09.08.2014
- Промышленные сточные воды
- Бытовые сточные воды
- Атмосферные сточные воды
В этой статье расскажу о сточных водах. С точки зрения монтажа канализации в частном доме эта информация совершенно лишняя, но зато вы поймете, насколько эти воды опасны и как важно сделать канализацию правильно. Во всяком случае, желание просто слить все на грядку или в канаву под домом исчезнет раз и навсегда.
Классификация сточных вод
Различают следующие основные виды сточных вод:
- бытовые – это как раз то, с чем сталкивается каждый домовладелец;
- производственные (промышленные) – воды, которые используются в технологическом процессе;
- атмосферные (дождевые) – воды, которые образуются при выпадении атмосферных осадков.
Производственные сточные воды
↑
Это воды, которые используются в технологическом процессе и в результате становятся непригодными для дальнейшего использования без предварительной очистки. Состав и свойства сточных вод промышленных предприятий могут быть разными. Например, если вода использовалась для мойки сахарной свеклы на сахарном заводе, ее можно считать условно чистой и сливать в водоем без предварительной очистки. Зато вода, используемая в атомной промышленности, может вообще не подлежать очистке. Ее надо просто хранить в ядерных могильниках. Впрочем, это все не о проблемах частного дома.
Бытовые сточные воды
↑
Это воды, которые используются в хозяйственно-бытовых целях. Именно они и являются основным объектом, для работы с которым создается домашняя канализация. Различают:
- собственно хозяйственные сточные воды – вода, которая используется для мытья, стирки и т.п. Такие воды называют также серыми;
- фекальные сточные воды – стоки из туалетных комнат. Такие воды называют черными.
Примеси, которые загрязняют сточные воды, могут быть минеральными, органическими и биологическими:
- минеральные примеси – песок, глина, растворенные соли, минеральные кислоты, щелочи и ит.п. Порядка 30% от общей массы загрязняющих бытовые стоки примесей приходится на минералы. В общем и целом это неопасное загрязнение;
- органические примеси – загрязнения растительного, животного и бактериального происхождения. Органика может быть самой разной по составу и своему воздействию на организм. Впрочем, ядовитая органика в бытовых сточных водах встречается редко. По массе органика составляет примерно 60…70% от общей массы примесей. Благодаря этим примесям химический состав сточных вод очень разнообразен — там есть органические кислоты, соли, жиры, белки, углеводы, смолы разного происхождения, остатки синтетических органополимеров и многое другое;
- биологические примеси – вирусы, бактерии, грибы и т.п. Питаются органикой и тихонько размножаются. По крайней мере, выживают. Их доля в общем объеме загрязнений мизерна, но именно они и представляют главную проблему.
Таблица. Химический состав бытовых сточных вод согласно МЕТОДИЧЕСКИМ РЕКОМЕНДАЦИЯМ ПО РАСЧЕТУ КОЛИЧЕСТВА И КАЧЕСТВА ПРИНИМАЕМЫХ СТОЧНЫХ ВОД И ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ
1 | Взвешенные вещества | 110 |
2 | Полное биологическое потребление кислорода | 180 |
3 | ХПК | 250 |
4 | Жиры | 40 |
5 | Азот аммонийный | 18 |
6 | Хлориды | 45 |
7 | Сульфаты | 40 |
8 | Сухой остаток | 300 |
9 | Нефтепродукты | 1,0 |
10 | СПАВ (анионные) | 2,5 |
11 | Фенолы | 0,005 |
12 | Железо общее | 2,2 |
13 | Медь | 0,02 |
14 | Никель | 0,005 |
15 | Цинк | 0,1 |
16 | Хром (+3) | 0,003 |
17 | Хром (+6) | 0,0003 |
18 | Свинец | 0,004 |
19 | Кадмий | 0,0002 |
20 | Ртуть | 0,0001 |
21 | Алюминий | 0,5 |
22 | Марганец | 0,1 |
23 | Фториды | 0,08 |
24 | Фосфор фосфатов | 2,0 |
Особенно опасны «черные» стоки. Черные сточные воды составляют порядка 25% от общего объема хозяйственных сточных вод, но они гораздо сильнее загрязнены органическими и биологическими примесями. Так, на эти воды приходится больше половины от общей массы фосфора, порядка 80% азотсодержащих (в том числе и мочевина) соединений и практически все фекальные бактерии. В сущности, именно они и представляют главную опасность. Доказано веками: как только в населенном пункте появляется хоть какая-то канализация – смертность от инфекционных заболеваний (особенно кишечных) резко идет на спад. Сальмонелла, кишечная палочка, возбудители холеры, брюшного тифа, дизентерии, ботулизма – вся эта радость водится в фекальных сточных водах в изобилии.
В таком составе сточные воды потенциально опасны. Биологические и органические примеси не должны попасть в почву или водоем. Если ваша канализация подключена к городской, очистка бытовых сточных вод – проблема коммунальщиков. Если подключения нет, обязанность очищать (либо вывозить для очистки на городские очистные станции) лежит на вас. Именно для этого и создаются септики, станции биологической очистки и т.п.
Атмосферные сточные воды
↑
Атмосферные сточные воды — это дождевые и талые воды, а также воды, которые образуются при поливе улиц и дорожек. Самый безобидный вид: химический состав сточных вод из атмосферы обычно беден, а основными примесями являются минеральные (песок и глина), которые смываются стекающими водами. Их можно отводить в водоем или сточную канаву без очистки. Ливневые сточные воды отводятся при помощи ливневой канализации.
usadba.guru
Сбрасываемые в канализацию бытовые сточные воды состоят в основном, как это ни удивительно, из воды (99,9%). Остальную часть (0,1 %)составляют твердые вещества. Стоки, проходящие не слишком долгий путь по трубам (от частного дома, например), не успевают подвергнуться разложению и почти не пахнут, а внешне похожи на воду от мытья полов.
Все находящиеся в стоках загрязнения можно условно разделить на 3 группы: твёрдые осаждающиеся, которые могут достигать нескольких сантиметров по величине, полурастворённые и растворённые. Некоторые загрязнения можно обнаружить только при помощи микроскопа. Твердые частицы в стоках находятся во взвешенном состоянии: от крупного песка до мельчайшей взвеси.
Загрязнения, содержащиеся в сточных водах – это большей частью органические вещества, то есть продукты живой природы. Остальные загрязнения являются неорганическими (песок, глина и т.д.). Органика может быть растительного (остатки овощей, фруктов, растений, бумаги, растительные масла и пр.) и животного (физиологические выделения людей и животных, остатки тканей и пр.) происхождения. Основным химическим элементом растительной органики является углерод (С), животная органика содержит также большое количество азота (N).
Все органические вещества в природе рано или поздно разлагаются.
жно провести небольшой эксперимент: оставить на некоторое время ёмкость со взятой пробой сточной жидкости. Твёрдые частицы через некоторое время осядут, а полученный осадок загниёт, издавая очень неприятный запах, знакомый любому человеку, побывавшему в деревенском сортире типа «домик с сердечком». Но гниёт не только осадок, загнивает и слой воды над ним, так как в этой мутной воде также растворены органические вещества. Если эту воду пропустить через тонкий бумажный фильтр, то на нём останутся полурастворённые вещества, а вода перестанет быть мутной. Однако, если оставить эту прозрачную воду на некоторое время, от неё тоже скоро начнет исходить тухлый запах. Это говорит о том, что в фильтрованной воде остались органические примеси в растворённом (не подлежащем фильтрации) виде. Это говорит о том, что очистка сточной воды от загрязнений не может быть ограничена простым отстаиванием и даже фильтрацией.
Если сточные воды образуются от обычной бытовой деятельности человека (готовка, уборка, стирка, гигиена, отправление естественных надобностей), то их называют бытовыми или хозяйственно-бытовыми. Такой сток давно изучен и состав его по всему земному шару довольно универсален. Приблизительный состав таких стоков можно узнать из справочников. Например, «Методические рекомендации по расчёту количества и качества принимаемых сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населённых пунктов» (Госстрой РФ от 06.04.2001 г., приказ №75.
Таблица 2. Усредненные характеристики качества бытового стока, отводимого абонентами жилищного фонда населенных пунктов
В этом списке из 24 загрязнений мы видим как суммарные показатели (взвешенные вещества, жиры, СПАВ (моющие средства), БПК и ХПК (биологическая и химическая потребность в кислороде – сколько кислорода необходимо для полного окисления содержащейся в стоке органики), так и отдельные концентрации различных веществ и тяжёлых металлов (цинк, свинец, ртуть и др.), а также биогенные элементы (азот, фосфор). На самом деле, загрязнений в стоках гораздо больше, в таблице приведены основные. Весь этот список веществ в небольших вариациях можно найти в стоке от любого жилого дома в тех же самых концентрациях, если каждый проживающий человек будет расходовать 150-250 литров воды в сутки. Величина удельного водоотведения зависит от многих факторов: благоустройства жилья, времени года, привычек жильцов. Там, где воду расходуют экономно, средний расход составит около 150 л от человека в сутки. Если в доме нет водопровода, расход сократится до 50…60 л от человека в сутки, но при этом станет более концентрированным.
Если мы имеем дело с большим благоустроенным коттеджем, расход от одного человека может возрасти до 250 и даже 300 л/сутки, концентрация загрязнений в сточной воде при этом уменьшится (разбавится). Все эти данные учитываются при расчете и подборе очистных для частного дома. Ориентировочные нормы удельного водоотведения даны в таблице А2 (приложение А) к СП 30.13330.2012 «Внутренний водопровод и канализация зданий», однако, они представляются специалистами завышенными.
Все рассмотренные выше вещества невозможно в полной мере удалить из сточной воды, не применяя дорогостоящего и технологически сложного оборудования, не используя огромный комплекс методов очистки, включающих и физические, и физико-химические, и просто химические методы. Поэтому человек пошёл по более простому пути, взяв идею очистки у самой природы. Это так называемый биологический метод очистки сточных вод.
stroyactive.com
Определение и классификация
Для того чтобы давать детальную характеристику всем загрязнённым жидкостям, нужно точно определить, что такое сточные воды. Сточные воды это все виды вод с территорий производственных объектов и населённых пунктов с ухудшенными характеристиками и свойствами в результате деятельности человека, а также атмосферные осадки (дождь, снег, град), которые бесконтрольно или через систему канализации выводятся для переработки, вторичного применения и сброса в природу.
Классификация сточных вод достаточно разнообразна и обширна. Все стоки классифицируются на виды и типы по следующим параметрам:
- источник происхождения;
- по составу загрязнений;
- по концентрации загрязнений;
- по кислотности и токсичности.
По источнику образования выделяются следующие виды сточных вод:
- Производственные.
- Бытовые.
- Поверхностные.
Бытовые и поверхностные стоки имеют состав близкий к неизменному. Промышленные же жидкости обладают широким разнообразием и могут классифицироваться на подвиды.
По составу загрязнений стоки разделяются на следующие виды жидкостей:
- с органическими примесями;
- с минеральными;
- смешанные, минерально-органические.
По концентрационным показателям стоки подразделяются на четыре типа: слабо-загрязнённые, средне-загрязнённые, сильно-загрязнённые, опасные. Критерием меры служит параметр pH. По кислотности и токсичности также используется подразделение по степени концентрации, от слабой до сильной.
Характеристика
Ключевые параметры, по которым производится характеристика сточных вод:
- Объём взвесей.
- Плотность осадочных элементов.
- Концентрация продуктов нефтепереработки.
- Содержание отдельных элементов: фосфатов, аммонийного азота.
- Концентрация жиров и ПАВ.
- ХПК.
- БПК.
- pH.
Ключевые показатели качества сточных вод – ХПК, БПК и pH.
Химическое потребление кислорода (ХПК) – показатель концентрации в жидкости веществ органического характера. Рассчитывается в миллиграммах кислорода, количество которого было израсходовано для осуществления окислительных процессов органики в одном литре H2O. Определяется многочисленными лабораторными методами и является ключевым показателем степени загрязнения стоков.
Биологическое потребление кислорода (БПК) — количественные показатели кислорода, израсходованные на биологические окислительные процессы аэробного характера под действием микроорганизмов. Ключевой параметр определения загрязнённости жидкости органическими соединениями.
Показатель рассчитывается за определённый временной промежуток (БПК 5 – расход кислорода за 5 суток). Процессы окисления за установленное время производятся в условиях без доступа света, с температурными показателями в 20 градусов.
Водородный показатель pH – показатель активности ионов водорода в жидкости. С помощью показателя определяется кислотность стоков. Кислотной среда является при pH меньше 7, щелочной – при pH больше 7.
В составе стоков могут выделяться консервативные и неконсервативные загрязнители. Консервативные вещества не вступают в химические реакции, не могут быть разложены в результате очистных процессов биологического характера. Неконсервативные объекты могут быть устранены с помощью самоочистных биологических процессов. Состав сточных вод определяется присутствием следующих загрязнителей:
- органических;
- биологических;
- неорганических.
К биологическим загрязнителям относят микроорганизмы (вирусы и бактерии), водоросли, дрожжи, грибковые образования и растения. Источниками загрязнения химического характера являются продукты переработки нефти, СПАВ, пестициды, тяжёлые металлы, диоксины, фенолы, азотсодержащие вещества и т. д. Грунт, шлак, песок, ил и др. – загрязнители физического характера.
Загрязнения стоков могут характеризоваться размерными параметрами загрязняющих частиц:
- Крупные нерастворимые частицы (от 0,1 мм).
- Пенообразные суспензии и эмульсии (от 0,1 мкм до 0,1 мм).
- Каллоидные элементы (до 0,1 мкм).
- Растворимые (до 0,1 нм).
Хозяйственно-бытовые стоки
Стоки, которые формируются в результате повседневной жизнедеятельности человека. Состав однообразен: каллоиндые элементы в растворённом состоянии и органические вещества в нерастворённом. Концентрация загрязнителей определяется по значению разбавления чистой водой из водопроводной системы.
Бытовые сточные воды классифицируются на два вида: фекальные и хозяйственные. Сточная вода хозяйственно-бытового назначения поступает из кухонь, туалетов, ванных, бань, прачечных, зданий общественного питания и лечебных учреждений. В состав таких жидкостей в основном входят человеческие физиологические выделения, хозяйственные отбросы органического характера (белковые вещества, жиры, углеводы и продукты разложения).
Особое место в составе имеют биологические загрязнители, несущие серьёзную угрозу для человека. Это простейшие микроорганизмы, яйца гельминтов, грибки и бактерии. Из неорганических веществ в воде содержаться соли.
В бытовых стоках загрязнения органического характера достигают показателей 45—58%. Такие жидкости отводятся к местам переработки и сброса через централизованную или частные сети канализации.
Характеристика стоков хозяйственно-бытового характера:
- Внешний вид: мутно-белый, серый цвет, низкая прозрачность, неприятный фекальный запах.
- Химический состав – минеральные и органические элементы.
- Вещества находятся во взвешенном, каллоидном и растворимом состоянии.
- Высокий уровень микробного загрязнения – дрожжи, грибы, мелкие водоросли, яйца гельминтов, бактерии, патогенные вирусы.
- Средний показатель pH равняется 7,2—7,8.
Промышленные стоки
Производственные воды стоков формируются в результате технической деятельности на предприятиях. Они подразделяются на два вида: условно чистые и загрязнённые. Условно чистые жидкости применяются для охлаждения рабочих агрегатов. Загрязнённые жидкости используются в производственных реакциях, ими промываются сырье, выпускаемая продукция и т. д. Во время этих процессов жидкость вбирает в себя различные опасные загрязнения. Производственные жидкости неоднообразны, содержат органические и минеральные вещества, а также их смеси. Концентрация и состав загрязнений зависят от характера технологического производства, вида производимой продукции, применяемого сырья, используемого оборудования.
Для наглядного примера стоит рассмотреть состав промышленных стоков на машиностроительных и металлургических предприятиях. Жидкость поступает в канализацию из различных цехов (литейных, термических, сборочных, механических).
Основными загрязнителями выступают механические примеси (пыль, грязь, песок, окалина, а также масла, тяжёлые металлы, кислоты). Они выводятся через специальную промышленную систему сброса или через централизованную канализационную сеть.
Стоки поверхностного типа
К поверхностным стокам относятся продукты атмосферных осадков. Они подразделяются на дождевые и талые (таяние снега, льда и града). Часто именуются как ливневые стоки. К поверхностным стокам приравниваются воды от мытья улиц, фонтанов и дренажных систем. Выводятся с помощью сетей ливневой канализации.
Состав атмосферных жидкостей однообразен, он содержит преимущественно минеральные вещества с небольшим количеством органических элементов. Концентрация зависит от мест выпадения атмосферных жидкостей, наличия вредных производств, характера и состава поверхности, на которую они выпадают, продолжительности и интенсивности осадков.
Дождевые и талые воды перед попаданием в систему ливневой канализации вбирают в себя все загрязнители, которые находятся в почве и на поверхности (поля, дороги, мостовые и т. д.). Поэтому состав таких стоков может иметь небольшие концентрации неоднообразных веществ, хотя в общеколичественных рамках эти жидкости очень однородны по содержащимся загрязнителям.
Канализация
Все стоки должны выводиться к местам удаления загрязнений и сброса через канализационные сети. Применяется несколько видов канализаций в зависимости от местонахождения: промышленная, ливневые и хозяйственно-бытовая. Хозяйственно-бытовые сети сбора стоков бывают централизованными и автономными. Канализационные системы подразделяются на два типа: внутренние и наружные.
Внутренними считаются те сети, которые расположены в пределах какой-либо постройки или здания. Они включают: домовые стояки, водосточные воронки, отводные трубы, внутренние сборные лотки, ревизионные устройства и колодцы. К внешним системам относят трубы, колодцы, очистные сооружения, насосное оборудование и все другие функциональные объекты за пределами построек.
Наружная канализация подразделяется на три вида:
- общесплавная;
- раздельная;
- полураздельная.
В общесплавной системе выведения ливневые, хозяйственные и бытовые жидкости отводятся совместно, через одни и те же технические сети. В раздельной системе продукты атмосферных осадков и таяния снега выводятся отдельно от хозяйственно-бытовых жидкостей. В полураздельной системе стоки и осадки выводятся отдельно, но соединяются в едином коллекторе очистки.
Автономные канализационные сети используются для вывода стоков в загородных домах, на дачах, производственных и иных объектах, где не подведена централизованная система.
Виды автономных канализационных систем:
- Выгребные ямы.
- Биотуалеты.
- Септики.
- Фильтрующие установки.
Система централизованной канализации включает следующие составные части:
- внутренние устройства здания для отвода стоков;
- наружная внутриквартальная система;
- наружная уличная система;
- насосное и напорное оборудование;
- очистные сооружения;
- системы сброса в водоёмы и грунт.
Методы очистки и использование стоков
Для устранения загрязнений из стоков применяются различные методы удаления, разложения, разрушения и обеззараживания. Методы удаления загрязнений:
- Физическая.
- Химическая (реагентная).
- Физико-химическая (флотация, коагуляция, отстаивание, адсорбция).
- Обработка ультрафиолетом.
- Биологическая.
Самые простые, дешёвые и часто используемые методы очистки – физические. Они основаны на гравитационных и фильтрационных методах. Химические методы основаны на добавлении в жидкость специальных реагентов для провоцирования разрушающих, окисляющих, расщепляющих и других процессов в загрязнённой жидкости. Под биологическими методами подразумеваются процессы с применением микроорганизмов.
Канализационные стоки после очистки могут использоваться повторно или сбрасываться в водоёмы и грунт. На предприятиях существуют круговые и замкнутые системы, где производится многократное использование и очистка стоков.
На специализированных объектах по удалению загрязнений бытовые сточные воды после полноценной очистки часто используются в качестве ресурсов поливки сельскохозяйственных площадей. Глубокая очистка с применением всех методов позволяет очищать стоки до состояния, когда вода пригодна для подачи в водопроводные сети.
vodospec.ru
ПОНЯТИЯ СТОЧНЫХ ВОД, КЛАССИФИКАЦИЯ
НИИ природных газов и газовых технологий, Московская РѕР±Р»., Ленинский р-н, пос. Развилка, Россия
Законом Российской Федерации «О техническом регулировании» [1] предполагается разработка значительного количества общих и специальных технических регламентов. В соответствии с ним разрабатываются проекты Федеральных законов «Общий технологический регламент. Водоотведение» [2] и «Специальный технологический регламент. О коммунальном водоотведении» [3]. В них должны использоваться понятия с терминами и определениями как существующие, включая стандартизированные, так и вновь разработанные. Эти понятия, термины и определения должны основываться на существующих в науке и технике классификациях, а также на новых, учитывающих потребности развития науки и производства.
Понятие определяется термином и соответствующим ему определением. Разработка терминов и определений осуществляется в сферах стандартизации и законодательства, в научно-технической документации, научно-исследовательских разработках и публикациях.
Используемые в стандартах и законодательстве определения одноименных терминов, как правило, не корреспондируют между собой. Это объясняется тем, что у стандартизации и законодательства разные задачи, а следовательно, и понятия с одинаковыми терминами в части определений не только могут, но и должны существенно отличаться друг от друга. Основной целью стандартизации научно-технической терминологии является установление однозначно понимаемой и непротиворечивой терминологии во всех видах документации и литературы, входящих в сферу работ по стандартизации или использующих результаты этих работ.
Если стандартизированное понятие направлено на использование его в науке и технике, а именно: при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений, в научных исследованиях и прогнозах, в технической литературе и т. д., то понятия, используемые в законодательных актах за исключением специальных технических регламентов имеют, как правило, правовое назначение и предназначены для использования в юридической практике и зачастую направлены, например, на установление налогооблагаемых объектов.
Так согласно Ст. 1 Водного кодека Российской Федерации [4] «сточные воды — воды, сброс которых в водные объекты осуществляется после их использования или сток которых осуществляется с загрязненной территории». В этом понятии не конкретизирован вид «использования» сточных вод (СВ), а основной акцент сделан на «сброс» СВ в приемники СВ, в качестве которых рассматриваются только водные объекты: поверхностные или подземные. Поэтому оно не может быть применено в случаях использования других видов приемников СВ, например: при сбросе СВ в другие системы канализации, а также при утилизации СВ, включая использование их на земледельческих полях орошения или доочистку на полях фильтрации и т. д. Это понятие не применимо также к СВ на этапах их образования, транспортировки, очистки и использования.
Однако, ввиду того, что и сбросы СВ и сток с загрязненных территорий сопровождаются привнесением загрязняющих веществ в водные объекты, понятие, использованное в Водном кодексе, четко определяет сброс СВ как объект налогообложения, в соответствии с Законом Российской Федерации «Об охране окружающей среды», предполагающего «платность природопользования и возмещение вреда окружающей среде» [5, Ст. 3].
По Гост 17.1.1.01-77 [6] «сточные воды — воды, отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека». Термин составлен по принципу охвата всех видов СВ, образующихся в результате жизнедеятельности человека. В этом понятии конкретизированы виды «использования» СВ, как «в бытовой и производственной деятельности человека». Однако, отсутствует вид использования — «в хозяйственной» деятельности человека. Отличительный признак «отводимые» можно понимать довольно широко, например, как отводимые от: санитарно-технических приборов (мойки кухонные, ванны купальные, умывальники, унитазы и др.), канализуемых зданий, районов и поселений, различных производств, включая орошаемые и осушенные земли и др. Этот признак позволяет использовать понятие «сточные воды» на любом этапе от их образования до сброса или использования, включая сбор, транспортирование, очистку, контроль состава и т. д.
Поэтому из двух рассмотренных понятий предпочтительным для использования в науке и технике является второе — стандартизированное, а не законодательное. При этом ни о каком главенстве понятия, использованного в законодательном акте, над стандартизированным понятием или научно-техническим не может идти речи. Следует заметить, что в законодательных определениях понятий очень часто используются юридические термины и словосочетания, не допускающие конкретное толкование, например: «иных сооружений», «иных объектов», «если иное не установлено законом» [4], «иной деятельности» [2, 3], «иных целях» [2] и др.
Однако, определение понятия «сточные воды» по ГОСТ 17.1.1.01-77 для использования в современных условиях нуждается в корректировке.
Во-первых в части учета «хозяйственно-бытовой деятельности … человека». Быт человека неразрывно связан с хозяйственной деятельностью или ведением домашнего хозяйства, направленного на удовлетворение бытовых или хозяйственных потребностей, не связанных с физиологией человека: приготовление пищи, стирка, мойка квартиры, обуви, домашних животных и др., а также с деятельностью не связанной с производством товарной продукции. Например, если СВ, отводимые от унитазов и душевых кабин, относятся к бытовым, то СВ, отводимые при стирке, мойке обуви и животных — к хозяйственным. С точки зрения канализования это деление условно, так как в системах канализации эти виды СВ, практически, всегда присутствуют как смесь бытовых и хозяйственных СВ. К тому же словосочетание «хозяйственно-бытовое» широко и правомерно используется в законодательных актах, санитарных правилах и научно-технических документах, например: «питьевое и хозяйственно-бытовое водоснабжение» [4, Ст. 3, п. 5] «хозяйственно-бытовое водопользование» [7, п.1.1], а в специальные технические регламенты включено понятие «хозяйственно-бытовые сточные воды» [2, 3].
Во-вторых в части учета «поверхностного стока с территорий поселений и объектов производственной деятельности», так как из определения не следует, что СВ, образующиеся «… в … производственной деятельности человека», включают в себя дождевые СВ с территорий поселений и производственных объектов, особенно при неполной раздельной системе канализации. При неполной раздельной системе канализации дождевая система канализации не предусматривается, поверхностный сток, который в соответствии с СНиП 2.04.03-85 [8, п. 3.2] является поверхностными СВ, отводится по открытым каналам, лоткам, кюветам и канавам, а также в ряде случаев в виде неорганизованного стока в понижения местности: овраги, балки и т. п.
С учетом высказанных соображений обсуждаемое понятие примет следующий вид: «сточные воды — воды, отводимые после использования в хозяйственно-бытовой и производственной деятельности человека, включая поверхностный сток с территорий поселений и объектов производственной деятельности». Это понятие охватывает все виды СВ, которые образуются или могут образоваться в результате бытовой, хозяйственной и производственной деятельности человека и в тоже время является для других смежных видов СВ родовым понятием.
В основном документе, регламентирующем проектирование, строительство и, в некоторой степени, эксплуатацию систем канализации поселений и производственных объектов, СНиП 2.04.03-85 [8] отсутствует четкая классификация СВ и соответствующая ей терминология. В нем используются такие понятия как: «бытовые», «производственные», «поверхностные» и «городские» СВ. Но отсутствуют «хозяйственно-бытовые», «дождевые», «талые» и «поливомоечные» СВ. Хотя упоминаются такие термины как: «дождевые воды» (п. п. 1.1), «дождевая канализация» (п. п. 1.2), «талые воды» (п. п. 2.27), а также «режим полива и мойки территории» (п. п. 3.23), который подлежит обязательному учету при определении объема водоотведения в проектах канализационных систем.
На рисунке представлена предлагаемая классификация основных видов СВ, которая включает во втором уровне три вида СВ, а именно: «хозяйственно-бытовые» (бытовые и хозяйственные СВ), «производственные» и «поверхностные» (дождевые, талые и поливомоечные СВ, состоящие, в свою очередь, из поливочных и моечных СВ).
В соответствии с предлагаемой классификацией основных видов СВ системы канализации могут иметь названия по виду отводимых СВ: «хозяйственно-бытовая», «производственная» и «дождевая», а также комбинированные — «производственно-дождевая» или «производственно-хозяйственно-бытовая».
Следует отметить, что название «дождевая система канализации», предназначенная для отвода поверхностных СВ с территорий поселений и объектов производственной деятельности, соответствует своему названию по количественным и качественным критериям. Пропускная способность этой системы определяется расходом дождевых СВ с учетом режима таяния снега и льда. Качественный состав талых и поливомоечные СВ идентичен дождевым СВ, так как в процессе стекания (стока) поверхностных СВ с твердых покрытий они загрязняются одними и теми же веществами, а именно: взвешенными веществами преимущественно минерального происхождения, нефтепродуктами, асфальтовой и резиновой крошкой и т. д.
В таблице приведены смежные понятия, термины и определения основных видов СВ: стандартизированные [6, 9], использованные в проектах технических регламентов [2, 3], а также предлагаемые, включая определения талых и поливомоечных СВ. На основании анализа существующих терминов и определений следует заключить следующее:
· термины «ливневые воды» [2] или «ливневые сточные воды» [2], «городские» [9] и «промышленные сточные воды» [9] являются некорректными. В соответствии СТ СЭВ 2263-80 [10, п. 106] ливень является видом дождя («ливневой дождь»), который характеризуется небольшой продолжительностью и «… сравнительно высокой и резко меняющейся интенсивностью …». По ГОСТ [11] следует использовать один стандартизированный термин — «дождевая вода — вода, образованная из атмосферных осадков, в которую еще не поступили растворимые вещества из поверхностного слоя земли». Регламентированные стандартом «… определения можно, при необходимости изменить, вводя в них производные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в данном стандарте …». Из этого следует, что использование таких терминов как «ливневая вода», «ливневые сточные воды» недопустимо в отличие от «дождевые сточные воды», «дождеприемник» и др. Применительно к канализованию населенных пунктов, к которым относятся не только города, но и другие населенные пункты, включая поселки городского типа, термин «сточные воды поселений» по сравнению с термином «городские сточные воды» имеет больший охват населенных пунктов и поэтому более перспективен в использовании. Законом Российской Федерации «О техническом регулировании» [1] не предусмотрена «промышленная» деятельность и поэтому в процессе производства могут образовываться производственные СВ, но не «промышленные»;
· в определение понятия «ливневые сточные воды» [2] включены «поливомоечные воды», которые не имеют никакого отношения к дождевым сточным водам, как только то, что отводятся с помощью дождевой системы канализации;
· в определениях используются неудачные термины и словосочетания: «иная деятельность» [2, 3], «иные цели» [2], которые подлежат исключению из определений, а также «дренажные воды» [2, 3], «дренажные и производственные сточные воды» [3], «жизнедеятельность и бытовая деятельность» [3] и др. Дренажные СВ являются смежным видом производственных СВ. Бытовая деятельность является одной из составляющих жизнедеятельности человека;
· в ряде определений проектов технических регламентов [2] и [3] используются без особого смысла три варианта одного и того же отличительного признака (причастия в разных временах): «образующиеся» [3], «образовавшиеся» [3] и «образовавшихся» [2];
· в ряде смежных определений вместо родового понятия «сточные воды» используется понятие «воды»;
· кроме того используется значительное количество других терминов и словосочетаний, включая синонимы, которые не являются определяющими в понятиях смежных видов СВ, а именно: «система канализации» [2], «система водоотведения» [2], «система коммунального водоотведения» [3], «городская канализация» [9], «жилые и общественные здания» [2], «объекты коммунально-бытового назначения» [2], «технологические процессы» [2 и 3], «абонент» [3] и др.;
· отсутствуют понятия: «дождевые», «талые» и «поливомоечные» СВ.
В отличие от понятий, стандартизированных [6, 9] и использованных в проектах технических регламентов [2, 3], в предложенных понятиях определения составлены с использованием единого подхода, заключающегося в следующем:
· понятие первого уровня «сточные воды» включает родовое понятие «воды»;
· все определения смежных понятий (второго и третьего уровня) включают родовое понятие «сточные воды»;
· во все определения включен видовой отличительный признак «отводимые», который также определяет понятие «канализация», как «отведение сточных вод»;
· в определениях понятий использованы три РІРёРґР° деятельности человека: «бытовая», «хозяйственная» и «производственная», а также два вида территорий, с которой отводятся поверхностные СВ: территория поселений и территория объектов производственной деятельности.
Предложенные определения основных понятий СВ, в соответствии с представленной классификацией, включены в раздел «Термины и определения по охране поверхностных и подземных вод» стандарта организации СТО Газпром 2-1.19– [12]. Термины, установленные в стандарте, обязательны для применения во всех видах документации и литературы структурными подразделениями, организациями и дочерними обществами .
Рис. 1: Классификация основных видов сточных вод
Таблица 1. Термины и определения основных видов сточных вод
Термин
Существующее определение
Источник
Предлагаемое определение
Сточные воды
Воды, отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека
[6]
Воды, отводимые после использования в хозяйственно-бытовой и производственной деятельности человека, включая поверхностный сток с территорий поселений и объектов производственной деятельности
Воды, направляемые в системы канализации или в водные объекты с применением специальных сооружений и устройств после их использования в производственных, коммунально-бытовых и иных целях, включая ливневые и дренажные воды
[2]
Хозяйственно — бытовые сточные воды
Сточные воды из жилых и общественных зданий, объектов коммунально-бытового назначения, характеризующиеся сходным составом и свойствами
[2]
Сточные воды, отводимые после использования в бытовой и хозяйственной деятельности человека
Сточные воды, образующиеся в результате жизнедеятельности и бытовой деятельности человека, характеризующиеся сходным составом и свойствами
[3]
Производственные сточные воды
Все виды сточных вод, образовавшихся в технологических процессах объектов хозяйственной и иной деятельности, кроме хозяйственно-бытовых и ливневых сточных вод
[2]
Сточные воды, отводимые после использования в процессе производства продукции, выполнения работ (услуг), включая поверхностный сток с территорий объектов производственной деятельности
Воды, образовавшиеся в технологических процессах производства продукции и оказания услуг, а также на других объектах хозяйственной деятельности абонента, за исключением дренажных и поверхностных сточных вод
[3]
Поверхностные сточные воды
Дождевые, талые, поливомоечные воды, образующиеся на территориях поселений, объектов хозяйственной и иной деятельности
[3]
Сточные воды, отводимые с территорий поселений и объектов производственной деятельности, при выпадении дождей, таянии снега и льда, а также при поливке и мойке
Дождевые сточные воды
Ливневые сточные воды — дождевые, талые, поливомоечные воды, поступающие в системы водоотведения с территорий поселений, объектов хозяйственной и иной деятельности
[2]
Сточные воды, отводимые с территорий поселений и объектов производственной деятельности, при выпадении дождей
Талые сточные воды
Сточные воды, отводимые с территорий поселений и объектов производственной деятельности, при таянии снега и льда
Поливомоечные сточные воды
Сточные воды, отводимые с территорий поселений и объектов производственной деятельности, при поливке и мойке
Сточные воды поселений
Хозяйственно-бытовые сточные воды или смесь хозяйственно-бытовых сточных вод с производственными сточными водами объектов хозяйственной и иной деятельности
[2]
Хозяйственно — бытовые сточные воды, отводимые от поселений или их смесь с производственными и (или) поверхностными сточными водами
Хозяйственно-бытовые, поверхностные, дренажные и производственные сточные воды, отводимые в системы коммунального водоотведения
[3]
Городские сточные воды — смесь бытовых и промышленных сточных вод, допущенная к приему в городскую канализацию
[9]
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
[1] О техническом регулировании. Закон Российской Федерации от 01.01.01 г. .
[2] Общий технологический регламент. Водоотведение. Закон Российской Федерации. Проект № .
[3] Специальный технологический регламент. О коммунальном водоотведении. Закон Российской Федерации. Проект.
[4] Водный кодекс Российской Федерации. Закон Российской Федерации от 3 РёСЋРЅСЏ 2006 .
[5] Об охране окружающей среды. Закон Российской Федерации от 01.01.01 г. .
[6] Гост 17.1.1.01-77. Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения. — Введ. 01.07.78. — М.: Изд-во стандартовс.
[7] СанПиН 2.1.5.980-00. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. — М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 20с.
[8] СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 19с.
[9] Гост . Канализация. Термины и определения. — Введ. 01.07.83. — М.: Изд-во стандартов. — 9 с.
[10] СТ СЭВ 2063-80. Водное хозяйство. Гидрология суши. Термины и определения.
[11] ГОСТ . Вода и водоподготовка. Термины и определения. — Введ. 01.01.2004. — М.: ИПК Изд-во стандартовс.
[12] СТО Газпром 2-1.. Охрана окружающей среды. Термины и определения. — М.: Газпром», 20с.
pandia.ru
Трудно представить город, который не оказывает воздействия на окружающую природную среду. Первое и основное, что нужно сделать, чтобы основать поселение, — это отчуждение большой территории и превращение её из леса или поля в железобетонные джунгли. На этом все не заканчивается. Продукты жизнедеятельности человека загрязняют природу и часто наносят невосполнимый ущерб животному и растительному миру.
Среди основных экологических проблем промышленных городов можно выделить:
- загрязнение рек, морей и озер вследствие сбросов сточных вод промышленных предприятий, содержащих токсичные загрязняющие вещества;
- загрязнение воздушного бассейна вследствие выбросов предприятий;
- загрязнение почвы, водоёмов и воздуха (запах) опасными производственными отходами;
- уничтожение зеленых насаждений и их обитателей;
- нехватку чистой питьевой воды;
- изменение климата и истощение озонового слоя.
Все данные процессы происходят под действием антропогенного фактора, а потому именно в силах человека изменить ситуацию в лучшую сторону. Сточные воды промышленных предприятий и их очистка должны стать приоритетным направлением внутренней политики городов и поддержки предприятий, осуществляющих такой вид деятельности.
Виды сточных вод
В данном случае классификация основана на химическом составе с целью подбора методов утилизации. Сточные воды промышленных предприятий делятся на три вида:
- хозяйственно-бытовые стоки;
- промышленные стоки;
- поверхностные и инфильтрационные стоки.
Для каждого типа сбросов в норме предусматривается своя канализационная система, хотя иногда в некоторых городах все еще смешивают всё вместе. Это только усугубляет проблему последующей очистки.
Хозяйственно-бытовые сточные воды
Данный вид сбросов характерен для любого здания и сооружения, оборудованного санузлом, а потому состав таких сбросов, как правило, всегда одинаковый. Хозяйственно-бытовые стоки отличаются большим содержанием органики, присутствием азота, фосфора и грубодисперсных примесей. Очистка такого типа загрязнений, как правило, биологическая и не вызывает трудностей, больших энергозатрат, а потому производится силами систем коммунального хозяйства.
Состав сточных вод промышленных предприятий данного вида отличается только тем, что работники могут сливать в туалет и раковину жидкости, которые туда сливать нельзя. Это очень характерно для лабораторий, химических заводов, гальванических производств, фармацевтических заводов.
Все выпадающие в городах осадки по системе ливневой канализации поступают в накопительные резервуары, а потом на очистные сооружения. Данный вид стоков, по сути, загрязнен только взвешенными веществами и нефтепродуктами, а потому все городские ливнестоки очищаются по принципу отстаивания и удаления нефтепродуктов.
Тут важно понимать, что собираются данные сбросы с кровли, асфальтного покрытия и даже учитываются стоки с почвы и травы. Главное отличие сточных вод промышленных предприятий данного типа в том, что при недобросовестной газоочистке и разливах (авариях) они могу загрязняться специфическими веществами, характерными для данного вида производств. А потому и этот тип сбросов должен подвергаться предварительной очистке.
Промышленные сточные воды
Не бывает полностью безотходных технологий. Даже самое небольшое предприятие, использующее в своем производственном процессе воду, образует сточные воды. Характер загрязнений таких сбросов варьируется от отрасли завода.
- Целлюлозно-бумажная промышленность отличается очень загрязненными стоками. Поэтому очистка в данном случае предполагается многоступенчатая и качественная. Основными загрязняющими веществами являются волокна, селен, хлор, скипидар, SO2.
- Автотранспортные предприятия образуют сточные воды при мойке, покраске, ремонте, а потому они сильно загрязнены нефтепродуктами, фенолами, взвешенными веществами.
- Нефтеперерабатывающие заводы используют системы оборотного водоснабжения. Сточные воды некоторых промышленных предприятий содержат соли жесткости, нефтепродукты, сульфаты, взвешенные вещества, хлориды.
- Птицефабрики и мясокомбинаты образуют сбросы, загрязняющие водоёмы и системы канализации азотом, фосфором, калием, вирусами и бактериями.
Как видно из перечня, очистка сточных вод промышленных предприятий строго зависит от сферы деятельности завода и компонентного состава загрязняющих веществ.
Система экологического нормирования
Чтобы избежать аварий и негативных последствий, необходимо осуществлять контроль над любой сферой промышленности. С целью охраны окружающей среды очистка сточных вод промышленных предприятий и способы их нормирования заложены в экологическом природоохранном законодательстве Российской Федерации. Оно основано на принципах рационального использования природных ресурсов, на праве каждого человека на здоровую окружающую среду и на принципе устойчивого развития.
Базой для экологического нормирования является понятие предельно допустимой концентрации (ПДК), а также предельно допустимых выбросов (ПДВ) и сбросов (ПДС). Такое регулирование позволяет установить максимальные значения для загрязняющих веществ, которые возможно сбрасывать в водоём или систему канализации. При этом важно понимать, что ПДК для сброса в водоём будет куда строже, чем ПДК для сброса в городской коллектор, так как в последнем случае сточные воды сначала будут накапливаться и очищаться на муниципальных канализационных очистных сооружениях, а потом только поступать в водоём.
Правовое регулирование в области охраны водных ресурсов основывается на Федеральном Законе 416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении» от 29.11.2011, подзаконных актах и ГОСТах, СП, СанПиНах. В последних приводятся допустимые концентрации и даются конкретные рекомендации.
СанПиН для ПДК сточных вод промышленных предприятий РФ устанавливает нормативы качественного состава сточных вод для сброса в водные объекты и требования к санитарной охране сточных вод. Данный документ носит практический характер, а потому в нём нормируются примеси, окраска, температура, pH, минерализация, БПК5, инфекционные возбудители. Санитарные правила и нормы 2.1.5.980-00 «Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов. Гигиенические требования к охране поверхностных вод» приняты 01.01.2001. Они основываются на принципах ресурсосбережения, то есть не допускают сбросы, если есть возможность повторного использования воды с предварительной очисткой.
Если речь идет о конкретных ПДК по загрязняющим веществам, то СанПиН для сточных вод промышленных предприятий тут недействителен. Для таких случаев действует принятое 29.07.2013 г. Постановление Правительства № 644, в котором изложены основные принципы пользования системами канализации. В документе разработан перечень запрещенных к сбросу веществ, а также приведены ПДК сточных вод промышленных предприятий для сброса в канализацию. Если речь идет об общесплавных и бытовых системах водоотведения, то концентрация некоторых загрязняющих веществ не должна превышать следующие отметки (мг/дм3):
- взвешенные вещества ≤ 300;
- сульфиды ≤ 1,5;
- сульфаты ≤ 1000;
- хлориды ≤ 1000;
- общий фосфор ≤ 12;
- общий азот ≤ 50;
- нефтепродукты ≤ 10;
- хлорамины и хлор ≤ 5;
- фенолы (суммарно) ≤ 5;
- железо и алюминий ≤ 5;
- цинк, медь, марганец ≤ 1;
- шестивалентный хром ≤ 0,05;
- свинец, никель ≤ 0,25;
- кадмий ≤ 0,015;
- мышьяк ≤ 0,05;
- ртуть ≤ 0,005;
- СПАВ (неионогенные, анионные) ≤ 10;
- летучие органические соединения ≤ 20;
- жиры ≤ 50.
При этом температуры сточных вод не должна превышать +40°С. Если речь идет о сбросах в ливневые системы водоотведения, то ПДК некоторых веществ становятся заметно строже:
- сульфаты ≤ 500;
- нефтепродукты ≤ 8.
Техника и технология сточных вод – довольно обширная и постоянно развивающаяся дисциплина. В основе всех методов очистки лежит отделение и выделение загрязнений в твердую фазу и образование чистой воды. Для этого существуют следующие способы:
- отстаивание;
- фильтрация механическая;
- физико-химические (флотация, флокуляция, коагуляция, реагентная обработка);
- сорбционный;
- обратный осмос и ультрафильтрация;
- обеззараживание (УФ, озонирование, хлорирование).
Важно понимать, что все эти методы используются не отдельно, а в комплексе. Классическая технологическая схема включает отстаивание, механическую фильтрацию, физико-химический метод, сорбцию и обеззараживание. Каждому из них далее кратко будет дано описание.
Отстаивание
Принципиально важный и первый этап очистки сточных вод промышленных предприятий – это отстаивание (осветление). На этом этапе применяется оборудование, называемое отстойниками. Они представляют собой железобетонный (иногда стеклопластиковый) резервуар, с небольшим уклоном днища в сторону приямка. На данном этапе вода в прямом смысле отстаивается (пребывает в отстойнике) в течение минимум 3 суток. За это время выделяются все нерастворенные примеси: тяжелые взвешенные вещества оседают на дно и сползают в приямок, а нефтепродукты всплывают наверх и удаляются специальным устройством (скиммером) или механическим скребком.
Данный этап очистки действительно самый важный, так как всё дальнейшее оборудование не сможет работать при попадании в него грубодисперсных примесей (песка, ржавчины), которые задерживаются в отстойнике.
Технологии очистки сточных вод промышленных предприятий всегда предусматривают главный обрабатывающий модуль, на котором происходит выделение растворенных в воде веществ и перевод их в нерастворимую форму. В его качестве обычно выступает физико-химический метод очистки сточных вод. Осуществляется это во флотаторах и коагуляторах.
Флотаторы
Чтобы выделить нерастворимые вещества, в данных агрегатах используются пузырьки воздуха. Флотаторы – это емкости, в которых накапливается вода, а снизу специальным приспособлением для барботажа подаётся смесь воды и воздуха. Пузырьки воздуха захватывают загрязняющие вещества за счет своей липкости и уносят наверх, образуя пену, называемую флотошламом. Очевидно, что такой способ подходит для легких растворенных примесей. Сюда же могут быть добавлены коагулянты, которые укрупняют частички загрязняющих веществ, в случае если они совсем малы. Доза реагентов подбирается оптимальным образом, чтобы они не разрушали пузырек воздуха.
Коагуляторы
Чтобы выделить нерастворимые вещества, в данных агрегатах используются принципы адгезии и коагуляции, то есть слипания и укрупнения примесей. Коагулятор (или электрокоагулятор) – это емкость с коалесцентными перегородками, в которую подаётся коагулянт-флокулянт с целью укрупнения примесей. Тяжелые частички загрязняющих веществ в итоге оседают в коническое дно и удаляются. В электрокоагулятор не добавляют реагенты, их действие заменяют алюминиевые или железные электроды.
Данные методы обеспечивают максимальный эффект очистки и используются практически на всех очистных сооружениях.
Фильтрация
Данный метод очистки служит для улавливания остаточных примесей в воде. Фильтрацию условно делят на два вида: механическую и сорбционную.
Механический фильтр представляет собой ёмкость, заполненную гравийной загрузкой либо фильтрующим тканым материалом. В данном случае происходит механическая очистка загрязнений и удерживание их в порах материала. В это время вода протекает сквозь поры и очищается.
Сорбционный фильтр заполняется активированным углем, силикагелем, шунгитом и любым другим сорбентом, который как бы впитывает в себя загрязнения. Данная загрузка либо меняется полностью, либо промывается и используется снова.
Обеззараживание
Данный метод очистки устанавливается в конце каждой технологической схемы. Обеззараживание осуществляется при помощи ультрафиолетовых ламп, гипохлорита или озонаторной установки. Данный вид очистки необходим для удаления остаточных вирусов и бактерий в сточных водах промышленных предприятий.
Очистка «в начале трубы»
Главный принцип экологии заключаются в превентивности и говорит о том, что если загрязнение можно предотвратить, аварию не допустить, а ресурс использовать повторно, то природопользователь обязан это сделать. Очистка «в начале трубы» касательно сточных вод предполагает следующий комплекс мероприятий:
- оборотные и замкнутые системы водоснабжения с повторным использованием воды на хозяйственные нужды;
- составление водного баланса и водного следа, показывающих удельные расходы воды, с целью их уменьшения по возможности;
- изучение передовых методов очистки стоков;
- налаживание промышленного оборудования с целью уменьшения расходов воды.
Сегодня проблема обеспечения населения чистой водой – одно из приоритетных направлений политики многих стран. Вода – это источник жизни.
fb.ru
Классификация и состав сточных вод
Классификация сточных вод включает три основные категории в зависимости от их состава, происхождения и качественных показателей примесей и загрязнений:
- Бытовые, или хозяйственно-фекальные, к которым относятся сточные воды, удаляемые из различных бытовых помещений, таких как туалеты, душевые и ванные комнаты, кухни, прачечные, бани, больницы, столовые и т.д.
Основными их загрязнениями являются хозяйственно-бытовые и физиологические отходы, а для их сброса действуют специальные правила приема сточных вод в городскую канализацию; - Промышленные или производственные, использованные при выполнении разнообразных технологических процессов, таких промывание сырья и продукции, охлаждение оборудования и т.д., а также откачанные на поверхность в процессе добывания полезных ископаемых.
Чаще всего промышленные стоки загрязнены производственными отходами, в которых могут содержаться такие вредные и отравляющие вещества, как азот аммонийный в сточных водах, синильная кислота, соли свинца, ртути и меди, фенолы, анилин и т.д., а также отходы, которые могут иметь ценность при использовании в качестве вторичного сырья.
Промышленные стоки могут быть разделены на две категории: загрязненные, для которых перед повторным использованием или выпусканием в водоемы производится предварительная очистка сточных вод, и слабозагрязненные или условно чистые, которые не требуют предварительной обработки. - Атмосферные сточные воды, к которым относятся талые и дождевые воды, а также воды от полива зеленых насаждений и улиц.
Данная категория сточных вод содержит в себе в основном загрязнения минерального происхождения и представляет меньшую санитарную опасность, чем производственные и бытовые стоки, поэтому очистка ливневых сточных вод является наименее требовательной процедурой.
Уровень загрязнения сточных вод рассчитывается в зависимости от концентрации в них различных примесей, выражающейся в массе на единицу объема (г/м3 или мг/л).
Бытовые сточные воды являются относительно однообразными по своему составу, а концентрация в них загрязнений зависит от того, какой объем воды расходуется на одного человека, проще говоря – от норм водопотребления.
В зависимости от того, какое значение принимает разбавление сточных вод, загрязнения бытовых стоков подразделяют на следующие категории:
- Нерастворимые, в которых образуются крупные взвеси, размеры частиц в которых превышают 0,1 мм;
- Пены, суспензии и эмульсии, размеры частиц которых составляют от 0,1 мкм до 0,1 мм;
- Коллоидные – размер частиц от 1 нм до 0,1 мкм;
- Растворимые, в состав которых входят молекулярно-дисперсные частицы, размер которых не достигает 1 нм.
Кроме того, отличают органические, минеральные и биологические загрязнения бытовых стоков:
- Минеральные загрязнения включают в себя частицы песка, глины и шлака, растворы солей, щелочей, кислот и прочие вещества.
- Органические загрязнения могут быть как животного, так и растительного происхождения. Растительные загрязнения – это различные остатки плодов, растений и овощей, а также бумага, масла растительные и т.д., характеризующиеся повышенным содержанием углерода.
К животным загрязнениям можно отнести различные человеческие и животные физиологические выделения, остатки органической ткани, клейкие вещества и т.д., для которых характерно высокое содержание азота. - Биологические же загрязнения включают в себя различные грибки (плесневые и дрожжевые), микроорганизмы, водоросли и бактерии, среди которых довольно большое количество возбудителей таких болезней, как паратиф, тиф брюшной, дизентерия, сибирская язва и т.д.
Такие загрязнения могут быть характерны не только для бытовых сточных вод, но и для части промышленных стоков, например – отходов мясокомбинатов, скотобоен и т.д.
Несмотря на то, что химический состав данных загрязнений является органическим, создаваемая ими при поступлении в водоемы санитарная опасность требует их выделения в отдельную категорию.
В состав бытовых стоков входят следующие загрязнения (значения приведены в процентах от общего числа загрязнений):
- Минеральные вещества – 42%;
- Органические вещества – 58%;
- Взвешенные осаждающиеся вещества – 20%;
- Коллоидные смеси – 10%
- Растворимые вещества – 50%.
Полезно: общее количество бытовых стоков прежде всего зависит от норм водоотведения, определяемых уровнем благоустроенности зданий.
В соответствии с действующими нормативами среднее суточное количество сточных вод на одного человека (в случае оснащения здания водопроводом, горячим водоснабжением и канализацией) составляет от 275 до 350 литров в сутки.
Состав промышленных сточных вод и их степень загрязнения могут варьироваться в зависимости от характера конкретного производства и различных условий применения воды в технологическом процессе.
На количество же атмосферных сточных вод существенное влияние оказывает рельеф и климат конкретной местности, а также такие показатели, как характер застройки, вид дорожного покрытия и т.п.
Интересно: в среднем в городах, расположенных в европейской части России, количество дождевых сточных вод раз в год достигает значения 100-150 литров в секунду на 1 гектар.
При этом годовое значение стока дождевой воды для застроенных площадей превышает годовое значение бытовых территорий до 15 раз.
Защита водоемов от загрязнений сточными водами
Сточные воды предприятий промышленности и населенных пунктов являются основным источником загрязнения водоемов.
Так, не очищенные поверхностные сточные воды с высоким содержанием микроорганизмов и органических веществ, при попадании в естественные водоемы, такие как реки и озера, приводят к нарушению их естественного режима.
При этом происходят следующие негативные процессы:
- поглощение кислорода, растворенного в воде;
- снижение качества воды в водоемах;
- оседание на дно водоемов различных отложений;
- вода становится непригодной для питья, а зачастую даже для технического использования;
- происходит вымирание рыбы в водоемах и т.д.
Загрязнение естественных и искусственных водоемов сточными водами также приводит к ухудшению их внешнего вида и существенно снижает их пригодность для купания, туризма, водного спорта и т.д., поэтому биоочистка сточных вод является обязательной процедурой.
Степень очистки и условия выпуска сточных вод в водоемы регламентируют специальные «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами».
Данные Правила устанавливают два вида нормативов, которым должно соответствовать качество воды в водоеме в соответствии с характером ее использования (водоемы питьевого или культурно-бытового использования, а также водоемы, использующиеся в целях рыбного хозяйства), а также предельные допустимые концентрации различных веществ в воде, которые используются как исходные данные в процессе определения условий сбрасывания сточных вод в водоемы.
Действующим законодательством также запрещен выпуск в водоемы неочищенных сточных вод, а также регламентируются надзор за качеством спускаемых в водоемы стоков и такие дополнительные мероприятия, как доочистка сточных вод.
Утилизация и очистка сточных вод
Очистка и утилизация сточных вод из канализационных систем населенных пунктов производится в специальных очистных сооружениях, в которых из стоков удаляются следующие вещества:
- Взвешенные;
- Коллоидные;
- Растворенные;
- Осевший в первичных отстойниках осадок;
- Избыток активного ила, появившийся в результате биологической очистки.
Кроме того, в данных сооружениях производятся обработка и обеззараживание сточных вод, позволяющие выполнить в дальнейшем их утилизацию.
Наиболее эффективным методом удаления различных загрязнений из бытовых стоков является биологическая очистка сточных вод.
Промышленные сточные воды могут использоваться в технологическом процессе повторно после того, как была произведена их соответствующая очистка, поэтому многие предприятия оборудуют системы либо оборотного водоснабжения, либо замкнутого водоснабжения и канализации, исключающие сбрасывание стоков в водоемы.
Существенное значение имеют также технологии безотходной переработки материалов и сырья, особенно это касается предприятий горной, целлюлозно-бумажной и химической промышленности.
Кроме того, довольно эффективными являются физико-химическая очистка стоков (фильтрация, коагуляция, отстаивание и т.д.) используемые в отдельности или совмещаемые с биологической очисткой, флокулянты для очистки сточных вод, и методы дополнительной обработки (ионообмен, сорбция, гиперфильтрация, удаление фосфатов и азотистых веществ и т.д.).
Данные методы способны обеспечить довольно качественную очистку стоков, после чего они могут быть спущены в водоемы или использованы в системе оборотного водоснабжения предприятия.
Следует также заметить, что сточные воды, в которых присутствует значительное количество веществ, содержащих фосфор, калий, азот, кальций и т.д. (в основном такие стоки имеют бытовое происхождение) представляют собой довольно ценные удобрения для различных сельскохозяйственных культур и применяются для полива и орошения земель сельскохозяйственного назначения.
В связи с этим очищенные биологическим путем сточные воды целесообразно направлять на поля.
В данной статье были сточные воды и их классификация, а также методы их очистки и утилизации. Следует помнить, что от качества очистки сточных вод зависит качество воды в водоемах, используемой для питья или в хозяйственных целях, а также общая экологическая ситуация в прилегающей местности.