Что считать сточными водами

Что такое сточные воды — определение, виды, способы очистки

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.

Также необходимо учитывать тот факт, что сброс даже очищенных стоков «на рельеф» — овраги, болота и тому подобное – в настоящее время в РФ находится в серой законодательной зоне и фактически не разрешён.

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.

2) Замещение ценных видов растений и животных паразитными. При сбросе неочищенных хозяйственно-бытовых стоков из-за обилия питательных веществ происходит бурное цветение водоёмов — распространение примитивных организмов. При этом происходит падение биоразнообразия, многие виды не выдерживают конкуренции и вытесняются. Широко известны примеры — массовое размножение медуз в Южно-Китайском море, засорение «мусорной» рыбой — ротаном многих видов в России.

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.

3) Химическая очистка. Предполагает добавку различных реагентов, при которых происходят реакции, изменяющие химический состав стока. Целевые загрязнения при этом удаляются в виде осадка, газовыделения, коагуляции и подобных процессов. Стоит отметить, что биологический метод, широко применяемый для очистки хозяйственно-бытовых стоков, является разновидностью химического класса. Микроорганизмы используют различные ферменты для проведения реакций, разлагающих сложные органические загрязнения до простых – воды, углекислого газа, метана, азота и кислорода. Для интенсификации применяются физические методы, например принудительное насыщение кислородом — аэрация, но в основе процесса лежат именно химические реакции.

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

Воды сточные

Канализация является видом инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов, жилых, общественных и про­изводственных зданий. Она обеспечивает необходимые санитарно-гигие­нические условия и высокий уровень удобств для труда, быта и отдыха населения. Далее мы узнаем что такое сточные воды, классификация и назначение канализации.

Ливневые стоки

Ливневые стоки – это та разновидность сточных вод, в которую входят воды от дождя, таяния снега, града, льда и так далее. Они являются поверхностными по своему происхождению, а их сброс производится в специально отведенную для этого канализацию. Ливневые стоки очень часто содержат большое количество вредных веществ, и в условиях крупных населенных пунктов необходимо подвергать их процедуре очистки. Поскольку по канализационным трубам эти атмосферные осадки возвращаются в водоемы, то вопрос экологичности стоит весьма остро, и возникает необходимость фильтровать эти отходы. Очистка ливневых стоков осуществляется несколькими способами.

Общие сведения

Типы загрязнения в стоках

Стоковые отходы классифицируют по характеру загрязнения:

• 1.загрязнения механического характера состоят из мусора и нерастворимых примесей, которые образуются в результате стоков с поверхности. Стоки, отводимые из ливневок либо поверхности промышленной территории, в составе могут иметь примеси химических веществ.
• 2.загрязнения химического характера содержатся в стоках в виде примесей растворенных либо нерастворенных веществ, органического и неорганического происхождения. Химические загрязнения могут быть токсичные.
• 3.загрязнения биологического характера добавляют в стоки бактерии, грибки разного происхождения, также патогенные организмы.
• 4.загрязнения радиоактивного характера добавляют в сточные воды радиоактивные элементы.

Способы образования сточных вод

Сточные воды образуются различными путями, в результате выделяют три вида стоков:

• 1.атмосферными сточными водами либо дождевыми считаются стоки, образованные в результате стекания воды с крыши зданий, дорожных покрытий на улице после дождей и таяния снега. Вода, протекая по естественным преградам, собирает с собой мусор, поэтому атмосферные стоки требуют очистных мероприятий. Отвод атмосферных вод происходит через систему ливневой канализации.
• 2.производственными сточными водами называют стоки, образованные в результате деятельности разных предприятий, также в результате технологического процесса. Сюда относится стоки, образованные во время добычи угля или нефти. Отведение стоков происходит через промышленную либо общесплавную систему канализации.
• 3.бытовыми сточными водами считаются воды, стекающие от жилых сооружений, образованные в результате жизнедеятельности человека. Вода отводится от санузлов, ванной комнаты, моек и раковины.

Внимание! Атмосферные, бытовые стоки имеют всегда примерно одинаковый состав, а производственные стоки содержат широкий спектр загрязняющих элементов, это зависит от типа предприятия, откуда стекают воды.

Нормы и правила

Степень необходимой очистки, исходя из происхождения стоков

Менее грязными стоками считают стоки после дождей. В данном случае водные массы требуют очистку от мусорных фрагментов. Воды производственного происхождения бывают разной степени загрязнения. Жидкость, стекающая, охладив трубопроводы либо агрегаты, является самой чистой. Стоки, образованные предприятиями, имеют разный состав: из органических веществ, неорганических элементов, либо оба типа загрязнения. Такие стоки требуют глубокой очистки. В идеальном варианте на промышленных объектах должны использоваться одни и те же воды.

Стоки в результате бытовых нужд имеют стабильный состав, который состоит из органики и разных видов микроорганизмов.

Как оценить стоки по уровню загрязнения

Стоки всегда имеют неоднородный состав, следовательно, сказать о каждом элементе бывает невозможно. Проводя анализы стоков, опираются на общие показатели, дающие характеристику жидкости в общем, не выделяя отдельные примеси. Оценивая воды по запаху либо цвету, не выделяют все вещества в отдельности, которые окрашивают стоки, либо придают ароматы. Определяя составляющие компоненты, опираются на комплексный анализ, состоящий из санитарно-химических тестов: химического, биологического, физико-химического.

Санитарно-химический анализ содержит оценку:

• 1.температуры, цвета и запаха, прозрачности стоков.
• 2.уровня РН кислотности, содержания взвешенных частиц, сухого остатка.
• 3.химическую потребность в кислороде.
• 4.биохимическую потребность в кислороде.
• 5.наличия азотных веществ.
• 6.фосфатам, хлоридам и сульфидам.
• 7.количеству тяжелых примесей, веществ токсического, радиоактивного происхождения.
• 8.наличию в составе продуктов нефтепереработки, ПАВ.
• 9.состава микробов, бактерий, яиц глистов, палочек.

Внимание! Очистные станции в городах могут проводить дополнительные тесты по выявлению в составе стоков определенных веществ, которые стекают из промышленных зон в округе.

Как ведется учет объема стоков. Объем сточных вод считают для того, чтобы начислять пошлину за пользование канализационной системой. Особенно много воды сбрасывают промышленные объекты, приводя к износу элементы канализации. Высокотехнологичными измерительными приборами учитывают количество сточных вод.

Полураздельная система канализации

Канализация полураздельного типа также состоит из двух самостоятельных сетей. Но в ней состав стоков немного иной, чем в раздельной. Одна сеть предназначена для отведения бытовых, производственных сточных вод (загрязненных) и кроме этого ? первых потоков грязной дождевой воды. По второй сети отводятся дождевые (относительно чистые) и производственные (условно чистые) сточные воды.

Для разделения дождевых вод используются специальные камеры (интерцепторы).

Что касается комбинированной канализационной системы, то она может устраиваться в отдельных районах городов, имеющих разнообразные системы канализации.

Полезная информация! Полураздельная система канализации является с точки зрения санитарных норм самой совершенной. Поскольку именно она обеспечивает отведение с городских территорий загрязненных вод всех видов в очистные сооружения, расположенные за пределами населенных пунктов.

Но поскольку обустройство сразу двух сетей с камерами-интерцепторами, которые к тому же далеко не совершенны, достаточно трудоемкое и дорогостоящее мероприятие, то полураздельные системы канализации сейчас не применяются.

Внутренняя канализация, в зависимости от того, какой имеется состав сточных вод, делится на

• Бытовую (хозяйственно-бытовую), предназначенную для отведения из зданий бытовых стоков. Иногда в неё спускают и производственную воду, если её качество и количество позволяет производить такой спуск;
• Производственную, которая используется для отведения сточных вод из производственных цехов и помещений;
• Дождевую (внутренние водостоки), обеспечивающую отведение дождевых и талых вод с плоских крыш жилых, общественных и производственных зданий.

Внутренняя бытовая канализация состоит из приемников сточных вод (сантехнические приборы), разводки канализации к стоякам, самих стояков, оборудованных ревизией, трубопроводов, к которым подсоединены стояки, и выпусков. В свою очередь, каждый стояк заканчивается вентиляционной трубой, оснащенной дефлектором.

Канализация это

Под канализацией понимается комплекс оборудования, сетей и со­оружений, предназначенных для организованного приемаза грязненных сточных вод. А так же удаления по трубопроводам за пределы населенных пунктов или промышленных предприятий. С последующей очистки и обезвреживания перед утилизацией или сбросом в водоем.

Объектами канализации являются здания жилого, общественного, производственного, служебного назначения, оборудо­ванные внутренним водопроводом и канализацией:

• вновь стро­ящиеся, существующие и реконструируемые города
• поселки городско­го типа
• сельские и дачные поселки
• курорты
• промышленные пред­приятия
• комбинаты и промышленные район.

Внутренняя канализация служит для приема сточных вод и для отведения в наружную кана­лизационную сеть. Наружная канализация предназначена для транспортирования сточных вод за пределы на очистные сооружения. Они служат для обезвреживания сточных вод, выпуска очищенных вод в водоем без на­рушения его естественного состояния.

Способы, применяемые для очистки сточных вод

Естественный процесс очистки водоемов от стоков происходит очень медленно, поэтому применяют систему доочистки стоковых вод до того, как они попадут в природу. Жидкость максимально очищают от разных примесей, мусора в целях безвредной утилизации для экологии. Строя здания жилые либо промышленные, необходимо заранее продумать систему переработки стоковых вод и их отведение безопасным способом.

Очистка сточных вод производится разными способами:

Любой способ очистки используется как отдельно, так и в сочетании с другими.

1.Механический способ очистки подразумевает два метода отстаивания и фильтрации. Для отстаивания стоков сооружают отстойники, где сточные массы разделяются на разные фракции. Чтобы отфильтровать массы, обустраивают фильтры, которые не пропускают крупные фрагменты. Механический метод хорошо подходит для очищения атмосферных стоков и бытовых вод. С помощью механической очистки удаляют до 65 процентов грязи из бытовых отходов, около 95 процентов из дождевых.

Механическая очистка считается первым этапом на пути образования чистой жидкости, пригодной для применения. Далее все воды направляются в систему доочистки. Доочистить сточные воды можно при помощи биологического метода, применяя обеззараживающий ультрафиолет либо озонаторы. Метод применяет песколовки, маслоуловители. В системе песколовок крупные частицы оседают, в системе маслоуловителей мелкие частицы всплывают на поверхность.

2.Химический способ очистки подразумевает использование химических реагентов для очистки стоков. Реагенты, взаимодействуя с загрязнениями, образуют нерастворимые элементы, оседающие на дне в отстойнике. Метод удаляет загрязнения на 95 процентов от растворенных элементов и 25 процентов от нерастворенных частиц.

3.Физико-химический способ использует специальную обработку, которая способствует удалению растворенных и нерастворенных частиц в стоках.

Физико-химический способ действует по методу:

• -коагуляции, когда в стоки добавляют вещества, приводящие к склеиванию мелких нерастворенных элементов, крупными фракциями они опускаются на дно;
• -флокуляции, когда в воды также добавляют вещества, только другие по составу. В результате образуются хлопья, которые удаляются из стоков, при помощи флотации, фильтрации либо отстаивания.
• -экстракции, из стоков извлекают разные вещества. Метод применяется, если образованные вещества будут повторно использоваться.
• -ультрафильтрации, применяют в канализациях промышленных объектах. В системе устанавливают ультрафильтры тогда, когда стоки после переработки заново используются. В результате низкомолекулярные вещества отделяются от высокомолекулярных.

Внимание! Чаще всего физико-химический способ очистки применяют на промышленных предприятиях, потому что их стоки имеют разнообразное количество химических соединений.

4.Биологический способ подходит для очистки стоков бытовых нужд, в которых много органических частиц. Способ основан на природном, естественном принципе переработки веществ, при помощи полезных бактерий. Бактерии живут и разлагают органику на мелкие элементы. Примером очистки с помощью бактерий служат септики, сливные ямы. Многокамерные септики позволяют перерабатывать стоки в несколько этапов. В первом отсеке, осевшие фрагменты медленно разлагаются с помощью анаэробных микроорганизмов, то есть без участия кислорода. Во втором отсеке в процесс вступают аэробные микроорганизмы, живущие за счет кислорода. Они быстро расщепляют элементы, удаляя еще больше грязи.

Загрязнение аммонийным азотом

В сточных водах среди прочих загрязнений, имеется аммонийный азот, который содержится там в виде свободного аммиака и различных солей.

С одной стороны, сточные воды, очищенные от аммонийного азота, могут в дальнейшем применяться в коксохимической отрасли промышленности.

С другой стороны, если в водоемы происходит сброс сточных вод, не очищенных от аммиачного азота, то это приводит к их заболачиванию. Вот почему очистка от него является обязательным мероприятием.

Виды очистки

• До недавнего времени был широко распространен следующий способ очистки сточных вод: нечистоты удерживали в специальных накопительных резервуарах, которые потом опустошали при помощи ассенизаторской техники.
• Достаточно популярен был и химический способ, при котором применялись химикаты, ускоряющие процессы разложения.
• На сегодняшний день традиционные очистные сооружения уже не справляются с нагрузками и большими объемами сточных вод, что способствовало поиску более эффективных и безопасных методов очистки.

Этим методом стала биоочистка сточных вод, который не только оказался очень результативным, но и зарекомендовал себя как самый безопасный и экологичный.

Источник