Анализ сточных вод от различных производств

Выполняя строительство и обустройство загородного дома необходимо провести анализ сточных вод. Характеристика и состав воды является важной составляющей, т.к. именно качество воды влияет на здоровье и жизнь человека. В этой статье мы расскажем для чего необходимо выполнять химический анализ сточных вод, а также кто выполняет забор и проводит экспертизу.

В зависимости от происхождения все канализационные воды можно разделить на три вида:

• хозяйственно-фекальные или бытовые;
• атмосферные;
• производственные или промышленные сточные воды.

Бытовые воды включают в себя канализацию, сливаемую с квартирных ванн, бань, столовых, кухонь, химчисток или прачечных. По своему химическому составу хозяйственно-фекальная жидкость однообразна, а концентрация загрязнения зависит от нормы и количества расходуемой воды одного потребителя. По степени загрязнения бытовые воды делят на нерастворимые, образующие эмульсии, пену и растворимые. По степени загрязнения они могут быть минеральными, органическими или биологическими. В минеральном загрязнении присутствует песок, шлак, раствор минеральной соли, кислоты и щелочи. В органических загрязнениях присутствуют вещества и частицы растительного и животного происхождения. К биологическим загрязнениям относят различные частицы мелких водорослей, грибков, плесени.

Атмосферные сточные воды включают в себя остатки минеральных загрязнений и по своему составу они менее опасны для здоровья людей и окружающей среды. Уровень загрязнения определяют по количеству концентрации примесей в их массовой единице измерения.

Состав промышленных сточных вод содержит остатки производственных отходов, в которых могут быть ядовитые или радиоактивные вещества.

Для информации! Проведение анализов сточных вод и разбор химико лабораторного заключения является приоритетной задачей для каждого владельца локальной (местной) канализационной системы.

Анализ канализационных сточных вод выполняется для определения уровня и специфики загрязнения водоема, которое загрязняется промышленными предприятиями или природным путем. При несоответствии санитарных условий, проводят повторный забор жидкости. Как правило, воду набирают на выходе из промышленного очищающего комплекса. После повторного проведения анализа у состава сточных вод должны полностью отсутствовать специфические загрязнители. В процессе исследования сточных вод руководствуются такими показателями, как:

• Физический — необходим для определения цвета, запаха, прозрачности и температурного режима. Все перечисленные показатели определяются поверхностно, без использования специального оборудования или химических веществ. Известно, сточная вода имеет завышенный температурный режим, ярко выраженный запах и низкий показатель прозрачности.
• Химический — необходим для определения уровня изменения рН реакции, которая меняется на промышленных стоках.

• Определение сухого остатка — необходим для выявления санитарных норм и количества примесей в жидкости. В процессе его проведения используют нефильтрованные пробы, которые позволяют определить уровень сухого стока. Основная цель определения сухого стока заключается в том, что все промышленные стоки нуждаются в очистке с использованием специальных бактерий. Стоит отметить, количество взвешенных бактерий на исследуемом участке не должен превышать отметки 10 л/ г, при заниженном показателе чистка будет не эффективной.
• Уровень окисляемости — является санитарным показателем, который дает возможность определить уровень загрязнения воды органическими и неорганическими веществами. Уровень окисляемости воды определяется путем потребления химического и биохимического кислорода. Показатели химии и биохимии помогают определить и спрогнозировать количество загрязнений в стоках, которое можно убрать при помощи биологического способа чистки.
• Фосфор и азотистые содержания — данный показатель является одним из основных, который отвечает за результативность биологической чистки и сохранения гидросферы. На предприятиях, где используются промышленные стоки этот показатель отвечает за уровень наличия нитратов, нитритов и аммонийного азота, все эти составляющие влияют на уровень биоочистки.

Для информации! Показатель завышенного уровня фосфора объясняется большим его содержанием в современных моющих средствах.

• Токсины — их определяют исключительно в промышленных стоках, по составу их делят на органические и неорганические. Правила проведения анализа с определением токсинов в промышленных стоках выполняется исходя из специфики производственного процесса.
• Поверхностно-синтетические активные вещества — данный показатель влияет на уровень кислорода в воде, при его заниженном значении страдает окружающая среда.

Выполнить забор воды и провести его комплексный анализ могут несколько организаций. Например, подобную работу может провести лаборатория любого промышленного предприятия или главное управление водоканала. При заказе исследования сточных вод, поинтересуйтесь наличием сертификатов на проведение подобной работы. При отсутствии сертификатов, разрешений и лицензий, документ не будет иметь юридической силы.

Для проведения исследования стоков используют:

• Чистую тару (объем 1 литр), в которую делают забор воды. Чтобы исключить попадания мусора ее предварительно промывают под проточной водой, это исключит попадание бактерий;
• При бактериологическом анализе необходимо использовать стерильную тару с герметичным механизмом;

• Емкость заполняется почти до верха, а по истечение не более двух часов материал следует доставить в лабораторию. В процессе транспортировки тара не должна находится под прямыми солнечными лучами.

Специалист лаборатории в завершении исследования проб обязательно составляет протокол исследования качества воды. Именно, протокол качества воды и является основным аргументом для того, чтобы делать заключения о пригодности и чистоте исследуемых сточных вод. В случае завышения допустимых показателей загрязнения на предприятие накладывается штраф. Поэтому, промышленные организации заинтересованы в самостоятельном контроле канализации, и достаточно часто делают заказ на проведение исследовании канализационных вод. Подобные меры предосторожности обходятся значительно дешевле наложенного штрафа, а главное без вреда для окружающей среды и жизни людей.

Из видео можно узнать более подробно о том, как выполняется анализ воды

источник

Деятельность человека, как и любого другого живого существа, всенепременно сопровождается выделением немалого количества отходов жизнедеятельности. В современных условиях практически все из них уносятся вдаль водами канализационных рек. Наконец, нашу цивилизацию практически невозможно себе представить без огромного количества заводов и прочих предприятий, которые также во множестве продуцируют сточные воды.

Очистка сточных вод является процессом, после прохождения которого стоки пригодны для использования в технических целях или же возврата в окружающую среду без ущерба для последней. Словом, способ зависит от дальнейшего использования жидкости. К примеру, сточные воды от раковин – не то же самое, что содержимое сливных ям, куда спускается содержимое унитаза.

В апреле 1993 года более 400 тысяч человек в Милуоки оказались на больничной койке в результате попадания в питьевую воду криптоспоридии. После этого случая, который получил мощный резонанс в ВОЗ, мировая общественность стала намного осторожнее относиться к той жидкости, которая течет из-под кранов под видом «питьевой воды». Это мнение только окрепло после обнародования некоторых случаев эпидемий в Индии, в результате которых сотни человек умерли. А ведь дело было в обычной кишечной палочке, попавшей в водопровод из плохо очищенных стоков! Так что очистка сточных вод – чрезвычайно важный процесс, который сохраняет жизнь и здоровье людей.

Любые загрязнители коренным образом меняют вкус, цвет и запах жидкости, не говоря уже о ее пригодности для использования в пищевых или технических целях. Наиболее опасными являются промышленные стоки, так как в них нередко содержатся такие концентрации тяжелых металлов и иных веществ, которые в десятки и сотни раз превышают самые «оптимистичные» ПДК. Конечно, в этом случае все зависит от конкретного производства, которое сбрасывает сточные воды. Канализация среднестатистического города по сравнению с ними может показаться «родником», так как в ней, по крайней мере, не бывает радиоактивных изотопов или огромного количества тяжелых металлов.

Опасные загрязнения, которые делают воду непригодной для питья и использования в бытовых целях, можно квалифицировать как физические, химические, биологические факторы. Особняком стоит выброс радиоактивных изотопов. Соответственно, классификация загрязнений будет идентична причинам, которые их вызывают:

• Механические факторы. Характеризуются резким увеличением мельчайшей механической взвеси в жидкости.
• Химические. В воде повышено содержание любых химических соединений. При этом не имеет значения, могут ли эти вещества оказывать негативное влияние на здоровье человеческого организма.
• Биологические и бактериологические (бытовые сточные воды). Очень опасный вид загрязнений, так как в этом случае в воде превышено содержание микроорганизмов. В самом начале статьи мы уже говорили, чем это чревато.
• Тепловые загрязнения. Так называется сброс в реки и другие водоемы воды из прудов-охладителей при ТЭЦ и АЭС. Не стоит относиться к этой разновидности легкомысленно, так как подобные явления приводят к массовой гибели эндемиков, приспособленных к низким температурам воды, которые характерны именно для нашей местности.
• Радиоактивные. В воде и донных осадках обнаруживаются радиоактивные изотопы. Такое бывает, когда неисправна система сточных вод на некоторых промышленных предприятиях или АЭС.

В наших условиях наиболее распространены стоки трех типов:

• Примеси неорганического происхождения, включая даже нетоксические соединения.
• Вещества органического происхождения.
• Смешанные стоки.

Очень опасны отходы металлургических производств, так как в них содержится огромное количество тяжелых металлов и прочих токсичных соединений. Они изменяют физические свойства воды. В тех водоемах, куда попадает эта отрава, погибает все живое, включая деревья и прочую растительность по берегам. Органику же сбрасывают нефтеперерабатывающие комплексы и подобные производства. В стоках есть не только сравнительно безопасная нефть, но и предельно ядовитые фенолы и подобные им вещества. Кроме того, не следует сбрасывать со счетов предприятия животноводческого типа.

Они выбрасывают гигантское количество органики. Последний вызывает резкое ухудшение органолептических свойств воды. В водоемах, куда попадают сточные воды предприятий, происходит резкое развитие микроскопических водорослей, цветение, в жидкости до минимума падает содержание кислорода. Рыбы и прочие гидробионты погибают. Производство электроники, в том числе травление печатных плат и выпуск радиотехнической продукции различных типов, дает стоки смешанного типа. В их составе имеются красители, тяжелые металлы, ацетон, фенолы и прочие соединения.

В настоящее время ученые всего мира бьют тревогу, так как в Мировой океан попадает гигантское количество нефти. Она образует на поверхности воды тончайшую пленку, которую порой можно заметить только по радужным разводам. Это не только приводит к значительному ухудшению органолептических свойств жидкости, но и к резкому снижению поступления кислорода, который попадает в океан путем диффузии. Опять-таки страдают гидробионты, причем особенно бьет нехватка этого вещества по кораллам, численность которых в морях и океанах катастрофически падает с каждым годом. Всего лишь 10 мг нефти и нефтепродуктов делают воду абсолютно непригодной для питья и жизни живых существ.

Чрезвычайно опасны фенолы, о которых мы неоднократно упоминали выше. Они присутствуют в стоках практически всех промышленных предприятий. Особенно это относится к тем из них, которые занимаются производством кокса. В присутствии этих веществ происходит массовая гибель обитателей прудов, рек, морей и океанов, а сама вода приобретает крайне неприятный, гнилостный запах.

На очистные сооружения сточных вод попадают стоки следующего состава:

• Белки – 28%.
• Углеводы – 17,5%.
• Жирные кислоты – 10%.
• Масла, жиры – 27%.
• Детергенты – 7%.

Как можно заметить, основная доля загрязняющих веществ – органика. В промышленных условиях обсуждать какой-то состав сточных вод бессмысленно, так как в каждом случае он свой. В частности в некоторых случаях прямо в реку (!) сбрасывается якобы очищенная «вода», которая по внешнему виду и составу напоминает использованное моторное масло.

Как правило, в загрязнении среды виноваты промышленные и социальные объекты, а также животноводческие и птицеводческие фермы. Очень опасны твердые отходы, которые образуются при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, а также стоки, образующиеся в процессе деревопереработки. Водный и железнодорожный транспорт дают немало отходов биологического происхождения. При попадании в водные источники они вызывают их обсеменение кишечной палочкой или яйцами глистов. Особенно опасно, когда выше по течению реки стоит какое-то медицинское учреждение.

Обработка включает в себя следующие способы:

• Механические. Сюда относится фильтрация, которую используют все очистные сооружения сточных вод, а также отстаивание.
• Физические. Это электролиз, аэрация, обработка стоков ультрафиолетовым излучением.
• Химические методы. Применяются специальные составы для осаждения и обеззараживания веществ, которые могут содержаться в стоках.
• Биологическая очистка сточных вод. В этом случае используются растения, усваивающие органику, а также некоторые виды простейших, улиток и рыб.

Перед началом обработки проводится подготовительная работа. Точнее, анализ сточных вод. Специалисты химических лабораторий определяют, какие именно загрязнители в них содержатся. Это помогает выбрать лучшую стратегию по их нейтрализации. Общая процедура очистки сточных вод включает отсеивание: твердых частиц, бактерий, морских водорослей, растений, неорганических примесей и органических веществ. Удаление твердых частиц – самый простой этап. Он включает в себя фильтрацию и осаждение путем отстаивания. Куда сложнее очистить сточные воды от тонких взвесей, которые обычными фильтрующими материалами не задерживаются.

Одним из наиболее простых и дешевых методов, который, тем не менее, обеспечивает высокую степень очистки, является использование активированного угля. Фильтры с этим материалом используются практически на всех предприятиях, руководство которых серьезно относится к защите окружающей среды.

Главным преимуществом угля является его высокая способность к абсорбции. Проще говоря, на поверхности частичек этого вещества имеется такое количество пор, что они могут задержать такое количество загрязняющих воду соединений, которое в несколько раз превышает объем самого угля. Именно процесс улавливания, связывания загрязняющих реагентов и называется абсорбцией. Следует отметить, что с целью очистки питьевой воды уголь использовался еще до нашей эры. Активное исследование и производство этого материала началось во время двух мировых войн. Факторами, влияющими на поглощение, являются размер частицы, площадь поверхности, структура связываемого вещества, кислотность среды (pH-фактор), температура, которую имеют сточные воды.

Древесный уголь поглощает много веществ, начиная от цветных металлов и заканчивая сложными органическими соединениями (к примеру, фенолами). Конечно, от радиоактивных соединений он не защитит, но основные виды неорганических и органических примесей с его помощью удалить можно.

В некоторых случаях для очистки могут быть использованы специальные жидкости, в состав которых входят частицы коллоидных веществ. Для чего они нужны? Все просто – микроскопические частицы, объединяясь с молекулами загрязняющих веществ, заставляют их выпадать в осадок. Явление известно как коагуляция. В некоторых очистных сооружениях используется также метод электролиза. Метод схож с предыдущим, так как ионы, образующиеся при этом процессе, также способствуют осаждению загрязняющих примесей.

Напротив, современные исследователи все чаще предлагают методы, при которых используются массивные молекулы, которые с большей эффективностью могут связывать и осаждать загрязнители. Такой процесс называют флокуляцией.

Как мы уже и говорили, очистка сточных вод может предусматривать использование отрицательно заряженных ионов. Исторически для этих целей используется сульфат алюминия, а также известь. Эти соединения вызывают резкое изменение рН воды, что приводит к гибели патогенных микроорганизмов, которые во множестве содержатся в стоках. В некоторых случаях могут использоваться вещества на основе трехвалентного железа. Некоторые химики считают, что подобные методы могли использовать еще египтяне за две тысячи лет до нашей эры. Отлично осаждает органику также перманганат калия.

Как бы там ни было, но связанная органика выпадает в виде хлопьев или геля. Эти осадки сточных вод могут быть с легкостью отловлены при помощи простейшего механического фильтра. Данный метод работает лучше всего с относительно плотными частицами (например, илом и прочими тяжелыми органическими примесями), в то же время более легкие частицы (например, микроскопические морские водоросли) лучше удаляются при помощи отстаивания. Осадительный чан должен быть достаточно большим, дабы заполнение его шло как можно медленнее. Связано это с тем, что для нормального протекания процесса требуется не менее четырех часов. После того как органические и неорганические примеси осядут на дно, воду можно считать условно очищенной, годной для использования в технических целях. Этот метод чаще используется при предварительной обработке стоков.

Затем приходит черед аэрации. Вода поступает в гигантские чаны, куда попадает сжатый воздух под большим давлением, выводимый в жидкость посредством распылителей. Вы когда-нибудь видели, как работает компрессор в обычном аквариуме? В этом случае происходит практически то же самое. Аэрация позволяет насытить воду кислородом и вывести в осадок оставшиеся органические примеси. После такой обработки жидкость чаще всего подается в специальные пруды, засаженные высшей водной растительностью (биологическая очистка сточных вод). И только потом вода считается пригодной для использования в технических целях. Ею можно поливать посадки овощей и фруктов, а также сбрасывать в природные водоемы.

источник

Промышленная деятельность зачастую не обходится без сброса сточных вод. Отработанная загрязненная жидкость попадает в окружающую среду, а значит, процесс ее сброса должен контролироваться. Для этого проводится специальное исследование — анализ сточных вод. Такая процедура выполняется по правилам и имеет свои особенности.

Сточными водами называют всю воду, загрязненную в быту или на производстве. Через канализацию или коллекторы она оказывается в водоносных слоях грунта. Другими словами, стоки могут в том числе стать причиной загрязнения питьевой воды. Стоки подразделяются на несколько групп, в зависимости от их происхождения. Они бывают:

Самыми опасными считаются именно промышленные стоки, поскольку в них могут находиться ядовитые, токсичные и радиоактивные элементы, а также тяжелые металлы, фосфаты, сульфиты. Чтобы избежать проникновения таких опасных веществ в окружающую среду, предприятия должны иметь надежные фильтры для сточных вод.

Анализ сточных вод предприятия позволяет с точностью определить содержание в них вредных элементов. Целью такого исследования является:

• определение уровня загрязнения;
• оценка результативности работы фильтров и очистных сооружений;
• рекомендации по улучшению очистительных работ.

Кроме того, такая проверка должна выявить, соответствуют ли стоки установленным ГОСТам.

Для промышленных предприятий устанавливается частота проведения регулярных анализов в зависимости от рода деятельности. При обнаружении нарушений, проверка повторяется экстренно. Также проведение экспертизы потребуется в следующих случаях:

• при исполнении программ производственной проверки;
• для составления базы данных с последующим оформлением документации;
• после проведения очистительных работ.

Исследование стоков проводится в лабораторных условиях либо на самом предприятии, либо в отделе СЭС. При этом проверка должна выполняться только специалистами, получившими лицензию. Лабораторные исследования сточных вод строго регламентированы и проводятся по инструкции, в которой в том числе описаны требования к оборудованию, задачи анализа, места отбора образцов и формулы подсчета сроков проведения регулярных проверок.

Экспертиза состоит из трех этапов:

• отбор проб;
• выполнение анализа в лаборатории сточных вод;
• подведение итогов, составление рекомендаций (при необходимости).

Каждый этап имеет свои правила. Так, сбор образцов может производиться только в присутствии собственника (представителя) предприятия. Обязательно составляется акт. Местом сбора выбирается хорошо перемешанный поток, чтобы концентрация образца была максимально информативной. Исходя из поставленных задач, отбор может быть простым (берется единожды в подходящем месте) и смешанным (несколько простых проб, взятых в разное время, смешиваются между собой).

Химический анализ сточных вод — главный этап экспертизы. Проверка образца производится сразу по нескольким показателям качества.

1. Физические показатели — уровень прозрачности, температура, цвет, запах. Эти признаки оцениваются визуально, поэтому считаются недостаточно информативными.
2. Сухой остаток — определение степени загрязнения. По этому показателю стокам присваивается категория.
3. Химические — позволяют определить щелочность и кислотность стоков. Измеряются путем наблюдения реакции взаимодействия с базовой pH.
4. Азотсодержащие соединения и фосфор — показатель, помогающий определить качество фильтрации стоков.
5. Токсины — коэффициент, показывающий наличие органических или неорганических токсических веществ.
6. Синтетические поверхностно-активные вещества — большое количество СПАВ препятствует естественным процессам очистки воды, понижает содержание кислорода. Показатель не должен превышать 20 мг/л.
7. Окисляемость — вычисляется при помощи биохимического и химического кислорода, позволяет оценить степень загрязнения стоков органическими и неорганическими веществами.
8. Зольность — определяет количество осадка, которое остается после нагревания взвешенных примесей.

При невозможности проведения полноценного лабораторного анализа стоков может быть применен экспресс-анализ. Он требует оборудования и занимает несколько минут. Однако, несмотря на такие преимущества, экспресс-анализ намного уступает лабораторной экспертизе в достоверности и информативности результатов.

Экспресс-анализ состоит из нескольких процессов:

• органолептического (изучение физических показателей);
• колориметрического (определение кислотности и наличия вредных веществ);
• титриметрического (определение щелочности и концентрации кислорода).

Экспертиза стоков — обязательная мера контроля. Своевременная проверка не только убережет предприятие от штрафа, но и поможет защитить окружающую среду от опасных веществ.

источник

В понятие «сточные воды» входят различные по происхождению, составу и физическим свойствам воды, которые использовались человеком для бытовых и технологических нужд. При этом вода получила загрязнения и ее физико-химические свойства изменились. Сточные воды разнообразны по составу и, следовательно, по свойствам.

В зависимости от природы образования сточные воды подразделя­ются на три основные категории: бытовые (хозяйственно-фекальные), производственные и дождевые (ливневые). Эти категории сточных вод значительно отличаются друг от друга по составу, биологической активности, ги­гиеническому значению, требуемым методам очистки.

К бытовым относятся воды от кухонь и туалетов, бань и прачечных, предприятий общественного питания и лечебных учреждений, от мытья помещений и др. Они поступают как непосредственно от жилых и общественных зданий, так и от бытовых помещений промышленных предприятий: Состав загрязнений этих стоков довольно постоянен. Количество бытовых вод близко к нормам водопотребления, которые в зависимости от степени благоустройства жилых районов составляют 125-350 л/чел, в 1 сут.

К производственным относятся сточные воды, загрязненные в тех­нологическом процессе производства. Их состав весьма разнообразен и зависит от вида производства и применяемого технологического про­цесса. Количество производственных сточных вод ориентировочно мож­но определить по удельным расходам воды, отнесенным к единице вы­пускаемой продукции или единице исходного сырья.

Загрязнения, входящие в состав сточных вод, по физическому состоянию делятся на:

нерастворимые примеси, находящиеся в воде в виде крупной взвеси (диаметром более десятых долей миллиметра) и в виде суспензии, эмульсий и пены;

растворенные, находящиеся в воде в виде молекулярно-дисперсных частиц (диаметром менее 0,001 мк).

По своей природе загрязнения делятся на минеральные, химические, органические и бактериальные (рисунок 42). Основным химическим элементом загрязнений растительного происхождения является углерод. Загрязнения животного происхождения содержат много азота.

Рисунок 42 — Химический анализ загрязнений в сточных водах

Для ликвидации бактериальных загрязнений сточных вод последние подвергают дезинфекции. В результате механической очистки сточных вод из нее удаляются нерастворенные и частично коллоидные загрязнения минерального происхождения. Биологическая очистка основана на жизнедеятельности микроорганизмов, способствующих окислению органических веществ, содержащихся в сточной жидкости в виде тонких суспензий и в растворе. Если необходима высокая степень очистки сточных вод,- применяют полную биологическую очистку. Физико-химические очистки – сорбция, экстракция, электролиз применяются преимущественно для очистки производственных сточных вод.

Дождевые (ливневые или атмосферные) сточные воды, образующиеся в результате выпадения атмосферных осадков, отличаются значительной неравномерностью по количеству и качеству. К ливневым относятся также воды от поливки улиц, от фонтанов и дренажные воды.

Различают три системы отвода сточных вод канализации городов и населенных пунктов: общесплавная система канализации — когда сточные воды всех трех категорий отводятся в водоем единой системой водоотведения и очистки; раздельная — когда ливневые воды отводятся отдельно от бытовых и производственных; полураздельная — когда помимо бытовых и производственных в систему канализации поступают первые, наиболее загрязненные порции ливневых вод.

В городах и населенных пунктах нашей страны наибольшее приме­нение нашла раздельная система канализации, при этом смесь бытовых и производственных сточных вод (городские сточные воды) перед сбросом в водоем поступает на городские очистные сооружения, а ливневые сточные воды сбрасываются в водоем отдельными водосточными коллекторами, оборудованными в устьях специальными очистными сооружениями.

Характерная особенность городских сточных вод — их неравномерное поступление в канализационные системы, на насосные станции и очистные сооружения. При расчетах диаметров канализационных сетей, производительности насосных станций, размеров распределительных каналов и сооружений на очистных станциях используется общий коэффициент неравномерности, определяемый по таблице 2 СНиП 2.04.03-85.

Степень загрязнения сточной воды органическими веществами можно определить по количеству кислорода, которое необходимо для окисления органических веществ с помощью аэробных микроорганизмов — минерализаторов.

Общее количество кислорода, требуемое для окисления органических веществ аэробными микроорганизмами-минерализаторами, называетсябиохимической потребностью в кислороде(БПК) и выражается количеством кислорода в миллиграммах на 1 л (мг/л) или в граммах на 1 м 3 (г/м 3 ). Биохимическую потребность в кислороде сточной жидкости определяют лабораторным путем.

Таблица 4 — Коэффициенты неравномерности притока сточных вод

Для более полной оценки содержания органического вещества в сточной воде определяют химическое потребление кислорода. Хими­ческой потребностью в кислороде (ХПК) является количество кислоро­да, требуемое для химического окисления органических веществ сточ­ной воды до конечных минеральных продуктов окисления.

СНиП 2.04.03-85 (таблица 5) нормирует следующие количества основных загрязнений бытовых сточных вод на одного жителя, г/сут.

Количество и состав производственных сточных вод определяются многими факторами: отраслью промышленного производства и видами исходного сырья, режимом технологических процессов, возможностью утилизации отходов производства, удельным расходом (нормой) воды на единицу продукции. Производственные сточные воды содержат ми­неральные и органические загрязнения в самых различных сочетаниях.

Таблица 5 — Количество основных загрязнений бытовых сточных вод на одного жителя

В связи с тем, что в промышленно развитых городах количество про­изводственных сточных вод составляет 30—35% общего количества городских сточных вод, общие городские очистные сооружения рас­считывают, в основном, на загрязнение веществами бытового проис­хождения. Основная же часть загрязнений промышленного происхож­дения должна быть задержана на очистных сооружениях промышлен­ных предприятий с тем, чтобы не создавалось аварийных ситуаций в си­стеме водоотведения и с очисткой сточных вод города.

Нормы водопотребления в городах, количество производственных сточных вод и их состав различны. Это обусловливает разнообразие в проектировании и эксплуатации технологических сооружений город­ских станций очистки сточных вод.

Качественная характеристика сточных вод определяется химико-аналитическими определителями различных загрязняющих ингредиентов.

Так как определение абсолютного состава сточных вод трудоемко, обычно пользуются сокращенным перечнем показателей, наиболее полно характеризующих их качество и используемых для проектирования и расчета сооружении канализации.

К таким показателям относятся: температура, окраска, запах, прозрачность, величи­на рН, сухой и плотный остатки, содержание взвешенных веществ, оседающих веществ, биохимическая потребность в кислороде (БПК), химическая потребность в кислороде (ХПК), содержание различных форм азота, фосфатов, хлоридов, сульфатов, токсичных элементов, синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), концентрация растворенного кислорода, биологические загрязнения.

Первые пять показателей относятся к органолептическим показа­телям вредности, причем два из них (температура и реакция среды) помимо органолептических воздействий оказывают значительное влияние на состояние водоотводящих и очистных сооружений канализации. Так, температура воды влияет на процессы осаждения взвешенных веществ и определяет скорость биологических процессов в техноло­гии очистки воды, а изменение реакции среды выше 6,5 или ниже 8,5 может привести к разрушению сооружений канализации и к нарушению нормальной жизнедеятельности микроорганизмов, осуществляющих процессы очистки воды.

Величина сухого и плотного остатка в воде дает представление об общем количестве загрязнений в первом случае в натуральной пробе, а во втором—в фильтрованной. Прокаливание сухого и плотного остатков и определение весовых потерь после прокаливания позволяют по­лучить примерное самоочищение минеральной и органической частей загрязнений.

Содержание взвешенных веществ — один из главных показателей качества сточных вод, по которому рассчитывают сооружения для отстаивания и определяют количество образующихся осадков. Концентрация взвешенных веществ в городских сточных водах обычно составляет 100—500 мг/л. Оседающие вещества являются частью взвешенных веществ, которая оседает в потоке на дно отстойного цилиндра за 2 ч отстаивания. В городских сточных водах оседающие вещества составляют 65—75 % взвешенных веществ по весу.

Биохимическая потребность в кислороде (БПК) также является одним из главных показателей качества сточных вод, по которому рассчитывают сооружения биологической очистки.

БПК представляет собой кислородный эквивалент степени загрязненности сточной воды органическими веществами, который будет различным для одной и той же воды в зависимости от длительности его определения. Поэтому величину БПК всегда указывают с индексом внизу, который означает длительность определения. Например, БПК₅ — количество кислорода, потребляемое микроорганизмами за пять суток оп­ределения, а если указана БПК_полн то это значит, что дана величина кислорода, необходимая на сумму всех биологических реакций окис­ления органических веществ сточной воды. БПК_полн городских сточ­ных вод, как правило, не бывает более 500 мгО₂/л.

Таким образом, ХПК сточных вод должна быть обязательно выше БПК_полн так как не все органические вещества окисляются биологи­чески (микроорганизмами) и не обязательно до конечных, простых про­дуктов окисления. В соответствии с требованиями СНиП 2.04.03-85 ХПК городских сточных вод, поступающих на очистные сооружения, не должна быть более чем в 1,5 раза превышать БПК_полн.

По величине ХПК, или, точнее, по разности между величинами ХПК и БПК_полн можно судить о соотношении между бытовыми и производственными сточными водами в их смеси. Чем выше эта разность, тем больше количество производственных сточных вод, так как в по­следних, как правило, содержатся трудноокисляемые или биологичес­ки неокисляемые органические вещества.

Необходимо также определять содержание азотных форм и фосфора в сточных водах, так как они являются основными биогенными эле­ментами питания микроорганизмов, обеспечивающих биологическую очистку сточных вод. В городских сточных водах до их очистки присутствуют только две формы азота — общий и аммонийный. Окисленные формы азота (нитраты и нитриты) могут появляться только после очистки в биоокислителях — аэротенках и биофильтрах. Концентра­ция аммонийного азота в сточной воде является одним из дополнитель­ных показателей ее загрязненности хозяйственно-бытовыми загрязне­ниями. Чем меньше аммонийного азота в сточной воде, тем она чище. Однако реакция окисления азота аммонийных солей до нитратов требует кислорода примерно в два раза больше, чем реакции окисления органических веществ, поэтому в практике очистка сточных вод обычно ограничивается только стадией окисления органических веществ, которая называется полной биологической очисткой.

Содержание сульфатов и хлоридов в сточных водах определяют в качестве основных показателей минеральных загрязнений. В городских сточных водах концентрация сульфатов составляет 100 — 150 мг/л, а концентрация хлоридов 150—250 мг/л. В процессе очистки сточных вод на городских очистных сооружениях сульфаты и хлориды не задерживаются, никаких изменений не претерпевают и в указанных концентрациях не оказывают влияния на физико-химические и биологические процессы обработки воды и осадков.

К группе токсичных относятся железо, никель, медь, свинец, цинк, хром (особенно шестивалентный), мышьяк, сурьма, алюминий и т. д. Содержание этих элементов в производственных сточных водах, поступающих в городскую канализационную сеть, не должно быть больше пороговых значений, определяемых началом окончательных воздействий на микрофлору, осуществляющую очистку сточных вод.

Определение синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ) в сточных водах обязательно, так как эта группа химических соединений отрицательно влияет на работу очистных сооружений городских канализаций и санитарное состояние водоемов. Предельно допустимые концентрации (ПДК) СПАВ для сооружений биологической очистки составляют 10—20 мг/л в зависимости от их типа и молекулярной структуры.

Одним из основных показателей качества очищенных сточных вод является количество растворенного кислорода. Для нормальной жиз­недеятельности открытых водоемов его количество не должно быть меньше 4 мг/л, а для нормального функционирования сооружений — биоокислителей не меньше 2 мг/л. В загрязненных сточных водах растворенный кислород, как правило, отсутствует.

Биологические загрязнения в сточных водах представлены бактериями, вирусами, грибами, мелкими водорослями, гельминтами, поэтому сточные воды опасны в эпидемиологическом отношении. При анализе сточных вод на биологические загрязнения определяют общий счет бактерий, число бактерий кишечной группы и число яиц гельминтов. В городских сточных водах общий счет бактерий составляет несколько сотен тысяч в 1 мл, число бактерий кишечной группы — несколько десятков тысяч в 1 мл, а число яиц гельминтов находится в пределах десяти в 1 л.

В связи с тем что концентрации загрязнения в сточных водах значи­тельно колеблются во времени, методика отбора проб должна обеспе­чивать представительность среднего качества. Общепринятой для го­родских сточных вод является методика отбора среднесуточных проб — отбора часовых проб пропорционально часовым расходам сточных вод.

Поступление (сброс) сточных вод в водоем обусловливается требо­ваниями «Правил охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами».

При поступлении в водоем сточных вод, содержащих загрязняю­щие вещества, качество воды в нем изменяется, поэтому устанавлива­ются специальные санитарно-химические нормативы в зависимости от категории водоемов. Все водоемы разбиты на три категории: для хо­зяйственно-питьевого водоснабжения, для санитарно-бытового водо­пользования (отдых, купание, спорт), рыбохозяйственного назначе­ния.

Концентрация поступающих в водоем загрязняющих веществ регламентируется разбавлением и прохождением комплекса химических, физико-химических и биологических процессов превращений и деструкции этих веществ, который называется процессом самоочищения водоема.

Указанные выше правила устанавливают допустимые нормативы сброса сточных вод для большого, количества загрязняющих веществ, из которых рассмотрим только основные. Установлено, что вода водоемов питьевого и санитарно-бытового водопользования не должна иметь запахов и привкусов интенсивностью более 2 баллов. На поверхности водоема не должно быть плавающих пленок, пятен минеральных масел, скопления различных примесей. Окраска воды не должна обнаруживаться для водоемов питьевого пользования в столбике воды высотой 20 см, для водоемов санитарно-бытового пользования—высотой 10 см. В соответствии с общими требованиями к составу и свойствам воды водоемов всех категорий в результате сброса сточных вод реак­ция среды pH может изменяться только в пределах 6,5—8,5, а температура воды летом не должна повышаться более чем на 3°С по сравнению с на­иболее высокой. Чтобы ограничить поступление в водоем сточных вод, содержащих взвешенные вещества, устанавливается норма как на уве­личение их количества (на 0,25 и 0,75 мг/л в зависимости от категории), так и на гидравлическую крупность, которая не должна превышать 0,4 мм/с для проточных водоемов и 0,2 мм/с для непроточных.

Большое значение в процессе самоочищения водоемов имеет концентрация кислорода в воде, минимально нормативная величина которой устанавливается 4 мг/л в любой период года в пробе воды, отобранной в 12 ч дня. При определении концентрации растворенного кислорода в воде водоема после спуска сточных вод нужно обязательно учитывать величину реаэрации (поверхностного насыщения воды кислородом воздуха). Наличие растворенного кислорода в воде водоема при прочих равных условиях находится в прямой зависимости от БПК. Чем больше показатель БПК, тем меньше в воде растворенного кислорода, так как он потребляется на биологические процессы окисления органических веществ.

БПК_полн не должна превышать 3 мгО₂/л в водоемах питьевого во­допользования и 6 мгО₂/л в водоемах санитарно-бытового водопользования.

В соответствии с общими требованиями к составу и свойствам воды водоемов очищенные стоки не должны содержать возбудителей заболеваний. Контроль за их наличием в воде водоемов и очищенных сточных водах осуществляется по обобщающему показателю — количеству бактерий кишечной группы. Эти бактерии обладают большой приспосабливаемостью к существованию во внешней среде и поэтому обнаруживаются тогда, когда большая часть патогенных микроорганизмов отмирает. В настоящее время принято считать чистыми водоемы, в 1 л воды которых содержится не более 10 тыс. бактерий кишечной группы.

Анализ санитарно-химических показателей качества сточных вод и учет нормативных требований, предъявляемых к воде водоемов, кото­рые являются приемниками сточных вод, позволяют определить необходимый состав очистных сооружений и осуществить технико-экономическое сравнение вариантов возможных технологических схем очистки воды.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

Загрязнение Мирового океана на сегодняшний день является одной из глобальных экологических проблем человечества. Гора мусора в Тихом океане достигла настолько больших размеров, что её стали называть «мусорным континентом». При этом твёрдые бытовые отходы – далеко не единственный источник загрязнения мирового океана. Существенный вклад в загрязнение водных экосистем вносят сточные воды предприятий.

Например, в озеро Байкал, где сосредоточено 20 % мировых запасов пресной воды, в течение продолжительного периода времени (с 1966 г. по 2013 г.) сбрасывал промышленные отходы Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат, что значительно ухудшило качество воды в озере. Заводы по производству пищевой продукции, автомобилей или пластика также наносят огромный вред окружающей среде.

Сегодня жидкие отходы предприятий стали основным источником загрязнения водных объектов. В этой статье мы рассмотрим изменение состава воды после использования её на предприятии, виды нормирования промышленных сбросов, а также методы их очистки. Кроме того, Вы узнаете, в чём заключается опасность промышленных сбросов для водоёмов и как поступать в случае, если возникают подозрения, что в водоем, который Вы используете для купания, или на территорию, рядом с которой расположен Ваш колодец или скважина, производится несанкционированный сброс промышленных отходов.

К сточным водам предприятия относят воду, которая после использования в промышленном цикле загрязнена производственным отходами.

Почти любая промышленность использует воду в производственном процессе, который загрязняет её отходами и может менять её физические характеристики – например, температуру. Сейчас на современных предприятиях сточные воды делят на категории по составу, по условиям отведения и очистки, а также дальнейшего использования в замкнутом цикле водоснабжения.

В воде промышленные отходы образуют сложные многокомпонентные смеси, которые сложно удалить. Характер загрязнений сбросами зависит от отрасли производства и обрабатываемых материалов. Для наглядного примера приведём таблицу состава сбросов различных предприятий.

Существует два принципиально разных сценария утилизации сточных вод:

• очищенные и неочищенные сточные воды сбрасываются в ливневую или бытовую канализацию;
• очищенные сточные воды сбрасываются в водоём или водоток участником хозяйственной деятельности.

В первом случае использование водных ресурсов предприятиями контролирует Федеральный закон «О водоснабжении и водоотведении». Всем предприятиям, которые сливают отходы в водоёмы или канализацию, необходимо получить разрешение от природоохранных органов.

На основании Постановления Правительства Российской Федерации от 29.07.2013 № 644 для сточных вод предприятий введены предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ, превышение которых недопустимо.

Сброс жидких отходов запрещён, если в них есть вещества, для которых ПДК не разработаны. Также запрещены превышение разрешённых объёмов сбросов сточных вод и сброс в неустановленных местах или на прилегающей к очистным сооружениям местности. Если ПДК загрязняющих веществ в сбрасываемых предприятием водах превышено, то на него может быть наложен штраф до 100 000 ₽ или запрет на деятельность сроком до 90 суток.

Во втором случае сбросы отходов предприятий в водоёмы разделяют на слабозагрязнённые и загрязнённые, которые обязательно должны очищаться перед спуском в водоём. Уровень загрязнения определяется концентрацией примесей. Если предприятие сбрасывает загрязнённые воды в водоёмы или водотоки, то для каждого предприятия рассчитываются нормы предельно допустимого сброса, основанные на качестве воды выше места сброса и учитывающие объёмы сброса. Как правило, такая вода требуют очистки или отстаивания даже если используется исключительно для охлаждения. Расчёт предельно допустимых сбросов (ПДС) происходит в индивидуальном порядке.

Загрязнения можно разделить на:

• механические (нерастворимые частицы);
• химические (токсичные вещества);
• бактериальные (патогенные бактерии и грибки);
• радиационные (радиоактивные элементы);
• физические (изменилось агрегатное состояние вещества или другие характеристики, например, температура).

Выбор оптимальных методов очистки возможен только после количественного анализа сточной воды. Степень очистки, подбор эффективного оборудования и фильтрующих элементов зависят от состава загрязнения и объёма сточных вод.

Для очищения промышленных сбросов используют различные методы и их комбинации. Процеживание, отстаивание и фильтрация относятся к механическим способам очистки. Фильтрация – самый распространённый способ очистки воды. В металлургии подобным образом очищают до 90 % нерастворимых загрязнений. Однако в пищевой промышленности этим методом можно удалить не более 5 % загрязнений.

При применении физико-химических методов очистки использую осаждающие реагенты, электрический ток и изменение температурного режима, замораживание, выпаривание.

Если открываемое предприятие в результате своей деятельности будет наносить вред окружающей среде, ему необходимо получить разрешающую документацию. Для получения разрешения на водопользование предприятию необходимо сделать анализ сточных вод в аккредитованной лаборатории, где компетентные сотрудники произведут отбор проб воды для исследования. Отбор проб следует производить после прохождения сточными водами очистных сооружений. По результатам исследования формируется протокол, в котором указывается содержание вредных примесей. Для получения разрешения Росприроднадзора вредные вещества в протоколе не должны превышать ПДК. Также для каждого отдельного предприятия-водопользователя разрабатывается норма ПДС.

Помимо химического анализа предприятие должно:

• сделать оценку количества стоков, которые подлежат отведению от предприятия за определённую единицу времени;
• разработать план мероприятий по снижению концентраций вредных веществ, негативно влияющих на окружающую среду;
• согласовать оптимальную точку сброса промышленных вод;
• собрать полный пакет разрешающих документов.

Попадающие в водные объекты вредные вещества кардинально меняют водную экосистему. Чтобы этого не происходило, необходимо производить химический анализ сточных вод в соответствии с установленным регламентом и принимать меры по очистке и правильному сбросу сточных вод.

Регулирование сброса сточных вод, их очистка и правильное распределение – залог сохранения природного разнообразия и отсутствия серьёзных штрафов для Вашего предприятия.

источник

Дата публикации: 01.09.2013 2013-09-01

Статья просмотрена: 14775 раз

Кутковский К. А. Виды сточных вод и основные методы анализа загрязнителей // Молодой ученый. — 2013. — №9. — С. 119-122. — URL https://moluch.ru/archive/56/7745/ (дата обращения: 21.10.2019).

Воды и атмосферные осадки, которые поступают в естественные водоемы с территорий населенных пунктов и предприятий, принято называть сточными водами. Отвод данных вод осуществляется посредством канализации или естественным путем.

Сточные воды это в большей или меньшей степени загрязненные в результате использования бытовые, промысловые и производственные воды, содержащие отбросы или отработанное тепло, а также отличающиеся изменившимися в отрицательную сторону физическими и биологическими свойствами [1, с. 1287]. Из этого можно сделать вывод о, безусловно, антропогенном происхождении и неоднородности стоков, а также о сложности очистки или утилизации данного продукта антропогенной деятельности.

Из-за ухудшившихся биологических и физических свойств, сточные воды пагубно влияют на развитие всей биосферы. Сточные воды провоцируют и ускоряют эвтрофикацию водоемов из обильного содержания в них фосфора и азота, а также приводят к изменению естественных биоценозов и, как следствие, гибели биологических видов, загрязнению объектов водопользования, используемые человеком в качестве источника питьевой воды. Так же происходит обильное воздействие на артезианские бассейны: их биологическая чистота несопоставима с их состоянием до научно-технической революции, обусловившей эру активного антропогенного воздействия на природу.

Вследствие научно-технической мысли, ее развитии и повсеместном внедрение, источниками сточных вод являются практически любые антропогенные объекты: жилые дома, образовательные учреждения, медицинские объекты, торговые склады и точки реализаций товаров, различные сервисные организации, АЗС, металлургическая промышленность, пищевая промышленность, фармацевтической промышленность, сельхозяйственные угодья и т. д.

Для контроля качества и объема поступления сточных вод разрабатываются законы и подзаконные акты, происходит внедрение и разработка как новых, так и уже зарекомендованных себя методов очистки. Формируется всесторонний анализ сточных вод, позволяющий разработать оптимальный алгоритм очистки (с учетом характера загрязнителей) для каждого промышленного объекта и оценить качество воды, покидающей очистные сооружения. Любые нарушения влекут за собой штрафы и санкции, прописанные как в Водном кодексе РФ, так и в Уголовном кодексе РФ.

Определим, какими характеристиками обладают сточные воды, и как загрязнители влияют на процесс очистки. Для начала определим классификацию сточных вод и особенности отдельных их типов.

Виды сточных вод

1) Хозяйственно-бытовые. Этот тип стоков в основном поступает из жилых домов, а так же объектов социального пользования(больницы, образовательные учреждения, торговые центры и т. д.). Отведение происходит посредством хозяйственно-бытовой и общесплавной канализации. Состав загрязнителей: 58 % — органика, 42 % — минеральные вещества. Особенность — высокое содержание азотсодержащих соединений и фосфатов, значительная степень фекального загрязнения.

2) Промышленные сточные воды. Основной загрязнитель — объекты промышленности и предприятия различного рода деятельности. Отведение происходит посредством промышленной канализации. Спектр загрязнителей характеризуется видом промышленной деятельности. Содержат органические и неорганические элементы. Наибольшую опасность для гидросферы и человека представляют нефтепродукты, органические красители, фенолы, поверхностно-активные вещества, сульфаты, хлориды и тяжелые металлы.

3) Поверхностные сточные воды. Основное поступление из дождевых и талых вод, формирующихся из атмосферных осадков, проникающих в почву и стекающих в водоемы посредством ливневой канализации с территории промышленных предприятий и населенных пунктов. Спектр возможных загрязнителей широк и определяется особенностями территории и видом антропогенной деятельности, преобладающей в районе стока.

Анализ сточных вод

Рассмотрим основные источники поступления сточных вод в экосистемы: промышленные и бытовые объекты, на них приходится основная доля поступающих на очистные сооружения стоков. [2, с. 59] Анализ именно этих источников позволяет понять специфику оценки качества сточных вод и спектр загрязнителей. На выходе из очистных сооружений не должно быть примесей, содержишихся в характерной для той или иной природы стоков, либо их количество должно быть минимальным (определяется нормативами).

Для анализа качества вод используются следующие параметры: температура, цветность, запах и прозрачность. Физические показатели качества воды малоинформативные и понятны на интуитивном уровне. Для всех типов сточных вод характерна повышенная температура, специфический запах и сниженная прозрачность (определяется по шрифту). Изменение цветности (измеряется в градусах платинокобальтовой шкалы) присущи промышленным сточным водам и зависят от вида производственной деятельности.

Так же важным методом анализа качества вод является химический анализ. Реакция (рН) коммунальных сточных вод, как правило, нейтральна (6,5–8), а реакция промышленных стоков подвержена изменениям от сильнокислой (рН менее 3) до сильнощелочной (рН более 11) в зависимости от источника поступления. В процессе очистки реакция сточных вод должна стать нейтральной.

Для определения доли примесей как сухих, так и растворенных, используется такой параметр как «сухой остаток», отражающий степень загрязненности воды примесями. Данный параметр берется из нефильтрованной пробы. Он указывает на количество в воде примесей, как взвешенных (руда, окалина, известняк, кокс и т. д.), так и растворенных. В зависимости от содержания примесей сточные воды принято делить на четыре категории: первая — сухой остаток менее 500 мг/л (коммунальные сточные воды), четвертая — выше 30 000 мг/л. Отметка 5000 мг/л разделяет вторую и третью категорию. [4, с. 76]

Процесс очистки сточных вод от взвешенных примесей происходит путем механических методов очистки, самым распространенным из которых является метод отстаивания. Для прогнозирования эффективности этого метода используется показатель «оседающие вещества». Проба воды помещается в цилиндр, после чего оценивается, какое количество взвешенных веществ осядет за 2 часа. Измеряется в мг/л и процентах от сухого остатка. Оседающие вещества в городских сточных водах, как правило, составляют 65–75 %.

Необходимость вычисления сухого остатка обусловлена дальнейшей обработкой промышленных и коммунальных стоков при помощи биологических методов (бактерии), и на этой стадии количество взвешенных веществ не должно превышать 10 г/л.

Следующим важным параметром сточных вод является зольность твердых примесей. Прокаливание сухого остатка проводят при температуре «красного» каления (500–600°С), в результате чего часть химических соединений сгорает и улетучиваются в виде оксидов, углерода, водорода, азота, серы и других примесей, вес пробы уменьшается. Массу остатка, называемого золой, делят на первоначальную массу образца и получают зольность, выраженную в процентах. Для городских сточных вод характерна зольность 25–35 %.

Еще одним показателем является окисляемость. Данный показатель является санитарным, сфера его актуальности распространяется также не только на сточные воды. Окисляемость указывает на степень загрязнения воды органическими и неорганическими веществами, но также он используется для оценки степени органического загрязнения. Окисляемость определяется при помощи аэробных гетеротрофных бактерий (биохимическая окисляемость) и посредством химических реакций (химическая окисляемость — бихроматная, иодатная и т. д.).

Единицами измерения окисляемости является потребление кислорода: БПК и ХПК — биохимическое и химическое потребление кислорода, выраженное в миллиграммах О2 на литр. Большое значение имеет соотношение БПК к ХПК, которое позволяет прогнозировать, какое количество загрязнителей может быть удалено при помощи биологических методов очистки. [3, с. 141]

Химическая окисляемость определяет общее содержание в воде восстановителей — органических и неорганических, реагирующих с окислителями. В сточных водах преобладают органические восстановители, поэтому, как правило, всю величину окисляемости относят к органическим примесям воды.

Важнейшими показателям для сохранности гидросферы и эффективности биологической очистки является содержание фосфора и азотистых соединений. В сточных водах определяется содержание общего, нитратного, нитритного и аммонийного азота. От количества соединений азота зависит степень эффективности биологической очистки. При малом содержание азота в производственных сточных водах на стадии биологической очистки добавляют в воду хлористый аммоний. В хозяйственных стоках концентрация соединений азота всегда высока, из-за обилия поступающих веществ, связанных с процессом человеческой жизнедеятельности.

Концентрация фосфора в сточных водах всегда превышает ПДК. Основой поступления фосфатов в сточные воды служат фосфатные компоненты синтетических моющих средств и фекальные стоки, поступающие как из хозяйственной, так и из промышленной сферы. Избыток фосфорсодержащих соединений является одной из главных причин эвтрофикации водоемов.

Следующими показателями состояния сточных вод являются сульфаты и хлориды. Концентрация сульфатов в городских сточных водах обычно находится на уровне 100- 150 мг/л, хлоридов — 150–300 мг/л. В промышленных стоках (в частности, на металлургических заводах) уровень хлоридов и сульфатов значительно выше, к тому же к ним добавляются цианиды, аммиак и роданистые соединения.

Представленные выше показатели важны для оценки загрязненности стоков, так же их следует учитывать и в процессе трактовки данных, полученных в ходе иных анализов. Концентрацию хлоридов важно знать при определении ХПК, так как хлориды окисляются бихроматом калия до молекулярного хлора. Поэтому при концентрации хлоридов более 200 мг/л требуется их предварительное осаждение или введение поправки к результату анализа ХПК. Синтетические поверхностно-активные вещества, или СПАВ, так же являются серьезными загрязнителями естественных водоемов. Воздействие СПАВ напрямую влияет на эвтрофикацию рек и озер, угнетение процессов самоочищения гидросферы, торможение биохимических процессов в водоемах, вызывая другие губительные для биоценоза процессы.

Большинство СПАВ — органические вещества, состоящие из двух частей: гидрофобной и гидрофильной. Гидрофобная часть СПАВ соединена обычно с одной гидрофильной группой. В зависимости от физико-химических свойств гидрофильной части СПАВ делятся на три основных типа: анионактивные, катионоактивные, неионогенные. Каждый тип в свою очередь делится на классы в зависимости от химического состава гидрофобной части.

Примерно 75–80 % всех СПАВ, применяемых в быту и промышленности, составляют анионактивные. Важнейшим из них являются: алкилсульфаты с общей формулой R—O—SO₃Na (где R — углеводородный радикал с числом углеродных атомов от 10 до 20); алкилсульфонаты R—SO₃Na (с числом углеродных атомов 12–15) и алкиларилсульфонаты R—C₆Н₄—SO₃Na (с числом углеродных атомов в радикале 5–18).

Так же присутствие СПАВ резко отрицательно сказывается на работе очистных сооружений, во время очистки сточных вод поверхностно-активные вещества замедляют процессы осаждения твердых взвешенных частиц, провоцируют появление пены в очистных сооружениях и препятствуют биологической очистке. Для предотвращения данных процессов содержание СПАВ в стоках, поступающих на стадию биологической очистки, не должно превышать 20 мг/л. Некоторые фракции (в частности, жесткие СПАВ) предварительно должны быть полностью удалены химическими и физико-химическими методами.

Поверхностно-активные вещества присутствуют во всех сточных водах, в том числе и хозяйственно-бытовых. Источниками СПАВ в сточных водах является результат широкого применения их в быту и промышленности в качестве моющих средств, а также смачивающих, эмульгирующих, выравнивающих, дезинфицирующих препаратов.

Наиболее высокая концентрация токсических веществ определяется в промышленных сточных водах и классифицируются на две категории — неорганические и органические. К органическим токсическим веществам относятся нефтепродукты, смолы, карбоциклические соединения, пестициды, красители, кетоны, фенолы, спирты и СПАВ. Неорганические компоненты представлены солями, щелочами, кислотами и различными химическими элементами (хром, алюминий, свинец, никель, фтор, бор, железо, ванадий и т. д.).

В хозяйственно-бытовых и сельскохозяйственных сточных водах основными биологическим загрязнителями являются бактерии, вирусы, патогенные простейшие и яйца гельминтов, источником которых являются люди и животные.

Для оценки фекальной загрязненности сточных вод используются микробиологические анализы — определение общего микробного числа и количества общих колиформ (коли-тест). Основная задача данных анализов оценить степень фекального загрязнения воды, а не выявление самого факта наличия патогенных микроорганизмов. Вывод делается на основе степени загрязнения сточных вод фекалиями: чем выше уровень загрязнения, тем выше вероятность присутствия патогенных организмов в воде.

Бактериологический анализ сточных вод необходим для оценки эффективности работы очистных сооружений и дает представление о необходимых корректировках процесса очистки сточных вод. Дезинфекция проводится хлором, который оказывает негативное воздействие на качество воды.

Последним показателем является растворенный кислород. Содержание растворенного кислорода (РК) в воде характеризует кислородный режим водоема и имеет важнейшее значение для оценки его экологического и санитарного состояния. Он также необходим для самоочищения водоемов, т. к. участвует в процессах окисления органических и других примесей, разложения отмерших организмов. Снижение концентрации РК свидетельствует об изменении биологических процессов в водоеме, о загрязнении водоема биохимически интенсивно окисляющимися веществами (в первую очередь органическими). Потребление кислорода обусловлено также химическими процессами окисления содержащихся в воде примесей, а также дыханием водных организмов. Поэтому важным фактором является соблюдение качества очищенной воды, поступающей в естественные водоемы. [5, с. 49]

Оценка качественного и количественного состава загрязнителей сточных вод необходима не только для составления плана очистных мероприятий, но и для повышения их эффективности, а так же для мониторинга и последующего прогнозирования негативного антропогенного воздействия на гидросферу и экосистему в целом. Проблемы загрязненности сточных вод, методов очистки и возвращения в естественные источники или их повторное использование, давно перестали быть чем то далеким и несбыточным. За последние 150 лет качество наземных и подземных источников воды резко ухудшилось и требует не только использования современных норм и стандартов, но так же и поиск, разработку и внедрение новых идей и подходов, как к контролю поступающих загрязняющих веществ, так и к методам очистки сточных вод.

1. Советский энциклопедический словарь/Научно-редакционный совет: А. М. Прохоров (пред.).- М.: «Советская энциклопедия», 1981.- 1287 с.

2. Водоотведение и очистка сточных вод: Учебник для вузов/С. В. Яковлев, Я. А. Карелин, Ю. М. Ласков, В. И. Калицун.- М.:Стройиздат, 1996.- 59 с.

3. Комплексное использование и охрана водных ресурсов. Под редакцией О. А. Юшманова М.: Агропромиздат 1985.- 141 с.

4. Евилович А. З. Утилизация осадков сточных вод М.: Стройиздат 1989.- 76 с.

5. Методы охраны внутренних вод от загрязнения и истощения Под редакцией И. К. Гавич М.: Агропромиздат 1985.- 49 с.

источник