Сточные воды и их характеристика

1. Классификация сточных вод

Сточные воды – воды, сбрасываемые от жилых, общественных и производственных зданий и сооружений после использования их в хозяйственной и иной деятельности, а также воды, образующиеся при выпадении атмосферных осадков, таянии снега, поливке и мытье дорожных покрытий (поливомоечные работы) на территории населенных пунктов, объектов промышленности, строительных площадок и других объектов и сбрасываемые в окружающую среду, в том числе через систему канализации.

Сточные воды

В зависимости от происхождения сточные воды подразделяются:

  • на хозяйственно-бытовые – образуются в жилых помещениях, а также в бытовых помещениях объектов промышленности, административных зданий и других объектов в результате удовлетворения личных (бытовых) нужд работников и сбрасываются в окружающую среду, в том числе через систему канализации;
  • производственные – образуются в технологических процессах в результате производственной деятельности и сбрасываются объектами промышленности в окружающую среду, в том числе через систему канализации;
  • поверхностные – образуются при выпадении атмосферных осадков, таянии снега, поливомоечных работах на территории населенных пунктов, объектов промышленности, строительных площадок и других объектов и сбрасываются в окружающую среду, в том числе через систему дождевой канализации.

Хозяйственно-бытовые сточные воды всегда содержат большое количество микроорганизмов, которые являются продуктами жизнедеятельности человека. Особенностью данной категории сточных вод является относительное постоянство их состава.

Качественный состав производственных сточных вод может сильно колебаться во времени и зависит от вида производства, исходного сырья, режима технологических процессов. Неравномерность притока сточных вод и их концентраций во всех случаях ухудшает работу очистных сооружений и усложняет эксплуатацию.

В поверхностных сточных водах наблюдается высокая концентрация песка, глинистых частиц, мусора и нефтепродуктов, смываемых с улиц города. Загрязнение территории промышленных предприятий приводит к появлению в составе поверхностных сточных вод примесей, характерных для данного производства. Отличительной особенностью дождевых сточных вод является эпизодичность и резко выраженная неравномерность по расходу и концентрациям загрязнений.

К сточным водам не относятся:

  • карьерные (шахтные, рудничные) воды;
  • воды от прокачки водозаборных сооружений, предназначенных для добычи подземных вод;
  • дренажные воды;
  • воды, которые образуются при выпадении атмосферных осадков, таянии снега и не сбрасываются в окружающую среду с применением гидротехнических сооружений и устройств;
  • воды, которые образуются в результате растворения или разбавления атмосферными осадками отходов обогащения полезных ископаемых на объектах их хранения;
  • воды, отводимые от дорожной полосы в окружающую среду.

Основными характеристиками сточных вод являются:

  • количество сточных вод, характеризуемое расходом, измеряемым в л/с или м3/с, м3/ч, м3/смену, м3/сут и т. д.;
  • виды загрязнений и содержание их в сточных водах, характеризуемое концентрацией, измеряемой в мг/л или г/м3;
  • режим поступления сточных вод в системы канализации. Обычно он определяется неравномерностью поступления сточных вод по часам суток.

Эти характеристики учитываются при проектировании систем канализации.

2. Обобщенные показатели загрязненности сточных вод

Загрязнения, содержащиеся в сточных водах можно разделить на три основные группы.

Минеральные загрязнения: песок, глинистые частицы, частицы руды, шлака, растворимые неорганические соли, кислоты и щелочи.

Органические загрязнения могут быть разделены на загрязнения растительного происхождения, в которых преобладает химический элемент углерод (остатки овощей, плодов и т. д.), и животного происхождения, в которых преобладает азот (физиологические выделения, остатки живых тканей и т. д.). В хозяйственно-бытовых сточных водах содержится примерно 60 % загрязнений органического происхождения и 40 % минерального. Органические загрязнения являются благоприятной средой для развития микроорганизмов.

Биологические загрязнения: бактерии, дрожжевые и плесневелые грибки, яйца гельминтов и вирусы.

загрязненность сточных вод

По фазово-дисперсному состоянию (степени дисперсности) все загрязнения делятся:

  • на растворенные вещества, размер частиц которых составляет не более 0,01 мкм;
  • коллоидные вещества – частицы размером от 0,01 до 0,1 мкм;
  • нерастворенные примеси, размер частиц которых составляет более 0,1 мкм. Они делятся на всплывающие, оседающие и взвешенные вещества.

Производственные сточные воды делятся:

  • на условно чистые, которые образовались преимущественно при охлаждении оборудования и почти не загрязнены;
  • загрязненные, которые в свою очередь делятся на три группы сточных вод, содержащих:
  1. преимущественно минеральные вещества;
  2. преимущественно органические вещества;
  3. органические и ядовитые вещества.

В зависимости от концентрированности производственные сточные воды могут быть высококонцентрированными и слабоконцентрированными, Для характеристики загрязненности сточных вод используются суммарные, или групповые, показатели, характеризующие определенные свойства воды без идентификации отдельных веществ:

  • взвешенные вещества – количество примесей, которое задерживается на бумажном фильтре при фильтровании пробы;
  • оседающие вещества – часть взвешенных веществ, оседающих на дно отстойного цилиндра за 2 часа отстаивания. В среднем в хозяйственно-бытовые сточные воды поступает 65 г взвешенных и 30–35 г оседающих веществ на человека в сутки;
  • сухой остаток – количество загрязнений, остающееся после выпаривания пробы при 105 оС;
  • биохимическая потребность в кислороде (БПК) – количество кислорода, потребляемое аэробными микроорганизмами в процессе жизнедеятельности для окисления органических веществ, содержащихся в сточной воде. Этот показатель характеризует содержание органических веществ, которые могут быть удалены методом биологической очистки;
  • химическая потребность в кислороде (ХПК) – количество кислорода, необходимое для окисления углерода органических соединений водорода, азота и серы, содержащихся в сточной воде;
  • концентрация ионов водорода – выражается величиной pH (отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации ионов водорода). Среда считается кислой при pH < 7 и щелочной при pH > 7. Городские сточные воды (смесь хозяйственно-бытовых и производственных) обычно имеют слобощелочную реакцию среды (pH = 7,2…7,8).

По значению показателя pH сточные воды делятся на малоагрессивные (в том числе слабокислые и слабощелочные) и высокоагрессивные (сильнокислые и сильнощелочные).

К санитарно-бактериологическим показателям относятся:

  • микробное число – общая обсемененность сточных вод микроорганизмами (106–108);
  • степень загрязненности воды патогенными микроорганизмами, оцениваемая по БГКП (бактерии группы кишечной палочки);
  • содержание яиц гельминтов.