Что такое сточные воды: виды стоков- виды и обзор +видео

Определение понятия – сточные воды

Сточные воды изучаются многими исследователями, которые дает им большое количество определений. Именно по этой причине найти их будет не сложно, достаточно открыть любой словарь. Так в малом словаре Мейера описание такое: это вода после отработки с большим процентом загрязнения, поступившая от жилых домов или хозяйственно промышленных организаций. Также здесь описаны обязательные меры проведения очистки данных потоков. Как видим, данный термин описан достаточно кратко и точно, но охватывает основной спектр понятия.

Если заглянуть в технический глоссарий, то отсюда следует, что сточные воды это потоки, получившие загрязнение в результате бытовых или хозяйственно промышленных целей. Для таких стоков характерно изменение не только физическое, но и биологическое. Стоит отметить, что перемены явно негативные.

Плюс к стокам, которые образуются в результате эксплуатации воды, к данным видам жидкости относятся атмосферные осадки. Данное явление неконтролируемо, поэтому может нарушать стабильную работу системы. Стоит отметить, что органика при попадании в водоем, поддается процессу гниения, а это грозит нарушением санитарных требований.  Кроме этого принесенный вред окружающей среде не останется безнаказанным. Нарушение СНиП грозит административным штрафом. Именно по таким причинам и следует выполнять предварительную очистку сточных вод, дабы избежать экологической катастрофы.

Виды и свойства промышленных стоков

Производственные стоки воды появляются в результате действий предприятий по переработке сырья и созданию какой-либо продукции.

Промышленные воды можно разделить на следующие категории:

• Относительно чистые – такая вода появляется в основном после охлаждения различных агрегатов;
• Грязные – создаются в результате промывки сырья или участия жидкости в различных производственных и технических процессах.

Производственные водные стоки по своему составу весьма неоднородны и могут иметь разные свойства. Состав загрязнений, а также их концентрация зависят от технологии производства, вида изготавливаемой продукции, используемого сырья и оборудования.

Например, водные стоки бумажных комбинатов заполнены целлюлозой и древесным волокном, металлургических заводов – окалиной и фенолами, шахт – угольной пылью, текстильных фабрик – моющими средствами и красителями и так далее.

При этом количество производственных стоков зависит от мощности предприятий, а также расхода воды на одну единицу изготавливаемой продукции.

Что касается концентрации загрязнений, то она может быть слабой (стоки машиностроительных и металлургических заводов), средней (сточные воды мясных и молочных комбинатов) и высокой (стоки предприятий первичной обработки шерсти).

Методики определения в сточных водах

Существует достаточно широкий перечень методов определения фосфатов в сточных водах. Условно их можно поделить на две группы – простые и сложные. Первые, к сожалению, неточны. Вторые – сложны в применении. В связи с этим, выбор конкретной методики обусловлен целесообразностью:

• Необходимая точность измерений.
• Требования к квалификации оператора.
• Желательная скорость получения результатов измерения.

Исходя из этого, методики определения можно разделить на точные и грубые.

Грубые

К грубым методикам измерения относится органолептический колориметрический анализ проб воды. Данный способ измерения и требования к условиям его проведения регламентируются по ГОСТ 18309-2014 «Вода. Методы определения фосфорсодержащих веществ».

Особенность данного метода состоит в гидролизе полифосфатов с целью их превращения в ортофосфаты, с дальнейшим образованием окрашенных в синий цвет комплексных соединений с молибденом. Затем полученный раствор фотометрически исследуют при длине волны от 690 до 720 нм. Отметим, что определению фосфатов таким способом мешают железо, нитриты и растворимые силикаты. Их влияние нивелируют разбавлением или введением дополнительных реактивов, однако, это снижает точность исследования.

Ход исследования состоит из таких стадий:

• Отбор проб воды в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05-85 «Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков»
• Подготовка посуды для удаления следов окрашенного комплекса от прошлых испытаний путём ополаскивания растворами NaOH или NaHCO₃
• Приготовлении ряда рабочих растворов (KH₂PO₃ различной концентрации, раствор молибдата аммония (NH₄)₂MoO₄, 37%-й раствор серной кислоты, 13,6%-й раствор соляной кислоты, раствор SnCl₂)
• Введение растворов молибдата аммония и двухлористого олова в пробу
• Фотометрический анализ пробы на приборе

Для проведения исследований с помощью колориметрического анализа требуется достаточно много времени, опыт работы в лаборатории. Высокие трудозатраты снижают целесообразность применения этого метода.

Точные

На сегодняшний день наиболее точные значения концентрации фосфатов и других соединений фосфора даёт спектрофотометрический метод анализа с использованием электронных приборов. В современном мире спектрофотометрия перестала требовать высокой квалификации оператора прибора, поскольку современная электроника позволяет проводить анализ практически без участия человека. Сущность метода состоит в измерении изменений прохождения света через образец при различной длине волны, сопоставления данных и получения данных о градации спектров образца. Этот метод весьма удобен, поскольку не требует реактивов. Анализ происходит быстро и точно. Это как раз то, что нужно, чтобы обеспечить контроль состава сточных вод.

Классификация сточных вод

Сточная вода – это вода бывшая в употреблении, а также вода, прошедшая какую-либо загрязненную территорию.

В зависимости от условий образования сточные воды делятся на производственные, хозяйственно-бытовые, и атмосферные (или поверхностные).

Загрязняющие вещества по физическому состоянию можно разделить

–  на нерастворимые,

–  на растворимые,

–  на коллоидные примеси.

По биохимическому составу загрязнения делятся на минеральные, органические и биологические.

К минеральным относятся – песок, глина (глинистые частицы), частицы руды, шлака, минеральных солей и другие.

Органические подразделяются по своему происхождению на растительные и животные. Растительные – это остатки растений, плодов, овощей, злаков, растительного масла и т.п. Органические загрязнения животного происхождения – это физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и другие.

Бактериальные и биологические вносятся, главным образом, бытовыми сточными водами и стоками некоторых промышленных предприятий (кожевенные заводы, фабрики первичной обработки шерсти, предприятия микробиологической промышленности и т.п.). По степени агрессивности производственные сточные воды разделяют на слабоагрессивные (слабокислые и слабощелочные), сильноагрессивные (сильнокислые и сильнощелочные) и неагрессивные.

Производственные сточные воды образуются в результате использования воды в технологических процессах. Их количество и состав определяются типом предприятия, его мощностью, видами используемых технологических процессов, от состава исходной свежей воды и от местных условий, схемы водообеспечения водоотведения промышленных предприятий.

Производственные сточные воды содержат различные примеси и подразделяются на три группы:

1) Загрязненные преимущественно минеральными примесями (металлургическая, машиностроительная, рудо- и угледобывающая промышленность, заводы по производству минеральных удобрений, кислот, строительных материалов).

2) Загрязненные преимущественно органическими примесями (предприятия мясной, рыбной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной, химической, микробиологической промышленности, заводы по производству пластмасс, каучука).

3) Загрязненные минеральными и органическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, текстильной, легкой, фармацевтической промышленности, заводы по производству сахара, продуктов органического синтеза, витаминов, консервов).

Хозяйственно-бытовые – это стоки столовых, бань, прачечных, туалетов и другие. В бытовых сточных водах органические вещества в загрязнениях составляют примерно 58 % и минеральные – 42 %.

Атмосферные сточные воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков и стекающие с территорий предприятий. Они загрязняются органическими и минеральными веществами.

На территории промышленных предприятий образуются сточные воды трех видов: бытовые, поверхностные и производственные.

Например, машиностроительные предприятия используют воду:

– на охлаждение (подогрев) исходных материалов и продукции, деталей и узлов технологического оборудования;

– приготовление различных технологических растворов;

– промывку, обогащение, очистку исходных материалов или продукции;

– хозяйственно-бытовое обслуживание.

Бытовые сточные воды предприятий образуются при эксплуатации на его территории душевых, туалетов, прачечных и столовых.

Поверхностные сточные воды промышленных предприятий образуются в результате смывания дождевой, талой и поливочной водой примесей скапливающихся на крышах и стенах производственных зданий и на территории предприятия. Основными примесями этих вод являются твердые частицы (песок, камень, стружки и опилки, пыль, сажа, остатки растений и деревьев и т.п.), нефтепродукты (масла, бензин, керосин), используемые в двигателях транспортных средств, а также органические и минеральные удобрения, используемые в заводских скверах, цветниках и теплицах.

Большое количество забираемой для обеспечения промышленных предприятий воды возвращается в водоемы с различной степенью загрязнения.

Химическое загрязнение

Выход поверхностных сточных вод с примесями

Количественный и качественный состав всех загрязнений разнообразен. Но все химические загрязнения можно разделить на две группы:

• К первой относятся загрязнения, содержащие неорганические примеси. К ним можно отнести стоки сульфатных, содовых заводов, обогатительных фабрик. В своём составе они в большом количестве содержат ионы тяжёлых металлов, щёлочи и кислоты. Они изменяют качественный состав воды.
• Ко второй группе относятся стоки нефтеперерабатывающих, нефтехимических заводов, предприятий органического синтеза, коксохимических производств. В сточных водах в большом количестве содержатся фенолы, альдегиды, смолы, аммиак, нефтепродукты. Их вредное влияние заключается в том, что ухудшаются органолептические показатели воды, уменьшается содержание в ней кислорода, повышается биохимическая потребность в нём.

В настоящее время основным загрязнителем водоёмов является нефть и нефтепродукты. При попадании в воду они создают на его поверхности плёнку, на дно оседают тяжёлые фракции. Вкус, окраска, вязкость, поверхностное натяжение изменяется. Вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу для человека и животных.

В сточных водах нефтехимических предприятий содержится фенол. При попадании его в водоёмы резко снижается биологические процессы, протекающие в них, нарушается процесс самоочищения воды. В воде присутствует запах карболки.

Пагубно влияют на жизнь водоёмов предприятия целлюлозно-бумажной промышленности. Древесная масса окисляется, происходит значительное потребление кислорода и, как следствие этого, гибнут мальки и взрослые рыбы. Нерастворимые вещества и волокна ухудшают физико-химические свойств воды. Вредное воздействие на водоёмы оказывают молевые сплавы. Из коры и гниющей древесины в воду выделяются дубильные вещества. Смола поглощает кислород, что приводит к гибели рыб. Помимо этого, молевые сплавы засоряют реки и забивают их дно. При этом рыбы лишаются нерестилищ и мест кормления.

Как проверяются сточные воды и кем

Чтобы с полной уверенностью в безопасности сточных вод пользоваться своей автонономной канализационной системой в загородном доме, необходимо знать состав этих вод.

Определяется это путем проведения многочисленных анализов:

• санитарно-химических,
•  биологических.

Полный химический анализ сточных вод необходим для выбора оптимальной системы водоочистки. Но иногда возможен и анализ сокращенного типа. Вообще, анализы, даже проводимые несколько десятков раз, не могут представить полной и точной картины сточных вод. Все выводы, в принципе, условны.

При проведении полного химического анализа сточных вод определяют:

• Окраску сточных вод, Обычно бытовые сточные воды имеют слабую окраску. Если она изменяется на сильно выраженную, значит, сточные воды нуждаются в сильной очистке;
• Запах сточных бытовых вод своеобразен. Получается от распада органических соединений и фекалий;
• Температуру. Это показатель говорит о том, насколько быстро происходит биологическая очистка стоков;
• Прозрачность, которая  служит показателем степени загрязнения стоков;
• Уровень pH в сточных водах, отвечающих нормам, должен быть нейтральным;
• Плотный осадок, который  не должен превышать 10г/л;
• Значения ХБК и БПК (химическая потребность в кислороде и биологическая потребность в кислороде);
• Токсичность сточных вод, что является отрицательным показателем, так как при превышении нормы бактерии плохо справляются с очисткой стоков.  К токсичным веществам, относятся многие моющие вещества, красители, медь, ртуть, кадмий, сульфиды, цианиды и другие вещества;
• Взвешенные вещества, которые  в норме должны составлять 100-500мг/л;
• Формы азота, фосфор;
• Хлориды, сульфаты;
• Растворенный кислород, который необходим для жизнедеятельности бактерий;
• Биологические загрязнения.

При проведении анализов на сточные воды ГОСТ полученные результаты разделяет на два вида: предельно допустимые концентрации и недопустимые, т. е. именно то, чего не должно быть, и что является поводом для немедленного принятия соответствующих мер.

Естественно, что такие анализы могут сделать только специализированные лаборатории, которые имею лицензию на проведение таких анализов для населения.

Виды септиков, позволяющих снизить предельно допустимые нормы сточных вод

Многие владельцы загородных домов не задумываются о последствиях своей экономии, когда решают сделать вместо септика простую выгребную яму. Им стоит сделать анализ своей питьевой воды, если она поступает из скважины или колодца, расположенных в непосредственной близости от выгребной ямы. В этом случае можно с уверенностью сказать, что анализ питьевой воды будет далек от нормативных показателей. Есть риск заражения глистными инвазиями и другими инфекционными болезнями.

Кроме этого, водоносный слой, который подвергся заражению сточными водами, потребует десятилетних усилий по его очистке

И напротив, тем, у кого на участке оборудован по всем правилам канализационный септик, не стоит опасаться отрицательного анализа сточных вод, поскольку продуманная система устройства септика, в комплексе с применением биологической очистки сточных вод, даст положительные  результаты в анализах питьевой воды.

Это объясняется тем, что сточные воды, находясь длительное время в первой камере септика, освобождаются от взвешенных частиц, которые выпадают в осадок.

Во второй камере происходит дальнейшая очистка и фильтрация стоков. И сбрасываемые воды в дренажный колодец или в грунт, уже, практически, безопасны для окружающей природы. По статистике проведенных анализов, лучшие показатели у владельцев септиков, нежели у владельцев выгребных ям.

В настоящее время существует достаточно много способов биологической очистки сточных вод. Это и препараты, которые непосредственно выливаются в септики и станции биологической очистки, средства, где микробы выпускаются в септик по достижениию определенного уровня сточных вод в септике.

В септике должен быть постоянно органический субстрат для микробов. При длительном отсутствии владельцев, микробы, не получая свежей порции органики, могут просто погибнуть.

Вывод напрашивается такой – сделать современный септик дело конечно сложное, но наше здоровье важнее, чем вложенные средства и физические усилия.

Очистные сооружения

Система очистки канализационных стоков представляет
собой комплекс оборудования, выполняющий отделение или нейтрализацию
посторонних компонентов. Это механические, химические и органические примеси,
которые удаляются разными способами. Как правило, но крупных очистных
сооружениях используются комплексные методы отделения примесей. Стоки
последовательно проходят разные стадии механической и химической нейтрализации.
К наиболее сложным видам относится очистка канализационных стоков бытового типа. В составе
оборудования используются:

• отстойники. Это емкости, в которых стоки выдерживаются для оседания тяжелых частиц на дно;
• песколовки. Устройства, отделяющие твердые частицы небольшого размера — песок, стекло, мелкий мусор;
• решетки. Улавливают крупные предметы — ветки, полиэтиленовые пакеты, ветошь и т.п.

После отсева механических
компонентов стоки поступают в секции химической очистки. В них жидкость
смешивается с реагентами, нейтрализующими средства бытовой химии, моющие
составы и прочие загрязняющие вещества. Кроме этого, вводятся коагулянты,
связывающие некоторые составы. В результате они оседают на дно или всплывают в
виде пены.

Сточная канализация частных домов обычно строится
на базе септиков. Это резервуары, разделенные на несколько секций. В них
происходит отстаивание жидкостей. Осветленная вода через переливные отверстия
переходит из одной секции в другую. Последним элементом схемы является узел фильтрации. Он обеспечивает
впитывание воды в грунт для почвенной доочистки.

Принцип действия аэротенка

Рассмотрим, как очищают канализационные
стоки с помощью биологически активных компонентов. Это эффективная
методика, способная очищать
стоки на 98 %. Положительный результат достигается только при грамотно
организованном процессе и точном соблюдении технологии.

Принцип действия аэротенка
заключается в обработке сточной воды биологически активным илом. Конструкция
представляет собой резервуар прямоугольной формы, соединенный с подающим
трубопроводом канализации. Стоки поступают в емкость и смешиваются с активным илом.
Затем их перекачивают во второй резервуар для прохождения очистки. Активным
элементом ила являются аэробные бактерии, которые поглощают органику. Для
нормальной жизнедеятельности им нужен кислород, поэтому стоки в резервуаре
непрерывно насыщаются свежим воздухом.

Очищенная вода выводится из
второго резервуара к точке сброса, а на замену ей из первой емкости поступает
новый объем стоков. Излишки активного ила удаляются по отдельному трубопроводу.
Состав аэробных бактерий периодически пополняется.

Работа аэротенков показывает
высокую эффективность только при грамотно выполненном расчете и соблюдении
технологических требований. Производится качественная очистка воды от
органических примесей, а также удаление фтора и азота. Однако, необходимо
тщательно контролировать исходный состав стоков. Если в них обнаружатся
соединения, губительные для аэробных бактерий, использовать данную технологию
нельзя.

Дезинфекция осветленной воды

Помимо очистки от примесей, воду
необходимо обеззараживать. Это последняя стадия обработки перед процедурой
сброса очищенной воды. Целью дезинфекции является уничтожение патогенных
микроорганизмов.

Обработка воды производится в
отдельных резервуарах. В качестве реагента используются соединения хлора
(например, хлорная известь). На выходе состав воды проходит контроль на
соответствие санитарным нормам. Это важный этап, от которого зависит
профилактика распространения инфекций, предотвращение эпидемий.

Помимо обработки хлорсодержащими составами используют ультрафиолетовое облучение воды. Эта методика дает весьма высокий эффект, понемногу вытесняя традиционные способы дезинфекции.

Расчет, определение и оформление результатов

После титрования исследователь может переходить к этапу определения и оформления результатов. Для определения массовой концентрации растворённого в воде кислорода следует применять следующую формулу:

где М – молярная масса КВЭ кислорода (8 мг/ммоль); C_m – концентрация раствора тиосульфата натрия, моль/дм3; V_m – объём раствора тиосульфата натрия, пошедший на титрование, см3; V – вместимость кислородной склянки, см3; V₁ – суммарный объём растворов хлорида марганца и йодида калия, добавленных для фиксации растворённого кислорода, см3.

Непосредственно БПК определяют по формуле:

БПК₅ = Х_н – X_к,

где Х_н – массовая концентрация растворённого в анализируемой пробе кислорода, Х_к – массовая концентрация растворённого кислорода в инкубированной в течение 5 суток пробе.

Если проба подвергалась разбавлению, то БПК₅ для неё определяют по следующей формуле:

БПК₅ = (Х_н – Х_к) * P – БПК₅р * (Р-1),

где Х_н – концентрация O₂ в пробе до инкубации, Х_к – концентрация О₂ после инкубации в течение 5 сут., БПК₅р – биохимическое потребление кислорода в пробах разбавляющей воды, Р – степень разбавления пробы.

БПК₅ определяется для двух инкубированных склянок, а затем результаты измерения, в случае, если их расхождение не превышает предела повторяемости, усредняются и результат измерения представляется в виде:

Х ± D(Р = 0,95),

Где D – границы характеристик погрешности измерения для данной величины БПК_5.

Виды загрязнений предприятий промышленности

Важная характеристика примесей, попадающих в воду, — растворимость:

• Часть из них образуют истинные растворы, в которых размеры частиц инородных веществ не превышают 1 нм.
• Другие формируют коллоидные системы с более крупными крупицами. Их диаметр может достигать полмиллиона нанометров.
• Третьи не растворяются в воде совсем, образуют гетерогенные системы с примесями во взвешенном состоянии.

Состояние водного потока имеет принципиальное значение для выбора правильных походов к его очистке.

Интересно. Для стоков с большим количеством нерастворимых загрязнений определяющим этапом является механическое разделение.

Состав примесей также принципиально различается. Инородные вещества имеют следующий характер:

• неорганический (минеральные компоненты);
• органический (угеродсодержащие соединения);
• биологический (микроорганизмы, вирусы, часть грибков).

На предприятиях по производству кожи, шерсти, витаминов, некоторых лекарственных препаратов в стоках преобладают биологические загрязнители; в горнорудных комплексах – минеральные компоненты.

Степень агрессивности стоков варьируется от сильной (концентрированные кислоты и основные вещества) до нулевой.

Допустимые погрешности измерений.

При измерении БПК, в соответствии с РД 52.24.420-2006, допустимыми погрешностями результата измерений приняты значения, отображенные в табл. 2.

Таблица 2. Допустимые погрешности измерения.

Отметим, что пробы, где БПК₅ выше 11,0 мг/дм3, следует разбавлять. В таком случае погрешность измерения не будет превышать величины Dh, где h — степень разбавления, D — погрешность измерения БПК₅.

Ответственность сторон

7.1. Администрация, не исполнившая свои обязательства, несёт ответственность за убытки, понесённые Пользователем в связи с неправомерным использованием персональных данных, в соответствии с законодательством Российской Федерации, за исключением случаев, предусмотренных п.п. 5.2. и 7.2. настоящей Политики Конфиденциальности.

7.2. В случае утраты или разглашения Конфиденциальной информации Администрация не несёт ответственность, если данная конфиденциальная информация: 7.2.1. Стала публичным достоянием до её утраты или разглашения. 7.2.2. Была получена от третьей стороны до момента её получения Администрацией Ресурса. 7.2.3. Была разглашена с согласия Пользователя.

7.3. Пользователь несет полную ответственность за соблюдение требований законодательства РФ, в том числе законов о рекламе, о защите авторских и смежных прав, об охране товарных знаков и знаков обслуживания, но не ограничиваясь перечисленным, включая полную ответственность за содержание и форму материалов.

7.4. Пользователь признает, что ответственность за любую информацию (в том числе, но не ограничиваясь: файлы с данными, тексты и т. д.), к которой он может иметь доступ как к части сайта «Строительство очистных сооружений», несет лицо, предоставившее такую информацию.

7.5. Пользователь соглашается, что информация, предоставленная ему как часть сайта «Строительство очистных сооружений», может являться объектом интеллектуальной собственности, права на который защищены и принадлежат другим Пользователям, партнерам или рекламодателям, которые размещают такую информацию на сайте «Строительство очистных сооружений». Пользователь не вправе вносить изменения, передавать в аренду, передавать на условиях займа, продавать, распространять или создавать производные работы на основе такого Содержания (полностью или в части), за исключением случаев, когда такие действия были письменно прямо разрешены собственниками такого Содержания в соответствии с условиями отдельного соглашения.

7.6. В отношение текстовых материалов (статей, публикаций, находящихся в свободном публичном доступе на сайте «Строительство очистных сооружений») допускается их распространение при условии, что будет дана ссылка на Сайт НТК «STS».

7.7. Администрация не несет ответственности перед Пользователем за любой убыток или ущерб, понесенный Пользователем в результате удаления, сбоя или невозможности сохранения какого-либо Содержания и иных коммуникационных данных, содержащихся на сайте «Строительство очистных сооружений» или передаваемых через него.

7.8. Администрация не несет ответственности за любые прямые или косвенные убытки, произошедшие из-за: использования либо невозможности использования сайта, либо отдельных сервисов; несанкционированного доступа к коммуникациям Пользователя; заявления или поведение любого третьего лица на сайте.

7.9. Администрация не несет ответственность за какую-либо информацию, размещенную пользователем на сайте «Строительство очистных сооружений», включая, но не ограничиваясь: информацию, защищенную авторским правом, без прямого согласия владельца авторского права.

Похожие записи:

Сфера применения Преимущества навесных вентилируемых фасадов Какой буквой и цветом обозначается нуль и фаза в электрике Капельник для металлочерепицы: инструктаж по монтажу и обустройству Светильник своими руками Энергосберегающая или светодиодная лампа: какую выбрать