Что такое сток воды

Состав и свойства сточных вод: химические и физические показатели

Для охраны рек и озер от загрязнения и предотвращения негативного воздействия, на канализационные системы для предприятий, осуществляющих отведение сточных вод, устанавливаются нормативы их состава.

За превышение концентрации загрязняющих веществ в СВ, нарушение надежности и бесперебойности работы городских сетей они обязаны компенсировать вред, нанесенный коммуникациям и водоемам.

Рассмотрим, из чего состоят стоки различных категорий, какие показатели подлежат нормированию, анализу и контролю.

Классификация сточных вод

Все категории СВ отличаются большим разнообразием. Чтобы систематизировать их характеристики, предусмотрена классификация по составу и фазово-дисперсному состоянию содержащихся в стоках загрязняющих примесей.

Состав и свойства

Качества СВ определяет их источник.

Рассмотрим 3 категории стоков:

Хозяйственно бытовые

Хозяйственно-бытовые (коммунально-бытовые) СВ образуются при эксплуатации душевых, прачечных, санитарных узлов, а также в результате деятельности заведений пищевой обслуживающей инфраструктуры – столовых, кафе, ресторанов. Состав этих стоков аналогичен составу СВ от населенных пунктов.

Бытовые воды разделяются на 2 категории:

У этих вод наблюдается относительно постоянный состав и высокая концентрация загрязненности.

Основные примеси – органические вещества растительного и животного происхождения, а также большое количество микроорганизмов (в том числе патогенных) – продуктов жизнедеятельности человека, самых опасных с эпидемиологической точки зрения.

Для очистки хозбытовых стоков, как правило, применяются биологические технологии, предприятия направляют воды этой категории на городские ОС и не отвечают за их качество.

Хозбытовые стоки составляют около 85 % общего объема городского водоотведения. Большинство очистных сооружений ориентировано именно на этот вид СВ.

Кроме бытовых, в канализационную городскую систему городов поступают производственные стоки и небольшой объем атмосферных вод. Типичный состав бытовых стоков с малой примесью промышленных СВ представлен в таблице выше.

Атмосферные

Атмосферные (дождевые или ливневые) воды собираются с промышленных площадок, городских территорий, объектов транспортной инфраструктуры. СВ этой категории образуются в результате смыва загрязняющих веществ с территории при таянии снега и выпадении дождя.

В их составе, кроме обычных загрязнений, могут присутствовать специфические примеси, характерные для производственных процессов, в том числе попадающие на покрытия промплощадок в случае разливов и аварий.

Кроме того, на качественный и количественный составы поверхностного стока оказывают влияние:

Эти стоки отводятся в наружную (дождевую) городскую сеть.

Стоки с территорий предприятий более сложные по составу, а концентрация ЗВ в них выше, чем в городском поверхностном стоке.

Атмосферные воды с незагрязненных производственных территорий отводятся отдельной системой канализации или сбрасываются в водный объект неочищенными. Загрязненные воды перед отведением в водоем очищаются.

Одним из вариантов регулирования загрязненного поверхностного стока является стимулирование благоустройства территорий.

Промышленные

Производственные стоки образуются на промышленных предприятиях, в них входят такие категории, как:

Источники образования

В технологических процессах источниками СВ являются воды:

Качество СВ

Количество, состав и концентрация промышленных СВ отличаются непостоянством, большим разнообразием и находятся в прямой зависимости от отрасли, особенностей и режимов технологических процессов.

Например, в электросталеплавильном производстве на формирование качества стоков влияет стадия выплавки стали, состав шихты, удельный расход воды на очистку газа и множество других параметров.

Состав СВ, образующихся при химической обработке тканей, определяется объемом и качествами примесей волокна, красителей и реагентов, а концентрация СВ – нормой водоотведения.

В формирование состава СВ значительный вклад вносит обрабатываемое сырье. Большинство предприятий имеет в составе СВ и минеральные, и органические загрязнения в различных пропорциях.

К примеру, основным загрязняющим компонентом стоков являются:

В состав СВ шелковых красильно-отделочных фабрик входят углеводороды, спирты, эфиры, альдегиды, кетоны, органические и минеральные кислоты и ароматические соединения.

Уровень загрязненности

Концентрации ЗВ в СВ различных предприятий неодинаковы.

Уровень загрязнения промышленных стоков можно разделить на 3 категории:

Производственные СВ наиболее опасны для водоемов. Перед выпуском в канализационную систему или в водные объекты стоки подлежат очистке на локальных очистных сооружениях до достижения нормативных показателей.

Для очистки нужны сложные и дорогостоящие инженерные сооружения, использование сочетания разных методов (химических, физико-химических, биологических). Такие стоки принимают в централизованную систему водоотведения с определенными ограничениями.

Химические и физические показатели

Для определения состава СВ проводят химический анализ по показателям:

Если при анализе используется бихромат калия, бихроматную окисляемость называют химическим потреблением кислорода (ХПК).

Когда окисление выполняется при участии аэробных бактерий, определяется биохимическая потребность в кислороде (БПК) – показатель загрязнения воды, характеризующий способность бактерий переваривать органические вещества.

Величина БПК почти абсолютно совпадает с истинным расходом кислорода на процесс очистки стоков.

Загрязняющими примесями в СВ плодоовощных консервных заводов являются частицы земли, овощные и фруктовые отходы. Они отличаются высокой биологической потребностью кислорода.

Способность загрязняющих примесей в СВ к биохимическому окислению характеризуется соотношением БПК_полн и ХПК, это важный показатель – чем выше показатель, тем больше органики будет изъято при биологической очистке.

Соотношение БПК_полн и ХПК после биоочистки заметно сокращается, что говорит об удалении биологически окисляемых веществ.

Показателями качества СВ также являются:

Объем последнего показателя говорит о гигиеническом состоянии водного объекта – при присутствии в СВ ЗВ показатель уменьшается, поскольку расходуется на окисление этих веществ.

Состав СВ бумажной фабрики характеризуется следующими аналитическими данными (в мг/л):

Микробное число – санитарно-бактериологический показатель, характеризующий загрязнение (обсемененность) СВ микроорганизмами.

Если в СВ присутствуют характерные для конкретного предприятия или населенного пункта элементы, проводят анализ для определения концентрации данных веществ.

Подводим итог

Основные ЗВ, поступающие в водоемы в составе сбросов СВ – биогенные соединения азота и фосфора, тяжелые металлы, органические загрязнители, ксенобиотики (чужеродные для живых организмов химические вещества, не входящие в биотический водоворот), пестициды, токсины, а также поллютанты (вещества, концентрация которых превышает фоновые значения).

Сброс загрязненных СВ в водные объекты приводит к нарушению их естественных процессов. Высокие концентрации азота и фосфора приводят к эвтрофированию – бурному развитию сине-зеленых водорослей (цианобактерий). Чаще всего явление наблюдается в озерах и водохранилищах – водоемах с медленным течением.

В результате эвтрофирования продуцируются опасные для жизни обитателей и растений токсические вещества, создаются благоприятные условия для развития патогенной микрофлоры, нарушается кислородный режим, что в результате приводит к гибели рыб и ракообразных, изменению биоценоза водных экосистем.

Именно поэтому аналитические показатели сбросов должны постоянно контролироваться и корректироваться в результате более тщательной очистки сточных вод.

Источник

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

Не вся жидкость пригодна для ежедневного употребления. Существует влага, которая нуждается в тщательной очистке. В нашей статье мы рассмотрим, что это такое сточные воды, какие бывают виды загрязнений в стоках и дадим определение процесса.

Канализация: что это

Это сооружение, необходимое для своевременного сбора всех бытовых остатков жизнедеятельности человека, промышленных объектов, образующихся на территории городов и поселков страны. Устройство оснащено трубопроводом, по которому и все отводится. После обеззараженная жидкость сбрасывается в природные источники (реки, озера, пруды, моря) или поступает обратно в комплекс технического водоснабжения или в оросительную систему для повторного применения.

Канализационное оборудование разделяется на две части:

Понятие сточные воды

Жидкость, образовавшаяся в результате промышленной деятельности, отвода при таянии, нечистотах от жилых домов и выпадения атмосферных осадков (снега, дождя и града). Если на ее пути не будет заградительных и очистительных сооружений, то она, попадая в различные водоемы, способна нанести серьезный ущерб окружающей среде, и как следствие, здоровью человека. Бытовые отходы состоят из органических веществ, которые могут стать причиной возникновения болезнетворных микробов. Хуже обстоит дело со стоками, накопленными во время производственной деятельности, так как они включают в себя не растворенные, радиоактивные и химические элементы. Поэтому во избежание ухудшения экологической обстановки на промышленных предприятиях устанавливают более серьезные очистительные комплексы, чем для обработки бытовых отходов. Помимо этого, в мегаполисах и небольших городах установлены ливневки, куда попадает влага от дождя и таяния снега, от орошения и полива полей сельскохозяйственного назначения и парковых насаждений, промывки проезжей части и тротуаров.

Химический состав и свойства сточных вод

Практически невозможно дать точную оценку и характеристику, так как остаточная масса может содержать различные компоненты. Твердые элементы различаются по структуре и размеру, большие материалы, как правило, задерживаются решетками с прутьями в несколько сантиметров. Но есть мелкие растворимые или нерастворимые частички, которые зачастую можно увидеть только под микроскопом.

Резюмируем, примеси могут быть трех видов:

Это обусловливает огромное разнообразие приспособлений и разобраться в целесообразности установки того или иного оборудования могут только компетентные в этом вопросе специалисты, как пример, компания «Вода Отечества».

Интересно знать, что количество бытовых отходов от жизнедеятельности человека по санитарным нормам составляет до 350 литров в сутки, в то же время правила для промышленных предприятий не прописаны. Ведь степень загрязнения зависит от вида технологического процесса, то есть различные объекты потребляют водный ресурс для своих нужд в разном объеме. А параметры атмосферных осадок зависят от географической широты, рельефа местности и условий климата в этой местности. Например, в северных городах значение их в несколько раз больше, чем в поселениях европейской части.

Какие бывают сточные воды и как они образуются

Классификация зависит от того, на какой территории они протекают, характеристик и химического состава после произведенных очистительных мер.

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