Состав сточных вод и их классификация

Состав  сточных вод и  их классификация 

    Водоотводящие системы и сооружения - это один из видов инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов , жилых , общественных и производственных зданий , обеспечивающих необходимые  санитарно-гигиенические условия труда , быта и отдыха населения . Системы водоотведения и очистки состоят из комплекса оборудования , сетей и сооружений , предназначенных для приема и удаления по трубопроводам бытовых производственных и атмосферных сточных вод , а также для их очистки и обезвреживания перед сбросом в водоем или утилизацией.

    Объектами водоотведения являются здания различного назначения , а также вновь строящиеся , существующие и реконструируемые города , поселки , промышленные предприятия , санитарно-курортные комплексы и т.п.

    Сточные воды - это воды , использованные на бытовые , производственные или другие нужды и загрязненные различными примесями , изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства , а также воды , стекающие с  территории населенных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц.

    В зависимости от происхождения вида и состава сточные воды подразделяются на три основные категории : бытовые , производственные , атмосферные .

    Бытовые сточные воды (от туалетных комнат , душевых , кухонь , бань , прачечных , столовых , больниц ; они поступают от жилых и общественных зданий , а также от бытовых помещений) образуются в результате практической деятельности и жизнедеятельности людей . Концентрацию загрязняющих веществ бытовых сточных вод определяется исходя из удельного водоотведения на одного жителя :

       , (1)

где S - концентрация загрязняющих веществ , мг / л ,

      a - количество загрязнений , приходящееся на одного жителя ,  г/сут,

      q - норма водоотведения на одного жителя , л / сут .

    Значения  a приведены в Таблице 1 . При сбросе бытовых сточных вод промышленными предприятиями в канализацию населённого пункта количество загрязняющих веществ от эксплуатационного персонала дополнительно не учитывается .

    В сточных водах содержатся примеси  минерального и органического происхождения . Можно принять что минеральные  загрязнения в бытовых сточных  водах в виде нерастворенного  вещества - 5 % , суспензии - 5 % , коллоиды - 2 % и растворимые вещества - 30 % . Для органических веществ эти проценты соответственно следующие : нерастворимые - 15 % , суспензии - 15 % , коллоиды - 8%  и растворимые - 20 % .

    Таблица 1

      Количество загрязнений  на одного жителя  

      Минеральные соединения представлены солями аммония , фосфатами , хлоридами , гидрокарбонатами и другими соединениями . Бытовые сточные воды имеют обычно слабощелочную реакцию среды (рН=7,2 - 7,8) . Органические вещества бытовых сточных вод можно разделить на две группы : безазотистые и азотосодержащие вещества . Основная часть безазотистых органических веществ представлена углеводами и жирами . Азотосодержащие органические соединения представлены белками и продуктами их гидролиза . Особую форму примеси бытовых сточных вод представляют микроорганизмы . Иногда могут присутствовать и болезнетворные формы микроорганизмов (бактерии и вирусы) .

    Состав  производственных сточных вод (воды , использованные в технологических процессах , не отвечающие более требованиям , предъявляемым к их качеству ; к этой категории относят также воды , откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых) зависит от характера производственного процесса и отличается большим многообразием . В зависимости от состава примесей и специфичности их действия на водные объекты сточные воды могут быть разделены на следующие группы :

1. Воды , содержащие неорганические примеси со специфичными токсичными свойствами . Сюда входят стоки металлургии , гальванических цехов , предприятия , машиностроительной , рудо- и угледобывающей промышленности , заводы по производству кислот , строительных изделий и материалов , минеральных удобрений и другие . Они могут вызвать изменение рН воды водоёмов . Соли тяжёлых металлов являются токсичными по отношению к водным организмам .
2. Воды , в которых неорганические примеси не обладают токсичным действием . К этой группе относятся сточные воды рудообогатительных фабрик , цементных заводов и других . Примеси такого типа находятся во взвешенном состоянии . Для водоёма особой опасности  эти воды не представляют .
3. Воды , содержащие нетоксичные органические вещества . Сюда входят сточные воды в основном предприятий пищевой промышленности (мясной , рыбной , молочной , пищевой , целлюлозно-бумажной , микробиологической , химической промышленности , заводы по производству каучука , пластмасс и другие) . При попадании их в водоем возрастает окисляемость , БПК , снижается концентрация растворённого кислорода .
4. Воды , содержащие органические вещества со специфическими токсичными свойствами . К этой группе относятся сточные воды  нефтедобывающей , нефтеперерабатывающей , текстильной , легкой , фармацевтической промышленности ; заводы по производству сахара , консервов , продуктов органического синтеза и другие) .

    Кроме вышеуказанных групп загрязненных производственных сточных вод имеет место сброс нагретых вод в водоем , что является причиной так называемых тепловых загрязнений . Производственные сточные воды могут различаться по концентрации загрязняющих веществ , по степени агрессивности и т. д.

    Состав производственных сточных вод колеблется в значительных пределах , что вызывает необходимость тщательного обоснования выбора надежного и эффективного метода очистки в каждом конкретном случае . Получение расчетных  параметров и технологических регламентов обработки сточных вод и осадка требуют весьма продолжительных научных исследований как в лабораторных , так и полупроизводственных условиях . Количество производственных сточных вод определяется в зависимости от производительности предприятия по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности . Норма водопотребления - это целесообразное количество воды , необходимого для производственного процесса , установленная на основании научно обоснованного расчета или передового опыта . В укрупненную норму водопотребления входят все расходы воды на предприятии . Нормы расхода производственных сточных вод применяют при проектировании вновь строящихся и реконструкции действующих систем водоотведения промышленных предприятий . Укрупненные нормы позволяют дать оценку рациональности использования воды на любом действующем предприятии .

    Степень загрязнённости атмосферных вод (дождевые и талые воды отводятся вместе с водами от полива улиц , фонтанов и дренажей) зависит от многих факторов , в том числе от общей санитарной обстановки населённого пункта . Принятая технология сухой уборки улиц не обеспечивает полного удаления загрязнений . Мусор с проезжей части дорог содержит значительное количество органики , биогенов , нефтепродуктов солей тяжёлых металлов . Загрязнённость дождевого стока зависит от его расхода . При расходе менее 25 л/с га сточные воды практически не смывают загрязнений и поэтому загрязнённость их минимальна . По мере увеличения расхода стока в нём растут концентрации взвешенных веществ , фосфора и азота , достигая максимума непосредственно пред пиком дождя . Основная часть загрязнённых дождевых вод поступает в канализацию в начале дождя . Максимальная величина БПК воды наблюдается в летние месяцы , а осенью они снижаются почти в 2 раза . Для биогенных веществ характерен пик ранней весной и второй пик наблюдается осенью после листопада .

    Некоторые качественные характеристики городского поверхностного стока приведены  в Таблице 2 . Загрязнённость талых  вод в первую очередь зависит от режима таяния снега . В ряде случаев при использовании поваренной соли во время гололёда талые воды содержат значительное количество хлоридов .

    Таблица 2

    Качественная  характеристика городского поверхностного стока 

    Качество  и состав поверхностного стока с  городских территорий зависят от целого ряда трудно учитываемых и  трудно прогнозируемых факторов . Большое разнообразие местных условий делает практически невозможным получение усреднённых показателей качества поверхностного стока в целом . Приведенные в Таблице 3 данные о загрязнённости дождевых вод с территории промышленных предприятий весьма приближённые . Удельный вес отдельных показателей в этом списке определяется прежде всего видом производства .

    Таблица 3

Степень загрязнённости поверхностных  вод с некоторых  характерных территорий  

    В практике используется также понятие  городские сточные воды , которые  представляют собой смесь бытовых  и производственных сточных вод . Бытовые , производственные и атмосферные  сточные воды отводятся как совместно , так и раздельно . Наиболее широкое распространение получили общесплавные и раздельные системы водоотведения . При общесплавной системе все три категории сточных вод отводятся по одной общей сети труб и каналов за пределы городской территории на очистные сооружения . Раздельные системы состоят из нескольких сетей труб и каналов : по одной из них отводятся дождевые и незагрязненные производственные сточные воды , а по другой или по нескольким сетям - бытовые и загрязненные производственные сточные воды.