Что такое сточные воды

Содержание статьи

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.

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.

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.

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.

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.

Источник

Сточные воды

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

Содержание

Классификация сточных вод

Сточные воды могут быть классифицированы по следующим признакам:

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

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

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

Физико-химические показатели сточных вод некоторых промышленных предприятий [2]

Показатель	Металлургический комбинат	Фабрика первичной переработки шерсти	Гидролизный завод	Спирткрахмальный завод	Красильно-отделочная фабрика
Содержание, мг/л
плотного остатка	600	33500	8600	1400	1200
взвешенных веществ	500	28000	950	470	170
азота аммонийного	—	210	150	45	12
фосфатов	—	—	40	15	1
нефтепродуктов	40	—	—	—	—
жиров	—	7800	—	—	—
ПАВ	—	—	—	—	100
фурфурола	—	—	50	—	—
Интенсивность окраски по разбавлению, мг/л	—	—	—	—	1:150
БПК5	—	6300	2400	360	200
БПКполн	—	17800	3300	580	250
ХПК	50	44000	4900	830	600
pH	8	9,5	5,5	7,2	9

Очистка сточных вод

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

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

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

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

Использование сточных вод

Производственные сточные воды после соответствующей очистки могут быть повторно использованы в технологическом процессе, для чего на многих промышленных предприятиях создаются системы оборотного водоснабжения либо замкнутые (бессточные) системы водоснабжения и канализации, при которых исключается сброс каких-либо вод в водоёмы. Большое народно-хозяйственное значение имеет внедрение технологии комплексной безотходной переработки сырья (особенно на предприятиях химической, целлюлозно-бумажной и горно-обогатительной промышленности). Перспективны методы физико-химической очистки (коагулирование, отстаивание, фильтрация) в качестве самостоятельных способов очистки или в сочетании с биологической очисткой, а также методы т. н. дополнительной обработки (сорбция, ионообмен, гиперфильтрация, удаление азотистых веществ и фосфатов и др.), обеспечивающей весьма высокую степень очистки сточных вод перед спуском их в водоёмы или при использовании сточных вод в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Эффективны методы термического обезвреживания и переработки высоко концентрированных стоков во вторичное сырьё, а также способ закачки стоков в глубокие, надёжно изолированные подземные горизонты.

Имеющиеся в сточных водах (преимущественно бытовых) в значительном количестве вещества, содержащие азот, калий, фосфор, кальций и др. элементы, являются ценными удобрениями для сельскохозяйственных культур, в связи с чем сточные воды используются для орошения сельскохозяйственных земель. Целесообразно обезвреживание сточных вод на станциях биологической очистки производить с подачей очищенных сточных вод на поля. Осадки сточных вод после соответствующей обработки (сбраживание, сушка) обычно используют в качестве удобрений.

Методы очистки сточных вод

* Полная биологическая очистка

Источник

Понятия сточных вод, классификация

ПОНЯТИЯ СТОЧНЫХ ВОД, КЛАССИФИКАЦИЯ

НИИ природных газов и газовых технологий, Московская обл., Ленинский р-н, пос. Развилка, Россия

Законом Российской Федерации «О техническом регулировании» [1] предполагается разработка значительного количества общих и специальных технических регламентов. В соответствии с ним разрабатываются проекты Федеральных законов «Общий технологический регламент. Водоотведение» [2] и «Специальный технологический регламент. О коммунальном водоотведении» [3]. В них должны использоваться понятия с терминами и определениями как существующие, включая стандартизированные, так и вновь разработанные. Эти понятия, термины и определения должны основываться на существующих в науке и технике классификациях, а также на новых, учитывающих потребности развития науки и производства.

Понятие определяется термином и соответствующим ему определением. Разработка терминов и определений осуществляется в сферах стандартизации и законодательства, в научно-технической документации, научно-исследовательских разработках и публикациях.

Используемые в стандартах и законодательстве определения одноименных терминов, как правило, не корреспондируют между собой. Это объясняется тем, что у стандартизации и законодательства разные задачи, а следовательно, и понятия с одинаковыми терминами в части определений не только могут, но и должны существенно отличаться друг от друга. Основной целью стандартизации научно-технической терминологии является установление однозначно понимаемой и непротиворечивой терминологии во всех видах документации и литературы, входящих в сферу работ по стандартизации или использующих результаты этих работ.

Если стандартизированное понятие направлено на использование его в науке и технике, а именно: при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений, в научных исследованиях и прогнозах, в технической литературе и т. д., то понятия, используемые в законодательных актах за исключением специальных технических регламентов имеют, как правило, правовое назначение и предназначены для использования в юридической практике и зачастую направлены, например, на установление налогооблагаемых объектов.

Так согласно Ст. 1 Водного кодека Российской Федерации [4] «сточные воды — воды, сброс которых в водные объекты осуществляется после их использования или сток которых осуществляется с загрязненной территории». В этом понятии не конкретизирован вид «использования» сточных вод (СВ), а основной акцент сделан на «сброс» СВ в приемники СВ, в качестве которых рассматриваются только водные объекты: поверхностные или подземные. Поэтому оно не может быть применено в случаях использования других видов приемников СВ, например: при сбросе СВ в другие системы канализации, а также при утилизации СВ, включая использование их на земледельческих полях орошения или доочистку на полях фильтрации и т. д. Это понятие не применимо также к СВ на этапах их образования, транспортировки, очистки и использования.

Однако, ввиду того, что и сбросы СВ и сток с загрязненных территорий сопровождаются привнесением загрязняющих веществ в водные объекты, понятие, использованное в Водном кодексе, четко определяет сброс СВ как объект налогообложения, в соответствии с Законом Российской Федерации «Об охране окружающей среды», предполагающего «платность природопользования и возмещение вреда окружающей среде» [5, Ст. 3].

Однако, определение понятия «сточные воды» по ГОСТ 17.1.1.01-77 для использования в современных условиях нуждается в корректировке.

Во-вторых в части учета «поверхностного стока с территорий поселений и объектов производственной деятельности», так как из определения не следует, что СВ, образующиеся «… в … производственной деятельности человека», включают в себя дождевые СВ с территорий поселений и производственных объектов, особенно при неполной раздельной системе канализации. При неполной раздельной системе канализации дождевая система канализации не предусматривается, поверхностный сток, который в соответствии с СНиП 2.04.03-85 [8, п. 3.2] является поверхностными СВ, отводится по открытым каналам, лоткам, кюветам и канавам, а также в ряде случаев в виде неорганизованного стока в понижения местности: овраги, балки и т. п.

В основном документе, регламентирующем проектирование, строительство и, в некоторой степени, эксплуатацию систем канализации поселений и производственных объектов, СНиП 2.04.03-85 [8] отсутствует четкая классификация СВ и соответствующая ей терминология. В нем используются такие понятия как: «бытовые», «производственные», «поверхностные» и «городские» СВ. Но отсутствуют «хозяйственно-бытовые», «дождевые», «талые» и «поливомоечные» СВ. Хотя упоминаются такие термины как: «дождевые воды» (п. п. 1.1), «дождевая канализация» (п. п. 1.2), «талые воды» (п. п. 2.27), а также «режим полива и мойки территории» (п. п. 3.23), который подлежит обязательному учету при определении объема водоотведения в проектах канализационных систем.

На рисунке представлена предлагаемая классификация основных видов СВ, которая включает во втором уровне три вида СВ, а именно: «хозяйственно-бытовые» (бытовые и хозяйственные СВ), «производственные» и «поверхностные» (дождевые, талые и поливомоечные СВ, состоящие, в свою очередь, из поливочных и моечных СВ).

Следует отметить, что название «дождевая система канализации», предназначенная для отвода поверхностных СВ с территорий поселений и объектов производственной деятельности, соответствует своему названию по количественным и качественным критериям. Пропускная способность этой системы определяется расходом дождевых СВ с учетом режима таяния снега и льда. Качественный состав талых и поливомоечные СВ идентичен дождевым СВ, так как в процессе стекания (стока) поверхностных СВ с твердых покрытий они загрязняются одними и теми же веществами, а именно: взвешенными веществами преимущественно минерального происхождения, нефтепродуктами, асфальтовой и резиновой крошкой и т. д.

В таблице приведены смежные понятия, термины и определения основных видов СВ: стандартизированные [6, 9], использованные в проектах технических регламентов [2, 3], а также предлагаемые, включая определения талых и поливомоечных СВ. На основании анализа существующих терминов и определений следует заключить следующее:

· в определение понятия «ливневые сточные воды» [2] включены «поливомоечные воды», которые не имеют никакого отношения к дождевым сточным водам, как только то, что отводятся с помощью дождевой системы канализации;

· в определениях используются неудачные термины и словосочетания: «иная деятельность» [2, 3], «иные цели» [2], которые подлежат исключению из определений, а также «дренажные воды» [2, 3], «дренажные и производственные сточные воды» [3], «жизнедеятельность и бытовая деятельность» [3] и др. Дренажные СВ являются смежным видом производственных СВ. Бытовая деятельность является одной из составляющих жизнедеятельности человека;

· в ряде определений проектов технических регламентов [2] и [3] используются без особого смысла три варианта одного и того же отличительного признака (причастия в разных временах): «образующиеся» [3], «образовавшиеся» [3] и «образовавшихся» [2];

· в ряде смежных определений вместо родового понятия «сточные воды» используется понятие «воды»;

· кроме того используется значительное количество других терминов и словосочетаний, включая синонимы, которые не являются определяющими в понятиях смежных видов СВ, а именно: «система канализации» [2], «система водоотведения» [2], «система коммунального водоотведения» [3], «городская канализация» [9], «жилые и общественные здания» [2], «объекты коммунально-бытового назначения» [2], «технологические процессы» [2 и 3], «абонент» [3] и др.;

· отсутствуют понятия: «дождевые», «талые» и «поливомоечные» СВ.

В отличие от понятий, стандартизированных [6, 9] и использованных в проектах технических регламентов [2, 3], в предложенных понятиях определения составлены с использованием единого подхода, заключающегося в следующем:

· понятие первого уровня «сточные воды» включает родовое понятие «воды»;

· все определения смежных понятий (второго и третьего уровня) включают родовое понятие «сточные воды»;

· во все определения включен видовой отличительный признак «отводимые», который также определяет понятие «канализация», как «отведение сточных вод»;

· в определениях понятий использованы три вида деятельности человека: «бытовая», «хозяйственная» и «производственная», а также два вида территорий, с которой отводятся поверхностные СВ: территория поселений и территория объектов производственной деятельности.

Рис. 1: Классификация основных видов сточных вод

Таблица 1. Термины и определения основных видов сточных вод

Воды, отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека

Воды, отводимые после использования в хозяйственно-бытовой и производственной деятельности человека, включая поверхностный сток с территорий поселений и объектов производственной деятельности

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

Сточные воды из жилых и общественных зданий, объектов коммунально-бытового назначения, характеризующиеся сходным составом и свойствами

Сточные воды, отводимые после использования в бытовой и хозяйственной деятельности человека

Сточные воды, образующиеся в результате жизнедеятельности и бытовой деятельности человека, характеризующиеся сходным составом и свойствами

Производственные сточные воды

Все виды сточных вод, образовавшихся в технологических процессах объектов хозяйственной и иной деятельности, кроме хозяйственно-бытовых и ливневых сточных вод

Сточные воды, отводимые после использования в процессе производства продукции, выполнения работ (услуг), включая поверхностный сток с территорий объектов производственной деятельности

Воды, образовавшиеся в технологических процессах производства продукции и оказания услуг, а также на других объектах хозяйственной деятельности абонента, за исключением дренажных и поверхностных сточных вод

Поверхностные сточные воды

Дождевые, талые, поливомоечные воды, образующиеся на территориях поселений, объектов хозяйственной и иной деятельности

Сточные воды, отводимые с территорий поселений и объектов производственной деятельности, при выпадении дождей, таянии снега и льда, а также при поливке и мойке

Дождевые сточные воды

Сточные воды, отводимые с территорий поселений и объектов производственной деятельности, при выпадении дождей

Талые сточные воды

Сточные воды, отводимые с территорий поселений и объектов производственной деятельности, при таянии снега и льда

Поливомоечные сточные воды

Сточные воды, отводимые с территорий поселений и объектов производственной деятельности, при поливке и мойке

Сточные воды поселений

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

Хозяйственно-бытовые, поверхностные, дренажные и производственные сточные воды, отводимые в системы коммунального водоотведения

[3] Специальный технологический регламент. О коммунальном водоотведении. Закон Российской Федерации. Проект.

[10] СТ СЭВ 2063-80. Водное хозяйство. Гидрология суши. Термины и определения.

Источник