Сточная вода это: Что такое сточные воды? Виды и способы очистки

Что такое сточные воды? Виды и способы очистки

Существует несколько определений сточных вод — согласно Водному кодексу, ФЗ №416, ГОСТ 17.1.1.01-77, различным международным документам. Они не тождественны друг другу, и из-за этого порой случаются различные юридические казусы, которые, впрочем, имеют малое отношение к технологиям очистки стоков. Если вывести усреднённую позицию, то без особой погрешности можно дать следующее определение.

Сточные воды – воды, которые образуются в результате бытовой и производственной деятельности человека, а также собираются на водосборной антропогенной (то есть созданной с участием человека) площади и в дальнейшем отводятся в места их утилизации. Важно подчеркнуть, что, например, атмосферные осадки, выпадающие над нетронутыми лесными массивами и стекающие в реки, к сточным водам не относятся, а над скверами, парками, карьерами — относятся.

Типы сточных вод и основные загрязнители

Ключевым моментом в образовании сточных вод является жизнедеятельность человека. Основная идея юридических определений состоит в том, что человечество ответственно за изменение состава той части естественного круговорота воды, которая задействуется в его деятельности, и должно, по меньшей мере, не ухудшать (а в идеале и улучшать) воду, возвращаемую в природу.

Как образуются сточные воды?

Сточные воды можно разделить на 3 глобальных класса по их происхождению.

1) Поверхностные. Образуются в процессе выпадения атмосферных осадков, таяния снегов, в дальнейшем собираются на различных объектах, созданных человеком. При этом обычно собирают пыль различного состава (резиновая крошка, стройматериалы и грунты, копоть и так далее), различные нефтепродукты (капли масел, мазута, топлива, проливы технологических жидкостей), различные соли и окислы металлов, в том числе цветных и тяжёлых (из выхлопных газов, выбросов ТЭЦ).

2) Хозяйственно-бытовые. Основной источник — жизнедеятельность человечества именно как сообщества биологических организмов. Основные загрязнения — биогенного состава (экскременты, отмершие покровы, пищевые остатки) и попутные для бытовой деятельности (например, ПАВ). Совокупность биогенных загрязнителей, по сути, представляет собой набор белков, жиров, углеводов, макро- и микроэлементов и продуктов их распада, хотя с обывательской точки зрения это может показаться парадоксальным. В дальнейшем это обстоятельство необходимо иметь в виду при рассмотрении методов очистки.

3) Промышленные. Самый разнообразный по содержанию класс, поскольку количество и состав загрязнителей и их сочетание могут быть самыми разными и неожиданными. Стоит отметить, что потенциально именно промышленные сточные воды могут являть собой наибольшую опасность для окружающей среды. Это связано с тем, что именно в них могут содержаться сильнодействующие ядовитые вещества (например, цианиды, ртуть, фосфорорганические и полихлорированные ксенобиотики, радиоактивные отходы), способные в минимальных количествах полностью уничтожить любые жизненные формы на обширных территориях на длительный период.

Купить биологические очистные сооружения

Что содержат сточные воды?

Разберёмся подробнее, какие загрязнители могут содержаться в сточных водах.

Нормативная документация в России отталкивается от противного, вводя ограничения на содержание в стоках определённого перечня веществ. Это регламентировано Приказом №552 от 13 декабря 2016 года Министерства сельского хозяйства РФ. Основная доля указанных там загрязнителей больше относится к промышленным стокам. В хозяйственно-бытовых сточных водах выделяется 13-16 основных показателей, которые можно разделить на несколько классов.

1) Органические вещества биологического происхождения и продукты их распада. Описываются показателями БПК, ХПК, азота аммонийного, нитритов, нитратов, фосфатов. Это так называемые органические сточные воды

2) Мутность воды, описываемая содержанием взвешенных веществ

3) Попутные бытовой жизнедеятельности человека ПАВ (поверхностно-активные вещества или детергенты, в просторечии – моющие средства) и общие нефтепродукты (преимущественно горюче-смазочные материалы).

4) Транзитные минеральные вещества и свойства воды, которые мало меняются при прохождении воды через человечество и свойственны ей по самой природе. Это сульфаты, хлориды, частично железо, жёсткость, рН-фактор.

Поверхностные сточные воды, как правило, проходят мониторинг по взвешенным веществам и нефтепродуктам как наиболее типичным антропогенным загрязнениям.

Стоит отметить, что в случае сброса стоков в централизованную канализацию более высокого уровня (районную, городскую), её операторы вправе устанавливать свои нормативы, отличающиеся от требований к сбросам в водные объекты. Это связано с тем, каким набором оборудования располагает тот или иной эксплуатант централизованных очистных сооружений и насколько он может убрать то или иное загрязнение. К сожалению, в нашей стране реалии таковы, что иногда этим правом, а также монопольным положением злоупотребляют, выставляя трудновыполнимые требования и выводя тем самым абонентов на дополнительные финансовые затраты.

Также необходимо учитывать тот факт, что сброс даже очищенных стоков «на рельеф» — овраги, болота и тому подобное – в настоящее время в РФ находится в серой законодательной зоне и фактически не разрешён.

Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП

Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП на очистные сооружения и гарантированную скидку

Чем вредны сточные воды?

Поступление неочищенных сточных вод в природу может привести к катастрофических последствиям. Можно выделить следующие примеры негативного воздействия.

1) Снижение продуктивности водоёмов. Массовое падение популяции рыб, особенно ценных пород (как наиболее чувствительных к загрязнениям), появление мутаций, накопление токсинов в пищевых видах.

2) Замещение ценных видов растений и животных паразитными. При сбросе неочищенных хозяйственно-бытовых стоков из-за обилия питательных веществ происходит бурное цветение водоёмов — распространение примитивных организмов. При этом происходит падение биоразнообразия, многие виды не выдерживают конкуренции и вытесняются. Широко известны примеры — массовое размножение медуз в Южно-Китайском море, засорение «мусорной» рыбой — ротаном многих видов в России.

3) Тотальное уничтожение жизни или появление долговременных тяжёлых последствий для биосообщества, в том числе и человека. Из наиболее ярких примеров стоит указать синдром Минамата, вызванный сбросом неочищенных ртутьсодержащих стоков в Японии; загрязнение реки Теча радиоактивными отходами ПО «Маяк»; до сих пор выявляющиеся массовые мутации вследствие попадания американского боевого дефолианта «Агент Оранж» в водоёмы Вьетнама с поверхностными стоками.

Как очищать сточные воды?

Разобравшись с появлением, классификацией сточных вод и их делением по загрязнителям, посмотрим, как происходит их очистка.

Все методы очистки можно поделить на несколько основных групп. Сразу стоит отметить, что деление укрупнённое, и существуют методы, находящиеся на стыке.

1) Механическая очистка. Это любые методы, при котором происходит выделение включений различной степени крупности и фазы, при этом химический состав стока не меняется или меняется незначительно (как правило, при различных дозациях реагентов),  а также не меняются фазовые состояния воды. Это различные решётки, сетчатые фильтры, жироловки, песколовки, сепараторы, волоконные и плёночные фильтры. Частично сюда относится и флотация.

2) Физическая очистка. Сюда можно отнести технологии, при которой сточной воде придаётся некоторая дополнительная энергия. За счёт этого происходит выделение загрязнений и меняется химический состав воды. Дистилляция, электрокоагуляция, центрифугирование, электродеионизация – примеры таких методов. Из стыковых способов можно отметить ионообменные технологии.

3) Химическая очистка. Предполагает добавку различных реагентов, при которых происходят реакции, изменяющие химический состав стока. Целевые загрязнения при этом удаляются в виде осадка, газовыделения, коагуляции и подобных процессов. Стоит отметить, что биологический метод, широко применяемый для очистки хозяйственно-бытовых стоков, является разновидностью химического класса. Микроорганизмы используют различные ферменты для проведения реакций, разлагающих сложные органические загрязнения до простых – воды, углекислого газа, метана, азота и кислорода. Для интенсификации применяются физические методы, например принудительное насыщение кислородом — аэрация, но в основе процесса лежат именно химические реакции.

Таким образом, мы видим, что для очистки от практически любого загрязнения можно подобрать ту или иную технологию. К сожалению, не все методы являются дешёвыми и эффективными, но, как правило, дорогостоящие или низкоэффективные (в силу своей природы) методы применяются для очистки от специфичных промышленных загрязнителей. Поэтому очень важно минимизировать попадание таких веществ в стоки. Также следует иметь в виду, что смеси некоторых веществ например, гликоли) могут вести себя непредсказуемо и требовать принципиально разных методов очистки в зависимости от соотношений в смеси и внешних факторов (например, температуры стока). Это делает очистку таких стоков затратным мероприятием, а к тому же повышает риски неполной обработки. Поэтому сейчас пристальное внимание обращают на разведение стоков различной природы в разные системы очистки, поскольку переработка их в общей массе может быть существенно дороже и неудобнее, чем по отдельности.

Перекачка сточных вод

Разобравшись с появлением, классификацией сточных вод и их делением по загрязнителям, посмотрим, как происходит их перекачка и очистка.

Перед очисткой стоки необходимо собрать и доставить до комплекса очистных сооружений. Осуществляется это с помощью канализационных насосных станций (КНС). Среди них можно выделить несколько групп.

1) Локальные КНС. Собирают стоки непосредственно от потребителей, как правило, наименьшие по размеру, обычно из металла или стеклопластика. Обычно не несут основной усредняющей функции.

2) Магистральные КНС. В них собирается сток с крупных водопотребителей и локальных КНС. Уже могут работать как промежуточные усреднители. Обычно выполняются из железобетона, при этом часто разделены на 2 зоны – сухую, где располагаются насосы и электрооборудование, и собственно резервуар-накопитель.

3) Усреднители. В принципе, функция усреднения осуществляется всеми КНС, но именно для усреднителей она является основной. Если главный функционал КНС – передать под напором стоки далее, то задача усреднителя – сделать его равномерным по времени. Поэтому усреднители обычно ставятся перед очистными сооружениями. У них огромные по сравнению с другими КНС размеры резервуара, позволяющие аккумулировать до суточного объёма стока. Также управление усреднителем более интеллектуально и завязано с управлением очистными сооружениями, ведь необходимо не только обеспечивать стабильный напор и производительность насосов, но и прогнозировать будущие поступления стоков. Это связано с тем, что, с одной стороны – нельзя допустить переполнения усреднителя, с другой – нельзя осушить его и оставить очистные сооружения без оперативного запаса стоков.

Итак, пройдя путь через канализационные коллекторы, КНС и усреднители, стоки готовы к поступлению на очистку.

Принцип работы канализационной насосной станции и ее устройство

КНС — это емкостной резервуар с установленной трубопроводной обвязкой, насосным и вспомогательным оборудованием и площадкой обслуживания.

По подводящему коллектору в емкость под напором или самотеком поступают сточные воды. Габаритный мусор остается в сороудерживающей корзине. Это предупреждает засорение и дорогостоящий ремонт оборудования.

После того как сточные воды достигнут определенного уровня, срабатывает автоматическое включение насосов.

Составные части КНС:

  • накопительный приемник для слива жидкости
  • емкость для сбора мусора крупной фракции
  • один или несколько погружных насосов
  • шкаф управления
  • запорную арматуру
  • место для обслуживания (площадка и лестница)
  • подводящие и напорные патрубки
  • в некоторых случаях дополнительно — измельчитель

Заказать оборудование вы можете по телефону 8-800-222-45-62 и 8-8313-34-75-40. Специалисты ответят на все ваши вопросы.

Заказать очистные сооружения

Сточные воды и их очистка


Основная причина продолжающегося загрязнения водоемов, снижения качества природной питьевой воды – неэффективная очистка сточных вод.


Сточные воды — это воды, загрязненные производственными и бытовыми отходами и удаляемые с территорий (обычно системами канализации). К сточным водам также относят воды, образующиеся в результате атмосферных осадков. Зачастую, во многих странах мира, стоки фабрик и заводов, ливневые стоки служб коммунального сектора не проходят должную очистку перед сбросом в окружающую человека среду. Из всего объема промышленно-бытовых сточных вод, которые поступают из коммунальных сетей в поверхностные водоемы (реки, озера, моря), более 90% сбрасываются, не пройдя необходимую очистку.


Сточные воды подразделяют на три основные категории: производственно-промышленные, бытовые (хозяйственно-фекальные), атмосферные. Для приема и отведения сточных вод с территории населенных пунктов и предприятий существуют системы канализации и канализационные сети.


Первоначально все воды из канализации поступают на главную насосную станцию в специальный резервуар. Этот резервуар призван компенсировать повышенную нагрузку в пиковые часы. А мощный насос равномерно нагнетает соответствующий объём воды для прохождения всех ступеней очистки.


Далее вода поступает в цех механической очистки. До 75% загрязнений устраняется именно на этом этапе.


Биологическая очистка


Суть биологической очистки заключается в удалении из воды различных загрязнителей (органики, азота, фосфора и пр.) при помощи специальных микроорганизмов (бактерий и простейших). Эти микроорганизмы питаются вредными загрязнениями, содержащимися в воде, тем самым очищая её.


В биореакторах происходит процесс окисления органических соединений, которые были «не по зубам» микроорганизмам, самих этих микроорганизмов, аммонийного азота.


Происходит это путем создания условий для развития автотрофных микроорганизмов, т.е. превращающих неорганические соединения в органические. Для этого используются специальные пластмассовые засыпные диски с высокой удельной площадью поверхности. Проще говоря, эти диск с отверстием в центре. Для ускорения процессов в биореакторе используется интенсивная аэрация.


Фильтры доочистки


Фильтры очищают воду при помощи песка. Песок непрерывно обновляется в автоматическом режиме. Фильтрация осуществляется на нескольких установках путём подачи к ним воды снизу-вверх. Для того, чтобы не использовать насосы и не расходовать электричество эти фильтры устанавливают на уровне ниже чем другие системы.


Обеззараживание воды


Дезинфекция или обеззараживание воды – важная составляющая, которая обеспечивает безопасность ее для водоема, в который она будет сброшена. Дезинфекция, то есть уничтожение микроорганизмов, является заключительным этапом очищения стоков канализации. Для обеззараживания могут применяться самые разнообразные способы: ультрафиолетовое облучение, действие переменного тока, ультразвук, гамма-облучение, хлорирование.


Хлорирование воды


Наиболее часто используется после очистных сооружений метод хлорирования. Хлорирование бывает разным: двойным, суперхлорированием, с преаммонизацией. Последнее необходимо для предупреждения неприятного запаха. Суперхлорирование предполагает воздействие очень больших доз хлора. Двойное действие заключается в том, что хлорирование осуществляется в 2 этапа. Это более характерно для водоподготовки. Метод хлорирования воды из канализации очень эффективен, кроме того, хлор обладает эффектом последействия, нежели другие методы очистки. После обеззараживания стоки сливаются в водоем.


Очистка от фосфатов


Фосфаты – это соли фосфорных кислот. Они широко применяются в синтетических моющих средствах (стиральных порошках, средствах для мытья посуды и пр.). Фосфаты, попадая в водоёмы, приводят к их эвтрофикации, т.е. превращению в болото.


Очистка сточных вод от фосфатов осуществляется путём дозированного добавления специальных коагулянтов в воду перед сооружениями биологической очистки и перед песчаными фильтрами.


В заключение, по данным ВОЗ из-за питьевой воды низкого качества, по сути практически не пригодной к употреблению, вынужден страдать каждый 10 (десятый) житель, населяющий нашу зеленую планету. И это ежегодно. Доказано, что практически 50 (пятьдесят) процентов всего речного стока подвержено воздействию человека, в это число входит и сброс сотен миллиардов тон сточных вод всевозможного происхождения.

Что такое сточные воды? | Water & Wastes Digest

Об авторе:

Кристина Тьюзер — помощник редактора журнала Water & Wastes Digest. С Tuser можно связаться по адресу [email protected] или по телефону 847.391.1007.

Что такое сточные воды?

Сточные воды – это использованные воды, подвергшиеся бытовому, промышленному и коммерческому использованию. Таким образом, состав всех сточных вод постоянно меняется и сильно варьируется, поэтому так трудно точно определить единственное определение самого слова.

Сточные воды на 99,9 % состоят из воды, а остальные 0,1 % удаляются. Эти 0,1% содержат органические вещества, микроорганизмы и неорганические соединения. Сточные воды попадают в различные среды, такие как озера, пруды, ручьи, реки, эстуарии и океаны. К сточным водам относятся и ливневые стоки, так как вредные вещества смываются с дорог, автостоянок и крыш.

Типы сточных вод

Термин «сточные воды», часто используемый как взаимозаменяемый с термином «сточные воды», технически обозначает любые сточные воды, проходящие через канализацию. До поступления на очистные сооружения сточные воды иногда называют неочищенными сточными водами или неочищенными сточными водами.

Бытовые сточные воды образуются в результате таких действий, как пользование туалетом, купание, приготовление пищи и стирка. Коммерческие сточные воды из небытовых источников, таких как, например, салоны красоты или мастерские по ремонту кузовов автомобилей. Эти сточные воды могут содержать опасные вещества и требуют специальной обработки или утилизации. Промышленные сточные воды образуются в результате промышленных или коммерческих производственных процессов, таких как сельское хозяйство, и обычно их труднее очищать, чем бытовые отходы. Состав промышленных сточных вод варьируется в зависимости от отрасли.

Органический состав сточных вод

Органический состав сточных вод состоит из человеческих фекалий, белка, жира, растительного и сахарного сырья, полученного при приготовлении пищи, а также мыла. Часть этого органического содержимого растворяется в воде, а часть существует в виде отдельных частиц. Та часть органического материала, которая не растворяется, а остается взвешенной в воде, называется взвешенными твердыми частицами. Сточные воды очищаются, чтобы удалить как можно больше органических материалов.

СВЯЗАННЫЕ: Что такое передовая очистка сточных вод

Последствия для микроорганизмов

Встречающиеся в природе почвенные и водные бактерии поедают органические отходы в сточных водах и используют их в качестве источника пищи и энергии для быстрого роста. В естественной водной среде, где в воде растворено много кислорода, аэробные бактерии поедают органический материал и образуют слизь из новых бактериальных клеток и растворенных солевых продуктов жизнедеятельности.

Если неразбавленные сточные воды оставить сами по себе, анаэробные бактерии разлагают органический материал отходов и выделяют пахучие газы, такие как сероводород. Также могут выделяться газы без запаха, такие как метан и двуокись углерода.

Там, где имеется огромное количество сточных вод, весь кислород будет израсходован, а анаэробные бактерии возьмут верх, и вода станет септической. Это в конечном итоге вредно для рыб и других форм жизни, зависящих от кислорода, иногда создавая мертвые зоны.

Неорганические вещества

Неорганические минералы, металлы и соединения, такие как натрий, медь, свинец и цинк, широко распространены в сточных и сточных водах. Они могут возникать из промышленных и коммерческих источников, ливневых вод, а также притока и инфильтрации из треснувших труб. Большинство неорганических веществ стабильны и не могут быть легко разрушены организмами в сточных водах.

Питательные вещества

Избыток питательных веществ, таких как фосфор и азот, может вызвать эвтрофикацию, которая также может быть токсичной для водных организмов. Это также способствует чрезмерному росту растений и снижает доступность кислорода, изменяя среду обитания и потенциально подвергая опасности определенные виды.

СВЯЗАННЫЕ: Очистка сточных вод в муниципальных и промышленных целях

Другие загрязнители сточных вод 

Бактерии, вирусы и болезнетворные патогены в сточных водах могут загрязнять пляжи и популяции моллюсков. Фекальные колиформные бактерии в человеческих отходах, как правило, безвредны, но есть патогены, которые могут негативно повлиять на здоровье человека. Это могут быть бактерии, такие как брюшной тиф, или вирусы, такие как, например, гепатит В. В результате прямой контакт с этими возбудителями или загрязнение водопровода может привести к заражению.

См. соответствующее содержание сточных вод:

  • Головные сооружения: удаление неорганических веществ и предотвращение износа
  • Третичное лечение сегодня
  • Защита бетонных резервуаров на станциях водоподготовки и очистки сточных вод

Сточные воды – что это такое?

Сточные воды образуются в результате обычных бытовых процессов: купание, смыв в туалете, стирка, мытье посуды и т. д. Они поступают из жилых и бытовых источников.

Коммерческие сточные воды поступают из небытовых источников, таких как салоны красоты, таксидермия, отделка мебели, чистка музыкальных инструментов или мастерские по ремонту кузовов автомобилей. Эти сточные воды могут содержать опасные вещества и требуют специальной обработки или утилизации.
*Эти учебные материалы охватывают только очистку сточных вод в бытовых (бытовых или частных) условиях.

Существует два основных типа очистки бытовых сточных вод:

  1. Система отстойников помещает сточные воды в неглубокий открытый бассейн. Очищенные стоки из лагуны попадают в окружающую среду путем медленного испарения
  2. Септик помещает сточные воды в подземный резервуар. Очищенные стоки из резервуара выбрасываются в окружающую среду через дренажное поле.

Сточные воды подразделяются на две категории в зависимости от источника.

1. Серая вода: Серая вода из душевых, ванн, джакузи, стиральных машин, посудомоечных машин и раковин, кроме кухонной раковины.

2. Черная вода: Черная вода из туалетов и кухонных раковин.

  • Определения варьируются от штата до штата : В некоторых штатах черная вода определяется как сточная вода только из туалетов.

Септики

  • Проект септиков
  • Эксплуатация и техническое обслуживание септических систем

Системы Lagoon

  • Дизайн системы Lagoon
  • Эксплуатация и техническое обслуживание систем Lagoon

Требования к очистке сточных вод

  • Все сточные воды подлежат очистке.
  • Не допускается сброс на землю, в поверхностные или подземные воды.
  • Его нельзя использовать для полива лужайки, для заполнения пруда, для спуска по трубе к ближайшему ручью или для сброса в выгребную яму.
  • Вы можете слышать о сточных водах , используемых для орошения в других (засушливых) штатах. Даже в этих состояниях его необходимо обрабатывать и дезинфицировать перед использованием. Это НЕ разрешено в Небраске.

Что находится в сточных водах?

Сточные воды на 99,9% состоят из воды.

Остальные 0,1% вызывают беспокойство. Эти 0,1% включают:

  • Питательные вещества: фосфор и азот
  • Жиры, масла, смазки: кулинарные масла, лосьоны для тела
  • Патогены: болезнетворные бактерии и вирусы
  • БПК-биохимическая потребность в кислороде. БПК – это мера кислорода, необходимого аэробным бактериям для расщепления органических веществ. Чем выше БПК, тем больше органических веществ необходимо расщепить.