Что относится к сточным водам. Определение количества, состава, свойств и режима отведения сточных вод

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:

1. Производственные.
2. Бытовые.
3. 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:

1. Объём взвесей.
2. Плотность осадочных элементов.
3. Концентрация продуктов нефтепереработки.
4. Содержание отдельных элементов: фосфатов, аммонийного азота.
5. Концентрация жиров и ПАВ.

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 H2O. 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:

1. Крупные нерастворимые частицы (от 0,1 мм).
2. Пенообразные суспензии и эмульсии (от 0,1 мкм до 0,1 мм).
3. Каллоидные элементы (до 0,1 мкм).
4. 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:

1. Внешний вид: мутно-белый, серый цвет, низкая прозрачность, неприятный фекальный запах.
2. Химический состав – минеральные и органические элементы.
3. Вещества находятся во взвешенном, каллоидном и растворимом состоянии.
4. Высокий уровень микробного загрязнения – дрожжи, грибы, мелкие водоросли, яйца гельминтов, бактерии, патогенные вирусы.
5. 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:

1. Выгребные ямы.
2. Биотуалеты.
3. Септики.
4. 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:

1. Физическая.
2. Химическая (реагентная).
3. Физико-химическая (флотация, коагуляция, отстаивание, адсорбция).
4. Обработка ультрафиолетом.
5. 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.

Понятие сточных вод заключается в загрязнении потока жидкости различными отходами производства или атмосферными осадками. Так как в некоторых ситуациях канализационный состав стока может быть опасным для окружающей среды и людей, то законодательством предусмотрено обязательное очищение слива перед выпуском его наружу. В нашей статье мы разберемся с определением сточных вод, а также их разновидностями.

Сточные воды изучаются многими исследователями, которые дает им большое количество определений. Именно по этой причине найти их будет не сложно, достаточно открыть любой словарь. Так в малом словаре Мейера описание такое: это вода после отработки с большим процентом загрязнения, поступившая от жилых домов или хозяйственно промышленных организаций. Также здесь описаны обязательные меры проведения очистки данных потоков. Как видим, данный термин описан достаточно кратко и точно, но охватывает основной спектр понятия.

Если заглянуть в технический глоссарий, то отсюда следует, что сточные воды это потоки, получившие загрязнение в результате бытовых или хозяйственно промышленных целей. Для таких стоков характерно изменение не только физическое, но и биологическое. Стоит отметить, что перемены явно негативные.

Плюс к стокам, которые образуются в результате эксплуатации воды, к данным видам жидкости относятся атмосферные осадки. Данное явление неконтролируемо, поэтому может нарушать стабильную работу системы. Стоит отметить, что органика при попадании в водоем, поддается процессу гниения, а это грозит нарушением санитарных требований. Кроме этого принесенный вред окружающей среде не останется безнаказанным. Нарушение СНиП грозит административным штрафом. Именно по таким причинам и следует выполнять предварительную очистку сточных вод, дабы избежать экологической катастрофы.

Классификация сточных вод

Система видов сточных вод делится согласно категории, которые различаются по таким показателям:

• Состав сточных вод;
• Их происхождение;
• Показатели загрязнителей.

По всем этим показателям сточные воды бывают следующие:

• Бытового и хозяйственно-фекального назначения . Это такие виды, которые отводятся из жилых помещений. Основными их загрязнителями являются отходы физиологического и бытового использования.
• Стоки промышленных организаций . Их образование происходит во время технологических процессов по созданию продукта, например при промывке сырья. Данный вид считается самым опасным для окружающей среды, так как может иметь различные химические и токсичные примеси. Стоит учесть, что производственные сточные воды следует обязательно предварительно очищать, так как их попадание в водоем в первичном виде может стать экологическим загрязнением среды.
• Не стоит упускать из вида сточные воды атмосферного характера . Какие типы потоков сюда относятся, сейчас мы и выясним. Это талые и дождевые стоки. В большинстве случаев их загрязнителями есть минеральные примеси, поэтому уровень опасности ниже, чем у других видов. Данные категории очищать можно по резкой необходимости.

Расчет уровня загрязнений зависит от количества компонентов в потоке с учетом массы на единицу объёма. Стоит отметить, что бытовые сточные воды – это достаточно стабильные составы, поэтому рассчитывать величину следует, отталкиваясь от количества потребления воды.

Из данных показателей следует выделить такие категории:

• Сточные воды, которые не растворяются. Они имеют свойства образовывать крупные элементы, размером больше 0,1 мм;
• Различные пенообразные суспензии и эмульсии. Габариты частиц варьируются от 0,1 мкм до 0,1 мм.
• Коллоидные виды. Их частицы достигают максимального размера – 0,1 мкм.
• Растворимые категории, которые содержат элементы размером до1 нм.

Виды загрязнителей

Для сточных вод характерно понятие загрязнителей, так как от их вида в основном зависит выбор способа очистки. Поэтому, на сегодняшний день выделяют такие разновидности хозяйственно промышленных отходов:

• Минеральные . В своем составе содержат компоненты песка, глины и других пород ископаемых.
• Органические . Основные составляющие – это вещества растительного и животного мира. Если рассматривать первый вариант, то сюда входят остатки плодов, бумажная продукция, растительные масла и другое. Главные свойства проявляются в высоком проценте присутствия углерода в частицах. Второй тип же включает в себя компоненты физиологических выделений, органики, клейких консистенций. Для него характерно наличие высокого процента азота.
• Биологические загрязнители . Данные виды содержат различного рода грибки, бактерии, водоросли и микроорганизмы. Стоит отметить, что свойства данных компонентов могут носить вирусный характер и нанести большой ущерб окружающей среде. Такой тип может встречаться как в хозяйственно промышленных, так и бытовых канализациях, поэтому их очистка является обязательной составляющей оптимального использования.

В процентном соотношении компонентов, входящих в состав стока - это выглядит таким образом:

• Минеральные частицы – 42 %;
• Органика – 58 %;
• Взвешенные составляющие – 20 %;
• Смеси коллоидного характера – 10 %;
• Растворимые элементы – 50 %.

Внимание! Сточные воды определяются исходя из количества потребленной воды. По общепринятым нормам среднее ее значение за сутки на одного человека составляет 250 кубов.

Состав стока

Сточные воды могут содержать частицы, значение загрязнения которых зависит от характера производства и условий, при которых используется вода. Поэтому, чтобы узнать состав хозяйственно промышленных потоков следует изначально выяснить особенности перечисленных критерий. Если рассматривать свойства состава атмосферных потоков, то важно учитывать особенности рельефа, климата, характера постройки и т.д.

К сведению! Среднее значение атмосферных осадков в европейской части России имеет показатель 150 литров на гектар. Стоит отметить, что его годовое значение для застроек в 15 раз больше их площади.

Защищаем водоем от стоков

На сегодняшний день выброс сточных вод является одной из самых главных проблем для водоемов. Это происходит по причине не очищения поверхностных стоков, которые содержат большое количество бактерий и микроорганизмов. В тот момент, когда они попадают в водоем, происходит нарушение естественного режима и образуется ряд таких негативных моментов:

• Поглощение кислородного компонента, который находится в воде;
• Резкое ухудшение качества водного резерва;
• Образование осадка на дне из вредных материй;
• Появляется непригодность потребления воды, даже в технических целях;
• Погибают обитатели рек, озер и др. источников.

Все виды сточных вод снижают функциональные возможности естественных и искусственных источников. По этой причине большинство из них становятся непригодными для купания, отдыха или применения воды. Чтоб избежать данной проблемы очень важно очищать сток от хозяйственно производственных и бытовых примесей.

Уровень очистки регулируется законодательной базой, а именно регламент содержит основные « Правила охраны грунтовых вод от случая их загрязнения сточными потоками». Стоит выделить два основных требования, на которых настаивают органы контроля, а именно:

• Характеристика сточных вод при использовании. Например, водоем для питья или рыбной индустрии;
• Предельные показатели веществ в воде.

Внимание! Законодательство запрещает выпуск стоков, которые не прошли очистку. Данный момент очень важен и контролируется специализированными органами.

Процесс очистки

Процессы очищения и утилизации хозяйственно производственных потоков должны проходить в специальных сооружениях, где из них удаляются следующие компоненты:

• Взвешенные частицы;
• Коллоидные составляющие;
• Растворенные материи;
• Осадок;
• Активный ил, который появляется при очистке биологическими средствами.

Кроме этого, подобные конструкции выполняют еще функцию обеззараживания, что в дальнейшем способствует проведению утилизации. Из всех существующих методов на сегодняшний день самым эффективным считается биологическая методика. В некоторых случаях промышленные потоки можно применять повторно, если после очистки они соответствуют всем требованиям.

Кроме всего очень высокий процент эффективности имеют физико-химические влияния. А именно такие процессы как фильтрация, коагуляция, отстаивание и т.д. Стоит учесть, что они могут проводиться как отдельно, так и совместно с биологическими средствами. Если два процесса работают параллельно, то уровень очистки имеет очень высокий процент эффективности.

Данная статья раскрыла понятие сточных потоков, разновидностей данного явления, а также правила и нормы, прикрепленные к процессу очистки и эксплуатации канализационной системы.

СТОЧНЫЕ ВОДЫ

Сточные воды - это пресные воды, изменившие после использования в бытовой и производственной деятельности человека свои физико-химические свойства и требующие отведения.

ВИДЫ СТОЧНЫХ ВОД

Сточные воды в зависимости от происхождения, состава и качественных характеристик загрязнений (примесей) подразделяются на 3 основных вида:

бытовые (хозяйственно-фекальные); производственные (промышленные); атмосферные (дождевые).

Бытовые сточные воды поступают в водоотводящую сеть от санитарных приборов (умывальников, раковин, моек, ванн и так далее), установленных в жилых, административных и коммунальных зданиях, а также в бытовых помещениях промышленных предприятий. В бытовых сточных водах присутствуют загрязнения минерального и органического происхождения, которые находятся в нерастворенном, коллоидном и растворенном состояниях. Органические загрязнения бытовых сточных вод соответствуют БПКполн = 100…500 мг/л и имеют тенденцию к загниванию. Удельный расход бытовых сточных вод зависит от плотности населения, степени благоустройства и составляет 0,3...2 л/с на 1 га территории жилого объекта. Расходы по часам суток могут изменяться в 2…5 раз.

Однако перечисленные ниже отходы и вещества не должны попадать в бытовые сточные воды, иначе это может привести к повреждению систем и периферийного оборудования:

Крупные отходы, например, бытовой мусор;

Твердые вещества, например, песок, зола, битое стекло и т.д.;

Бытовые твердые отходы органического происхождения, например, овощные отходы, скорлупа, кости и т.д.;

Тряпки, предметы женской гигиены и т.д.;

Вещества, представляющие опасность (например, химически агрессивные растворители).

Также различают загрязнения бытовых сточных вод:

а) минеральные;

б) органические;

в) 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 загрязнениям относятся остатки растений, плодов, овощей, бумага, растительные масла и прочее. Основной химический элемент растительных загрязнений - углерод. Загрязнениями животного происхождения являются физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и др. 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 т. п.). Этот вид загрязнений свойственен не только бытовым сточным водам, но и некоторым видам производственных сточных вод, образующимся, например, на мясокомбинатах, бойнях, кожевенных заводах, биофабриках и т. д. По своему химическому составу они являются органическими загрязнениями, но их выделяют в отдельную группу ввиду санитарной опасности, создаваемой ими при попадании в водоёмы.

Производственные сточные воды образуются на предприятиях в результате загрязнения используемой воды отходами сырья, промежуточного или товарного продукта, а также ее нагрева (условно чистые воды).Так, сточные воды заводов черной металлургии загрязнены окалиной, маслами и фенолами; сточные воды углеобогатительных и коксохимических заводов - угольной пылью и фенолами; сточные воды нефтепромыслов и нефтеперерабатывающих предприятий - нефтью и нефтепродуктами; сточные воды целлюлозно-бумажных комбинатов - древесным волокном, целлюлозой и сульфитными щелоками; сточные воды кожевенных заводов и шерстомойных фабрик - отходами шерсти и жирами; сточные воды текстильных предприятий - красителями и моющими веществами; сточные воды машиностроительных заводов - ионами тяжелых металлов и так далее.

Количество сточных вод на предприятиях различных отраслей промышленности зависит от мощности предприятий, удельных расходов воды на единицу выпускаемой продукции и лежит в пределах от 50…150 м3/сут(предприятия пищевой и легкой промышленности) до 300…500 тыс. м3/сут (металлургические, химические, нефтехимические и целлюлозно-бумажные комбинаты). Режим притока определяется технологическими процессами отдельных цехов и может быть в течение смены равномерным, неравномерным или в виде разовых (залповых) спусков. При расчете городских водоотводящих сетей расходы сточных вод от небольших промышленных предприятий, расположенных в городах и снабжаемых водой из городских водопроводов, отдельно не учитываются. Сточные воды от крупных и водоемких промышленных предприятий, применяющих системы повторного или оборотного водоснабжения и использующие местные (дополнительные) источники водоснабжения, учитываются отдельно.

По концентрации органических загрязнений производственные сточные воды могут быть слабокоцентрированными (стоки металлургических и машиностроительных заводов, БПКполн = 30…70 мг/л), концентрированными (стоки молочных и мясокомбинатов, БПКполн = 800…1500 мг/л), высококонцентрированными (стоки фабрик первичной обработки шерсти, БПКполн = 15 000…20 000 мг/л).

Производственные сточные воды, поступающие в городскую водоотводящую сеть, не должны содержать взрывоопасных компонентов или загрязнений, агрессивных по отношению к материалу городской сети, образовывать вредных соединений, а также иметь температуру выше 40°С. Смесь производственных и бытовых сточных вод города («городские сточные воды») должна иметь БПКполн не более 500 мг/л при наличии на городской очистной станции биофильтров или аэротенков-вытеснителей и не более 1000 мг/л при наличии аэротенков-смесителей, содержание солей не выше 20 г/л и нейтральную реакцию. Если городские сточные воды не отвечают требованиям, производственные сточные воды должны предварительно пройти локальную очистку и, таким образом, будут подготовлены для совместной очистки с бытовыми стоками города.

Почти на каждом крупном современном предприятии производственные сточные воды подразделяют на ряд категорий в зависимости от особенностей технологических процессов производства, состава сточных вод, условий отведения, очистки и дальнейшего их использования.

В наиболее общем виде производственные сточные воды подразделяют на следующие категории.

По степени загрязненности: а) загрязненные; б) малозагрязненные (условно чистые).

По характеру загрязненности: а) содержащие механические примеси;б) содержащие химические примеси; в) содержащие органические вещества; г) смешанные.

По наименованию основного загрязнителя: а) нефтесодержащие; б) хромовые (например, на кожевенных заводах); в) вискозные (на заводах искусственного волокна); г) фенольные; д) окрашенные и другие.

По активной реакции среды (рН): а) нейтральные - рН = 6,5-8,5; б) кислые - рН < 6,5; в) щелочные - рН > 8,5.

Кислые и щелочные воды, в свою очередь, подразделяют на слабо-, средне- и сильнокислые, или слабо-, средне- и сильнощелочные.

По агрессивности: а) агрессивные (кислые, щелочные, сульфатные и другие); б) неагрессивные.

По отношению к биохимическому окислению: а) поддающиеся биологической очистке; б) не поддающиеся биологической очистке.

Также производственными сточными водами являются воды, использованные в различных технологических процессах (например, для промывки сырья и готовой продукции, охлаждения тепловых агрегатов и так далее), а также воды, откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых. Но, несмотря на многообразие получаемых или перерабатываемых химических продуктов, технологические приемы или операции, в которых образуются сточные воды, весьма ограничены, а, следовательно, невелико число видов сточных вод. Состав и степень загрязнённости производственных сточных вод весьма разнообразны и зависят главным образом от характера производства и условий использования воды в технологических процессах. В технологических процессах образуются следующие основные виды сточных вод:

Реакционные воды - характерны для реакций, протекающих с образованием воды. Загрязнены как исходными веществами, так и продуктами реакции. Очистка таких вод обычно является серьезной проблемой.

Воды, содержащиеся в сырье и исходных продуктах - свободная или связанная вода, содержащаяся во многих видах сырья (например, в угле, нефти, сланцах) и исходных продуктах, в процессе технологической переработки загрязняется возможными органическими веществами. Так, горючие сланцы содержат 2-2,5 % воды, которая в результате термической переработки сланца загрязняется фенолами, альдегидами, кетонами и другими веществами.

Промывная вода - широко используется для промывки сырья и продуктов, применяемых и получаемых в технологических процессах. Качество получаемых веществ часто определяется тщательностью промывки.

Маточные водные растворы - образуются в результате проведения процессов получения или переработки продуктов в водных средах. Так, в результате суспензионной полимеризации стирола в водной среде образуются сточные воды, загрязненные стиролом, частицами полимера, стабилизатором суспензии и т. п. В процессе кристаллизации из растворов образуются сточные воды, загрязненные минеральными и другими веществами.

Водные экстракты и абсорбционные жидкости - образуются при использовании воды в качестве экстрагента или абсорбента. Содержат значительные количества химических веществ. Особенно большое количество абсорбционных жидкостей образуется при мокрой очистке отходящих газов.

Охлаждающие воды - используются на химических предприятиях для охлаждения продуктов и аппаратов. Вода, не соприкасающаяся с технологическими продуктами, используется в системах оборотного водоснабжения.

Другие виды сточных вод - образуются от вакуум-насосов, конденсаторов смешения, при гидрозолоудалении, конденсации паров воды, от мойки оборудования, тары и помещений и т. д. Атмосферные осадки с территорий химических предприятий также могут быть загрязнены химическими веществами.

Производственные сточные воды ряда отраслей промышленности загрязнены главным образом отходами производства, в которых могут находиться ядовитые вещества (например, синильная кислота, фенол, соединения мышьяка, анилин, соли меди, свинца, ртути и др.), а также вещества, содержащие радиоактивные элементы; некоторые отходы представляют определенную ценность (как вторичное сырье).

В зависимости от количества примесей производственные сточные воды подразделяют на: а) загрязнённые, подвергаемые перед выпуском в водоём (или перед повторным использованием) предварительной очистке; б) условно чистые (слабо загрязнённые), выпускаемые в водоём (или вторично используемые в производстве) без обработки.

Атмосферные сточные воды - образуются в результате дождей и таяния снега, как на жилой территории населенных пунктов, так и на территории промышленных предприятий, АЗС и так далее. Часто эти воды называют дождевыми или ливневыми, вследствие того, что в большинстве случаев максимальные (расчетные) расходы образуются в результате выпадения ливней (дождей). По качественным характеристикам загрязнений к этой категории относят также воды от поливки улиц и зелёных насаждений. Атмосферные сточные воды, содержащие преимущественно минеральные загрязнения, менее опасны в санитарном отношении, чем бытовые и производственные.

В большинстве случаев атмосферные сточные воды относят к малозагрязненным и сбрасывают их в водоем или городскую дождевую сеть без очистки. Однако, на тех предприятиях, где еще не найдены действенные меры против загрязнения территории сырьем, отходами производства, продуктами вентиляционных выбросов и тому подобным, атмосферные воды в отдельные периоды по составу приближаются к загрязненным производственным и даже превосходят их по вредности. Сбрасывать такие воды в водоем без очистки недопустимо.

Количество атмосферных вод меняется в значительных пределах в зависимости от климатических условий, рельефа местности, характера застройки городов, вида покрытия дорог и др. Так, в некоторых городах Европейской части России дождевой сток в среднем один раз в году может достигать 100--150 л/сек с 1 га.

Дождевая вода - это дождевые стоки, в которых могут содержаться загрязнения из воздуха, с крыш домов, поверхности земли и прочее. Степень загрязнения дождевых стоков зависит от географического положения, близости города, загрязнения воздуха и поверхности земли и от количества осадков. Загрязнения часто содержат масло, соль, песок и жир.

В разных климатических регионах показателиосадковколеблются. Показателиосадковразличаются по их частоте и интенсивности.

Так как климатические условия изменяются, за более точными данными следует обращаться в метеослужбу или в региональные организации. Для приблизительных оценок можно брать значение 300 л/га, если паводок не принимается во внимание.

При расчете количестваосадковисходят из того, что сильные дожди кратковременны и выпадают в виде ливней, а продолжительные дожди, наоборот, менее интенсивны. Количествоосадковв единицу времени снижается по мере увеличения продолжительности дождя.

Поверхностные сточные воды - образуются в результате выпадения атмосферных осадков (дождя или снега), а также работы дренажных систем. Расходы дождевых сточных вод подвержены значительным колебаниям, изменяясь от нуля (в сухую погоду) до максимального значения 300 л/с на 1 га городской территории. Неочищенные дождевые воды являются крупным источником загрязнения водоемов, причем наиболее загрязненными являются начальные порции дождевой воды;БПКполн дождевых вод с городских территорий достигает 60…80 мг/л, концентрации взвешенных веществ - 500…1000 мг/л, нефтепродуктов - 12…20 мг/л, ионы тяжелых металлов - 1…3 мг/л. Дождевой или дренажный сток с территорий промышленных предприятий обычно содержит специфические загрязнения, связанные с характером и технологией производства.

Достаточно широко используется понятие «городские сточные воды». Под ним понимается смесь бытовых и производственных сточных вод. В реальных условиях в чистом виде бытовых вод не бывает. В сточных водах, поступающих от городов, всегда содержатся компоненты загрязнений, характерные для производственных сточных вод (нефтепродукты, кислоты, щелочи, соли и другие). При решении задач отвода и очистки городских сточных вод это необходимо учитывать.

Все указанные выше сточные воды требуют обязательной очистки при их отведении в открытые водоемы, так как в них содержатся различные загрязняющие вещества в концентрациях, значительно превышающих предельно допустимые.

Различная степень загрязнения сточных вод и природа их образования выдвигают при проектировании важную задачу совместного или раздельного отведения отдельных видов сточных вод, совместной или раздельной их очистки.

Сточная вода – вода, загрязнённая вследствие использования её в быту и производстве, а также атмосферная вода, отводимая с территорий населенных пунктов и промышленных предприятий.

Виды сточных	Состав загрязнений	Концентрация загрязнений
Хозяйственно – бытовые	Состав однообразен: органические в нерастворенном, коллоидном м растворенном состояниях	Зависит от нормы потребления, т.е. степени разбавления загрязнений водопроводной сети
Производственные: - загрязненные - условно чистые	Состав разнообразен: органические, минеральные и их смесь	Зависит от характера производства, вида выпускаемой продукции, особенностей технологического процесса производства
Атмосферные (поверхностные): - дождевые - талые	Состав однообразен: преимущественно минеральные, небольшое количество органических	Зависит от места оборудования осадков, продолжительности и интенсивности осадков

Бытовые сточные воды.

Б.с.в. по природе загрязнения делятся на:

- фекальные (от туалетов)

- хозяйственные (из раковин, умывальников, ванн, душей, прачечных, бань, предприятий общественного питания, общ. зданий, бытовых помещений пром.предприятий)

Производственные сточные воды.

Пр.с.в. делятся на:

Загрязнённые (мин. примеси, органические примеси и их смеси)

Условно чистые.

Для разработки рациональной схемы водоотведения и оценки возможности повторного использования производственных сточных вод изучается их состав и режим водоотведения.

Кол-во пр.с.в. ориетировочно можно определить по удельным расходам воды, отнесённым к единице исх. сырья или единице готовой продукции.

Поверхностные сточные воды.

П.с.в., или поверхностный сток, включают в себя дождевые и талые воды, а также воды от поливки территории предприятий, улиц, стоки от фонтанов, дренажные воды.

Для п.с.в. характерна большая неравномерность его поступления в канализацию. В состав п.с.в. входят мин. загрязнения и в меньшей степени органические. В особую группу следует выделить поверхностный сток, образующийся на территориях промышленных предприятий. Эти воды смывают с пов-ти отходы и отбросы соответствующих производств и в ряде случаев по своему составу близки к производственным.

10. Классификация систем водоотведения. Состав сооружений. Общесплавная система водоотведения. Раздельная система водоотведения. Полураздельная система водоотведения. Бассейн канализования. Разделительные камеры.

Водоотведение (канализация)- это комплекс инженерных сооружений и мероприятий., обеспечивающих прием, транспортировку, очистку и обеззараживание и выпуск сточных вод в водоем, а также утилизацию образующихся осадков

Классификация систем канализации нас.мест.

Канализация – комплекс инж.сооружений и мероприятий, обеспечивающих приём, сбор, отведение сточных вод, их очистку и обез-вреживание перед утилизацией или сбросом в водоём.

Классификация:

1) – вывозная (жидкие загрязнения собирают в приемники-выгребыи периодически выво-зят гужевым или автомобильным транспор-том на поля ассенизации для обработки) – в небольших насел.пунктах, когда применение другого вида канализации затруднительно

– сплавная (сточные воды по подземным трубопроводам транспортируют на очистные сооружения, где их подвергают очистке, а затем спускают в водоёмы)

2) - самотечная (90%всех канализаций)

- напорная (с устройством насосных станций)

3) - внутренняя (состоит из сантех.приборов, отводных труб, стояков и выпусков)

- наружняя (уличная) – система подземных трубопроводов, принимающая сточные воды от дворовых сетей и транспортирующих их к насосным станциям, очистным сооружениям и в водоемы.

Состав сооружений канализационной сети.

Канализация состоит из:

Внутр. канализационных устройств здания

Наружной внутриквартальной кан. сети

Наружной уличной кан. сети

Насосных станций и напорных трубопроводов

Очистных сооружений

Устройств для выпуска очищ. сточных вод в водоемы.

Канализационные сети строят преимущественно самотечными. Для этого их прокладывают соответственно рельефу местности, разделяя всю канализируемую территорию на бассейны канализования. Бк – часть территории, ограниченная водоразделами. Участки канал. сети, собирающие сточные воды с 1 или нескольких бк – коллекторы (главный, к.бассейнов канализации, загородные к.) . Коллекторы крупных размеров – каналы . Очистные - сооружения, предназначенные для очистки ст. вод и переработки их осадка.

Последовательность трассировки:

1. Очистные сооружения.

2. Главный коллектор.

3. Коллекторы бассейнов канализации.

4. Уличные сети.

5. Внутриквартальные сети.

Общесплавная система канализации:

Общесплавная СК. (К1+К2+К3) Все виды сточных вод собирают и отводят к очистным сооружениям по единой канализ. сети. Могут устраиваться ливнеспуски для выпуска в водоем части воды при сильных ливнях, что позволяет уменьшить диаметр коллектора и производительность очистных сооружений. Устройство ОСК без ливнеспусков сложно, т.к. в периоды без дождей гидравлические условия коллекторов из-за малого наполнения хуже, сооружения работают лишь на 1/3 своей производительности. Также высоки и капитальные затраты на стр-во очистных сооружений, рассчитанных на пропуск ливневых расходов воды.

Раздельная система канализации.

-
полная раздельная ск - не менее 2х сетей. Сеть для отвода бытовых сточных вод – бытовая, для атмосфервых сточных вод – дождевая, произв. Воды могут сбрасываться в бытовую или в дождевую.

- неполная раздельная ск – подземная дождевая сеть не устраивается, а отвод атмосф вод в водоем осущ-ся по открытым лоткам, канавам.

П олураздельная ск – первые порции наиболее грязных дождевых вод и воды от таяния снега поступает на очистные сооружения, а более чистая ливневая вода – в ливневые спуски.

Комбинированная СК .

Одна часть обслуживаемого объекта оборудуется полной раздельной системой, другая – общесплавной ск. Применяется, когда при расширении городов, имеющих общесплавную систему (загружаемая только бытовыми и произв. водами), строят новые водосточные коллекторы. Таким образом, в разных районах города наряду с общесплавной возникают раздельные или неполные раздельные системы канализации.

Бассейн канализования:

Канализационные сети строят преимущественно самотечными. Для этого их прокладывают соответственно рельефу местности, разделяя всю канализируемую территорию на бассейны канализования.БК – часть территории, ограниченная водоразделами. Участки канализационной сети, собирающие сточные воды с 1 или нескольких БК наз-ют коллекторами , коллекторы крупных размеров – кана-лами.

Разделительная камера.

Разделительные камеры устраиваются при полной раздельной и полураздельной системах водоотведения. Места расположения и назначе­ния их различны. При полной раздельной системе разделительные камеры устраиваются:

На дождевой сети в отдельных местах от-водного коллектора или перед очистными сооружениями для сброса части дождевых вод при интенсивных дождях в водоем;

на сооружениях для самостоятельной очистки дождевых ст.вод при необходимости разной степени их очистки.

При полураздельной системе водоотведения:

На дождевой сети перед присоединениями ее к общесплавным коллекторам для сброса части дожд. вод при интенсивных дождях в водоем;

Перед очистными сооружениями для временного сброса части бы­товых, произв. и дождевых ст. вод в регулирующие резервуары для последую­щей подачи на очистные сооружения.

Сточные воды населенных пунктов образуются в результате жизнедеятель­ности людей - бытовые сточные воды (фекальные отходы, остатки пищи, моющие вещества, частицы грунта, бытовой мусор и т.п.) и в производственной сфере - произ­водственные сточные воды (технологические отходы, остатки сырья и т.п.).

Бытовые сточные воды

Бытовые сточные воды в каждом населенном пункте единообразны, а именно:

сточные воды от туалета (содержащие фекальные массы, бумагу, моющие вещества), ванны, стирки белья (содержащие большое количество синтетических поверхностно-активных веществ), приготовления пищи, мытья посуды, уборки помещения и т.п. Изучение типа и количества сточных вод по каждому виду названных статей расхода показало, что в среднем на кухонные нужды (приготовление пищи, мытье посуды) при­ходится 15-20% сточных вод от семьи, ванну и душ 20-25%, туалетный смыв - до 35%, стирка белья - до 20%. Туалетный и кухонный сток являются источником до 75% загрязнения бытовых сточных вод.

Для населения, проживающего в канализованных зданиях, при отсутствии газо­снабжения и централизованного горячего водоснабжения средняя норма водоотведения не бывает ниже 100 л на 1 человека в сутки. В зданиях, оборудованных централи­зованным горячим водоснабжением, эта норма превышает 250 л на 1 человека в сутки. Эти нормы включают все виды бытовых сточных вод (без расходов производствен­ных сточных вод от промышленных предприятий).

Загрязнения в сточных водах находятся в виде взвесей, коллоидов и растворов. До 40% загрязнений составляют минеральные вещества: частицы грунта, пыли, мине­ральные соли, такие как фосфаты, азот аммонийный, хлориды, сульфаты и др.

Органические загрязнения очень разнообразны и образуются за счет поступле­ний отходов жизнедеятельности человека и животных, поступления в воду остатков продуктов питания, сырья. В состав органических загрязнений входят жиры, белки, углеводы, клетчатка, спирты, органические кислоты и т.д.

Содержание органических загрязнений в сточных водах определяется косвенны­ми показателями: ХПК (химическая потребность в кислороде) и БПК (биологическая потребность в кислороде). ХПК выражает количество кислорода, необходимое для полного химического окисления органических веществ загрязнений, находящихся в сточных водах. БПК выражает количество кислорода, необходимое для биологиче­ского окисления органических веществ бактериями в аэробных условиях (без расхода кислорода на нитрификацию). Биологическое потребление кислорода для бытовых сточных вод заканчивается примерно через 20 суток (БПКполн.), а величина 5-суточного потребления для бытовых сточных вод (BHKs) составляет, как правило, 65-70% от БПКполн., что на практике позволяет значительно сократить время определения этого показателя, и с достаточной степенью точности определить количество орга­нических загрязнений.

Количество загрязнений в бытовых сточных водах, приходящееся на одного че­ловека, определяется в основном физиологическими показателями и составляет при­мерно (в граммах на 1 человека в сутки):

БПКполн. 75

Взвешенные вещества 65

Азот аммонийный 8

Фосфаты 3,3(из них 1,6 г - за счет моющих веществ)

Хлориды 9

Таким образом, концентрация загрязнений зависит только от величины водоотведения, которая соответствует степени благоустройства жилья.

Температура сточных вод определяется климатическими условиями, источником водоснабжения, степенью благоустройства жилых и общественных зданий (наличие газа, централизованного горячего водоснабжения и пр.), промышленными предприя­тиями. Температура существенно влияет на эффективность очистки сточных вод. Так. например, одинаковый эффект удаления взвешенных веществ при прочих равных усло­виях зимой достигается при времени отстаивания на 30% большем, чем летом. Эффек­тивность биологической очистки снижается при уменьшении температуры сточных вод ниже 9°С; по действующим нормативам на биологическую очистку нельзя пода­вать воду с температурой ниже 6° С.

Особый вид загрязнения бытовых сточных вод - бактериальный. Сточные воды содержат большое количество бактерий, в том числе патогенных, и вирусов. Патоген­ные бактерии приспособлены к существованию в организме человека, животных, птиц. Попадая в сточные воды (или непосредственно в водоем), часть этих бактерий гибнет из-за отсутствия специфического субстрата или оптимальной температуры. Часть бактерий сохраняет свою болезнетворную активность в сточной воде или воде водоема. В сточной воде могут содержаться туберкулезные бактерии, лептоспиры. бруцеллы, бактерии туляремии, вибрион холеры и т.п. Все эта бактерии сохраняются в воде в течение разного периода времени. Поэтому в качестве индикаторного показа­теля фекального загрязнения воды выбрана кишечная палочка Escherichiacoli. Кон­центрация клеток бактерий группы кишечной палочки в воде определяет степень за­грязнения воды бактериями и пригодность ее для использования в качестве питьевой или для культурно-бытовых целей.

Кроме бактерий в сточной воде присутствуют яйца гельминтов: аскариды чело­веческой, власоглава и др.

Яйца гельминтов обладают большой стойкостью и долго сохраняются в окру­жающей среде. Активный хлор в обычных для дезинфекции сточных вод дозах на яйца гельминтов не действует. Яйца гельминтов гибнут под действием прямых солнечных лучей (от высыхания), под действием высоких температур. Установлено, что яйца аскарид гибнут при 50-55 0 С через 5-10 минут, при 60° С - через 5 минут, при 70° С - че­рез 10 секунд.

В состав сточных вод населенных пунктов входят ингредиенты, поступающие от промышленных предприятий. В отличие от бытовых сточных вод состав производ­ственных сточных вод более разнообразен и зависит от вида производства и исполь­зуемых технологических процессов.

Так, например, сточные воды заводов черной и цветной металлургии загрязне­ны большим количеством взвешенных минеральных веществ, содержат цветные ме­таллы и железо, сульфаты, хлориды, смолы и масла, серную кислоту, железный купо­рос. Нефтеперерабатывающие заводы и нефтепромыслы сбрасывают нефть и нефте­продукты, хлориды, взвешенные вещества, возможно присутствие железа и сероводо­рода. Большую опасность представляют сточные воды коксохимичесаких предприя­тий, так как кроме взвешенных веществ содержат смолы, масла, фенолы, аммиак, цианиды, роданиды, большое количество солей неорганических кислот. Одним из ви­дов сильно загрязненных сточных вод, трудно поддающихся очистке, являются сточ­ные воды целлюлозно-бумажных комбинатов, которые содержат растворенные орга­нические вещества, волокно, каолин и др. Машиностроительные и автомобильные заводы сбрасывают цианиды, хром, масла и нефтепродукты, окалину. Основные за­грязнители текстильных предприятий - красители, синтетические поверхностно-активные вещества.

Сточные воды промышленного предприятия содержат специфические загрязне­ния, которые должны удаляться до смешения со стоками другого предприятия или населенного пункта.

Действительно, увеличение объема воды, в котором содержится отдельный ин­гредиент, существенно затруднит его удаление и потребует гораздо больших затрат, чем при очистке на месте образования стоков.

По этой причине сточные воды промышленных предприятий должны подвергаться-локальной очистке, основной целью которой является:

Максимальное снижение потерь сырья со сточными водами;

Снижение потребления чистой воды;

Сокращение сброса сточных вод по объему и количеству загрязняющих ве­ществ в водоемы;

Снижение объема внезаводских очистных сооружений и капитальных вложе­ний в их строительство.

Многие из компонентов сточных вод промышленных предприятий содержатся в таком количестве, что из-за высокой токсичности их совместная очистка с бытовы­ми сточными водами невозможна.

В связи с этим разработаны "Правила приема производственных сточных вод в системы канализации населенных мест" /1/, направленные на предотвращение нару­шений в работе очистных сооружений и безопасности их эксплуатации за счет пра­вильной организации приема промышленных сточных вод в канализационную сеть на­саленных пунктов. "Правила приема" разработаны на основе "Правил охраны поверхностных вод" /2/ для расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ в про­изводственных сточных водах с учетом требований к качеству очищенных вод в кон­кретных местных условиях.

"Правила приема" содержат требования к количеству и составу производ­ственных сточных вод, принимаемых системами канализации города для совместного отведения и очистки с бытовыми сточными водами.

При определении концентрации загрязняющих веществ, сбрасываемых в си­стему канализации необходимо учитывать условия сброса очищенных вод в водоемы, эффективность удаления этих веществ на очистных сооружениях, соотношение коли­чества бытовых и производственных сточных вод. Концентрации веществ, которые не удаляются на очистных сооружениях, определяются из расчета соотношения объе­мов бытовых и производственных сточных вод и предельно допустимых концент­раций (ПДК) в воде водоемов.

Одним из примеров влияния промышленных предприятии на состав городских сточных вод являются сточные воды г. Череповец. Череповец имеет более тридцати только крупных промышленных предприятий, в том числе Череповецкий металлурги­ческий комбинат, Череповецкий сталепрокатный завод, ПО "Аммофос", завод ЖБИ "Промстройкомплект", завод силикатного кирпича, вагонное депо, локомотивное де­по, фанеромебельный комбинат, мебельная фабрика, предприятия пищевой промыш­ленности (молкомбинат, хлебокомбинат, мясокомбинат, пивоваренный завод, ликеро-водочный завод, рыбзавод), судостроительный судоремонтный завод, предприятия легкой промышленности и др.

Так, например, металлургический комбинат кроме обычных загрязнений сбра­сывает нефтепродукты (до 17 мг/л), цианиды (в среднем около 2 мг/л), роданиды (более 10 мг/л), фенолы (0,45 мг/л), медь, железо, цинк; фанеромебельный комбинат сбрасывает формальдегид в концентрациях более 90 мг/л; молкомбинат и мясокомби­нат сбрасывают большое количество органических веществ - по БПК_45_0 от 900 до 1160 мг/л; в сточных водах нефтебазы содержится в среднем 282 мг/л нефтепродуктов и т.д. В результате сточные воды г.Череповец имеют неблагоприятный для очистки каче­ственный состав, и городские очистные сооружения не могут в настоящее время обес­печить требуемое качество очищенных сточных вод.