Метод определение сточных водах

Что такое анализ сточных вод, для чего проводится и какие методы в исследовании используются?

Забота о состоянии водных ресурсов требует постоянного контроля за сточными водами. Они поступают из очистных сооружений в водоемы и оказывают значительное влияние на окружающую природу.

Очищенная вода вновь поступает на водозабор, после подготовки, подается в жилые и общественные помещения в качестве питьевой воды.

Для определения качества очистки и отсутствия вредных компонентов в стоках необходимо периодически производить анализ сточных вод.

Что это за исследование и когда необходимо?

Сточные воды представляют собой жидкие отходы, в составе которых присутствуют различные загрязняющие компоненты.

В зависимости от происхождения, существует 3 основных типа стоков:

• хозяйственно-бытовые;
• промышленные;
• ливневые.

Проверка состава стоков необходима для того, чтобы узнать:

• какие компоненты присутствуют в сточной воде;
• обнаружение источника загрязняющих элементов;
• методы очистки, которые надо применить для удаления или нейтрализации загрязнений;
• эффективность очистки стоков.

Для определения способов очистки необходимо произвести полное исследование стоков всех видов (промышленных, ливневых и бытовых).

Правила отбора проб

Отбор проб производится в специальную емкость, которая должна соответствовать следующим требованиям:

• обеспечение защиты пробы от смешивания или загрязнения посторонними веществами;
• достаточный размер (емкость), пригодный для полноценного анализа;
• устойчивость к перепадам температуры, непроницаемость для лучей света (или У/Ф лучей);
• химическая нейтральность емкости и пробки;
• возможность очистки внутренних стенок, допускается использование одноразовых резервуаров;
• контейнеры для проб на паразитологические показатели должны плотно закрываться, переносить высокую температуру при стерилизации и не влиять на жизнедеятельность организмов, находящихся в пробе;
• емкости для отбора проб должны перед каждым использованием тщательно очищаться и стерилизоваться.

Оптимальным вариантом считаются стеклянные затемненные емкости с крышками из жесткого пластика, снабженными нейтральными прокладками.

Оборудование для тестирования

Для исследований сточных вод используется современное лабораторное оборудование.

Полный комплект приборов и установок, позволяющий выполнить анализы по максимальному количеству пунктов (например, на соответствие нормам СанПиН) насчитывает более 30 единиц лабораторной техники.

Большинство современных приборов способно выполнять по нескольку тестов (есть устройства, делающие по 7 и более процедур). Для сепарации твердых частиц и взвесей используются центрифуги и фильтрационные установки.

Химические компоненты выделяют различные анализаторы, приборы для спектральной и фотометрии. Полный перечень установок слишком обширен, поэтому приводить его нецелесообразно.

Регламентирующие документы

Анализ сточных вод — это обязательная процедура, которую должны выполнять промышленные предприятия, Водоканал и городские подразделения СЭС.

Проверка проводится согласно требованиям, которые определяют следующие документы:

• Общие природоохранные нормативы. Документы, определяющие деятельность по охране водных ресурсов;
• СанПиН 2.1.7.573-96. Свод санитарных нормативов, регламентирующих качество и состав сточных вод;
• ГОСТ 31861 2012 «Вода. Общие требования к отбору проб». Государственный стандарт, определяющий все аспекты отбора проб, технические моменты, условия их хранения и консервации;
• МУ 2.1.5.800-99. Это методические указания по обеззараживанию сточных вод, изданные Госсанэпиднадзором. Содержат перечень мероприятий, правила и сроки их выполнения.

Кроме этого, применяются ведомственные правила и нормативы по содержанию примесей в стоках, принятые для промышленных предприятий разной специализации.

Какие методы применяются?

Для анализа используются методики, соответствующие особенностям и специфике источника происхождения стоков.

• Бытовые стоки отличаются наличием органики, возможностью микробиологических заражений.
• Промышленные сточные воды представляют собой растворы химических веществ.
• Ливневые стоки содержат смывы с поверхности, богатые солями тяжелых металлов и нефтепродуктами. Все эти компоненты нуждаются в собственных методах анализа.

Рассмотрим их подробнее.

Микробиологический

Микробиологический анализ позволяет определить наличие и состав бактерий, обитающих в сточной воде.

Исследования проводятся по расширенному числу показателей:

• общие и термотолерантные колиформные бактерии;
• колифаги;
• фекальные стрептококки;
• общая микрофлора патогенного действия.

Химический

Растворенные вещества, присутствующие в стоках, требуют использования разных методов исследования.

В стоках того или иного происхождения встречаются:

• поверхностно-активные вещества (ПАВ), представляющие собой остатки стиральных и моющих средств;
• жиры, органические коллоидные массы;
• степень кислотности;
• нефтепродукты;
• соли тяжелых металлов;
• железо;
• известковые соединения;
• хлориды;
• сульфаты;
• соли марганца, фосфор, прочие элементы.

Используются соответствующие методики исследований:

• коагуляция;
• адсорбция;
• ионный обмен;
• нейтрализация.

Для анализов применяются реактивы, способные проявить или нейтрализовать имеющиеся загрязнения.

Токсикологический

Токсикологический анализ дает оценку безопасности стоков, наличия и концентрации в них отравляющих веществ.

Методика исследований представляет собой сравнение степени влияния воды на культуру бактерий, помещенных в нее, с эталонной колонией, находящейся в идеальных условиях.

В пробу помещают определенные микроорганизмы (обычно, это дафнии), через некоторое время проверяется их состояние и сравнивается с контрольной колонией в оптимальных условиях.

Радиологический

Это исследования радиоактивности стоков. Как правило, они производятся для вод промышленного происхождения, но нередко проводятся подобные исследования ливневых стоков, несущих смывы с верхних пластов почвы.

Проверке подлежат следующие позиции:

• Альфа-излучение. Обычно, его повышенный фон свидетельствует о присутствии радона.
• Бета-излучение. Возникает при высоком содержании радионуклидов.
• Анализ на присутствие радона. Это прямой тест на присутствие компонента, отрицательно влияющего на органы дыхания.

Санитарно-гигиенический

Это комплексная проверка сточной воды на присутствие загрязняющих компонентов биологического, органического, физико-химического характера.

В большинстве случаев, она производится для стоков с предприятий, а также для воды, предназначенной для орошения земледельческих полей. Критерием определения состояния воды является СанПиН 2.1.7.573-96, определяющий допустимые нормы концентрации разных элементов в стоках. Тест сложный, проводится более, чем по 40 пунктам.

Практически, это аналог полноценной проверки питьевой воды на соответствие действующим нормам.

Как определить, какой метод необходим?

Выбор методики анализов обусловлен происхождением стоков, особенностями источника:

• Бытовые стоки, имеют большое количество органики и ПАВ, попадающих в стоки в результате бытовых водных процедур.Они нуждаются в общем определении состава воды, микробиологическом и химическом анализе.
• Промышленные стоки насыщены химическими растворами, несут твердые механические частицы. Здесь нужен физико-химический анализ с использованием соответствующих методик.
• Для ливневых стоков характерно наличие нефтепродуктов, солей тяжелых металлов или выбросов с окрестных предприятий, полученных в составе смывов с верхних слоев грунта. Здесь используются физико-химические, радиологические методики.

Где и по какой стоимости можно заказать проверку?

Анализы производят государственные и независимые организации. Заказать исследования можно в местных подразделениях СЭС, а также в самостоятельных профильных лабораториях.

Стоимость анализов зависит от направления или количества позиций. Минимальная цена на 1 пункт исследований может составить около 500 руб., а максимальная доходит до 30 т. р. и выше.

Результаты — какие и когда?

Как правило, результаты анализов выдаются через 3 рабочих дня.

Заключение может быть отправлено на электронную почту или в Телеграм-канал, а также его можно получить при личном визите в офис лаборатории.

Заказчик получает перечень вредоносных или загрязняющих компонентов (в зависимости от состава произведенных исследований, а также содержание этих элементов в предоставленной пробе).

Заключение

Анализ сточных вод является показателем качества очистки, или критерием выбора необходимых мер по удалению вредных компонентов.

Основными заказчиками подобных исследований являются промышленные предприятия, которые несут ответственность за качество, состав воды, попадающих в общую канализационную сеть.

Однако, нередко пробы подаются владельцами частных домов, которым необходимо определить степень эффективности автономных систем водоочистки. Все анализы производятся с использованием современных методов и оборудования.

Источник

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