Что относится к минеральным загрязнениям бытовых сточных вод
Состав хозяйственно-бытовых сточных вод и методы их очистки
По своему составу хоз-бытовые канализационные стоки примерно одинаковы, вне зависимости от региона, климата, времени года, условий проживания, и культурных особенностей жителей.
Таблица основных загрязняющих веществ, которые содержатся в хоз-бытовых стоках
| № п/п | Наименование | Концентрация, мг/л |
| 1 | Взвешенные вещества | 110 |
| 2 | БПК полн. | 180 |
| 3 | ХПК | 250 |
| 4 | Жиры | 40 |
| 5 | Азот аммонийный | 18 |
| 6 | Нефтепродукты | 1,0 |
| 7 | СПАВ (анионные) | 2,5 |
| 8 | Фосфаты | 2,0 |
В водных объектах содержатся органические вещества, которые разрушаются микроорганизмами, подвергаясь биохимическому окислению. Во время процесса окисления потребляется растворенный в воде кислород. Неочищенные канализационные стоки, в которых содержится большое количество органических веществ, попадая в водоем, изменяют его микрофлору, увеличивая содержание ОВ.
Чем больше ОВ в водоеме, тем больше потребляется кислорода для их окисления, иным видам кислорода становится недостаточно. Появляются организмы устойчивые к низкому содержанию растворенного кислорода, постепенно вытесняя кислородолюбивые виды.
Взвешенные вещества
Взвешенные вещества (ВВ) это нерастворенные частицы, содержащиеся в сточных водах, которые задерживаются на бумажном фильтре, они бывают минерального и органического происхождения. В зависимости от размеров частиц и их веса, взвешенные вещества могут осаждаться на дно, всплывать на поверхность воды и находиться во взвешенном состоянии.
Очистка сточных вод от механических ВВ, производится путем отстаивания, они оседают на дно отстойника по прошествии не менее двух часов. Очистка от органических ВВ производится биологическим методом в аэротэнках и биореакторах.
Химическое потребление кислорода (ХПК)
ХПК отличается от БПК тем, что указывает количество содержащихся в воде органических веществ, исходя из объема потраченного химически связанного кислорода на их полное окисление. Этот вид измерения является общим показателем уровня загрязнения сточных вод.
Объем ХПК всегда больше чем БПК, потому-что химическому окислению подвержено больше элементов.
Жиры и нефтепродукты
Жиры и нефтепродукты, засоряют канализационные трубы, а также создают пленку на поверхности воды, которая не пропускает кислород, из-за чего нарушается аэрация водоемов. Содержащиеся в сточных водах жиры, отделяются от общей массы воды в процессе отстаивания и всплывают на поверхность.
Азот аммонийный
Белковые вещества в организме человека, во время обмена веществ вырабатывают мочевину, которая под воздействием гнилостных бактерий содержащихся в сточных водах, подвергается гидролизу, и образует аммонийный азот. В этом виде азот содержится в сточных водах, в процессе разложения может выделять аммиак. Аммиачный газ, в концентрации выше 4 мг/л, смертельно опасен для некоторых видов рыб.
Фосфаты (фосфор)
Биологическая очистка сточных вод от фосфора заключается в помещении фосфоропоглащающих бактерий в анаэробую зону, где они испытывают стресс, после этого, в аэробном реакторе, бактерии начинают с высокой интенсивностью поглощать соединения фосфора содержащиеся в сточных водах.
К сожалению, биологическая очистка не в состоянии удалить фосфор из сточных вод до приемлемых концентраций, поэтом вкупе с биологическим методом, применяются физико-химические и химические методы удаления фосфора
В водоемах ПАВ могут находиться в растворенном и сорбированном состоянии, а также в виде пленки на поверхности воды. СПАВ ухудшают кислородный режим водного объекта, эти вещества очень медленно разлагаются и поэтому сохраняются в воде надолго, постепенно накапливаясь, их концентрация в воде увеличивается. При концентрации от 5 до 15 мг/л, у рыб пропадает слизистый покров, могут кровоточить жабры. Поверхностно-активные вещества негативно сказываются на природной способности водоемов к самоочищению.
Поскольку ПАВ это органические вещества, то они подвержены окислению, под воздействием аэробных микроорганизмов содержащихся в активном иле. Этот процесс происходит в аэротенках. При большой концентрации ПАВ в сточных водах, поступающих на очистные сооружения, свыше 15 мг/л, начинается активное пенообразование, ухудшается качество очистки сточных вод, начинается процесс деградации активного ила. При содержании ПАВ свыше 20 мг/л, активный ил начинает отмирать.
Бактериальное загрязнение сточных вод
Обеззараживание сточных вод от бактерий осуществляется при помощи ультрафиолетового излучения.
Заключение
Неочищенные хозяйственно-бытовые сточные воды представляют большую опасность для водоемов, загрязняющие вещества которые в них содержатся, приводят к недостатку кислорода в воде и цветению водоемов, изменяют состав микрофлоры, что приводит к тому, что водоем теряет способность к самоочищению. Некоторые вещества, при большой концентрации в воде, смертельно опасны для человека, животных, рыб, ракообразных и моллюсков.
Современные методы очистки хоз-бытовых стоков позволяют сократить концентрацию содержащихся в них веществ до состояния, когда они не будут представлять опасность для окружающей среды. На локальных объектах применяются следующие методы очистки сточных вод:
При составлении данного материала использовались следующие источники:
Часы работы: Понедельник-Воскресенье с 09:00 до 20:00
Тел.: +7(861) 238-84-80, +7(918) 400-34-17, +7(928) 283-79-23
8 800 201-81-85 для звонков из других регионов
Бытовые сточные воды: как образуются, состав, очистка
Бытовые сточные воды возникают в городах и населенных пунктах, где обитают люди. Они образуются в результате пользования человеком водными ресурсами для хозяйственных и повседневных нужд.
После употребления вода поступает в канализацию. Она загрязняется бытовым мусором и естественными выделениями человека (фекалиями, мочой).
Состав бытовых сточных вод
Загрязнения в сточных водах представлены в виде растворов взвешенных частиц и клейких некристаллизующихся веществ (коллоидов). В составе содержатся минералы (40%). Это соли (нитриты, сульфиты, хлориды, фосфаты и др.), частицы пыли и грунта.
Органические примеси образуются после животных и людей. В бытовые стоки поступают пищевые остатки. Органические отходы – это жиросодержащие, углеводные, белковые соединения, кислоты, клетчатка и др. Загрязнения органикой характеризуются:
Таблица. Плотность хозяйственно-бытовых сточных вод на 1 жителя в сутки.
Перечень составляющих загрязнителей
Согласно справочнику ФККО бытовые сточные воды относят к 4 классу опасности. Они представляют угрозу для населения и должны обезвреживаться после использования.
На очистку сточных вод влияет температурный режим. В холодное время года взвешенные частицы отстаиваются на 30% дольше, чем в летний период при равных условиях. Снижается эффективность биологической очистки при 9 и ниже градусах по Цельсию. Поэтому воду для очистки нельзя подавать ниже 6 градусов.
В особую группу входят бактериальные загрязнения. В сточных водах живут микроорганизмы, бактерии, патогенные вирусы. Они приспособились к существованию внутри человеческого организма, птицах и животных. Попадая во внешнюю среду, некоторая часть их погибает. Остальные сохраняют свои болезнетворные свойства и продолжают активно развиваться.
Это бактерии туберкулеза, туляремии, бруцеллы, холерные вибрионы и другие патогены. Предельно допустимая концентрация кишечной палочки Escherichia coli выбрана индикатором уровня загрязнения. Ее количественное содержание определяет качество воды и возможность применения ее в бытовых нуждах.
Кроме микроорганизмов в составе бытовых сточных вод имеются яйца паразитных червей: аскариды, власоглава, круглых и др. Общепринятые средства (свободный хлор) на них не действует. Они погибают от высокой температуры и при воздействии солнечных лучей (высыхают). Яйца гельминтов гибнут при 55 градусах по Цельсию за 10 минут, при 60 градусах – за 5 минут, при 70 – за 10 секунд.
СанПиН установил гигиенические требования:
Виды бытовых сточных вод
Бытовые воды содержат коллоиды в растворимом виде и органические элементы, которые не растворяются. Их разделяют на:
Концентрация зависит от присутствия чистой воды из водопроводной сети. Хозяйственно-бытовые воды образуются после использования воды в хозяйственных нуждах: после приготовления пищи, в банях, прачечных, в больницах, общественных и жилых зданиях и т.п.
В воде присутствуют консервированные и неконсервированные вещества. Первые не вступают в реакцию и не могут расщепляться на составляющие элементы при очистке хозяйственно-бытовых сточных вод.
Второй вид загрязнителей устраняют с помощью биологической очистки. Песок, шлак, ил, остатки водорослей являются загрязнителями физического характера. Биологические – микроорганизмы и грибки.
Зачастую сточные воды загрязняются химическими продуктами: пестицидами, тяжелыми металлами, соединениями химических элементов и т.д.
Источники образования
Сточные воды бытового характера в каждом городе и поселке однообразны. Они содержат:
На нужды кухни используется до 20 процентов воды, на водные процедуры – 25, на стирку – 20 процентов, на смыв туалета – 35. Больше всего загрязняют бытовой сток кухонный и туалетный смыв.
В зданиях с центральным водопроводом и теплоснабжением усредненные нормы на одного проживающего в сутки – 250, при ее отсутствии – 100 литров.
Показатели качества сточных вод
Качественные характеристики воды определяют по следующим ключевым параметрам:
Показатель рН характеризует активность водорода. С его помощью определяют кислотность воды. Если жидкость имеет уровень рН больше 7 единиц, жидкость считают щелочной, а если меньше 7, то кислотной.
Общая характеристика хозяйственно-бытовых сточных вод:
Частицы в стоках могут быть:
Опасны сточные воды с биологическими и органическими примесями. В них находятся возбудители инфекционных болезней. Они не должны попадать в реки и почву. Производят вывоз таких стоков на очистные станции, где осуществляют биологическую очистку.
Очистка хозяйственно-бытовых сточных вод
Современные технологии, которые применяются для очищения от загрязнений хозяйственно-бытовых стоков, настолько прогрессивны, что воду без опасений можно использовать вторично. Ее применяют для полива и технических нужд.
Механическая очистка
Механические методы очистки применяют на начальном этапе. С его помощью извлекают крупнодисперсионные остатки в стоках путем отстаивания и фильтрации. Для этих целей используют фильтра грубой очистки в отстойниках. С помощью этого метода извлекают до 70% загрязнителей. Весь процесс делится:
Механические методы применяются в ливневках, чтобы предотвратить попадание мусора в канализационную систему.
Отстойники применяют с тепловой обработкой осадка и без обработки. Обработку высокой температурой применяют для обеззараживания от яиц паразитов и инфекционных бактерий. Осадок подогревают с помощью пара до 115 градусов по Цельсию.
Обработанные осадки, относящиеся к минеральным удобрениям, могут повышать урожайность растений. Внесение их в почву должно гарантировать отсутствие яиц паразитов и патогенных вирусов.
Биологическая очистка
Для переработки бытовых сточных вод используют биологическую очистку. Установки глубокой биологической очистки с помощью простейших организмов перерабатывают органические соединения. Они расщепляют с помощью кислорода загрязнения на газ и воду.
Физико-химическая очистка
Этот способ применяют, используя химические методы очистки: адсорбция, коагуляция и др. Обеззараживание производят за счет внесения химических составляющих.
На специализированных предприятиях вода проходит цикличную обработку. После полноценной очистки она может применяться для полива растений. После глубокой обработки и обезвреживания она используется для подачи в водопроводную сеть.
Методы, правила, оборудование и продукты переработки яиц
Обработка осадков сточных вод: методы очистки и сушки
Сброс сточных вод: залповый, на рельеф, в канализацию
Очистка сточных вод предприятий: методы и оценка эффективности
Производственные сточные воды: ПДК, состав и способы утилизации
Классификация и методы очистки сточных вод
Определение степени загрязнения воды: прямые и косвенные показатели
Как защитить воду и предотвратить ее загрязнение?
Очистные сооружения для очистки сточных вод
Что относится к сооружениям механической и биологической очистки сточных вод?
Основные источники загрязнения воды
4 метода очистки сточных вод от нефтепродуктов
Какими_загрязняющими_веществами_насыщены_сточные_воды
В России более100 тыс. рек, их годовой сток составляет 4700 км3. Анализ водных ресурсов показывает, что в настоящее время возрастает угроза истощения и вода может стать дефицитом. Сегодня недостаток в пресной воде испытывают уже около 60% населения земного шара.
Причиной растущего дефицита пресной воды является рост народонаселения, а также нерегулируемая вырубка лесных массивов и загрязнение водоёмов из-за неразумного отношения к охране водных ресурсов. Подсчитано, что недостаток пресной воды будет испытываться уже в этом столетии. Поэтому очень важно уделять внимание комплексному, экономному использованию водных ресурсов.
Особенно сильное влияние на недостаток пресной воды оказывают стоки промышленных предприятий, сельского хозяйства, коммунальные хозяйства. Небольшой город, потребляя ежесуточно 600 м3 чистой воды, даёт 500 м3 стоков.
Чистая вода без фильтра в наше время почти невозможна
Дефицит пресной воды вызван не её безвозвратным потреблением, а всё более возрастающим загрязнением водоёмов промышленными и бытовыми стоками. Сильно загрязнёнными являются стоки от нефтехимической, металлургической, нефтеперерабатывающей, химической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности. Огромный вред приносит неправильное применение пестицидов и удобрений в сельском хозяйстве.
Сточные воды разнообразны по своему составу, который зависит от вида загрязнений, которые в неё поступают. Очень вредными являются стоки химической промышленности, обогатительных и горнодобывающих предприятий.
Сбрасывание сточных вод с высокой температурой, например, с тепловых электростанций, приводит к накоплению органических веществ и нарушает биоритм водоёма.
Трудно очищаются сточные воды от синтетических поверхностно-активных веществ, которые содержатся в моющих средствах. Иногда они даже присутствуют в питьевой воде. ПАВ в значительно степени ухудшают способность водоёмов к самоочистке. Они поступают в водоёмы в качестве стоков от прачечных, бань, от предприятий-изготовителей моющих средств. ПАВ и CMC применяются также для интенсификации производств на предприятиях лёгкой промышленности, при обогащении руд, при разделении продуктов в химической промышленности.
Огромный вред водоёмам наносят пестициды, поступающие в них вместе с талыми и дождевыми водами при обработке полей, а также вместе с водами хлопковых и рисовых плантаций.
Виды загрязнений сточных вод
В основном все стоки содержат 3 вида загрязнений:
Виды сточных вод
Различают следующие виды сточных вод:
Промышленные стоки
Их можно подразделить на:
Поверхностные и подземные воды
Для них характерны следующие виды загрязнений:
Основным источником загрязнения водоёмов являются плохо очищенные стоки коммунальных и промышленных предприятий. Загрязняющие вещества качественно меняют состав воды. Это проявляется в изменении её физических свойств, появляется неприятный запах, привкус, в ней появляются вредные вещества, которые либо плавают на поверхности водоёмов, либо откладываются на дне.
Пути решения проблемы загрязнения воды
Этапы очистки сточных вод
Основной источник загрязнения вод – деятельность человека. Пути решения проблемы лежат в области очистки стоков, недопущения попадания загрязняющих веществ в водоемы и грунт. Чтобы полностью решить проблему загрязнения водных объектов, нужно применять комплексный подход.
Играет роль и работа над сокращениями вредных выбросов в атмосферу, и личная культура водопользования. Поскольку проблема глобальная, необходимы совместные усилия всех стран.
Очистка промышленных и бытовых сточных вод
Загрязненные стоки промышленных предприятий попадают в реки. В водоемы ведут канализационные коллекторы. Не везде применяют полноценную очистку сточных вод. Органические остатки менее опасны для природы, чем химические вещества. Но биологические сбросы представляют опасность для городов, расположенных ниже по течению реки.
Во избежание загрязнения водоемов стоками разрабатывают и внедряют новые технологии очистки. Очистные сооружения называют «станции аэрации», хотя аэрация на них – далеко не единственный процесс.
Биоочистка сточных вод проводится с добавлением бактерий
Этапы очищения стоков:
Обеззараживание природных вод с помощью химических реактивов
Популярный способ уничтожить нежелательные микроорганизмы – добавление в воду реагентов-окислителей. С этой целью часто применяются хлор, диоксид хлора, озон, гипохлорит натрия. Недостаточное количество реагента не окажет желаемого эффекта, а избыточное навредит здоровью.
Откачка загрязненных вод в специальные резервуары
Для откачки сильнозагрязненной воды применяют поверхностные и глубинные дренажные насосы. Откачивают жидкость в таких случаях:
Опасные жидкости, которые невозможно очистить, хранят в резервуарах. К таким жидкостям относится вода, загрязненная радиоактивными элементами. Железобетонные и металлические резервуары расположены на поверхности, под землей или заглублены. Они имеют сложную систему защиты от протечек и повреждений при землетрясениях.
Химическое загрязнение
Выход поверхностных сточных вод с примесями
Количественный и качественный состав всех загрязнений разнообразен. Но все химические загрязнения можно разделить на две группы:
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.
Сооружения для механической очистки сточных вод
Решетки. Задерживают крупные элементы, содержащиеся в сточной воде. Их устанавливают по направлению тока жидкости. Решетки представляют собой укрепленные на металлической рамке металлические стержни, наклонно или вертикально установленные. В пазухах решетки – подвижные зубцы граблей. Они закреплены на шарнирно-пластинчатой цепи, которая приводится в движение через привод с шестеренчатой передачей.
Грабли снимают с металлической стенки решетки отбросы и поднимают их на подвижную ленту. Далее взвешенные частицы направляются для размельчения в специальную дробилку.
Существуют также решетки-дробилки, задерживающие твердые элементы и одновременно перемалывающие их. Эту установку монтируют в камеру с круговым движением сточных вод. Электродвигатель через коробку передач приводит в движение барабан решетки-дробилки. Он задерживает отходы, содержащиеся в сточной воде, и передает их к режущим гребням. Последние перемалывают твердые элементы, которые после такой обработки вновь поступают в сточную воду.
Песколовки. Задерживают минеральные примеси. Удельный вес частиц больше удельного веса воды. Поэтому по мере движения жидкости в резервуаре минеральные элементы выпадают на дно. Работа песколовок зависит от скорости движения воды. Обычно установки рассчитаны на задержание частиц более 0,25 мм. Оседание более мелких минеральных загрязнений крайне нежелательно. По этой причине важна скорость движения воды.
Оптимальная скорость при горизонтальном токе – от 0,15 до 0,3 м/с. Горизонтальные установки монтируются там, где сточные воды движутся в горизонтальном направлении, прямолинейно или по кругу. Такие песколовки состоят из двух основных элементов:
Способы очищения песколовок:
Песколовки способны задерживать до 75% минеральных примесей, содержащихся в сточной воде.
Отстойники. Используются для выделения механических примесей из сточных вод. Существуют несколько видов отстойников.
По конструктивным особенностям:
Иловые площадки. Используются для сушки влажного осадка, сбрасываемого из отстойников, метантеков и других подобных сооружений (на выходе из них осадок имеет влажность до 97%). Иловая площадка подсушивает до влажности 75% (средняя величина). В результате объем отбросов уменьшается в 3-8 раз.
Иловая площадка представляет собой участок земли, окруженный земляными валками. Осадок наливается слоями. Часть жидкости испаряется, а часть попадает в грунт. Подсушенный осадок погружают на машины и вывозят. Иловую воду перекачивают на очистные сооружения.
Перечислены основные сооружения для механической очистки сточных вод. В зависимости от вида деятельности, количества сточных вод, типа загрязнений предприятие может использовать и другие установки.
Биологическое загрязнение
В мире растёт численность населения, расширяются старые и растут новые города, что ведёт к увеличению стоков во внутренние водоёмы. Бытовые стоки являются источником загрязнения рек и озёр гельминтами и болезнетворными бактериями.
Сточные воды содержат 60% веществ органической природы. К ним относятся и биологические загрязнения в медико-санитарных водах, коммунально-бытовых водах и отходах шерстомойных и кожевенных предприятий.
При очистке стоков наибольшие затруднения вызывают органические примеси. При загнивании они отравляют грунт, воздух и воду. Сточные воды необходимо выводить за пределы городов и минерализовать органические вещества. Суммарный объём микроорганизмов в стоках составляет около 1 м3 на 100 м3 сточных вод. Среди бактерий и различных микроорганизмов есть и патогенные, например, возбудители холеры, брюшного тифа, дизентерии и других заболеваний. Большая часть стоков являются потенциально опасными для человека и животных. Для того чтобы водоёмы не загрязнялись вредными веществами, сточные воды необходимо очищать. Частичное очищение происходит и в самом водоёме. Степень очистки стоков определяется специальным расчётом и согласовывается с органами рыбного и санитарного надзора.
Тепловое загрязнение
Если в водоёмы спускают нагретые воды тепловых электростанций, то это вызывает их тепловое загрязнение. В тёплой воде содержится меньше кислорода, термический режим резко изменяется. Это оказывает отрицательное воздействие на флору и фауну водоёма. В нём начинают развиваться сине-зелёные водоросли, что губительно влияет на численность обитателей водоёмов.
Сегодня особенно остро стоит задача защиты водных ресурсов от загрязнения и истощения и рациональное их использование. Одним из направлений работ по охране водных ресурсов является применение бессточных циклов водоснабжения. В этом случае сточные воды сбрасывать не нужно, они многократно могут использоваться в технологических процессах. Бессточные циклы позволят ликвидировать сбрасывание вод.
Существенно снизить степень загрязнённости сточных вод позволит выделение из них ценных примесей. Если вода используется для охлаждения системы, то следует рассмотреть воздушное охлаждение, что позволит на 80% сократить общий расход воды. В этой связи очень важно разрабатывать новое оборудование, использующее минимум воды для охлаждения.
На повышение водоворота существенное влияние оказывает внедрение методов очистки стоков с высокой эффективностью, например, физико-химических, где применение реагентов является самым эффективным. Активное внедрение физико-химического метода вместе с биохимической очисткой позволяет в значительной степени решить проблемы очистки сточных вод. В ближайшее время планируется проводить очистку сточных вод мембранными методами.
Физические методы очистки сточных вод. Процеживание, отстаивание, фильтрование.
Основаны на фильтрационных методах. Позволяют отделить нерастворимые твердые примеси от жидкой фазы. Данный способ может использоваться отдельно, а так же как первая ступень многоуровневой очистки. Механическая очистка сточных вод очищает бытовые жидкости от взвешенных частиц на 62-67%, от нерастворимых грубодисперсных элементов на 91-96%.
Процеживание. Основные приспособления – различные решетки и сита для задержания крупных элементов и некоторого количества взвешенных частиц.
Отстаивание. Метод выделения из сточных вод взвешенных частиц с большей или меньшей плотностью. Для механической очистки данным способом оборудуют специальные объекты – отстойники. Отстаивание чаще всего используют с целью улучшения воды в замкнутой системе водоснабжения. Поэтому этот способ активно применяется в химической, рудной и металлургической промышленности.
Фильтрование. Активно применяется для очистки воды от мельчайших частиц разной природы. Основное приспособление – фильтры. Сточные воды, проходя через фильтрующий материал, оставляют в нем все ненужные взвеси.
Для различных предприятий необходимы различные виды фильтров. Так, в бумажной промышленности широко используются сетчатые и вакуумные фильтры. Для более активной очистки подходят центрифуги и гидроциклоны. Последние представляют собой конические сосуды из железа, на стенках которых под влиянием центробежной силы скапливаются тяжелые частицы.