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:
- по источнику происхождения:
- производственные (промышленные) сточные воды (образующиеся в технологических процессах производств), отводятся через систему промышленной или общесплавной канализации
- бытовые (хозяйственно-бытовые) сточные воды (образующиеся в результате бытовой жизнедеятельности человека), отводятся через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации
- поверхностные сточные воды (делятся на дождевые и талые-образующиеся при таянии снега, льда, града), отводятся как правило через систему ливневой канализации. Так же могут называться «ливневые стоки»[1]
Производственные сточные воды, в отличие от атмосферных и бытовых, не имеют постоянного состава и могут быть разделены:
- по составу загрязнителей на:
- загрязнённые по преимуществу минеральными примесями
- загрязнённые по преимуществу органическими примесями
- загрязнённые как минеральными, так и органическими примесями
- по концентрации загрязняющих веществ:
- с содержанием примесей 1—500 мг/л
- с содержанием примесей 500—5000 мг/л
- с содержанием примесей 5000—30000 мг/л
- с содержанием примесей более 30000 мг/л
- по свойствам загрязнителей
- по кислотности:
- неагрессивные (pH 6,5—8)
- слабоагрессивные (слабощелочные — pH 8—9 и слабокислые — pH 6—6,5)
- сильноагрессивные (сильнощелочные — pH>9 и сильнокислые — pH Состав сточных вод
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:
- механические. Они основаны на процедурах процеживания, фильтрования, отстаивания, инерционного разделения. Позволяют отделить нерастворимые примеси. По стоимости механические методы очистки относятся к одним из самых дешёвых методов.
- химические. Применяются для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация, обесцвечивание и обеззараживание. В процессе химической очистки может накапливаться достаточно большое количество осадка.
- физико-химические. При этом используются процессы коагуляции, окисления, сорбции, экстракции, электролиза, ультрафильтрации, ионообменной очистки, обратного осмоса. Это высокопроизводительный способ очистки, отличающийся высокой стоимостью. Позволяет очистить сточные воды от мелко- и грубодисперсных частиц, а также растворённых соединений (за исключением истинно-растворенных соединений — например, солей).
- биологические. В основе этих методов лежит использование микроорганизмов, поглощающих загрязнителей сточных вод. Применяются биофильтры с тонкой бактериальной плёнкой, биологические пруды с населяющими их микроорганизмами, аэротенки с активным илом из бактерий и микроорганизмов.
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
Этот раздел статьи ещё не написан. - Без очистки
- Механический
- Химический
- Физико-химический:
- — пенная флотация, коагуляция;
- — отстаивание, коагуляция и адсорбция
- Ультрафильтрация, обратный осмос
* Полная биологическая очистка
- Полная биологическая очистка и коагуляция
Источник
Какие бывают сточные воды – это загрязненные воды, требующие очистки
Сточные воды – это загрязненные различными производственными отходами воды, для удаления которых с территории населенных пунктов и предприятий промышленности оборудуются специальные канализационные системы.
В данной статье будет рассказано о том, какие бывают сточные воды, какие меры принимаются для защиты водоемов от загрязнения сточными водами и какие способы очистки стоков существуют.
Помимо отходов, образующихся в результате деятельности населения и предприятий, к сточным водам относятся также воды, образование которых стало следствием выпадения различных атмосферных осадков на территории объектов промышленности и населенных пунктов.
Различные органические вещества, содержащиеся в стоках, при попадании в водоемы начинают гнить и вызывают ухудшение санитарного состояния как самих водоемов, так и окружающего воздуха, а также становятся источниками распространения болезнетворных бактерий.
Поэтому важнейшими вопросами охраны окружающей среды являются водоотведение и очистка сточных вод,позволяющие предотвратить нанесение вреда здоровью населения и экологической ситуации населенных пунктов.
Классификация и состав сточных вод
Классификация сточных вод включает три основные категории в зависимости от их состава, происхождения и качественных показателей примесей и загрязнений:
- Бытовые, или хозяйственно-фекальные, к которым относятся сточные воды, удаляемые из различных бытовых помещений, таких как туалеты, душевые и ванные комнаты, кухни, прачечные, бани, больницы, столовые и т.д.
Основными их загрязнениями являются хозяйственно-бытовые и физиологические отходы, а для их сброса действуют специальные правила приема сточных вод в городскую канализацию; - Промышленные или производственные, использованные при выполнении разнообразных технологических процессов, таких промывание сырья и продукции, охлаждение оборудования и т.д., а также откачанные на поверхность в процессе добывания полезных ископаемых.
Чаще всего промышленные стоки загрязнены производственными отходами, в которых могут содержаться такие вредные и отравляющие вещества, как азот аммонийный в сточных водах, синильная кислота, соли свинца, ртути и меди, фенолы, анилин и т.д., а также отходы, которые могут иметь ценность при использовании в качестве вторичного сырья.
Промышленные стоки могут быть разделены на две категории: загрязненные, для которых перед повторным использованием или выпусканием в водоемы производится предварительная очистка сточных вод, и слабозагрязненные или условно чистые, которые не требуют предварительной обработки. - Атмосферные сточные воды, к которым относятся талые и дождевые воды, а также воды от полива зеленых насаждений и улиц.
Данная категория сточных вод содержит в себе в основном загрязнения минерального происхождения и представляет меньшую санитарную опасность, чем производственные и бытовые стоки, поэтому очистка ливневых сточных вод является наименее требовательной процедурой.
Уровень загрязнения сточных вод рассчитывается в зависимости от концентрации в них различных примесей, выражающейся в массе на единицу объема (г/м 3 или мг/л). Для точной оценки уровня загрязнения можно заказать анализ воды https://gicpv.ru/water.
Бытовые сточные воды являются относительно однообразными по своему составу, а концентрация в них загрязнений зависит от того, какой объем воды расходуется на одного человека, проще говоря – от норм водопотребления.
В зависимости от того, какое значение принимает разбавление сточных вод, загрязнения бытовых стоков подразделяют на следующие категории:
- Нерастворимые, в которых образуются крупные взвеси, размеры частиц в которых превышают 0,1 мм;
- Пены, суспензии и эмульсии, размеры частиц которых составляют от 0,1 мкм до 0,1 мм;
- Коллоидные – размер частиц от 1 нм до 0,1 мкм;
- Растворимые, в состав которых входят молекулярно-дисперсные частицы, размер которых не достигает 1 нм.
Кроме того, отличают органические, минеральные и биологические загрязнения бытовых стоков:
- Минеральные загрязнения включают в себя частицы песка, глины и шлака, растворы солей, щелочей, кислот и прочие вещества.
- Органические загрязнения могут быть как животного, так и растительного происхождения. Растительные загрязнения – это различные остатки плодов, растений и овощей, а также бумага, масла растительные и т.д., характеризующиеся повышенным содержанием углерода.
К животным загрязнениям можно отнести различные человеческие и животные физиологические выделения, остатки органической ткани, клейкие вещества и т.д., для которых характерно высокое содержание азота. - Биологические же загрязнения включают в себя различные грибки (плесневые и дрожжевые), микроорганизмы, водоросли и бактерии, среди которых довольно большое количество возбудителей таких болезней, как паратиф, тиф брюшной, дизентерия, сибирская язва и т.д.
Такие загрязнения могут быть характерны не только для бытовых сточных вод, но и для части промышленных стоков, например – отходов мясокомбинатов, скотобоен и т.д.
Несмотря на то, что химический состав данных загрязнений является органическим, создаваемая ими при поступлении в водоемы санитарная опасность требует их выделения в отдельную категорию.
В состав бытовых стоков входят следующие загрязнения (значения приведены в процентах от общего числа загрязнений):
- Минеральные вещества – 42%;
- Органические вещества – 58%;
- Взвешенные осаждающиеся вещества – 20%;
- Коллоидные смеси – 10%
- Растворимые вещества – 50%.
Полезно: общее количество бытовых стоков прежде всего зависит от норм водоотведения, определяемых уровнем благоустроенности зданий.
В соответствии с действующими нормативами среднее суточное количество сточных вод на одного человека (в случае оснащения здания водопроводом, горячим водоснабжением и канализацией) составляет от 275 до 350 литров в сутки.
Состав промышленных сточных вод и их степень загрязнения могут варьироваться в зависимости от характера конкретного производства и различных условий применения воды в технологическом процессе.
На количество же атмосферных сточных вод существенное влияние оказывает рельеф и климат конкретной местности, а также такие показатели, как характер застройки, вид дорожного покрытия и т.п.
Интересно: в среднем в городах, расположенных в европейской части России, количество дождевых сточных вод раз в год достигает значения 100-150 литров в секунду на 1 гектар.
При этом годовое значение стока дождевой воды для застроенных площадей превышает годовое значение бытовых территорий до 15 раз.
Защита водоемов от загрязнений сточными водами
Сточные воды предприятий промышленности и населенных пунктов являются основным источником загрязнения водоемов.
Так, не очищенные поверхностные сточные воды с высоким содержанием микроорганизмов и органических веществ, при попадании в естественные водоемы, такие как реки и озера, приводят к нарушению их естественного режима.
При этом происходят следующие негативные процессы:
- поглощение кислорода, растворенного в воде;
- снижение качества воды в водоемах;
- оседание на дно водоемов различных отложений;
- вода становится непригодной для питья, а зачастую даже для технического использования;
- происходит вымирание рыбы в водоемах и т.д.
Загрязнение естественных и искусственных водоемов сточными водами также приводит к ухудшению их внешнего вида и существенно снижает их пригодность для купания, туризма, водного спорта и т.д., поэтому биоочистка сточных вод является обязательной процедурой.
Степень очистки и условия выпуска сточных вод в водоемы регламентируют специальные «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами».
Данные Правила устанавливают два вида нормативов, которым должно соответствовать качество воды в водоеме в соответствии с характером ее использования (водоемы питьевого или культурно-бытового использования, а также водоемы, использующиеся в целях рыбного хозяйства), а также предельные допустимые концентрации различных веществ в воде, которые используются как исходные данные в процессе определения условий сбрасывания сточных вод в водоемы.
Действующим законодательством также запрещен выпуск в водоемы неочищенных сточных вод, а также регламентируются надзор за качеством спускаемых в водоемы стоков и такие дополнительные мероприятия, как доочистка сточных вод.
Утилизация и очистка сточных вод
Очистка и утилизация сточных вод из канализационных систем населенных пунктов производится в специальных очистных сооружениях, в которых из стоков удаляются следующие вещества:
- Взвешенные;
- Коллоидные;
- Растворенные;
- Осевший в первичных отстойниках осадок;
- Избыток активного ила, появившийся в результате биологической очистки.
Кроме того, в данных сооружениях производятся обработка и обеззараживание сточных вод, позволяющие выполнить в дальнейшем их утилизацию.
Наиболее эффективным методом удаления различных загрязнений из бытовых стоков является биологическая очистка сточных вод.
Промышленные сточные воды могут использоваться в технологическом процессе повторно после того, как была произведена их соответствующая очистка, поэтому многие предприятия оборудуют системы либо оборотного водоснабжения, либо замкнутого водоснабжения и канализации, исключающие сбрасывание стоков в водоемы.
Существенное значение имеют также технологии безотходной переработки материалов и сырья, особенно это касается предприятий горной, целлюлозно-бумажной и химической промышленности.
Кроме того, довольно эффективными являются физико-химическая очистка стоков (фильтрация, коагуляция, отстаивание и т.д.) используемые в отдельности или совмещаемые с биологической очисткой, флокулянты для очистки сточных вод, и методы дополнительной обработки (ионообмен, сорбция, гиперфильтрация, удаление фосфатов и азотистых веществ и т.д.).
Данные методы способны обеспечить довольно качественную очистку стоков, после чего они могут быть спущены в водоемы или использованы в системе оборотного водоснабжения предприятия.
Следует также заметить, что сточные воды, в которых присутствует значительное количество веществ, содержащих фосфор, калий, азот, кальций и т.д. (в основном такие стоки имеют бытовое происхождение) представляют собой довольно ценные удобрения для различных сельскохозяйственных культур и применяются для полива и орошения земель сельскохозяйственного назначения.
В связи с этим очищенные биологическим путем сточные воды целесообразно направлять на поля.
В данной статье были сточные воды и их классификация, а также методы их очистки и утилизации. Следует помнить, что от качества очистки сточных вод зависит качество воды в водоемах, используемой для питья или в хозяйственных целях, а также общая экологическая ситуация в прилегающей местности.
Источник
