные стоки. Для антибактериального воздействия на жидкости применяют облучение ультрафиолетовыми лучами либо озонирование. Проведение такой дезинфекции требуется, если воду предполагается применять повторно для технужд. Для индустриальных стоков может потребоваться применение физико-химических и химических способов обработки.

Сточные воды и их классификация.

Сточные воды — любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком , свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека .

Состав сточных вод

В составе сточных вод выделяют две основных группы загрязнителей — консервативные , т.е. такие, которые с трудом вступают в химические реакции и практически не поддаются биологическому разложению (примеры таких загрязнителей соли тяжёлых металлов, фенолы, пестициды) и неконсервативные , т.е. такие, которые могут в т.ч. подвергаться процессам самоочищения водоёмов.

В состав сточных вод входят как неорганические (частицы грунта, руды и пустой породы, шлака, неорганические соли, кислоты, щёлочи); так и органические (нефтепродукты, органические кислоты), в т.ч. биологические объекты (грибки, бактерии, дрожжи, в т.ч. болезнетворные).

Классификация сточных вод

Сточные воды могут быть классифицированы по следующим признакам:

· по источнику происхождения:

o производственные (промышленные) сточные воды (образующиеся в технологических процессах при производстве или добыче полезных ископаемых), отводятся через систему промышленной или общесплавной канализации

o бытовые (хозяйственно-фекальные) сточные воды (образующиеся в жилых помещениях, а также в бытовых помещениях на производстве, например, душевые кабины, туалеты), отводятся через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации

o поверхностные сточные воды (делятся на дождевые и талые, то есть образующиеся при таянии снега, льда, града), отводятся как правило через систему ливневой канализации. Так же могут называться «ливневые стоки»

Производственные сточные воды, в отличие от атмосферных и бытовых, не имеют постоянного состава и могут быть разделены:

· по составу загрязнителей на :

o загрязнённые по преимуществу минеральными примесями

o загрязнённые по преимуществу органическими примесями

o загрязнённые как минеральными, так и органическими примесями

· по концентрации загрязняющих веществ :

o с содержанием примесей 1—500 мг/л

o с содержанием примесей 500—5000 мг/л

o с содержанием примесей 5000—30000 мг/л

o с содержанием примесей более 30000 мг/л

· по свойствам загрязнителей

· по кислотности :

o неагрессивные (pH 6,5—8)

o слабоагрессивные (слабощелочные — pH 8—9 и слабокислые — pH 6—6,5)

o сильноагрессивные (сильнощелочные — pH>9 и сильнокислые — pH

o содержащие вещества, токсичные для человека и обитающих в водоёмах животных и растений

Методы водоочистки.

Очистка сточных вод — это разрушение или удаление из них загрязняющих веществ, обеззараживание и удаление патогенных организмов.

Существует большое многообразие методов очистки, которые можно разделить на следующие основные группы по основным используемым принципам:

· механические. Они основаны на процедурах процеживания, фильтрования, отстаивания, инерционного разделения. Позволяют отделить нерастворимые примеси. По стоимости механические методы очистки относятся к одним из самых дешёвых методов.

· химические. Применяются для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация, обесцвечивание и обеззараживание. В процессе химической очистки может накапливаться достаточно большое количество осадка.

· физико-химические. При этом используются процессы коагуляции, окисления, сорбции, экстракции, электролиза, ультрафильтрации, ионообменной очистки, обратного осмоса. Это высокопроизводительный способ очистки, отличающийся высокой стоимостью. Позволяет очистить сточные воды от мелко- и грубодисперсных частиц, а также растворённых соединений.

· биологические. В основе этих методов лежит использование микроорганизмов, поглощающих загрязнители сточных вод. Применяются биофильтры с тонкой бактериальной плёнкой, биологические пруды с населяющими их микроорганизмами, аэротенки с активным илом из бактерий и микроорганизмов.

Часто применяются комбинированные методы, использующие на нескольких этапах различные методы очистки. Применение того или иного метода зависит от концентрации и вредности примесей.

В зависимости от того, извлекаются ли компоненты загрязняющих веществ из сточных вод, все методы очистки можно разделить на регенеративные и деструктивные.

Механический метод очистки сточных вод. Механический очистки воды рассматривается как начальный этап очистки сточных вод предприятия, в ходе которого из сточных вод удаляются крупнодисперсные примеси с помощью фильтров грубой механической очистки.

Читайте также:
Вентиляция канализации в частном доме: виды, устройство, проектирование и правила монтажа

Диапазон очистки, в котором механические методы очистки сточных вод помогают очищать воду, достаточно широк. При очистке бытовых сточных вод до шестидесяти процентов примесей может быть удалено из воды, а в случае очистки промышленных сточных вод – до девяноста процентов примесей может быть удалено из воды при помощи механических методов очистки сточных вод. Подобные технологии могут использоваться при очистке воды на автомойке или НПЗ.

Кроме того, важно понимать, что механические методы очистки сточных вод, являясь на деле самыми дешевыми среди остальных методов очистки, призваны подготовить сточные воды для участия в процессах химической и биологической очистки. Крупнодисперсные взвеси, содержащиеся в сточных водах, могут повредить дорогое оборудование, работающее на основе методов биологической и физико-химической очистки.

Для удаления из воды таких механических примесей, как песок, гидроокись железа (ржавчина), используются фильтры осветления воды или, говоря простым языком, механические фильтры. Механические фильтры представляют собой корпус из стекловолокна, наполненный фильтрующей загрузкой и блок управления, позволяющий проводить стадии взрыхления и отмывки загрузки в автоматическом режиме.

Существует три основных методы механической очистки сточных вод:

– технология очистки воды при помощи отстаивания

– метод очистки сточных вод при помощи процеживания

– метод очистки сточных вод при помощи фильтрования

Наиболее крупнодисперсные взвеси, присутствующие в сточных водах, задерживают при помощи специальных проволочных решеток, сита и др. При этом методы механической очистки воды подразумевают использование таких устройств, как песколовки и нефте/маслоуловители.

Песколовками называют сооружения, в которых при отстаивании сточных вод выпадают тяжелые частицы. Маслоуловителями и нефтеловушками называют сооружения, в которых при отстаивании загрязненных промышленных вод всплывают более легкие частицы.

Наконец, механические методы очистки сточных вод подразумевают также и фильтрование с использованием пористых и тканевых фильтров, таких как Waterboss, Waterboss 700, Waterboss 900, изготовленных из специальных материалов. Пористые фильтры, представляющие собой засыпную загрузку с пористой структурой, способны задерживать частицы диаметром 10 мкм.

Скорость фильтрования зависит от нескольких факторов: природы фильтрующего материала, характера загрязнителя, температуры воды. По мере насыщения верхних слоев загрузки процесс фильтрции переходит на нижерасположенные зоны: так происходит насыщение всего слоя загрузки.

Перечислим основные методы механической очистки сточных вод, использующиеся в наши дни:

– метод очистки сточных вод при помощи статических отстойников

На НПЗ и подобных предприятиях нередко используют так называемей статические отстойники для промышленной очистки воды. В статических отстойниках из смеси воды и нефти удаляют примерно 90 процентов так называемой легкоотделимой нефти, более глубокое очищение в рамках данного метода очистки сточных вод не происходит, так как требует значительного времени.

– метод очистки сточных вод при помощи динамических отстойников

В рамках методов механической очистки сточных вод также активно используются динамические отстойники, в которых жидкость очищается в движении. В зависимости от того. вертикально или горизонтально движется жидкость отстойники подразделяются на горизонтальные и вертикальные.

– метод очистки сточных вод при помощи тонкослойных отстойников

В ходе очистки сточных вод на станциях очистки воды используются две технологии отделения различных загрязняющих частиц от воды: более легкие частицы всплывают, более тяжелые осаждаются. Чем больше высота стенок отстойника, тем дольше, соответственно, частицы всплывают или осаждаются. Уменьшение высоты стенок отстойника приводит к увеличению площади конструкции и ее удорожанию.

Чтобы решить эту проблему, были созданы трубчатые и пластинчатые тонкослойные отстойники.

В трубчатых отстойниках используют круто наклонные трубки и трубки с малым углом наклона, в которых осадок, благодаря естественному наклону трубок и их малому диаметру сползает в нижнюю часть трубки. Диаметр трубок, как правило, составляет 2-3 см, длина – около 1 м.

В пластинчатых отстойниках для очистки сточных вод используются схожие принципы. Пластинчатый отстойник для очистки сточных вод представляет собой пакет параллельно установленных пластин, вдоль которых движется жидкость. Пластинчатые отстойники бывают прямоточные и противоточные.

Сложность в применении как пластинчатых, так и трубчатых отстойников состоит в том, что в ходе эксплуатации такие отстойники легко могут быть забиты крупными кусками отложений, и выведены ими из строя.

Методы физико-химической очистки сточных вод.Физические схемы очистки воды основываются на взаимодействии обрабатываемой жидкости с неким реагентом ( коауглянтом или флокулянтом). Данный реагент, в ходе химической очистки воды, взаимодействует с растворимыми соединениями, находящимися в очищаемой жидкости, вызывая превращение загрязнителей в нерастворимые соединения, которые затем отфильтровываются из сточных вод при помощи методов механической очистки сточных вод.
При этом те загрязнители , которые остаются в растворимой форме, в ходе применения методов физико-химической очистки переходят в какую-либо безвредную форму: таким образом возможно осуществить очистку воды от железа или солей жесткости.

Однако методы физико-химической очистки далеко не всегда обеспечивают полную очистку сточных вод от всех загрязняющих веществ. Чаще всего третьим этапом очистки сточных вод являются методы биологической очистки сточных вод.

Биологические методы очистки сточных вод.Системы биологические очистки воды основываются на способности некоторых простейших и микроорганизмов к разложению сложных и опасных для человека органических соединений на простые и безопасные вещества: воду, азот, кислород, углекислый газ.

По типу сооружения для очистки сточных вод биологическим методом поразделяются на два типа: естественные и искусственные. Естественные сооружения для очистки сточных вод –это различные пруды, поля орошения и фильтрации. Однако в наши дни естественные сооружения для биологической очистки сточных вод используются реже, так как они доказали свою невысокую эффективность по сравнению с искусственными сооружениями для очистки воды.

Читайте также:
Откачка канализации в частном доме: периодичность, способы, оборудование и цена

Искусственные сооружения для биологической очистки сточных вод представляют собой аэротенки: резервуары специальной формы, в которых происходит взаимодействие растворенных в воде опасных веществ с микроорганизмами и частичное обезжелезивание.
В ходе методов биологической очистки сточных вод в очищаемую воду подается активный ил, содержащий микроорганизмы, которые взаимодействуют с вредными веществами, содержащимися в воде.

Методы биологической очистки сточных вод позволяют осуществить превращение органических загрязнений в безвредные продукты окисления – H2O, CO2, NO3-, SO42- и др. Процесс биохимического разрушения органических загрязнений в очистных сооружениях происходит под воздействием комплекса бактерий и простейших микроорганизмов, развивающихся в данном сооружении, а так же способствующих умягчению воды.

Методы биологической очистки воды подразумевают глубокое знание физиологических процессов и биохимических особенностей простейших, составляющих часть активного ила.

Дело в том, что методы биологической очистки подразумевают строгий контроль за температурой подающихся сточных вод, их кислотностью и щелочностью, концентрацией различных вредных веществ. Нередко в ходе практического применения методов биологической очистки сточных вод микроорганизмы гибли в результате превышения предельно допустимых концентраций вредных веществ в очищаемой воде. Поэтому в наши дни в ходе биологических методов очистки сточных вод используется разбавление очищаемой воды чистой водой для достижения оптимальных концентраций вредных веществ.

Основные схемы, формулы и т.д., иллюстрирующие содержание: схемы приводятся в тексте

Вопросы для самоконтроля:

1. В чем особенности строения и функционирования гидросферы?

2. Перечислите свойства воды. Каково ее значение для окружающей среды и живых организмов?

3. Что понимают под безвозвратным водопотреблением?

4. Перечислите показатели качества вод, критерии ее оценки.

5. В чем заключается роль океана как климатообразующего фактора?

6. Назовите мероприятия способствующие предотвращению загрязнения вод.

7. Перечислите методы очистки сточных вод

Литература:

1. Тонкопий М.С., Ишанкулова Н.П. Экология и устойчивое развитие, Алматы, «Экономика», 2011 г.

2. Акимова Т.А., Хаскин В.В., Экология. Человек-экономика-биота-среда., М., «ЮНИТИ», 2007

3. Бигалиев А.Б., Халилов М.Ф., Шарипова М.А. Основы общей экологии Алматы, «Қазақ университеті», 2006

4. Колумбаева С.Ж., Бильдебаева Р.М. Общая экология. Алматы, «Қазақ университеті», 2006

ЛЕКЦИЯ 6.Рекуперация, вторичная переработка, хранение и использование твердых отходов. Оценка технологий.

Цель:

Изучить способы переработки, хранения и использования твердых бытовых и промышленных отходов

Задачи:

– освоить строение литосферы, проблемы накопления твердых отходов;

– уметь отличать, сортировать и выбирать эффективные способы переработки твердых отходов

Содержание:

– Проблема образования твердых отходов;

– Методы и технологические схемы обращения с отходами

– Санитарное захоронение отходов

– Экономическая и экологическая оценка вторичного использования отходов

Сточные воды: определение, классификация, состав и показатели качества

Вносится членами Совета Федерации

Общий технический регламент “О водоотведении”

Настоящий Федеральный закон (технический регламент) принят в соответствии с Федеральным законом “О техническом регулировании” и имеет целью охрану и обеспечение безопасности здоровья человека и окружающей среды при отведении сточных вод в водные объекты, а также при обращении с осадками сточных вод.

Требования настоящего Федерального закона установлены с учетом поэтапного снижения сброса загрязняющих веществ в водные объекты и перехода к нормированию сброса загрязняющих веществ на основе наилучших доступных технологий и достижения целевых показателей качества воды в водных объектах.

При применении норм настоящего Федерального закона не допускается повышение уровней сбросов загрязняющих веществ в водные объекты, других негативных воздействий на водные объекты и на иные компоненты природной среды по сравнению с уровнями, фактически достигнутыми на момент вступления в силу настоящего Федерального закона.

Глава 1. Общие положения

Статья 1. Сфера применения настоящего Федерального закона.

1. Настоящий Федеральный закон является общим техническим регламентом и устанавливает минимальные обязательные для применения и исполнения требования к следующим объектам технического регулирования:

составу и свойствам всех видов сточных вод, отводимых в водные объекты;

составу и свойствам производственных сточных вод, отводимых в системы канализации поселений;

осадкам, образовавшимся в результате очистки сточных вод;

системам канализации и сооружениям по очистке сточных вод.

2. Дополнительные требования к составу и свойствам сточных вод, отводимых в водные объекты и в системы канализации поселений, могут быть установлены иными техническими регламентами в случаях и в порядке, предусмотренном Федеральным законом “О техническом регулировании” и в соответствии с настоящим Федеральным законом.

3. Отношения между пользователями систем канализации (водоотведения) и юридическими лицами, эксплуатирующими системы канализации (водоотведения) поселений, регулируются гражданским законодательством.

4. Отношения по поводу использования и охраны водных объектов, земель и иных компонентов природной среды, возникающие в связи с размещением, строительством и эксплуатацией систем водоотведения, в части, не урегулированной настоящим Федеральным законом, регулируются водным, земельным и иным законодательством Российской Федерации.

5. Отношения по поводу обращения с осадками сточных вод в части, не урегулированной настоящим Федеральным законом, регулируются законодательством в области обращения с отходами производства и потребления.

Статья 2. Основные понятия, термины и определения, используемые в настоящем Федеральном законе.

Для целей настоящего Федерального закона используются следующие основные понятия, термины и определения:

авария – несанкционированное прекращение действия системы канализации (водоотведения), сооружений по очистке сточных вод, либо разрушение их компонентов, которые могут повлечь порчу или уничтожение имущества либо создать угрозу для здоровья и благосостояния людей и (или) функционирования водных экосистем.

Читайте также:
Канализационная насосная станция для частного дома: устройство, расчеты, монтаж и цена

агрессивные воды – сточные или иные воды, содержащие вещества, которые могут вызвать коррозию или разрушение сооружений систем канализации, включая сооружения по очистке сточных вод;

биологическое тестирование сточных вод – метод оценки и контроля качества сточных вод по ответным реакциям водных организмов, являющихся тест – объектами;

биохимическое потребление кислорода (БПК) – показатель, отражающий количество кислорода, потребляемого в определенный интервал времени и в определенных условиях для жизнедеятельности микроорганизмов, производящих биохимическое разложение содержащихся в воде органических веществ;

водоотведение – процесс удаления образовавшихся в производственном цикле или в быту и непригодных для дальнейшего использования сточных вод за пределы территории объекта хозяйственной и иной деятельности;

дренажные воды – вода, собираемая дренажными сооружениями и сбрасываемая в водные объекты;

индекс токсичности – кратность разбавления сточной воды безвредной водой при биотестировании, при которой токсичность не проявляется;

контрольный канализационный колодец – колодец, предназначенный для отбора проб сточных вод, или последний колодец на канализационной сети объекта хозяйственной и иной деятельности перед подсоединением ее к системе канализации поселения;

коэффициент неравномерности сброса сточных вод – отношение максимального или минимального объема сброса сточных вод, к среднему объему сброса сточных вод за определенный интервал времени;

ливневые сточные воды – дождевые, талые, поливомоечные воды, поступающие в системы водоотведения с территорий поселений, объектов хозяйственной и иной деятельности;

наилучшие доступные технологии- наиболее эффективные технологии, технические решения и методы, основанные на достижениях науки и техники, которые обеспечивают снижение содержания загрязняющих веществ в сточных водах до минимально возможного уровня и применяемые с учетом экономических и социальных факторов.

опасные загрязняющие вещества – вещества или группы веществ, являющиеся по соответствующим классификациям токсичными, канцерогенными, мутагенными, тератогенными, аккумулирующимися в живых организмах или обладающие иными свойствами, которые через водную среду могут отрицательно влиять на любую жизненную функцию живых организмов;

осадки сточных вод – смесь твердых веществ, выделенных в процессе очистки сточных вод и выведенных из технологического процесса;

очистка сточных вод – удаление загрязняющих веществ из сточных вод с использованием физических, химических, биологических и иных методов;

предварительная очистка сточных вод – очистка сточных вод объектов хозяйственной и иной деятельности перед их отведением в системы канализации поселений;

производственные сточные воды – все виды сточных вод, образовавшихся в технологических процессах объектов хозяйственной и иной деятельности, кроме хозяйственно-бытовых и ливневых сточных вод;

свойства сточных вод – характеристика сточных вод по показателям, иным чем загрязняющие вещества;

система канализации (водоотведения) – система инженерных сооружений (трубопроводов, коллекторов, каналов, насосных станций и т.п.), посредством которой осуществляется сбор и транспортировка сточных вод на сооружения по очистке сточных вод или в водные объекты;

сооружения предварительной очистки – сооружения и устройства, предназначенные для очистки сточных вод объектов хозяйственной и иной деятельности перед их сбросом в систему канализации поселений;

состав сточных вод – характеристика сточных вод, включающая перечень загрязняющих веществ и их содержание;

сточные воды – воды, направляемые в системы канализации или в водные объекты с применением специальных сооружений и устройств после их использования в производственных, коммунально-бытовых и иных целях, включая ливневые и дренажные воды;

сточные воды поселений – хозяйственно-бытовые сточные воды или смесь хозяйственно-бытовых сточных вод с производственными сточными водами объектов хозяйственной и иной деятельности;

токсичность – проявление вредного (ядовитого) действия химических веществ и их смесей на живые организмы, выявляемое с применением методов биотестирования;

химическое потребление кислорода (ХПК) – количество кислорода, потребляемое при химическом окислении содержащихся в сточных водах органических и неорганических веществ под действием различных окислителей;

фактически достигнутые показатели состава и свойств сточных вод – показатели состава и свойств сточных вод, достигнутые водопользователями и официально установленные (согласованные) им в соответствии с действующим законодательством;

хозяйственно-бытовые сточные воды – сточные воды из жилых и общественных зданий, объектов коммунально-бытового назначения, характеризующиеся сходным составом и свойствами;

уязвимая зона – поверхностный водный объект или его часть, в пределах которых сброс сточных вод вызывает эвтрофикацию, а также водные объекты или их части, признанные особо охраняемыми, являющиеся безальтернативными источниками питьевого водоснабжения, содержащие лечебные природные ресурсы, либо водные объекты, обладающие низкой самоочищающей способностью, вызванной природными особенностями (низкие температуры, малая водность, перемерзание и др.);

целевые показатели качества воды в водных объектах- показатели качества воды в водных объектах, обеспечивающие соблюдение природоохранных требований и сохранение водных биологических ресурсов.

Целевые показатели качества воды в водных объектах разрабатываются для бассейна водного объекта или его части с учетом природных особенностей водного объекта и прилегающей территории, а также с учетом основных видов водопользования, осуществляемых в пределах водного объекта или его части.

Целевые показатели качества воды в водных объектах утверждаются Правительством Российской Федерации.

эвтрофикация – обогащение воды веществами, в том числе соединениями азота и (или) фосфора, создающими питательную среду для ускоренного роста водорослей, иных водных растений и вызывающими нарушение равновесия в биоценозах водных организмов и ухудшение качества воды в водном объекте;

эквивалент жителя (ЭЖ) – показатель, характеризующий содержание легкоокисляемых органических веществ в поступающих на очистные сооружения сточных водах и определяемый с учетом биохимического потребления кислорода в течение 5 суток (БПК5) в количестве 60 грамм в сутки в расчете на одного жителя;

Читайте также:
Выгребная яма своими руками: выбор места, расчеты, этапы монтажа и распространенные ошибки
Статья 3. Специальные технические регламенты.

1. Дополнительные требования к сточным водам, учитывающие технологические и другие особенности производства (транспортировки, хранения, утилизации) отдельных видов продукции и связанные с ними особенности состава и свойств сточных вод, устанавливаются специальными техническими регламентами.

2. Перечень основных производственных и иных процессов, дополнительные требования к сточным водам, образующимся при осуществлении которых устанавливаются специальными техническими регламентами, предусмотрен Приложением 6 к настоящему Федеральному закону.

3. Разработка и введение в действие специальных технических регламентов осуществляется в порядке, предусмотренном Федеральным законом “О техническом регулировании”.

Статья 4. Виды сточных вод

Сточне воды, в зависимости от источника их образования, подразделяются на :

сточные воды поселений;

производственные сточные воды;

ливневые сточные воды;

Статья 5. Основные требования, предъявляемые к водоотведению

1. Запрещается сброс в водные объекты и системы канализации всех видов сточных вод, не соответствующих по составу и свойствам требованиям настоящего Федерального закона.

2. Отведение (сброс) сточных вод в водные объекты допускается в случаях невозможности их повторного использования.

При отведении сточных вод должны предприниматься эффективные меры по предотвращению негативного воздействия сточных вод на водные объекты и иные компоненты окружающей среды.

3. Требования к сточным водам, отводимым в водные объекты, устанавливаются с учетом:

поэтапного сокращения вплоть до полного прекращения загрязнения водных объектов опасными загрязняющими веществами, указанными в Перечне I Приложения 1 к настоящему Федеральному закону;

поэтапного сокращения поступления в водные объекты со сточными водами иных загрязняющих веществ, указанных в Перечне II Приложения 1 к настоящему Федеральному закону;

соответствия сточных вод допустимым уровням содержания микробиологических организмов и дезинфицирующих агентов, указанным в Перечне III Приложения 1 к настоящему Федеральному закону;

поэтапного сокращения поступления в водные объекты со сточными водами органических загрязняющих веществ, взвешенных веществ и эвтрофицирующих веществ до уровней, указанных в Таблицах 3.1, 3.2 и 3.3 Приложения 3 к настоящему Федеральному закону;

поэтапного снижения индекса токсичности сточных вод;

достижения целевых показателей качества воды в водных объектах.

4. Требования к уровням содержания загрязняющих веществ в сточных водах, образующихся при осуществлении производственных процессов, указанных в Приложении 6 к настоящему Федеральному закону и отводимых в водные объекты, для которых настоящим Федеральным законом не установлены численные значения, устанавливаются специальными техническими регламентами.

5. Коэффициент неравномерности отведения сточных вод в водный объект не должен превышать 1,5.

6. Отведение сточных вод, соответствующих по свойствам и составу требованиям настоящего Федерального закона, в прибрежные зоны морей и в водные объекты с замедленным водообменном осуществляется с применением специальных технических устройств, обеспечивающих принудительное смешение этих сточных вод с водой водного объекта в месте сброса.

7. Сброс сточных вод при опорожнении рыбоводных прудов, накопителей и других технологических емкостей осуществляется в режиме, учитывающем водность водного объекта в период сброса для максимально возможного смешения сточных вод с природными водами, а также с соблюдением требований по качеству вод, установленных настоящим Федеральным законом или специальными техническими регламентами.

8. Индекс токсичности сточных вод устанавливается методами биологического тестирования с использованием не менее трех тест-объектов и выбором наиболее чувствительного к конкретным сточным водам в соответствии с утвержденными в установленном порядке методиками.

9. Предельные величины показателей состава и свойств сточных вод, устанавливаемые техническими регламентами, не могут быть меньшими, чем аналогичные величины, свойственные воде, забранной из водного объекта – водоприемника и иных источников водоснабжения, характеризующихся тем же или лучшим качеством, чем водный объект-водоприемник.

10. Запрещается разбавление сточных вод перед их сбросом в водный объект водой из этого водного объекта либо иной незагрязненной водой с целью достижения требований настоящего Федерального закона.

Классификация и характеристика сточных вод

Сточными называются те воды, которые в результате использования приобрели различные примеси, и воды атмосферных осадков, стекающие с территории населенных мест.

Сточные воды подразделяются на три главные категории:

  • бытовые;
  • производственные (технологические);
  • атмосферные, иначе – дождевые (ливневые).

В зависимости от категории эти воды имеют различные происхождение, вид и качественную характеристику загрязнений. Соответственно, есть и специфика в реализации их очистки.

Бытовые сточные воды. Их образуют стоки из зданий, сооружений и объектов жилого и общественного назначения: квартир, бань, прачечных, предприятий медицинского обслуживания и общественного питания, культурно-массовых учреждений и т. п. К источникам относятся и бытовые помещения промышленных предприятий. Основными загрязнителями являются физиологические продукты жизнедеятельности человека (фекалии и др.) и хозяйственные отходы.

Производственные сточные воды. Они состоят из вод, пропущенных через технологический процесс. Эти водные смеси уже не отвечают по качеству соответствующим требованиям, не могут быть вновь использованы и подлежат удалению. Производственные стоки различают по условиям образования и составу. В соответствии с этим они делятся уже на такие категории:

  • Собственно производственные сточные воды. Образуются непосредственно при производстве продукции. Они сильно различаются по составу, определяемому спецификой промышленной отрасли и технологического процесса.
  • Технологические сточные воды. К ним относятся воды, используемые в качестве охладителей (называемые условно чистыми) в агрегатах, а также и в системах кондиционирования воздуха, и стоки после обмыва технических средств. Таковыми являются и воды на водоочистных и водоподготавливающих станциях.

Атмосферные (ливневые) сточные воды. Происхождение – атмосферные осадки. Подразделяются на дождевые и талые. Первые образуются при выпадении дождей, вторые – в результате таяния замёрзшей воды: снега и льда. Главные загрязнители – уличный мусор, разные отбросы и отходы, вещества, содержавшиеся в воздухе – пыль, аэрозоли, пары и газы.

Читайте также:
Канализационная крестовина: назначение, материал изготовления, виды и размеры

Дождевые стоки отличаются эпизодичностью и резкой неравномерностью потоков. По качественным характеристикам загрязняющих примесей к ним близки воды после поливки и мытья улиц, стоки из фонтанов и дренажных систем. Поэтому и технология их обработки одинакова.

Важно правильно определить категорию сточных вод для верного выбора для них откачивающей и перекачивающей техники, которая тоже имеет свою классификацию. Например: дренажные насосы предназначены для перемещения дождевых или ливневых стоков, фекальные максимально приспособлены для фекальных сточных вод и т. д.

Загрязнения сточных вод различаются по:

  • химическому составу;
  • физическому состоянию.

Основное деление по химическому составу – органические загрязнители и минеральные. Органические вещества характеризуются быстрым загниванием. Продукты гниения составляют питательную среду для массового размножения микроорганизмов. Среди них могут оказаться также виды, обладающие высокой инфекционной опасностью. Минеральные загрязнения в санитарном отношении вредны гораздо меньше.

Основой разделения загрязнителей по физическому состоянию является степень дисперсности. По этому показателю они бывают растворёнными, коллоидными и нерастворёнными.

Количество сточных вод, поступающих за единицу времени, называется расходом. Его единицы измерения: кубические метры за год (м³/год), сутки (м³/сутки), час (м³/ч), секунду (м³/с) и литры в секунду (л/с).

Каковы типичные величины расходов, которые используются при расчётах?

Максимальный расход бытовых сточных вод с одного гектара жилой застройки находится в пределах 0,5 – 2 л/с. Конкретное значение зависит от двух показателей: степени санитарного благоустройства объектов жилья и плотности заселения. Общий же расход за год колеблется от 10 000 до 25 000 кубометров.

По средней полосе европейской части России объём годовых стоков дождевых вод меньше, чем бытовых, в 7 – 15 раз. Однако по максимальным расходам в секунду ливневые стоки превосходят бытовые уже раз в 50 – 150.

Классификация сточных вод

Вода, которая была использована для различных нужд и изменила при этом свой химический состав или физические свойства, называется сточной водой или сточной жидкостью.

Сточные воды делятся на три группы:

1. бытовые, поступающие от санитарных приборов, установленных в жилых, общественных и промышленных зданиях. Эти воды, загрязненные в основном физиологическими выделениями и хозяйственными отбросами, могут содержать болезнетворные бактерии. К этой категории относятся также банно-прачечные и душевые воды.

2. производственные, образующиеся при использовании воды в различных технологических процессах производства (охлаждение печей и машин, окраска тканей и их промывка и пр.).

3. атмосферные (или дождевые), образующиеся в результате выпадения атмосферных осадков (дождей, таяния снега и льда).

По физиологическому состоянию загрязнения сточных вод делятся на:

а) нерастворимые примеси, находящиеся в воде в виде крупных взвешенных частиц (диаметром более 0,1 мм) и в виде суспензии, эмульсии и пены (от 0,1мм до 0,1мкм);

б) коллоидные частицы диаметром от 0,1 до 0,001 мкм;

в) растворимые частицы, находящиеся в воде в виде молекулярно-дисперсных частиц; они уже не образуют отдельной фазы, и система становится однофазной — истинным раствором.

По своей природе загрязнения делятся на:

а) минеральные (песок, глинистые частицы, частицы руды, шлака, растворы минеральных солей, кислот и щелочей, минеральные масла, железо, калий, магний и др. неорганические вещества);

1) растительного происхождения (остатки растений, плодоовощей, злаков, бумага, масла растительные). Основным химическим элементом этого рода загрязнений является углерод;

2) животного происхождения (физиологические выделения людей и животных, остатки мускульных и жировых тканей животных, клеевые вещества и пр.). Эти загрязнения характеризуются довольно значительным содержанием азота, фосфора, серы и водорода;

3) бактериальные и биологические загрязнения. Это различные микроорганизмы, дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и бактерии, в том числе болезнетворные — возбудители брюшного тифа, паратифа, дизентерии и др. Этот вид загрязнений свойствен в основном бытовым водам и некоторым видам производственных сточных вод (сточные воды боен, кожевенных заводов, шерстомоек, биофабрик и др.)

Наиболее характерными и опасными загрязнениями являются экстрагируемые вещества (преимущественно нефтепродукты), фенолы, СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества), тяжелые металлы, органические вещества.

Основные показатели химического состава сточных вод

Для определения метода очистки сточных вод и состава сооружений необходимы результаты химического и бактериологического анализов.

Химический анализ сточных вод включает следующие определения:

Температура сточных вод является важным фактором, влияющим на ход как механической и химической, так и биологической очистки, для которых температура воды должна иметь определенные пределы.

Цвет и запах сточных вод характеризует загрязненность сточных вод определенными химическими примесями и имеют важное значение при выпуске сточных вод в водоемы.

Прозрачность характеризует загрязненность сточных вод всевозможными химическими, органическими и минеральными примесями. Определяют ее по шрифту Снеллена по слою жидкости, налитой в градуированный цилиндр.

Осадок по объему в мг/л определяют после двухчасового отстаивания сточной жидкости в специальных цилиндрах, обычно емкостью 1000 и 500 мл, имеющих внизу градуированную (в мл) узкую часть.

Осадок по весу в мг/л определяют после сушки осевших веществ.

Взвешенные вещества по весу в мг/л определяют фильтрованием пробы через беззольный фильтр с последующей сушкой задержанных веществ при температуре 105 о С до постоянного веса.

Потери при прокаливании в мг/л определяют прокаливанием просушенных взвешенных веществ при температуре 600 о С.

Плотный, или сухой остаток в мг/л определяют выпариванием 1 л воды при температуре 105 о С и последующим взвешиванием осадка.

Окисляемость выражает количество кислорода в мг/л, затрачиваемое на окисление легко окисляющихся загрязнений сточных вод.

Биохимическая потребность в кислороде (БПК) — количество кислорода в мг/л, необходимое для окисления органических веществ сточных вод аэробными бактериями без расхода кислорода на нитрификацию.

Читайте также:
Эффективные способы опустошения выгребной ямы

Химическая потребность в кислороде (ХПК) — количество кислорода в мг/л, необходимое для полного окисления загрязнений, находящихся в сточных водах. Этот показатель применяется для более полной оценки содержания органических веществ в сточной воде, особенно если она представляет собой смесь бытовых и производственных вод.

Стойкость, или относительная стабильность, в процентах характеризует незагнивемость сточных вод и показывает отношение содержащегося в них кислорода растворенного или в виде нитритов и нитратов к количеству кислорода, необходимого для полного окисления жидкости.

Активная реакция рН определяет концентрацию водородных ионов в сточной воде. Для химически чистой воды при температуре 22 о С рН=7. При рН=7 реакция среды нейтральная, при рН>7 — щелочная и при рН Опубликовано 31.03.2011 Автор admin Рубрики Ответы по ПОС

Классификация бытовых сточных вод и способы их очистки

Одним из источников загрязнения природных водоемов являются сточные воды. Так называют любые воды, в том числе и выпадающие в виде атмосферных осадков, которые посредством канализационных отводов выводятся с территории населенных пунктов и промышленных предприятий. Большинство крупных населенных пунктов оснащены централизованными системами сбора стоков, их отведения и очистки. Разберемся, какими бывают сточные воды и их классификация по определенным признакам.

Любые стоки содержат загрязнения, поэтому они нуждаются в очистке. Каков состав и свойства сточных вод? Характер загрязнений, содержащихся в сточных водах, может быть разным.

Так, хозяйственно-бытовые стоки, отводимые от жилых домов, содержат, в основном, органические включения, промышленные же стоки могут иметь различные химические и радиационные загрязнения. Значит и методы очистки для таких вод нужно применять разные.

  1. Типы загрязнений в стоках
  2. Классификация стоков по их происхождению
  3. Состав загрязнений
  4. Оценка степени загрязнения
  5. Учет количества сточных вод
  6. Способы очистки
  7. Механические методы
  8. Химические методы
  9. Физико-химические методы
  10. Методы биоочистки
  11. Отведение очищенной воды

Типы загрязнений в стоках

Классификация сточных вод проводится по типам загрязнений, они бывают:

  • Механические. Это нерастворенные в воде примеси и мусор, такие загрязнения содержат поверхностные сточные воды.

Совет! Ливневые или поверхностные сточные воды, отводимые с территории промышленных предприятий, могут содержать не только механические, но и химические примеси.

  • Химические. К этому типу загрязнений относят стоки с присутствием растворенных или находящихся в виде взвесей органических или неорганических химических веществ. Химические примеси могут быть токсическими или нет.
  • Биологические. Данный тип загрязнений подразумевает наличие в воде различных бактерий, грибков и других патогенных микроорганизмов.
  • Радиоактивные. Это загрязнение стоков радиоактивными веществами.

Классификация стоков по их происхождению

Характеристика сточных вод по способу происхождения позволяет разделить их на три группы. Основные виды сточных вод:

  • Атмосферные или дождевые. Состав сточных вод определяется тем, куда падает дождевая вода. Вода, стекая с крыш, асфальтовых и бетонных покрытий улиц и площадей, увлекает за собой разнообразный мусор, поэтому и такие стоки нуждаются в очистке.
  • Производственные стоки образуются на различных предприятиях, на которых вода используется в производственном цикле.
  • Бытовые стоки из жилых домов. Это вода, отводимая от предметов сантехники – ванн, унитазов, раковин и пр.

Совет! Если состав атмосферных и бытовых сточных вод более или менее стабилен и хорошо известен, то производственные воды могут содержать самые разные загрязнения в зависимости от ассортимента веществ и технологий, используемых в производственном цикле.

Состав загрязнений

  • Наиболее чистыми, то есть содержащими меньше всего загрязнений, считаются дождевые стоки. Как правило, в этом случае проводится фильтрация сточных вод, то есть отделении механических примесей.
  • Производственные стоки могут иметь разную степень загрязненности. К числу самых чистых относят воду, которая используется для охлаждения агрегатов и трубопроводов. В производственных стоках могут содержаться только неорганические или, напротив, органические примеси, или комбинация обоих типов. Поэтому требуется тщательная переработка сточных вод. Причем качество очищенных стоков должно быть высоким. В идеале в промышленности должно применяться повторное использование стоков.

Совет! Одним из наиболее опасных органических загрязнителей органического типа является фенол. Это вещество входит в состав стоков коксо- и нефтехимических производств.

  • Состав бытовых сточных вод достаточно стабилен. В них содержатся, в основном органические примеси, а также различные типы бактерий, в том числе и патогенные.

Оценка степени загрязнения

Поскольку сточные воды имеют сложный состав, произвести оценку содержания каждого из загрязняющих веществ чрезвычайно сложно. Поэтому при проведении анализов выбирают такие показатели, которые могут характеризовать суммарные свойства воды без выделения и идентификации отдельных веществ.

К примеру, при оценке органолептических показателей (цвет, запах) не проводится выделение каждого из веществ, которое придает окраску или запах воде. Для определения состава используется суммарный санитарно-химический анализ сточных вод, в который входят химические, физико-химические и санитарно-биологические тесты.

При проведении полного санитарно-химического анализа производится оценка следующих показателей:

  • Температура, запах, цвет, прозрачность.
  • Уровень кислотности (pH), сухой остаток, содержание взвешенных веществ.
  • Химическая потребность в кислороде, биохимическая потребности в кислороде (бпк), содержание азотных соединений, фосфатов, сульфидов, хлоридов.
  • Присутствие тяжелых металлов, радиоактивных и токсических веществ.
  • Содержание ПАВ, нефтепродуктов, растворенного кислорода.
  • Определение микробного числа, присутствия бактерий группы кишечных палочек, яиц гельминтов.

Совет! Помимо стандартных анализов на городских очистных сооружениях могут проводиться дополнительные исследования для определения содержания группы веществ, которые могут содержаться в стоках, отводимых от местных промышленных предприятий.

Учет количества сточных вод

Для начисления оплаты за использование канализацией необходим учет сточных вод, то есть измерение их количества. Это весьма актуально для больших производственных предприятий, где сброс сточных вод велик.

Читайте также:
Трубы для наружной канализации: назначение, технические характеристики, размеры и цена

Для количественной оценки используются специальные приборы учета – высокотехнологичные изделия, обеспечивающие высокую степень точности измерений.

Способы очистки

В природе все предусмотрено, поэтому вода в водоемах обладает способностью к самоочищению. Однако этот процесс происходит не быстро, поэтому с большим потоком стоков естественные методы очищения не справятся. По этой причине отведение сточных вод без предварительной очистки запрещено.

Безопасная утилизация сточных вод – это обработка с целью удались из воды максимальное количество загрязнений. Организация очистки сточных вод и их отвод – это важная задача, которую нужно решить при постройке здания. Способы, которыми обрабатывают сточные воды, можно разделить на несколько групп, это:

  • Механические;
  • Физико-химические;
  • Химические;
  • Биологические.

Каждый из названных способов может быть применен по отдельности, но лучшего результата удается добиться при использовании комбинации нескольких методов.

Механические методы

При использовании механической очистки применяют два способа:

  • Отстаивание;
  • Фильтрация.

В первом случае применяются отстойники для сточных вод. Здесь происходит разделение веществ на фракции в зависимости от их удельного веса. Для фильтрации используются различные фильтры, которые позволяют отделять крупные включения.

При использовании механического метода можно добиться удаления 65-70% примесей из бытовых сточных вод и примерно 95% примесей из ливневых стоков. Поэтому отстаивание или осветление – это только первый этап, затем хозяйственно-бытовые сточные воды нуждаются в доочистке.

Чаще всего, доочистка сточных вод осуществляется с использованием биологических методов. Дополнительно может быть применено обеззараживание сточных вод с использованием озонаторов или ультрафиолета.

Химические методы

При использовании химических методов в очищаемую среду добавляют специально подобранные химические реагенты. Эти вещества вступают в реакцию с веществами-загрязнителями с образованием нерастворимых веществ, которые осаждаются на дно отстойника. При использовании химического способа можно добиться удаления около 95% загрязнений, растворенных в воде, и около 25% нерастворенных веществ.

Физико-химические методы

При использовании этих методов сточные воды подвергаются специальной обработке, позволяющей удалить, как растворенные, так и нерастворенные загрязнения. Чаще всего применяются следующие методы:

  • Коагуляция. В этом случае, в сток вводятся специальные вещества, под действием которых мелкие взвешенные частицы слипаются, образуя крупные агрегаты, оседающие на дно.
  • Флокуляция. Этот процесс имеет тот же принцип, что и коагуляция, но реагенты при его использовании применяют другие.
  • Экстракция. Это метод извлечения из жидкости определенных веществ. Он достаточно дорог, поэтому применяется тогда, когда извлеченные вещества могут быть использованы повторно.
  • Ультрафильтрация. Используются ультрафильтры в промышленных системах канализации, если в системе предусмотрено использование вторичной воды. Ультрафильтрация позволяет отделить высокомолекулярные соединения от низкомолекулярных.

Как правило, физико-химические методы используются для переработки промышленных стоков, так как в них может содержаться большое количество разнообразных химических веществ.

Методы биоочистки

Для переработки бытовых сточных вод, содержащих много органики, применяют биологические методы. Они основаны на использовании присутствующих в природе бактерий, которые используются в естественных процессах самоочистки. В процессе своей жизнедеятельности бактерии перерабатывают органические включения, разлагая их на безопасные составляющие.

Самые простые методы биоочистки используются в выгребных ямах и септиках. Тут органические отходы, осевшие на дно, подвергаются анаэробному брожению, то есть, обрабатываются микроорганизмами, способными существовать без доступа кислорода.

В современных очистных станциях дополнительно используется аэробная очистка, для этого в рабочую зону подается кислород воздуха. Аэробные процессы проходят намного быстрее и позволяют удалять большее количество загрязнений. Станция биоочистки имеет такие элементы, как аэраторы и электронасосы, то есть, является энергозависимой и требует подключения электропитания.

Отведение очищенной воды

При создании системы канализации нужно продумать, как будет осуществляться отвод сточных вод. Самый простой вариант – самотечное отведение стоков. Однако такой сброс сточных вод возможен, только если грунт имеет хорошую впитывающую способность. В противном случае, организуется принудительная откачка сточных вод.

Для организации принудительного откачивания необходимо использовать дополнительное оборудование. Очищенная жидкость выводится в емкость, в которой установлен насос для откачки. Объем ёмкости зависит от объема водопотребления и производительности септика.

Для откачки сточных вод можно использовать дренажный бытовой насос. Использовать фекальный насос для откачки нецелесообразно, так как применение этого оборудования требуется при содержании в жидкости крупных включений, а если уже проведено очищение, то таких включений в воде нет.

Систему оборудуют поплавковым датчиком, который включит погружной насос для сточных вод после того, как уровень жидкости достигнет определённого уровня. Закончив выкачку, насос автоматически отключится.

Итак, сточные воды – это результат использования воды в быту или на производстве. Сброс сточных вод без предварительной обработки запрещен, поэтому канализационным стокам требуется очистка. Методы очистки выбираются в зависимости от степени и состава загрязнений.

Так, для очистки бытовых стоков пользуются механическими и биологическими видами очистки. Биоочистка сточных вод удаляет органические загрязнения, но не осуществляет обеззараживание сточных вод.

Для этого проводится облучение ультрафиолетом или озонирование сточных вод. Такая дезинфекция сточных вод нужна, если воду планируется вторично использовать для технических целей. Производственные стоки могут нуждаться в применении физико-химических и химических методов обработки.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: