Характеристика сточных вод: Классификация и характеристика сточных вод

Содержание

3. Характеристика сточных вод различного происхождения

Различают три основных
категории сточных вод в зависимости от
их происхождения : бытовые, производственные
и ливневые.

Бытовые сточные воды
поступают в водоотводящую сеть от жилых
домов и бытовых помещений различных
предприятий, больниц и т.д. В составе
бытовых сточных вод различают фекальные
сточные воды , загрязненные в основном
физиологическими выделениями людей,
ее хозяйственные – загрязненные
различными хозяйственными отбросами:
кухонными остатками, моющими средствами,
загрязняющими , смываемыми с предметов
обихода и от мытья помещениями.

Второе название бытовых
сточных вод – хозяйственно — фекальные
отражают наличие двух непременных
составляющих этих вод.

Бытовые сточные воды
всегда содержат большое количество
микроорганизмов , обитающих в кишечнике
и на теле человека, а также смываемые
с одежды, овощей, фруктов.

Среди этих микроорганизмов
могут быть и патогенные.

Особенностью бытовых
сточных вод является относительное
постоянство их состава, вызванное
однообразием физиологии человека и его
хозяйственной деятельности.

Основная часть
органических загрязнение бытовых
сточных вод представлена белками,
жирами, углеводами и полупродуктами их
разложения. Неорганическую часть
загрязнение составляют частицы песка,
глины, а также соли, присущие питьевой
воде и образующаяся в процессе
жизнедеятельности человека.

Из общей массы
загрязнений бытовых сточных вод на долю
органических веществ приходится 45-58%.
Приток бытовых сточных вод на очистные
сооружения значительно колеблется по
часам суток, при этом минимум притока
приходится на ночное время .

Воды, образующиеся в
результате использования воды в
технологических процессах, называются
производственными сточными водами.
Характер загрязнений и концентрация
их в производственных сточных водах
очень разнообразны и зависят как от
вида производства, так и от принятого
технологического режима. Производственные
сточные воды могут быть загрязнены
примесями преимущественно неорганической
или органической природы, или те и
другие. Они могут иметь в своем составе
специфические виды микроорганизмов,
часто содержит ценные вещества, токсичные
примеси. Эти загрязнения могут находиться
во всех агрегатных состояниях.

Выпуск производственных
сточных вод в водоотводящую сеть города
может быть равномерным или неравномерным,
непрерывном, или залповым, сезонным.

Ливневые сточные воды
образуются в результате выпадения
атмосферных осадков. К этой категории
относят также талые воды, образующиеся
в результате таянья снега и льда, и воды
от поливки улиц. Ливневые воды содержат
много песка, мусора, глинистых частиц,
а также нефтепродуктов, смываемых с
улиц.

Особенностью ливневого
стока является его эпизодичность и
резко выраженная неравномерность его
по расходу и концентрации загрязнения.

В зависимости от
сущности процессов, протекающих в
сооружениях, различают методы механической,
физико-химической и биологической
очистки сточных вод. В процессе очистки
сточных вод образуются большие массы
осадков, которые подвергаются
обезвреживанию , обеззараживанию,
обезвоживанию, сушке и подготавливаются
к дальнейшему использованию. Если по
условиям сбора сточных вод в водоеме
требуется высокая степень очистки ,то
после сооружений полной биологической
очистки сточных вод устанавливаются
сооружения глубокой очистки(доочистки).

Характеристика сточных вод

Сточные воды предприятий пищевой промышленности характеризуются высокой степенью загрязнения. Стоки пищевого перерабатывающего предприятия (мясо, рыба, птица, молоко, сыры, торты, кондитерские изделия, овощные консервы) обладают сходными характеристиками. Все они содержат большое количество белков и жиров, склонных к быстрому загниванию. Порой, человек, работающий на очистных сооружениях такого предприятия, перестает ощущать специфический запах, который буквально въедается в кожу, в одежду. Так, однажды, мы ехали от заказчика, на очистных сооружениях которого проводили обследование плохо работающих ЛОС. Дело было зимой, и мы были в «одежде из пуха и меха» (сказка Я. Маршака «Двенадцать месяцев»), и мех впитал запах гниения, за рабочий день притерпевшись к нему, мы перестали обращать на него внимание. … Так вот когда мы все весте вошли в вагон метро, обратили внимание, что вокруг нашей группы образовалось довольно большое пустое пространство. Неодобрительные взгляды и сморщенные дамские носики позволили установить причину такого отчуждения – ДУРНОЙ ЗАПАХ!

Также часто бывает и производителями, которые неадекватно оценивают характеристики сточных вод, и сбрасывают неочищенные стоки в канализацию, и даже в водоемы рыбо-хозяйственного назначения.

Пищевые предприятия имеют различную специализацию и ассортимент, от которых зависят как объем, так и уровень загрязнения стока. Проектируя и создавая очистные сооружения требуется учитывать эти особенности. Основными характеристиками, влияющими на состав оборудования является начальный уровень загрязнений, который в свою очередь, зависит от значений ХПК и БПК (химическое и биологическое потребление кислорода), содержания взвешенных веществ (ВВ) и уровня содержания жиров.

При этом их могут значительно различаться и варьироваться в широком диапазоне:

ХПК – от 2 000 до 5000 мгО/л

БПКп – от 1 000 до 3000 мгО₂/л

взвешенные вещества – от 500 до 3000 мг/л

жиры – от 500 до 2500 мг/л

Физико-химические методы чаще всего позволяют достигнуть средних норм, установленных для их приема в канализацию крупных городов:

ХПК – до 500 мгО/л;

БПКп – до 450 мгО₂/л;

взвешенные вещества – до 250 мг/л;

жиры – до 50 мг/л;

Канализационные системы крупных городов меньше зависят от содержания жиров и взвешенных веществ просто в силу того, что большой объем коммунально-бытового стока разбавляет промышленные пищевые стоки. Но в более мелких городах нормы на сброс могут быть чрезвычайно жесткими и порой сравнимы с нормами сброса в водоем РХН. Это обусловлено старыми городскими коллекторами, практически на плечи абонентов перекладывающих очистку стоков.

А вот сброс в водоем имеет единую законодательную норму:

ХПК – до 30 мгО/л;

БПКп – до 3 мгО₂/л;

взвешенные вещества – до 10 мг/л;

жиры – отсутствие;

Просим обратить внимание, что европейские нормы на сброс очищенных стоков в водоем на порядок мягче: в России это БПКп – 3, а в Европе – БПКп — 20 мгО₂/л! Именно поэтому европейские поставщики оборудования не берутся за строительство локальных очистных сооружений с обеспечением норм сброса на рельеф и водоем.

ООО «АГК ЭКОЛОГИЯ» для обеспечения норм сброса в водоем РХН для достижения требуемых норм применяет только очистку биологическими методами. Грамотно подобранные справятся с этой задачей очистки сточных вод пищевого предприятия.

Возврат к списку

Очистные сооружения и очистка сточных вод промышленных предприятий

Каталог

Очистные сооружения
Системы управления
Насосные станции

О компании

О нас
Наш опыт
Новости
Статьи
Реализованные проекты

Для заказчиков

Цены
Опросные листы

Основные характеристики сточных вод

21 марта 2018 г.

Введение

Сточные воды определяются как любая вода, на качество которой негативно повлияла деятельность человека. Сточные воды состоят из жидких и твердых отходов, которые сбрасываются из жилых домов, коммерческих объектов, промышленных предприятий и сельскохозяйственных объектов или с земли. Сточные воды содержат широкий спектр загрязняющих веществ в различных концентрациях.

Characteristics of Wastewater

Table of Contents

2. Chemical Characteristics due to Chemical Impurities

3. Biological Characteristics due to Contaminants

4. Physical Характеристики сточных вод

5. Химические характеристики сточных вод

6. Биологические характеристики сточных вод

Три основные характеристики сточных вод классифицируются ниже.

1. Физические характеристики

Гурбитичность
Цвет
Запах
Общая сумма
Температура

2. Химические характеристики из -за химических подставки

ХИМИЧЕСКИ Органический углерод (TOC)
Азот
Фосфор
Хлориды
Сульфаты
Щелочность
pH
Heavy Metals
Trace Elements
Priority Pollutants

3. Biological Characteristics due to Contaminants

Biochemical Oxygen Demand (BOD)
Oxygen required for nitrification
Microbial population

Wastewater characteristics, as well как процессы очистки воды, важны для понимания инженерами-экологами. Наш курс проверки экологического экзамена FE тщательно рассматривает характеристики сточных вод.

4. Физические характеристики сточных вод

Цвет — Свежие сточные воды обычно имеют коричневый и желтоватый цвет, но со временем становятся черными.
Запах — Сточные воды, включая сточные воды, обычно имеют сильный запах.
Температура — Из-за большей биологической активности сточные воды будут иметь более высокую температуру.
Мутность — Из-за взвешенных твердых частиц в сточных водах сточные воды будут иметь более высокую мутность или мутность.

5. Химические характеристики сточных вод

Сточные воды содержат различные химические вещества в различных формах, как указано ниже.
Химическая потребность в кислороде (ХПК) — ХПК является мерой содержания органических материалов в сточных водах в пересчете на кислород, необходимый для окисления органических материалов.
Общий органический углерод (TOC) – TOC является мерой содержания углерода в органических материалах.
Азот — Органический азот представляет собой количество азота, присутствующего в органических соединениях.
Фосфор – Органический фосфор (в белке) и неорганический фосфор (фосфаты, PO4-)
Хлориды (Cl-)
Сульфаты (SO4-2)
Тяжелые металлы

Ртуть (03) Мышьяк (Hg) 900 As)
свинец (PB)
Цинк (Zn)
Кадмия (CD)
Медь (Cu)
Никель (Ni)
Хром (Cr)
Серебро (Ag)

Анализирует физический и химические характеристики сточных вод играют решающую роль в процессе очистки сточных вод. Наш курс экологической экспертизы FE уделяет большое внимание методам очистки сточных вод, основанным на физических и химических характеристиках воды.

6. Биологические характеристики сточных вод

Биохимическая потребность в кислороде (БПК) – БПК – это количество кислорода, необходимое для стабилизации органических веществ с помощью микроорганизмов.
Потребность азота в кислороде (NOD) – NOD – это количество кислорода, необходимое для превращения органического и аммиачного азота в нитраты нитрифицирующими бактериями.
Микробная жизнь в сточных водах. Сточные воды содержат следующие микробы:

Бактерии
Простейшие
Грибы
Вирусы
Водоросли
Коловратки
Нематоды

Масло и жир — Масло и жир получают из пищевых отходов и нефтепродуктов. Количество масел и жиров в неочищенных сточных водах колеблется от 10 до 109 мг/л.

Важно, чтобы те, кто стремится получить сертификат FE, полностью понимали, как регулировать биологические характеристики сточных вод с помощью соответствующих методов очистки.

Характеристики бытовых сточных вод — App4Water

Что такое сточные воды?

Сточные воды – это сточные воды, ливневые стоки и вода, которая использовалась для различных целей в сообществе. Без надлежащей очистки сточные воды могут нанести вред здоровью населения и окружающей среде. В большинстве населенных пунктов сточные воды образуются как из жилых, так и из нежилых источников

Бытовые сточные воды
Хотя слово «сточные воды» обычно ассоциируется с туалетами, на самом деле оно используется для описания всех типов сточных вод, образующихся в каждой комнате дома. В США сточные воды различаются в зависимости от региона и от дома к дому в зависимости от таких факторов, как количество и тип водопотребляющих приспособлений и приборов, количество жильцов, их возраст и даже их привычки, например, типы продуктов, которые они едят. Однако по сравнению с различными потоками сточных вод, генерируемыми различными нежилыми источниками, вода для бытовых нужд в целом имеет много схожих характеристик. В «Таблице 1» указан состав типичных бытовых неочищенных сточных вод.

Существует два типа бытовых сточных вод: «черные» (сточные воды из туалетов) и «серые» (сточные воды из всех источников, кроме туалетов). Черная вода и серая вода имеют разные характеристики, но обе содержат загрязняющие вещества и болезнетворные агенты, которые требуют очистки.

Нежилые сточные воды
Небытовые сточные воды в небольших населенных пунктах образуются из таких разнообразных источников, как офисы, предприятия, универмаги, рестораны, школы, больницы, фермы, производители и другие коммерческие, промышленные и институциональные объекты. Ливневая вода является нежилым источником и несет мусор и другие загрязняющие вещества с улиц, а также пестициды и удобрения со дворов и полей. Из-за разнообразия характеристик небытовых сточных вод сообществам необходимо оценивать каждый источник отдельно или сравнивать аналогичные типы нежилых источников, чтобы обеспечить адекватную очистку. Например, в общественных туалетах могут образовываться сточные воды с некоторыми характеристиками, аналогичными сточным водам, но обычно в больших объемах и в разные часы пик. Объем и характер потоков сточных вод от сдаваемых в аренду объектов, отелей и зон отдыха также часто меняются в зависимости от сезона.

Прачечные отличаются от многих других нежилых источников тем, что они производят большие объемы сточных вод, содержащих волокна ворса. В ресторанах обычно образуется много масла и жира. Может потребоваться предварительная обработка масел и жиров из ресторанов или их сбор перед обработкой, например, путем добавления жироуловителей в септики.

Сточные воды из некоторых нежилых источников также могут потребовать дополнительных этапов очистки. Например, ливневые стоки следует собирать отдельно, чтобы предотвратить затопление очистных сооружений в сырую погоду. Мусор и другие крупные твердые частицы из ливневой канализации часто удаляются с помощью экранов.

Кроме того, многие отрасли промышленности производят сточные воды с высоким содержанием химических и биологических загрязнителей , которые могут перегружать очистные и коммунальные системы. Хорошими примерами являются молочные фермы и пивоваренные заводы — сообщества могут потребовать, чтобы эти типы нежилых источников обеспечивали собственную очистку или предварительную очистку для защиты систем сообщества и общественного здравоохранения.

Что содержится в сточных водах?

Сточные воды в основном состоят из воды по весу. Другие материалы составляют лишь небольшую часть сточных вод, но могут присутствовать в достаточно больших количествах, чтобы поставить под угрозу здоровье населения и окружающую среду. Поскольку практически все, что можно смыть в унитаз, канализацию или канализацию, можно найти в сточных водах, даже бытовые сточные воды содержат много потенциальных загрязнителей. Компоненты сточных вод, для удаления которых предназначено большинство сооружений по очистке сточных вод, – это взвешенные твердые частицы, биоразлагаемые органические вещества и патогенные организмы.

Неорганические вещества
Неорганические минералы, металлы и соединения, такие как натрий, калий, кальций, магний, кадмий, медь, свинец, никель и цинк, часто встречаются в сточных водах из жилых и нежилых источников. Они могут возникать из различных источников в сообществе, включая промышленные и коммерческие источники, ливневые стоки, а также приток и инфильтрацию из треснувших труб и протекающих крышек люков. Большинство неорганических веществ относительно стабильны и не могут быть легко разрушены организмами в сточных водах.

Большие количества многих неорганических веществ могут загрязнять почву и воду. Некоторые токсичны для животных и человека и могут накапливаться в окружающей среде. По этой причине часто требуются дополнительные этапы очистки для удаления неорганических материалов из промышленных источников сточных вод. Например, тяжелые металлы, которые сбрасываются со многими типами промышленных сточных вод, трудно удалить обычными методами очистки. Хотя острые отравления тяжелыми металлами, содержащимися в питьевой воде, в США случаются редко, потенциальные долгосрочные воздействия на здоровье при приеме внутрь небольших количеств некоторых неорганических веществ в течение
возможен более длительный период времени.

Неорганические ионы в растворе способствуют проводимости (например, способности проводить электрический ток) сточных вод. Проводимость бытовых сточных вод может быть близкой к проводимости местного водоснабжения, хотя и не обязательно. Обратная промывка от умягчителей воды содержит высокие концентрации хлорида кальция, что увеличивает проводимость.

Питательные вещества
Сточные воды часто содержат большое количество азота и фосфора в форме нитратов и фосфатов соответственно — питательных веществ, которые способствуют росту растений. Для биологической очистки организмам требуется лишь небольшое количество питательных веществ, поэтому обычно в очищенных сточных водах имеется избыток доступных питательных веществ. В тяжелых случаях избыток азота и фосфора может привести к эвтрофикации, обогащению водоемов питательными веществами, вызывающему чрезмерный рост водных растений (водорослей, цианобактерий, укоренившейся водной растительности, ряски). Растворенный кислород в водоеме истощается, когда водные растения умирают, падает до
на дне и разлагаются аэробными бактериями. Истощение кислорода может сократить популяции местных рыб и других организмов, потребляющих кислород.

Питательные вещества из сточных вод также связаны с океанскими «красными приливами», которые отравляют рыбу и вызывают болезни у людей. Азот в питьевой воде может способствовать выкидышу и является причиной серьезного заболевания у младенцев, называемого метгемоглобинемией или «синдромом синюшного ребенка».

Азот – Формы азота, важные для сточных вод, включают органический азот, нитраты (NO ₃ ^–), нитрит (NO2 ^–), аммиак (NH ₊ 4) и газообразный азот (N ₂). Все эти формы биохимически взаимопревращаемы.
- Органический азот представляет собой азот, связанный с углеродом. Это основная составляющая азота в фекалиях. Органический азот также включает мочевину (H ₂ NCONH ₂), которая является основным соединением в моче. Органический азот недоступен для растений; он нуждается в бактериальном преобразовании в нитраты, прежде чем он станет доступным для растений.
- Нитрат является наиболее окисленной разновидностью азота. Нитрат легко доступен для растений и считается ограничивающим питательным веществом (питательным веществом, которое удерживает биотическую систему в равновесии) для первичной продуктивности в соленых водах, что является важным фактором при проектировании систем обработки в прибрежных районах. Поскольку нитраты в растворе, является отрицательным ионом, он не будет связываться с почвой, которая также заряжена отрицательно. Таким образом, нитрат проходит через почву в грунтовые воды, поэтому регулирующие органы могут потребовать, чтобы некоторые системы очистки обеспечивали снижение содержания азота в сточных водах. Нитраты также являются видами азота, для которых был установлен предел для питьевой воды (10 мг / л) из-за синдрома голубого ребенка.
- Нитрит обычно не обнаруживается в источниках воды, поскольку он легко превращается в нитраты бактериальными процессами; однако он чрезвычайно токсичен для большинства рыб и других водных видов. Кроме того, нитриты окисляются хлором и, следовательно, могут увеличить требования к дозировке хлора и стоимость дезинфекции.
- Аммиак существует в воде либо в виде иона аммония (NH ₄ ⁺), либо в виде газообразного аммиака (NH ₃), в зависимости от pH воды. При уровне pH выше 9.3 преобладающей формой является газообразный аммиак, а при уровне pH ниже 9,3 преобладающей формой является ион аммония. Аммиак обычно присутствует в поверхностных водах и обусловлен химическим окислением мочевины и анаэробными процессами. Аммиак, положительный ион, связывается с отрицательно заряженной почвой; поэтому аммиак плохо вымывается из почвы. Растения могут легко использовать аммиачную форму азота.
Фосфор – Фосфор также присутствует в сточных водах во многих формах и включает растворимый ион ортофосфата (PO ₄ ^-3 ), органически связанный фосфат и другие фосфорно-кислородные формы. Большая часть органически связанного фосфата в сточных водах поступает из экскрементов и остатков пищи. Некоторые чистящие средства по-прежнему содержат фосфаты, хотя практика добавления фосфатов в чистящие средства значительно сократилась с 1980-х годов. Фосфор обычно является ограничивающим питательным веществом в пресноводных поверхностных водах и является основной причиной эвтрофикации в поверхностных водоемах. Однако фосфат быстро соединяется с другими природными химическими веществами, такими как известняк, с образованием фосфата кальция. Если подземная система распределения сточных вод находится рядом с чувствительным водоемом, добавление известняка в систему поглощения почвой может остановить миграцию фосфатов в водоем.

Масло и смазка
Масло и смазка — это термин, обозначающий комбинацию жиров, масел, воска и других связанных компонентов, содержащихся в сточных водах. Жировые органические материалы из животных, овощей и нефти не быстро расщепляются бактериями и могут вызывать загрязнение в принимающей среде. Когда большое количество масел и жиров сбрасывается в водоприемники из коммунальных систем, они повышают уровень БПК и могут всплывать на поверхность и затвердевать, создавая эстетически неприятные условия. Они также могут улавливать мусор, растения и другие материалы, вызывающие неприятный запах и привлекающие мух, комаров и другие болезни
векторов. В некоторых случаях слишком большое количество масла и жира вызывает септические состояния в прудах и озерах , препятствуя попаданию кислорода из атмосферы в воду.

Если сточные воды теплые и жирные, жир не может быстро отделиться от воды, поэтому жир проходит через септик в почву, где затвердевает при охлаждении. Смазка может забивать поры гравия и почвы, разрушая дренажную систему. Чрезмерная смазка также увеличивает слой накипи в септике, что требует более частой откачки резервуара. Обе возможности могут привести к значительным затратам для домовладельцев и являются причинами, по которым жироуловители являются обязательными для ресторанов и предприятий общественного питания.

Отработанные масла на нефтяной основе, используемые в двигателях и промышленности, считаются опасными отходами и должны собираться и утилизироваться отдельно от сточных вод.

Органические вещества
Органические вещества встречаются повсюду в окружающей среде. Они состоят из химических веществ на основе углерода, которые являются строительными блоками большинства живых существ. Органические материалы в сточных водах происходят от растений, животных или синтетических органических соединений и попадают в сточные воды с человеческими отходами, изделиями из бумаги, моющими средствами, косметикой, продуктами питания, а также из сельскохозяйственных, коммерческих и промышленных источников. Органические соединения обычно представляют собой комбинацию углерода, водорода, кислорода, азота и других элементов. Многие органические вещества представляют собой белки, углеводы или жиры и являются биоразлагаемыми, что означает, что они могут потребляться и расщепляться организмами. Однако даже биоразлагаемые материалы могут вызывать загрязнение. Фактически, слишком много органических веществ в сточных водах может быть разрушительным для принимающих вод.

Большое количество биоразлагаемых материалов опасно для озер, ручьев и океанов, потому что организмы используют растворенный в воде кислород для расщепления отходов. Это может уменьшить или истощить поступление кислорода в воду, необходимого водным обитателям, что приведет к гибели рыб, неприятному запаху и общему ухудшению качества воды. Количество кислорода, необходимого организмам для расщепления отходов в сточных водах, называется биохимической потребностью в кислороде (БПК) и является одним из показателей, используемых для оценки общей концентрации сточных вод.

Некоторые органические соединения более стабильны, чем другие, и не могут быть быстро расщеплены организмами, что создает дополнительную проблему для лечения. Это относится ко многим синтетическим органическим соединениям, разработанным для сельского хозяйства и промышленности. Кроме того, некоторые синтетические органические вещества очень токсичны. Инсектициды и гербициды токсичны для человека, рыб и водных растений и часто неправильно утилизируются в канализацию или переносятся в ливневые стоки. При приеме воды они убивают или загрязняют рыбу, делая ее непригодной для употребления в пищу. Они также могут повредить процессы на очистных сооружениях. Бензол и толуол — два токсичных органических соединения, обнаруженных
в некоторых растворителях, пестицидах и других продуктах. Постоянно разрабатываются новые синтетические органические соединения, что может усложнить лечение.

Патогены
Многие болезнетворные вирусы, паразиты и бактерии также присутствуют в сточных водах и попадают практически из любой точки сообщества. Эти патогены часто происходят от людей и животных, которые инфицированы или являются переносчиками болезни. Например, сточные и черные воды из обычных домов содержат достаточно патогенов, чтобы представлять опасность для здоровья населения. Другими вероятными источниками в сообществах являются больницы, школы, фермы и предприятия пищевой промышленности.

Некоторые болезни, связанные со сточными водами, встречаются относительно часто. Гастроэнтерит может быть вызван различными патогенами в сточных водах, и случаи заболеваний, вызванных паразитарными простейшими Giardia lambia и Cryptosporidium, не являются чем-то необычным в США. Другие важные заболевания, связанные со сточными водами, включают гепатит А, брюшной тиф, полиомиелит, холеру и дизентерию. Вспышки этих заболеваний могут возникать в результате употребления воды из колодцев, загрязненной сточными водами, употребления зараженной рыбы или рекреационной деятельности в загрязненных водах. Некоторые болезни могут распространяться животными и насекомыми, контактирующими со сточными водами.
Даже муниципальные источники питьевой воды не полностью защищены от рисков для здоровья, связанных с патогенными микроорганизмами сточных вод. Усилия по очистке питьевой воды могут быть перегружены, когда водные ресурсы сильно загрязнены сточными водами. По этой причине очистка сточных вод так же важна для здоровья населения, как и очистка питьевой воды.

Твердые вещества
Твердые материалы в сточных водах могут состоять из органических и/или неорганических материалов и организмов. Твердые вещества должны быть значительно уменьшены путем обработки, иначе они могут повысить уровень БПК при сбросе в приемные воды и предоставить микроорганизмам места, где они могут избежать дезинфекции. Они также могут забивать поля поглощения почвы в системах очистки. Количество твердых частиц в сточных водах влияет на размер септиктенка и частоту откачки септиктенка. Надлежащий анализ твердых частиц важен для контроля процессов биологической и физической очистки сточных вод и оценки соблюдения пределов качества сточных вод.

Всего сухих веществ – Термин, применяемый к остатку, оставшемуся после выпаривания; он включает общее количество взвешенных твердых частиц и общее количество растворенных твердых веществ.
Взвешенные вещества – Часть сточных вод, которая при прохождении через фильтр остается на фильтре. Материалы, устойчивые к осаждению, могут оставаться во взвешенном состоянии в сточных водах. Взвешенные твердые частицы в сточных водах необходимо очищать, иначе они засорят системы поглощения почвой или снизят эффективность систем дезинфекции.
Растворенные твердые вещества – Часть сточных вод, которая при прохождении через фильтр не остается на фильтре. Мелкие частицы некоторых материалов сточных вод могут растворяться в воде, как соль. Некоторые растворенные материалы потребляются микроорганизмами в сточных водах, но другие, такие как тяжелые металлы, трудно удалить обычной очисткой. Чрезмерное количество растворенных твердых веществ в сточных водах может оказывать неблагоприятное воздействие на окружающую среду.
Отверждаемые твердые вещества – Определенные вещества, такие как песок, гравий и более тяжелые органические и неорганические материалы, осаждаются из остального потока сточных вод на предварительных стадиях очистки. На дне отстойников и прудов органический материал образует биологически активный слой ила, способствующий очистке. Знание количества оседающих твердых частиц в сточных водах дает информацию о том, сколько ила будет образовываться в септиктенке.
Неподвижные твердые вещества – Термин, применяемый к остатку (всему, взвешенному или растворенному), который остается после прокаливания высушенного образца. Потеря веса при прокаливании называется летучими твердыми веществами. Каждый тип твердых тел обрабатывается по-разному, поэтому важно понимать различия между различными типами. Осевшие и некоторые взвешенные вещества обычно удаляют фильтрованием или отстаиванием. Другие взвешенные и растворенные твердые вещества обрабатываются биологическими процессами или химическим осаждением.

Другие важные характеристики сточных вод

В дополнение ко многим веществам, содержащимся в сточных водах, существуют другие характеристики , которые проектировщики систем и операторы используют для оценки сточных вод. Например, цвет, запах и мутность сточных вод дают представление о количестве и типе присутствующих загрязняющих веществ и необходимости очистки. Ниже приведены некоторые другие важные характеристики сточных вод , которые могут повлиять на здоровье населения и окружающую среду, а также на конструкцию, стоимость и эффективность очистки.

Температура
Температура сточных вод обычно выше температуры водопроводной воды из-за добавления теплой воды для бытовых нужд. Температура сточных вод важна по двум причинам: (1) биологические процессы зависят от температуры и (2) химические реакции и скорости реакций, а также водная жизнь чувствительны к температуре.

Наилучшие температуры для очистки сточных вод находятся в диапазоне от 77 до 95 °F. В целом активность биологической обработки ускоряется при высоких температурах и замедляется при низких температурах, но экстремальная жара или холод могут полностью остановить процессы обработки. Например, аэробное пищеварение и нитрификация прекращаются, когда температура поднимается до 122 ° F; а когда температура падает ниже 36 °F, практически вся биологическая активность становится бездействующей. Поэтому некоторые системы менее эффективны в холодную погоду, а некоторые могут не подходить для очень холодного климата.

Температура сточных вод также влияет на приемные воды. Например, горячая вода, которая является побочным продуктом многих производственных процессов, может быть загрязнителем. При сбросе в больших количествах он может локально повысить температуру принимающих ручьев и нарушить естественный баланс водной жизни.

pH
Кислотность или щелочность сточных вод влияет как на очистку, так и на окружающую среду. На самом деле pH – это мера обратной концентрации ионов водорода в логарифмической шкале. Чем ниже значение pH, тем выше кислотность; в то время как высокий pH указывает на щелочность (pH 7 является нейтральным). рН сточных вод должен оставаться в пределах от 6 до 9.для защиты полезных организмов. Кислоты, чистящие средства и другие вещества, которые изменяют pH, могут инактивировать процессы очистки, когда они попадают в сточные воды.

Газы
Некоторые газы в сточных водах могут вызывать запахи, влиять на обработку или быть потенциально опасными. Например, газообразный метан является побочным продуктом анаэробной биологической очистки (находится в септиктенках) и легко воспламеняется. Особые меры предосторожности необходимо принимать рядом с септиктенками, люками, очистными сооружениями и другими местами, где могут скапливаться газы сточных вод. Сероводород и газообразный аммиак могут быть токсичными и представлять опасность удушья. Аммиак как растворенный газ в сточных водах также опасен для рыб. Оба газа выделяют запахи, которые могут быть серьезными неприятностями. Запахи сточных вод, если они не будут эффективно локализованы или сведены к минимуму за счет дизайна и местоположения, могут повлиять на психическое благополучие и качество жизни жителей. В некоторых случаях запахи могут даже снизить стоимость недвижимости и повлиять на местную экономику.

Поток
Независимо от того, обслуживает ли система один дом или целое сообщество, она должна быть в состоянии справляться с колебаниями количества и качества поступающих сточных вод, чтобы обеспечить надлежащую очистку в любое время. Системы, которые неправильно спроектированы или гидравлически перегружены , могут не обеспечивать очистку и допускать выброс загрязняющих веществ в окружающую среду. Чтобы спроектировать максимально безопасные и экономичные системы, инженеры должны оценить среднее и максимальное (пиковое) количество потоков, генерируемых различными источниками.

Поскольку резкие колебания расхода воды могут происходить в разное время суток и в разные дни недели, оценки основаны на наблюдениях за минимальным и максимальным количеством воды, используемым на почасовой, ежедневной, еженедельной и сезонной основе. Также принимается во внимание возможность мгновенных явлений пикового расхода, возникающих в результате одновременного использования нескольких или всех водопотребляющих устройств или приспособлений.

Количество, тип и эффективность всех устройств и устройств, использующих воду в источнике , учитываются при оценке (например, количество и количество воды, обычно используемой смесителями, туалетами и стиральными машинами), а также количество возможных пользователей или единиц, которые могут повлиять на количество используемой воды (например, количество жильцов, спален, клиентов, студентов, пациентов, мест или подаваемых блюд).

Согласно исследованиям, расход воды во многих домах минимален примерно с полуночи до 5 утра, составляя в среднем менее одного галлона на человека в час, но затем резко возрастает утром около 6 утра до немногим более 3 галлонов на человека в час. . В течение дня потребление воды умеренно снижается и снова возрастает в ранние вечерние часы.

Еженедельные пиковые потоки могут возникать в некоторых домах по выходным, особенно когда все взрослые работают в течение недели. В домах США среднее потребление воды составляет примерно 45 галлонов на человека в день, но может варьироваться от 35 до 60 галлонов и более.

Пиковые потоки в магазинах и других предприятиях обычно приходятся на рабочие часы и во время обеда в ресторанах. Сдаваемая в аренду недвижимость, курорты и коммерческие предприятия в туристических зонах могут иметь резкие колебания потока в зависимости от сезона.

Оценка объемов потока для централизованных систем очистки — сложная задача, особенно при проектировании новой очистной станции в сообществе, где ее никогда раньше не было. Инженеры должны предусмотреть дополнительные потоки в сырую погоду из-за притока и просачивания дополнительной воды в канализацию. Избыток воды может попадать в канализацию через негерметичные крышки люков, треснувшие трубы и соединения труб, разбавляя сточные воды, что влияет на их общие характеристики, и увеличивая потоки на очистные сооружения, иногда в три-четыре раза превышающие исходную расчетную нагрузку.

Тестирование и измерение сточных вод

Системные операторы, проектировщики и регулирующие органы используют тесты для оценки прочности сточных вод и объема необходимой очистки, качества сточных вод на разных этапах очистки и качества получаемых вод на точка выброса. Тесты также определяют, соответствует ли лечение государственным, местным и федеральным нормам. В небольших сообществах операторы и медицинские работники часто обучаются собирать образцы и самостоятельно проводить некоторые или все анализы сточных вод. Вариант, который иногда является более экономичным для небольших систем, — отправить образцы в лабораторию для тестирования. В следующей области несколько важных тестов:

БПК – биохимическая потребность в кислороде
Тест БПК измеряет количество растворенного кислорода, которое может понадобиться организмам для разложения отходов в сточных водах. Этот тест важен для оценки как того, сколько очистных сточных вод может потребоваться, так и потенциального воздействия, которое они могут оказать на принимающую воду.

Для проведения теста образцы сточных вод помещают в БПК-бутылки и разбавляют специально подготовленной водой, содержащей растворенный кислород. Вода для разбавления также «засевается» бактериями при тестировании очищенных сточных вод. Количество растворенного кислорода в разбавленных образцах измеряется с помощью измерителя растворенного кислорода, после чего образцы хранятся при постоянной температуре 20 градусов по Цельсию (68 градусов по Фаренгейту). Обычные инкубационные периоды составляют пять, семь или двадцать дней; пять дней (или БПК5) является наиболее распространенным. В конце инкубационного периода снова измеряют растворенный кислород. Использованное количество (выраженное в миллиграммах на литр) является показателем прочности сточных вод. Обратитесь к Таблице 2 для некоторых типичных значений БПК. Подробное объяснение БПК и тестирование сточных вод см. в модуле «Фундаментальная микробиология сточных вод».

TSS – общее количество взвешенных веществ
Помимо БПК, оценка количества взвешенных веществ в сточных водах помогает составить общую картину того, какой объем вторичной очистки может потребоваться. Это также указывает на чистоту сточных вод и важно для оценки потенциального воздействия сточных вод на окружающую среду.

После удаления крупных твердых частиц при первичной очистке TSS измеряется как доля твердых частиц, задержанных 2,0-микронным фильтром. Обратитесь к Таблице 2 для некоторых типичных количеств TSS.

TC и FC – общее количество БГКП и фекальные БГКП
Тесты на наличие БГКП полезны для определения того, были ли сточные воды надлежащим образом очищены и пригодно ли качество воды для питья и отдыха. Поскольку их очень много в человеческих отходах, колиформные бактерии гораздо легче найти и идентифицировать в сточных водах, чем вирусы и другие патогены, вызывающие тяжелые заболевания. По этой причине колиформные бактерии используются в качестве организмов-индикаторов присутствия других, более серьезных патогенов. Некоторые колиформные бактерии обнаруживаются в почве, поэтому тесты на фекальные колиформные бактерии считаются наиболее надежными.