Классификация бытовых сточных вод и способы их очистки. Сточные воды
Сточные воды - это... Что такое Сточные воды?
Канализационные системы, как правило, заканчиваются выпуском сточных вод в водные объекты или на почву. С целью охраны окружающей среды сброс необезвреженных сточных вод в водные объекты запрещен.
Обезвреживание С. в. состоит в их очистке и обеззараживании. Среди существующих методов очистки С. в. — механические, физические, физико-химические, химические, биологические.
В основе механических и химико-механических приемов очистки С. в. лежат процессы реагентной коагуляции, флоккуляции и отстаивания. Коагуляцию загрязнений С. в. производят и путем создания в токе жидкости постоянного электрического поля. Основой химических методов очистки является преобразование токсичных соединений в нетоксичные, перевод растворенных веществ в нерастворимые с последующим осаждением. В некоторых случаях с помощью химических методов удается удалить из сточных вод продукты, имеющие товарную ценность.
Указанные процессы протекают в сооружениях, которые в зависимости от целевого назначения называют отстойниками, нефтеловушками, жироловками и т.д. Широкий диапазон различий в кинетике осаждения (всплывания) загрязнений различных С. в. определяет разнообразие конструкций и параметров сооружений.
Биологические методы очистки основаны на окислении и минерализации содержащихся в С. растворенных органических веществ при участии микроорганизмов. Для обеззараживания С. в. рекомендуют хлорирование, озонирование, которые обеспечивают освобождение от патогенных бактерий, но обладают рядом недостатков с гигиенической точки зрения. Перспективным методом обеззараживания С. в. является обработка потоком ускоренных электронов. На территориях с высокой плотностью населения, промышленного и сельскохозяйственного производства выпуск даже очищенных С. в. не позволяет предотвратить загрязнение водных объектов. Решение проблемы охраны водных объектов возможно лишь путем проведения комплекса мероприятий, из которых ведущими являются планировочные (рациональное размещение промышленности), технологические (сокращение удельного расхода воды) и повторное использование городских промышленных С. в после их дополнительной очистки в промышленности и в городском хозяйстве.dic.academic.ru
Сточные воды - это... Что такое Сточные воды?
Степень загрязнённости С. в. оценивается концентрацией примесей, т. е. их массой в единице объёма (в мг/л или г/м.3).
Состав бытовых С. в. более или менее однообразен; концентрация загрязнений в них зависит от количества расходуемой (на одного жителя) водопроводной воды, т. е. от нормы водопотребления (См. Водопотребление). Загрязнения бытовых С. в. обычно подразделяют на: нерастворимые, образующие крупные взвеси (в которых размеры частиц превышают 0,1 мм) либо суспензии, эмульсии и пены (в которых размеры частиц составляют от 0,1 мм до 0,1 мкм), коллоидные (с частицами размером от 0,1 мкм до 1 нм), растворимые (в виде молекулярно-дисперсных частиц размером менее 1 нм). Различают загрязнения бытовых С. в. минеральные, органические и биологические. К минеральным загрязнениям относятся песок, частицы шлака, глинистые частицы, растворы минеральных солей, кислот, щелочей и многие др. вещества. Органические загрязнения бывают растительного и животного происхождения. К растительным относятся остатки растений, плодов, овощей, бумага, растительные масла и пр. Основной химический элемент растительных загрязнений — Углерод. Загрязнениями животного происхождения являются физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и пр. Они характеризуются значительным содержанием Азота. К биологическим загрязнениям относятся различные микроорганизмы, дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли, бактерии, в том числе болезнетворные (возбудители брюшного тифа, паратифа, дизентерии, сибирской язвы и др.). Этот вид загрязнений свойствен не только бытовым С. в., но и некоторым видам производственных С. в., образующимся, например, на мясокомбинатах, бойнях, кожевенных заводах, биофабриках и т.п. По своему химическому составу они являются органическими загрязнениями, но их выделяют в отдельную группу ввиду санитарной опасности, создаваемой ими при попадании в водоёмы.Состав и степень загрязнённости производственных С. в. весьма разнообразны и зависят главным образом от характера производства и условий использования воды в технологических процессах.
Количество атмосферных вод меняется в значительных пределах в зависимости от климатических условий, рельефа местности, характера застройки городов, вида покрытия дорог и др. Так, в городах Европейской части СССР дождевой сток в среднем один раз в году может достигать 100—150 л/сек с 1 га. Годовой сток дождевых вод с застроенных территорий в 7—15 раз меньше, чем бытовых.
Охрана водоёмов от загрязнения С. в. Загрязнение водоёмов является главным образом следствием спуска в них С. в. промышленных предприятий и населённых мест. Неочищенные С. в., содержащие значительные количества органических веществ и микроорганизмов, попадая в водоём (реку, озеро), нарушают его естественный режим: поглощают растворённый в воде водоёма кислород, ухудшают качество воды, способствуют образованию отложений (осадка) на дне, водоёмы становятся непригодными для питьевого (а иногда и технического) водоснабжения, в них погибает рыба. Кроме того, при загрязнении водоёмов С. в. ухудшается их эстетический вид и ограничивается возможность использования для купания, водного спорта, туризма и т.п.
В СССР необходимая степень очистки С. в. и условия спуска С. в. в водоёмы регламентированы «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами». Установлено 2 вида нормативов качества воды в водоёмах в зависимости от характера их использования: для водоёмов питьевого и культурно-бытового водопользования и для водоёмов, используемых в рыбохозяйственных целях. Установлены также предельно допустимые концентрации веществ в воде водоёмов. Они являются исходными при определении условий сброса С. в. в водоёмы. Выпуск в водоёмы неочищенных С. в. в СССР запрещен Законом об охране природы и водным законодательством. Надзор за спуском С. в. и их очисткой или обезвреживанием осуществляется органами санитарно-эпидемиологической службы министерства здравоохранения СССР, а также Бассейновыми инспекциями министерства мелиорации и водного хозяйства СССР.
З. А. Орловский.
dic.academic.ru
Сточные воды — фото и видео
Сточные воды — это источник загрязнения природных водоёмов. Все они подлежат обязательной очистке, поскольку в них есть вещества неполезные, а часто и вредные, поэтому нарушают экологию почв и воды. Обеззараживание и очистка стоков — обязательные меры защиты природы. В городах и населённых пунктах имеются центральные канализации, там собираются стоки, и происходит очистка.
А также сточными называют воды, образованные в результате попадания природных осадков, в водоёмы через канализацию. Химический состав природных стоков заметно ухудшился в связи с деятельностью людей.
Классификация
Загрязнения в сточных водах бывают различного характера, в зависимости от их происхождения и состава, значит, и очищать их нужно соответственно по-разному.
Стоки подразделяются на такие основные категории:
- Бытовые сточные воды. Они возникают из-за пользования людьми водой в бытовых целях, и несут в себе как бытовую химию (моющие средства, порошки, хлор), так и отходы жизнедеятельности человека, жиры и остатки пищи. Эти воды отводят через системы канализаций.
- Производственные сточные воды. Они могут содержать в своём составе опасную и вредную химию, например: синильная кислота, соли ртути, свинца и меди, аммонийный азот, фенолы и другие отравляющие вещества. Промышленные стоки делят на две подкатегории: загрязнённые, о них сказано выше, и условно-чистые, не требующие предварительных очисток.
- Атмосферные сточные воды. Возникают вследствие осадков и таяния снега и льда, а потом сливаются через решётки в городскую ливневую канализацию. Такие стоки являются наименее опасные по санитарным нормам, поскольку несут загрязнения природными минералами. Их очистка, в сравнении с предыдущими категориями менее требовательная.
Состав
В бытовых сточных водах загрязнители постоянно одни и те же. Состав таких вод приблизительно одинаковый, но всё-таки концентрация отдельных веществ может колебаться, отображая бытовой режим пользующихся системой канализации. И только длительный и регулярный отбор этих стоков на анализы, может дать те средние показатели состава, которые будут считаться действительными.
Уровень загрязнения стоков можно высчитать, если концентрацию осадков и примесей (исчисляются в массе) поделить на единицу объёма — г/м3.
Со сточными водами в канализацию поступают неорганические и органические компоненты, имеющие взвешенные частицы, коллоиды, растворы. А также есть патогенные бактерии, яйца гельминтов, цисты простейших, грибки. Даже в период, когда эпидемий нет, сточные воды бытовой категории могут содержать в составе кишечную палочку, дизентерию и другие, а также вирусы. Несмотря на то что стоки загрязнены преимущественно органическими веществами, следует правильно их утилизировать. Это снизит санитарную опасность при попадании их в водоёмы.
Этот характер загрязнений иногда могут иметь и производственные стоки, когда это отходы скотобоен и мясокомбинатов.
Согласно действующим нормативам, норма стоков на каждого человека — 275-305 литров в сутки, если жилье снабжено водопроводом, горячим водоснабжением и системой канализации.
Промышленные стоки не могут иметь даже приблизительного состава, поскольку производство на заводах кардинально отличается между собой, и всё зависит от технологии изготовления изделий. Атмосферные сточные воды зависят от климата определённой местности, рельефа, а также архитектуры и материала строительства дорог.
вернуться к меню ↑Оценка степени загрязнения
Узнать точно составляющие сточных вод, очень непросто, поскольку у них сложный состав. Из-за этого анализируют показатели воды, характеризующие суммарные свойства в целом без распознания отдельных компонентов.
Самый первый вариант определить уровень загрязнения стоков, оценить их состояние органолептическим методом в целом, не разделяя на отдельные загрязняющие вещества. Определяют концентрацию загрязнения по цвету и запаху. Далее делается суммарное санитарно-химическое исследование. Для этого тестируют воду на санитарно-биологические, химические и физико-химические показатели.
Полный анализ в себя включает:
- цвет, запах, прозрачность;
- содержание взвешенных компонентов;
- наличие сухого остатка;
- pH кислотность;
- присутствие сухого остатка;
- наличие фосфатов, сульфидов, соединений с азотом, хлоридов; содержание радионуклидов, ядовитых веществ, тяжёлых металлов;
- присутствие поверхностно-активных веществ;
- наличие продуктов из нефти;
- содержание патогенных бактерий;
- наличие яиц гельминтов.
Если стоки промышленные, то периодически берутся заборы воды на анализ, нет ли в них предполагаемых вредных компонентов.
вернуться к меню ↑Расчёт объёма
Учёт количества стоков, которые промышленные предприятия сбрасывают в системы канализации, необходим для расчёта платежа за водоотведение.
Существуют примеры, когда показания расходомеров для стоков, побудили предприятия сократить количество сбросов сточных вод, тогда были проведены энергосберегающие мероприятия. Даже приняв во внимание, что организовать коммерческий учёт задача непростая, промышленные предприятия соглашаются на такой шаг. В итоге они получают экономию воды, и соответственно денежных средств.
Виды приборов учёта (расходомеров):
- ультразвуковые, вихревые, магнитно-индукционные;
- стационарные и переносные;
- рычажно-маятниковые, кольцевые механические, электромагнитные.
Все эти расходомеры отличаются между собой принципом работы и характеристиками. Когда заводы определяются с выбором, то учитывают область применения.
Ультразвуковой прибор учёта. Применяется в коммерческом учёте, контролирует промышленные сбросы, наблюдения за наполняемостью системы канализации, анализ приточных стоков. Метод его работы: в одно и то же время измеряет уровень и скорость потока (площадь-скорость).
Рычажно-маятниковый расходомер. Используют в канализационных стоках. Принцип работы такой-же как и в предыдущем варианте — площадь-скорость. Даёт возможность измерять очень загрязнённые воды.
Электромагнитный прибор учёта. Имеет минимальную электропроводность и делает замеры объёма сточных вод и воды питьевой. Принцип работы: использует закон магнитной индукции.
вернуться к меню ↑Способы очищения стоков
Для очистки существуют специальные очистные сооружения, куда приходят сточные воды. Далее, происходит утилизация, когда они очищаются от взвешенных, коллоидных и растворённых вредных компонентов, а также от осевшего осадка, избытка активного ила, который появился после биологической очистки. Чтобы её сделать, применяют микроорганизмы, способные поглощать вещества, загрязняющие сточные воды. Очистители снабжают биофильтрами с бактериальной плёнкой.
Ещё стоки обеззараживают, а это уже химический метод очистки от опасных веществ. Добавляемые средства работают, и может накапливаться много осадков.
Для промышленных — повторное использование после очистки, считается нормальным. Поэтому при возникновении необходимости, предприятия оснащаются системами оборотного водоснабжения. Большое значение имеют технологии, в которых задействована безотходная переработка сырья. Это относится к заводам целлюлозно-бумажной, горной и химической промышленностей (те, что способны загрязнять воды ядовитыми отходами).
Виды физико-химической очистки — это фильтрация, отстаивание, коагуляция. Они способны эффективно очищать, и применяются в отдельности или вместе с биологической очисткой и методами дополнительной обработки.
Все вышеперечисленные методы работают, и способны сделать эффективное очищение воды. Уже после этого можно спускать данные воды в водоёмы, а также применить в системе оборотного водоснабжения заводов.
вернуться к меню ↑Защита водоёмов
Сточные воды как бытовые, так и промышленные отрицательно сказываются на водоёмах, которые находятся поблизости.
Некачественно очищенные стоки с компонентами органической природы и заражённые микроорганизмами при сбрасывании в водоёмы, нарушают природный режим рек, озёр, ставов.
Процессы, происходящие вследствие этого:
- совершается вымирание рыбы;
- на дне откладываются осадки;
- качество воды ухудшается;
- поглощается растворённый в воде кислород.
Загрязнение водоёмов отрицательно влияет на их внешний вид. А если к этому добавить санитарную опасность, то наносится ущерб туризму, купанию, занятию водными видами спорта.
Поэтому в обязательном порядке применяется биоочистка. О степени очистки и выпуске сточных вод рассказано в специальной инструкции «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами». Там установлены нормы, определяющие степень качества воды в водоёмах, и максимально допустимые концентрации.
Эти Правила есть обязательными к исполнению. Законодательством также доводится до граждан запрет на сброс в водоёмы сточных вод, и регламентируется наблюдение за их качеством.Чтобы будущие поколения жили в благоприятной экологической обстановке, мы уже сегодня должны заботиться об эффективности очистки сточных вод. Так как попадая в водоёмы, они влияют на качество воды для питья и хозяйственных нужд.
Полезные материалы:
septikvdome.ru
Сточные воды
СТОЧНЫЕ ВОДЫ (а. effluents, н. Abwasser; ф. eaux d'egouts, eaux usees, eaux residuaires; и. efluenfe, aguas de albacal, aguas cloacales, aguas fecales) — воды, использованные на бытовые, производственные или другие нужды и загрязнённые при этом примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства, а также воды, стекающие с территории производственных объектов и населённых пунктов в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц. Как правило, сточные воды с территории производственных объектов и населённых пунктов удаляются системами канализации.
В зависимости от происхождения, состава и качественных характеристик загрязнений (примесей) сточные воды подразделяются на 3 основные категории: производственные, атмосферные и бытовые (хозяйственно-фекальные).
К производственным сточным водам относятся воды, использованные в технологическом процессе и подлежащие удалению с территории предприятия. Производственные сточные воды предприятий горной промышленности могут быть разделены на две основные группы: воды, образующиеся при разработке месторождений, и сточные воды обогатительных предприятий. В зависимости от способа разработки сточные воды подразделяются на шахтные (при подземной добыче), карьерные (при поверхностной отработке месторождения), а также воды гидромеханизации.
Сточные воды загрязнены примесями органического и минерального происхождения, которые находятся в них в растворённом, коллоидном виде или в виде взвешенных нерастворимых веществ. Степень загрязнённости сточных вод оценивается концентрацией, т. е. массой примесей в единице объёма (мг/л или г/м3). Количественные и качественные составы минеральных, органических и биологических загрязнений сточных вод разнообразны и зависят в основном от характера и технологии производства, а также от условий использования воды. В производственных сточных водах могут присутствовать и ядовитые вещества (например, синильная кислота, фенол, анилин, сероуглерод, соли меди, свинца, ртути, мышьяка, хрома и др.).
Состав сточных вод обогатительных фабрик разнообразен и зависит от природы сырья и технологии обогащения. Наиболее широк спектр загрязнений сточных вод обогатительными фабриками в цветной металлургии, которые, помимо ионов цветных металлов, загрязнены флотореагентами (ксантогенаты, высокомолекулярные спирты, ПАВ, жирные кислоты, масла, нефтепродукты и пр.), цианидами, растворимыми сульфидами, ионами рассеянных элементов (селен, теллур и т.д.) и рядом других веществ.
Содержащиеся в сточных водах вещества, попадая в значительных количествах в водоёмы, ухудшают их санитарное состояние и гидробиологический режим. Поэтому перед выпуском в водоёмы должна осуществляться обязательная очистка сточных вод (см. Очистка вод). Одним из способов обезвреживания сточных вод, широко используемым в горнодобывающих отраслях промышленности, является закачка их в глубокие подземные горизонты. Для ряда категорий сточных вод, содержащих биогенные элементы и некоторые органические компоненты, перспективно использование их для орошения сельскохозяйственных земель.
Очистка производственных сточных вод до нормативной концентрации загрязнений перед сбросом требует значительных капитальных и эксплуатационных затрат. Поэтому одним из основных направлений рационального водопользования является повторное использование производственных сточных вод за счёт создания оборотных систем водоснабжения и замкнутых (частично или полностью) систем водоснабжения и канализации, при которых исключается или значительно сокращается сброс сточных вод в водоёмы (см. Оборотное водоснабжение). В замкнутых системах требования к качеству очистки производственных сточных вод от загрязнений, как правило, намного ниже, чем при сбросе в водоём, что позволяет сократить расходы на их обезвреживание (см. Оборотная вода).
Атмосферные сточные воды, образующиеся в результате выпадения атмосферных осадков, подразделяют на дождевые и талые (таяние снега и льда). Отличительная особенность атмосферных сточных вод — их эпизодичность и резкая неравномерность в течение года. Атмосферные сточные воды содержат обычно гораздо меньше загрязнений, чем производственные и бытовые.
К бытовым сточным водам относятся воды, удаляемые из санузлов, кухонь, столовых, больниц, а также хозяйственные воды, образующиеся при мытье помещений. По природе загрязнений они могут быть фекальные, загрязнённые в основном физиологическими отбросами, и хозяйственные, загрязнённые хозяйственными отходами. Бытовые сточные воды, кроме органических и минеральных примесей, содержат биологические загрязнения, состоящие из различных микроорганизмов, в т.ч. болезнетворных, а поэтому они потенциально опасны.
Очистка бытовых сточных вод требует значительных капитальных затрат. В зарубежной практике накоплен многолетний опыт использования городских сточных вод на промышленных предприятиях, в т.ч. на тепловых и атомных электростанциях. Применение такого надёжного источника водоснабжения высвобождает техническую пресную воду для нужд народного хозяйства и решает проблему по защите водоёмов от загрязнения сточных вод.
Система канализации и выбор способа обезвреживания атмосферных и бытовых сточных вод при проектировании и эксплуатации горного предприятия обосновываются в каждом конкретном случае.
Выпуск в водоёмы неочищенных сточных вод в CCCP запрещён Законом об охране природы и водным законодательством; необходимая степень очистки и условия спуска сточных вод в водоёмы регламентированы "Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами". Контроль за спуском сточных вод в водоёмы и их очисткой осуществляется органами санитарно-эпидемиологической службы Министерства здравоохранения CCCP и бассейновыми инспекциями Министерства водного хозяйства CCCP.
www.mining-enc.ru
Что такое промышленные сточные воды?
Часть 2 из 5 4 августа 2012 г
Что такое промышленные сточные воды?
Прежде чем начать разговор о промышленных сточных водах, давайте обратим наше внимание на бытовые стоки (канализацию), так как проектировщики очистных сооружений часто начинают карьеру и, почти наверняка, свое образование в сфере инженерного обеспечения охраны окружающей среды, наблюдая за устройством канализации и станций очистки бытовых сточных вод. Последнее позволит воссоздать в воображении привычную схему, которую читатель может использовать для сравнения с промышленными сточными водами и сооружениями по их очистке.
Бытовые сточные воды
Бытовые стоки (канализация) - это сточные воды, спускаемые из санузлов жилых помещений, офисов, коммерческих объектов, предприятий и различных государственных организаций и учреждений. Бытовые стоки представляют собой сложную смесь, состоящую, главным образом, из воды (приблизительно на 99%) вместе с органическими и неорганическими веществами. Эти вещества или примеси включают в себя взвешенные, коллоидные и растворенные компоненты. Так как бытовые сточные воды содержат продукты жизнедеятельности человека, они также содержат большое количество микроорганизмов, и некоторые из них могут оказаться патогенными. В сточных водах могут присутствовать такие бактериальные заболевания как холера, тиф и туберкулез. Среди вирусных заболеваний – инфекционный гепатит. Неорганические составляющие включают в себя:
- хлориды и сульфаты
- различные формы азота и фосфора
- карбонаты и бикарбонаты
Все эти вещества поступают в стоки с экскрементами, мочой, пищевыми отходами, также со сточными водами после купания, мойки или стирки, и, благодаря последнему, в бытовые сточные воды попадают мыла, моющие средства и другие чистящие вещества. Бытовые сточные воды представляют модель потока с двумя пиками интенсивности – утром, до начала рабочего дня, и вечером, когда люди возвращаются домой. Особенно заметны эти пики увеличения сточных вод при небольшом населении и, следовательно, меньших канализационных сетях.
Изменения характеристик канализационных вод в таких сообществах относительно малы, хотя различия их характеристик между сообществами легче выявить. Несмотря на эти вариации, состав бытовых сточных вод таков, что они с легкостью подлежат биологической очистке, исходя из доступности и наличия баланса между углеродистыми компонентами и питательными веществами. Способность данных сточных вод к биоразложению можно вычислить , зная их химическое потребление кислорода (ХПК) и соответствующее значение БПК5 (пятидневный БПК) и задается соотношением:
ХПК:БПК5 и БПК5:N:P БПК5 пятидневное биологическое потребление кислорода ХПКхимическое потребление кислорода N азот Pфосфор Как правило, показатель способности к биоразложению равен соответственно 1.5:1 и 25:4:1.- Азот (N) чаще всего представлен в форме органического азота и аммонийного азота (Amm-N). Присутствие нитратов (NO3-N) маловероятно, так как этому не способствуют условия канализации, более вероятен вызванный бескислородными реакциями распад нитратов.
- Фосфор (P) представлен в виде комбинации органического фосфора и фосфатов (PO4).
- Уровень pH в канализационных водах находится в пределах 6–9 , подобный показатель pH считается подходящим для протекания биологических процессов.
- БПК5, ОВЧ (общее количество взвешенных частиц) и ОСАК (общее содержание азота по Кьельдалю), используемые для нужд проектирования станции равны соответственно 250, 300 и 40 мг/л−1. Как уже говорилось ранее в этом параграфе, характеристики бытовых (канализационных) сточных вод могут изменяться в зависимости от сообщества или района, таким образом, можно встретить показатель БПК5 неочищенных сточных вод равный 500 мг/л–1.
Промышленные сточные воды
Промышленные сточные воды, включая агропромышленные стоки, имеют различный состав, в зависимости от типа промышленности и обрабатываемых материалов. Некоторые сточные воды могут быть весьма насыщенными органическими соединениями, иметь высокую способность к биоразложению, иметь в основном неорганический состав или быть потенциально ингибирующими. Это означает, что показатели ОВЧ, БПК5 и ХПК могут составлять десятки сотен мг/л − 1.
Благодаря таким высоким концентрациям органических веществ, промышленные сточные воды могут также иметь недостаток питательных веществ. В отличие от бытовых (канализационных) сточных вод показатели уровня pH промышленных сточных вод часто бывают более 6–9. Такие показатели соответствуют сточным водам с высоким содержанием растворенных солей металла. Картина потока промышленных сточных вод будет также отличаться от канализационных, в связи с тем, что на природу потока промышленных стоков оказывает влияние характер проводимых на предприятии операций, нежели действий, обычных для бытовой обстановки. Наиболее значимым фактором, влияющим на характер потока промышленных сточных вод, является сменный характер работы на заводе или фабрике.
Длительность смены может достигать 8 или 12 часов, число смен в день может достигать трех. Это означает, что поток промышленных сточных вод может иметь более двух пиков интенсивности, а в некоторые части дня поток может вовсе отсутствовать. Рабочая неделя на заводах может длиться от пяти до семи дней, следовательно, в те дни, когда промышленное предприятие не работает, интенсивность потока равна нулю. В отличие от более узкого диапазона вариаций характеристик различных образцов бытовых сточных вод, промышленные сточные воды могут иметь коренные различия, даже в том случае, если образцы взяты с предприятий одного и того же типа промышленности, но из разных районов. Причиной таких различий служит адаптация технологий под различный тип местности, а также характеристики используемого сырья. Помимо всего вышеназванного, характеристики сточных вод одного и того же предприятия также могут со временем меняться, в связи с тем, что промышленное предприятие может работать в режиме циклического производства / кампании или же осуществлять залповые выбросы вдобавок к регулярным сбросам сточных вод. Помимо этих регулярных операций, на промышленном предприятии могут происходить утечки и незапланированные сбросы, которые могут происходить не часто, но, тем не менее, оказывают весьма неблагоприятное воздействие на работу очистных сооружений.
Поэтому, разумным будет провести тщательный анализ сточных вод, а также внимательно изучить требования к их предочистке и очистке, прежде чем делать вывод о том, что характеристики данных сточных вод и требования к их очистке полностью соответствуют ранее встреченному образцу. Также немаловажным будет понимание сути функционирования промышленного предприятия.
В некоторых случаях промышленные сточные воды сбрасываются в канализационные системы, обслуживающие коммерческие объекты и жилые помещения. Такая комбинация потоков сточных вод называется городскими сточными водами, и качество этой смеси может варьироваться в зависимости от доли промышленных стоков в ней и типа промышленных предприятий, осуществляющих подобный сброс. Обычно происходит буферизация бытовых и коммерческих компонентов в городских сточных водах в рамках характеристик комбинированного потока. Тем самым, осуществление очистки комбинированных сточных вод происходит легче, чем очистка только промышленных стоков. Однако, даже в случае наличия возможности сброса промышленных стоков в канализацию, необходима определенная степень предварительной очистки сточных вод, прежде чем разрешение на подобный сброс будет получено.
Процедура предварительной очистки сточных вод может заключаться в приведении показателей уровня pH от 6 до 9 и сокращения показателей БПК5 до 400 мг/л − 1 , подобная процедура практикуется в настоящее время в Сингапуре (Pakiam et al., 1980). Подобные операции проводятся с целью предотвращения коррозии принимающих каналов канализации, а также защиты принимающих очистных сооружений от переполнения органическим субстратом.
www.vo-da.ru
что такое, классификация, виды, показатели качества
.
Человек не может обойтись без воды во всех отношениях. Водопотребление осуществляется для поддержания жизни, в быту, при добыче полезных ископаемых и производстве большого разнообразия наименований продукции. Огромное количество жидкого ресурса в процессе использования загрязняется. Такие жидкости называются сточными водами.
Неочищенные сточные воды несут опасность для людей
Их выведению через канализацию и последующей очистке уделяется большое внимание, так как содержащиеся в жидкости загрязнители несут угрозу для окружающей среды и человека. Сточные воды и их классификация должны быть рассмотрены детально и подробно.Определение и классификация
Для того чтобы давать детальную характеристику всем загрязнённым жидкостям, нужно точно определить, что такое сточные воды. Сточные воды это все виды вод с территорий производственных объектов и населённых пунктов с ухудшенными характеристиками и свойствами в результате деятельности человека, а также атмосферные осадки (дождь, снег, град), которые бесконтрольно или через систему канализации выводятся для переработки, вторичного применения и сброса в природу.
Классификация сточных вод достаточно разнообразна и обширна. Все стоки классифицируются на виды и типы по следующим параметрам:
- источник происхождения;
- по составу загрязнений;
- по концентрации загрязнений;
- по кислотности и токсичности.
По источнику образования выделяются следующие виды сточных вод:
- Производственные.
- Бытовые.
- Поверхностные.
Бытовые и поверхностные стоки имеют состав близкий к неизменному. Промышленные же жидкости обладают широким разнообразием и могут классифицироваться на подвиды.
По составу загрязнений стоки разделяются на следующие виды жидкостей:
- с органическими примесями;
- с минеральными;
- смешанные, минерально-органические.
По концентрационным показателям стоки подразделяются на четыре типа: слабо-загрязнённые, средне-загрязнённые, сильно-загрязнённые, опасные. Критерием меры служит параметр pH. По кислотности и токсичности также используется подразделение по степени концентрации, от слабой до сильной.
Характеристика
Ключевые параметры, по которым производится характеристика сточных вод:
- Объём взвесей.
- Плотность осадочных элементов.
- Концентрация продуктов нефтепереработки.
- Содержание отдельных элементов: фосфатов, аммонийного азота.
- Концентрация жиров и ПАВ.
- ХПК.
- БПК.
- pH.
Ключевые показатели качества сточных вод – ХПК, БПК и pH.
Химическое потребление кислорода (ХПК) – показатель концентрации в жидкости веществ органического характера. Рассчитывается в миллиграммах кислорода, количество которого было израсходовано для осуществления окислительных процессов органики в одном литре h3O. Определяется многочисленными лабораторными методами и является ключевым показателем степени загрязнения стоков.
Биологическое потребление кислорода (БПК) — количественные показатели кислорода, израсходованные на биологические окислительные процессы аэробного характера под действием микроорганизмов. Ключевой параметр определения загрязнённости жидкости органическими соединениями.
Показатель рассчитывается за определённый временной промежуток (БПК 5 – расход кислорода за 5 суток). Процессы окисления за установленное время производятся в условиях без доступа света, с температурными показателями в 20 градусов.
Водородный показатель pH – показатель активности ионов водорода в жидкости. С помощью показателя определяется кислотность стоков. Кислотной среда является при pH меньше 7, щелочной – при pH больше 7.
В составе стоков могут выделяться консервативные и неконсервативные загрязнители. Консервативные вещества не вступают в химические реакции, не могут быть разложены в результате очистных процессов биологического характера. Неконсервативные объекты могут быть устранены с помощью самоочистных биологических процессов.
Сточные воды содержат в своем составе различные загрязнители
Состав сточных вод определяется присутствием следующих загрязнителей:- органических;
- биологических;
- неорганических.
К биологическим загрязнителям относят микроорганизмы (вирусы и бактерии), водоросли, дрожжи, грибковые образования и растения. Источниками загрязнения химического характера являются продукты переработки нефти, СПАВ, пестициды, тяжёлые металлы, диоксины, фенолы, азотсодержащие вещества и т. д. Грунт, шлак, песок, ил и др. – загрязнители физического характера.
Загрязнения стоков могут характеризоваться размерными параметрами загрязняющих частиц:
- Крупные нерастворимые частицы (от 0,1 мм).
- Пенообразные суспензии и эмульсии (от 0,1 мкм до 0,1 мм).
- Каллоидные элементы (до 0,1 мкм).
- Растворимые (до 0,1 нм).
Хозяйственно-бытовые стоки
Стоки, которые формируются в результате повседневной жизнедеятельности человека. Состав однообразен: каллоиндые элементы в растворённом состоянии и органические вещества в нерастворённом. Концентрация загрязнителей определяется по значению разбавления чистой водой из водопроводной системы.
Бытовые сточные воды классифицируются на два вида: фекальные и хозяйственные. Сточная вода хозяйственно-бытового назначения поступает из кухонь, туалетов, ванных, бань, прачечных, зданий общественного питания и лечебных учреждений. В состав таких жидкостей в основном входят человеческие физиологические выделения, хозяйственные отбросы органического характера (белковые вещества, жиры, углеводы и продукты разложения).
Особое место в составе имеют биологические загрязнители, несущие серьёзную угрозу для человека. Это простейшие микроорганизмы, яйца гельминтов, грибки и бактерии. Из неорганических веществ в воде содержаться соли.
В бытовых стоках загрязнения органического характера достигают показателей 45—58%. Такие жидкости отводятся к местам переработки и сброса через централизованную или частные сети канализации.
Характеристика стоков хозяйственно-бытового характера:
- Внешний вид: мутно-белый, серый цвет, низкая прозрачность, неприятный фекальный запах.
- Химический состав – минеральные и органические элементы.
- Вещества находятся во взвешенном, каллоидном и растворимом состоянии.
- Высокий уровень микробного загрязнения – дрожжи, грибы, мелкие водоросли, яйца гельминтов, бактерии, патогенные вирусы.
- Средний показатель pH равняется 7,2—7,8.
Промышленные стоки
Производственные воды стоков формируются в результате технической деятельности на предприятиях. Они подразделяются на два вида: условно чистые и загрязнённые. Условно чистые жидкости применяются для охлаждения рабочих агрегатов. Загрязнённые жидкости используются в производственных реакциях, ими промываются сырье, выпускаемая продукция и т. д. Во время этих процессов жидкость вбирает в себя различные опасные загрязнения.
Промышленные сточные воды — результат деятельности различных предприятий
Производственные жидкости неоднообразны, содержат органические и минеральные вещества, а также их смеси. Концентрация и состав загрязнений зависят от характера технологического производства, вида производимой продукции, применяемого сырья, используемого оборудования.Для наглядного примера стоит рассмотреть состав промышленных стоков на машиностроительных и металлургических предприятиях. Жидкость поступает в канализацию из различных цехов (литейных, термических, сборочных, механических).
Основными загрязнителями выступают механические примеси (пыль, грязь, песок, окалина, а также масла, тяжёлые металлы, кислоты). Они выводятся через специальную промышленную систему сброса или через централизованную канализационную сеть.
Стоки поверхностного типа
К поверхностным стокам относятся продукты атмосферных осадков. Они подразделяются на дождевые и талые (таяние снега, льда и града). Часто именуются как ливневые стоки. К поверхностным стокам приравниваются воды от мытья улиц, фонтанов и дренажных систем. Выводятся с помощью сетей ливневой канализации.
Состав атмосферных жидкостей однообразен, он содержит преимущественно минеральные вещества с небольшим количеством органических элементов. Концентрация зависит от мест выпадения атмосферных жидкостей, наличия вредных производств, характера и состава поверхности, на которую они выпадают, продолжительности и интенсивности осадков.
Дождевые и талые воды перед попаданием в систему ливневой канализации вбирают в себя все загрязнители, которые находятся в почве и на поверхности (поля, дороги, мостовые и т. д.). Поэтому состав таких стоков может иметь небольшие концентрации неоднообразных веществ, хотя в общеколичественных рамках эти жидкости очень однородны по содержащимся загрязнителям.
Канализация
Все стоки должны выводиться к местам удаления загрязнений и сброса через канализационные сети. Применяется несколько видов канализаций в зависимости от местонахождения: промышленная, ливневые и хозяйственно-бытовая. Хозяйственно-бытовые сети сбора стоков бывают централизованными и автономными. Канализационные системы подразделяются на два типа: внутренние и наружные.
Внутренними считаются те сети, которые расположены в пределах какой-либо постройки или здания. Они включают: домовые стояки, водосточные воронки, отводные трубы, внутренние сборные лотки, ревизионные устройства и колодцы. К внешним системам относят трубы, колодцы, очистные сооружения, насосное оборудование и все другие функциональные объекты за пределами построек.
Наружная канализация подразделяется на три вида:
- общесплавная;
- раздельная;
- полураздельная.
В общесплавной системе выведения ливневые, хозяйственные и бытовые жидкости отводятся совместно, через одни и те же технические сети. В раздельной системе продукты атмосферных осадков и таяния снега выводятся отдельно от хозяйственно-бытовых жидкостей. В полураздельной системе стоки и осадки выводятся отдельно, но соединяются в едином коллекторе очистки.
Автономные канализационные сети используются для вывода стоков в загородных домах, на дачах, производственных и иных объектах, где не подведена централизованная система.
Виды автономных канализационных систем:
- Выгребные ямы.
- Биотуалеты.
- Септики.
- Фильтрующие установки.
Система централизованной канализации включает следующие составные части:
- внутренние устройства здания для отвода стоков;
- наружная внутриквартальная система;
- наружная уличная система;
- насосное и напорное оборудование;
- очистные сооружения;
- системы сброса в водоёмы и грунт.
Методы очистки и использование стоков
Для устранения загрязнений из стоков применяются различные методы удаления, разложения, разрушения и обеззараживания.
Для очистки сточных вод применяются различные способы
Методы удаления загрязнений:- Физическая.
- Химическая (реагентная).
- Физико-химическая (флотация, коагуляция, отстаивание, адсорбция).
- Обработка ультрафиолетом.
- Биологическая.
Самые простые, дешёвые и часто используемые методы очистки – физические. Они основаны на гравитационных и фильтрационных методах. Химические методы основаны на добавлении в жидкость специальных реагентов для провоцирования разрушающих, окисляющих, расщепляющих и других процессов в загрязнённой жидкости. Под биологическими методами подразумеваются процессы с применением микроорганизмов.
Канализационные стоки после очистки могут использоваться повторно или сбрасываться в водоёмы и грунт. На предприятиях существуют круговые и замкнутые системы, где производится многократное использование и очистка стоков.
На специализированных объектах по удалению загрязнений бытовые сточные воды после полноценной очистки часто используются в качестве ресурсов поливки сельскохозяйственных площадей. Глубокая очистка с применением всех методов позволяет очищать стоки до состояния, когда вода пригодна для подачи в водопроводные сети.
vodospec.ru
их классификация и способы очистки
Содержание статьи
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.
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.
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.
data-matched-content-rows-num="3" data-matched-content-columns-num="3" data-matched-content-ui-type="image_stacked" data-ad-format="autorelaxed">kanalizaciyam.ru
