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
Статьи
ЭКОС Групп мгновенно реагирует на быстро изменяющиеся условия на рынке очистки и повторного использования сточных вод, следует новым тенденциям профессиональной среды, учитывает кризисные процессы в экономике и конкретные нужды Клиентов. Ведь новая действительность требует разработки нестандартных гибких решений — оптимальных по цене и качеству.
Опираясь на многолетний опыт реализованных проектов, реализуя собственный научно-технический, проектный и производственный потенциал, мы предлагаем решения наиболее актуальных на сегодня задач в области очистки и повторного использования сточных вод.
Профессионалы нашей области, несомненно, несут социальную ответственность, именно поэтому мы видим свое развитие в разработке решений, наполненных эко — инновациями, особенно актуальными в эпоху перехода к эко–экономике.
ЭКОС Групп мгновенно реагирует на быстро изменяющиеся условия на рынке очистки и повторного использования сточных вод, следует новым тенденциям профессиональной среды, учитывает кризисные процессы в экономике и конкретные нужды Клиентов. Ведь новая действительность требует разработки нестандартных гибких решений — оптимальных по цене и качеству.
Опираясь на многолетний опыт реализованных проектов, реализуя собственный научно-технический, проектный и производственный потенциал, мы предлагаем решения наиболее актуальных на сегодня задач в области очистки и повторного использования сточных вод.
Новые технологии для очистки сточной воды и обеспечения ее повторного использования позволят Королевству Саудовская Аравия получать дополнительный доход в размере не менее 10 млрд $ США в год., воду высочайшего качества и энергонезависимость очистных сооружений.
Будущее человечества неразрывно связано с переходом от традиционной экономики, склонной к истощению природных ресурсов и нанесению ущерба окружающей среде, к «зеленой» экономике (эко-экономике), которая позволяет повышать благосостояние людей, обеспечивать социальную справедливость и одновременно существенно снижать риски деградации окружающей среды. Под эко-инновациями или «зелёными» технологиями подразумеваются такие технологии и инновации, которые обеспечивают двойной результат: как экологическую, так и социально-экономическую эффективность
Децентрализованное водоотведения и очистки сточных вод с возможностью повторного использования очищенной воды, может являться предпосылкой для более устойчивого городского водоснабжения за счет отказа от обеспечения всех потребностей из одного источника питьевой воды, тем более в случаях, когда нет необходимости в воде высокого качества.
Общие рекомендации и условия привязки станций составлены в помощь техническим специалистам проектных организаций осуществляющих привязку станций ЁРШ® производства ЗАО «Компания«ЭКОС».
Проектировщикам в первую очередь необходимо руководствоваться материалами, изложенными в паспорте привязываемой станции.
Если в процессе проектных работ связанных с применением станций серии Б или БХ возникли вопросы, ответы на которые не изложены в паспорте или в данных рекомендациях, следует обратиться к специалистам Компании ЭКОС.
Одной из наиболее характерных особенностей развития современного общества является быстрый рост численности населения городов, что приводит к необходимости строительства новых жилых объектов, а зачастую и целых микрорайонов.
Однако ожидания общества все больше нацелены на приобретение не только жилой площади, но и комфортной среды проживания. При этом существующее состояние инженерной инфраструктуры в РФ существенно ограничивает возможности девелоперов.
Одной из основных проблем при проектировании комплексов жилой застройки является отвод канализационных стоков. Перед инвесторами встает вопрос о том, что целесообразнее — строительство новых протяженных сетей к действующим очистным сооружениям, требующее существенных экономических затрат, либо строительство локальных очистных сооружений.
Методы удаления из воды примесей согласно классификации Л.А. Кульского, а также наименование процессов удаления по каждой группе примесей. Материал по книге «Очистка муниципальных сточных вод c повторным использованием воды и обработанных осадков. Теория и практика».
Каждому фазово-дисперсному состоянию примесей воды соответствуют определенные методы воздействия целью их удаления. Читайте классификацию примесей природных и сточных вод в предыдущей статье.
Рассмотрим обзорно методы удаления из воды примесей согласно классификации Л.А. Кульского. По каждой группе примесей укажем также наименование процессов их удаления.
Исследовано образование молекулярного азота микробной популяцией иммобилизованного активного ила станций комплексной очистки бытовых сточных вод (КОС), на которых реализуется разработанный ЗАО «Компания ЭКОС» процесс очистки с физико-химической предобработкой и рециклом очищаемой воды.
Для иммобилизации микроорганизмов используется жесткий гибкий волокнистый носитель ЁРШ®. В биопленках, развивающихся на волокнах носителя и в дисперсном иле показано присутствие аэробных и анаэробных микроорганизмов и функционирование метаногенного микробного сообщества.
I. Существующее положение системы ВКХ
II. Причины существующих проблем в системе ВКХ
III. Предложения по реформированию системы ВКХ
Мы часто сталкиваемся с организациями и хозяйствующими субъектами, просящими исправить очистные сооружения, которые не работают или не очищают сточную воду до требуемых нормативов. Пытаясь сэкономить и гонясь за низкой ценой, легко забыть, что действительно работающие технологии не могут стоить дешево, а большое количество красивой рекламы на деле оказывается только обещаниями.
Технология очистки сточной воды придумана много лет назад, это довольно сложный процесс, требующий четкого соблюдения технологий и наличия обслуживающего персонала. Полная автоматизация процесса возможна, но стоимость таких очистных сооружений значительно возрастет.
К сооружениям механической очистки сточных вод относятся решетки и песколовки или устройства, их заменяющие, например, устройства фильтрующие самоочищающиеся (УФС), процеживатели.
Плохая работа устройств механической очистки сточных вод в первую очередь отражается на эксплуатации первичных отстойников, сооружений аэробной минерализации осадков сточных вод, оборудования для обезвоживания осадков сточных вод, увеличивая на них объем ручного труда при ликвидации засоров, отложений песка и отбросов.
Фрагмент второй главы книги «Очистка муниципальных сточных вод c повторным использованием воды и обработанных осадков» коллективная монография научных сотрудников Компании ЭКОС совместно с коллегами Институт микробиологии
им. С. Н. Виноградского РАН.
Существование воды в абсолютно чистом виде немыслимо из-за ее высокой растворяющей способности. Природные и сточные воды представляют собой сложную динамическую систему, содержащую газы, минеральные и органические вещества в истинно растворенном или нерастворимом состояниях.
Канализационные насосные станции предназначены для перекачки хозяйственно-бытовых, производственных и ливневых сточных вод.
Станция представляет собой круглую емкость из стеклопластика, оборудованную площадкой обслуживания и лестницей из нержавеющей стали.
Станция работает в автоматическом режиме, щит управления насосным оборудованием расположен на перекрытии станции или отдельно.
Мы бы хотели предостеречь потенциальных Клиентов от приобретения продуктов, которые продаются под лозунгом «Закопал — и забыл!». По крайней мере, тех, для кого важен результат — эффективно очищенные сточные воды.
В ходе нашей профессиональной деятельности мы сталкиваемся с организациями и хозяйствующими субъектами, которые имеют отрицательный опыт эксплуатации очистных сооружений канализации малой производительности. Станции очистки сточных вод под торговыми марками, назовём их «X», «Y» или «Z», реализует большое число фирм. Это самый нижний ряд ценового диапазона локальных очистных сооружений сточных вод. В основной массе они представляют собой емкости, которые закапываются в грунт.
Высокий статус Зимних Олимпийских Игр Сочи 2014 и особые требования к проектам, реализуемым в рамках подготовки к мероприятию — общеизвестны. Безусловно, одним из ключевых Олимпийских проектов является строительство СК «МОСТ» для ОАО «РЖД» совмещенной авто и ж/д дороги Адлер-ГК «Альпика Сервис».
Учитывая линейную протяженность дороги от побережья до горного кластера и необходимость сохранения уникальной природы Сочи, задачу водоснабжения и водоотведения вахтовых поселков строителей и производственных баз решено реализовать локально и автономно. Особые требования и постоянный контроль международных экологических организаций мотивировали на выбор нестандартных решений.
На Российском рынке локальных очистных сооружений заводского изготовления представлено большое количество технологических решений, материалов и оборудования. Активная конкуренция, а так же желание некоторых игроков получить прибыль любой ценой зачастую толкает компании на ведение не чистой игры. Мы часто сталкиваемся с примитивным плагиатом и неграмотным копированием разработанных и патентованных нами идей и, вследствие недостижения результатов — дискредитацей наших технологий.
«ЁРШ не работает, ЁРШ сложно эксплуатировать, ЁРШ дорого стоит» постоянно сыпется в адрес продуктов и фирменных технологий Компании ЭКОС. Мы систематизировали всю информацию и подумали, что, пожалуй, нам есть, что сказать.Таким образом родилась идея публикации цикла статей под общим заголовком: «Расставляем все точки над Ё».
Функционально синтетическая загрузка ЁРШ® предназначена для равномерного распределения и удерживания микроорганизмов в объеме биореактора на станциях очистки сточных вод и представляет собой фрагменты, изготовленные из синтетического волокна в виде щетины, равномерно чередующиеся вдоль скрученной проволоки, изготовленной из нержавеющей стали.
ЁРШ® — насадка для массообменных, преимущественно биореакционных аппаратов — запатентованная «синтетическая загрузка», применяемая на ступени доочистки в системах очистки сточных вод. Мы являемся Патентообладателем данного изобретения и производим насадку ЁРШ® на собственном заводе в г. Новочеркасск Ростовской области.
Сегодня каждый производитель стремится продвигать свои технологические улучшения отдельных ступеней технологической схемы, реализуемой в фирменных продуктах. Можем сказать, что мы не исключение. Часто «битва» за Заказчика происходит в рамках одной технологической схемы, но с разным подходом к реализации и, как следствие, различными результатами.
«Не работает!». Речь может идти как о фирменных станциях ЁРШ® биологической или биохимической очистки разработанных и изготавливаемых Компанией ЭКОС, так и синтетической загрузке ЁРШ®. О причинах, по которым может «не работать» загрузка ЁРШ® и почему так случается, мы рассказали во второй части. Теперь считаем необходимым написать несколько слов в отношении станций ЁРШ® очистки сточных вод и применяемых в них фирменных технологиях.
На Российском рынке локальных очистных сооружений заводского изготовления представлено большое количество предложений. Как правило, Заказчиков интересует комплектное блочно-модульное решение, которое позволяет сократить сроки реализации проекта по строительству локальных комплексов очистки сточных вод и оптимизировать капитальные затраты.
Мы сразу хотели бы выделить сегмент установок очистки сточных вод «типа септик» малой производительности, которые предлагаются на рынке под лозунгом «закопал и забыл». Ниже мы не будем рассматривать данную группу изделий, так как не рекомендуем Заказчикам зарывать деньги в землю, а предлагаем станции очистки сточных вод, которые эффективно очищают сточные воды, причем не только на бумаге.
Разрабатывая станции ЁРШ®, мы стараемся максимально упростить эксплуатацию оборудования, снизить количество обслуживающего персонала, максимально автоматизировать процессы. При сдаче объекта мы всегда проводим обучение персонала эксплуатирующей организации и более того, по желанию заказчика, готовы сами заниматься эксплуатацией станций ЁРШ®.
Перед внедрением улучшений мы всегда сначала проводим тестовые промышленные испытания на находящихся у нас в эксплуатации объектах, моделируя различные режимы работы. Поэтому Заказчики могут быть уверены, что в наших продуктах применены только испытанные решения. Несмотря на это, в нестандартных ситуациях в случае каких-либо сбоев мы проводим консультирование обслуживающего персонала по телефону, при невозможности разрешить проблему удаленно — высылаем специалиста
В проточном реакторе исследованы условия активного роста анаммокс-бактерий из полномасштабных станций очистки, а также их морфология, физиологические особенности, филогения. Обнаружены новый вид анаммокс-бактерий с предварительным названием Сandidatus Jettenia ecosiae и новый штамм вида Сandidatus Jettenia asiatica.
Исследования, выполненные в ИНМИ РАН в 2007-2008 гг. при поддержке Минобрнауки (ГК № 02.740.11.0023), показали, что в биопленках иммобилизованного микробного ила даже в условиях активной аэрации анаэробы составляют не менее 10% от общего числа микроорганизмов, включая метаногенных архей и анаммокс-бактерий, осуществляющих процессы метаногенеза и анаммокс, соответственно.
Общая потребность Саудовской Аравии в пресной воде составляет 49,3 млн. м³ в день. Из них на сельскохозяйственные нужды тратится 41,1 млн. м³. Остальные 8,2 млн. м³ уходит на нужды населения, при этом на очистные сооружения возвращается 6 млн м³ в день, что составляет 73 % от общего объема, остальные 27% бесконтрольно сбрасываются в пустыню, что приводит к экологическим загрязнениям, а также несет экономические потери.
Технологии ЭКОС Групп доказали свою эффективность в условиях засушливого климата Саудовской Аравии. Нам удалось добиться высокого качества очистки сточных вод с возможность ее повторного использования для орошения зеленых насаждений, а также существенно сократить затраты на очистку при увеличении производительности очистных сооружений.
Источник
