чем опасны сточные воды

Содержание статьи

Существует несколько определений сточных вод — согласно Водному кодексу, ФЗ №416, ГОСТ 17.1.1.01-77, различным международным документам. Они не тождественны друг другу, и из-за этого порой случаются различные юридические казусы, которые, впрочем, имеют малое отношение к технологиям очистки стоков. Если вывести усреднённую позицию, то без особой погрешности можно дать следующее определение.

Сточные воды – воды, которые образуются в результате бытовой и производственной деятельности человека, а также собираются на водосборной антропогенной (то есть созданной с участием человека) площади и в дальнейшем отводятся в места их утилизации. Важно подчеркнуть, что, например, атмосферные осадки, выпадающие над нетронутыми лесными массивами и стекающие в реки, к сточным водам не относятся, а над скверами, парками, карьерами — относятся.

Типы сточных вод и основные загрязнители

Ключевым моментом в образовании сточных вод является жизнедеятельность человека. Основная идея юридических определений состоит в том, что человечество ответственно за изменение состава той части естественного круговорота воды, которая задействуется в его деятельности, и должно, по меньшей мере, не ухудшать (а в идеале и улучшать) воду, возвращаемую в природу.

Как образуются сточные воды?

Сточные воды можно разделить на 3 глобальных класса по их происхождению.

1) Поверхностные. Образуются в процессе выпадения атмосферных осадков, таяния снегов, в дальнейшем собираются на различных объектах, созданных человеком. При этом обычно собирают пыль различного состава (резиновая крошка, стройматериалы и грунты, копоть и так далее), различные нефтепродукты (капли масел, мазута, топлива, проливы технологических жидкостей), различные соли и окислы металлов, в том числе цветных и тяжёлых (из выхлопных газов, выбросов ТЭЦ).

2) Хозяйственно-бытовые. Основной источник — жизнедеятельность человечества именно как сообщества биологических организмов. Основные загрязнения — биогенного состава (экскременты, отмершие покровы, пищевые остатки) и попутные для бытовой деятельности (например, ПАВ). Совокупность биогенных загрязнителей, по сути, представляет собой набор белков, жиров, углеводов, макро- и микроэлементов и продуктов их распада, хотя с обывательской точки зрения это может показаться парадоксальным. В дальнейшем это обстоятельство необходимо иметь в виду при рассмотрении методов очистки.

3) Промышленные. Самый разнообразный по содержанию класс, поскольку количество и состав загрязнителей и их сочетание могут быть самыми разными и неожиданными. Стоит отметить, что потенциально именно промышленные сточные воды могут являть собой наибольшую опасность для окружающей среды. Это связано с тем, что именно в них могут содержаться сильнодействующие ядовитые вещества (например, цианиды, ртуть, фосфорорганические и полихлорированные ксенобиотики, радиоактивные отходы), способные в минимальных количествах полностью уничтожить любые жизненные формы на обширных территориях на длительный период.

Что содержат сточные воды?

Разберёмся подробнее, какие загрязнители могут содержаться в сточных водах.

Нормативная документация в России отталкивается от противного, вводя ограничения на содержание в стоках определённого перечня веществ. Это регламентировано Приказом №552 от 13 декабря 2016 года Министерства сельского хозяйства РФ. Основная доля указанных там загрязнителей больше относится к промышленным стокам. В хозяйственно-бытовых сточных водах выделяется 13-16 основных показателей, которые можно разделить на несколько классов.

1) Органические вещества биологического происхождения и продукты их распада. Описываются показателями БПК, ХПК, азота аммонийного, нитритов, нитратов, фосфатов. Это так называемые органические сточные воды

2) Мутность воды, описываемая содержанием взвешенных веществ

3) Попутные бытовой жизнедеятельности человека ПАВ (поверхностно-активные вещества или детергенты, в просторечии – моющие средства) и общие нефтепродукты (преимущественно горюче-смазочные материалы).

4) Транзитные минеральные вещества и свойства воды, которые мало меняются при прохождении воды через человечество и свойственны ей по самой природе. Это сульфаты, хлориды, частично железо, жёсткость, рН-фактор.

Поверхностные сточные воды, как правило, проходят мониторинг по взвешенным веществам и нефтепродуктам как наиболее типичным антропогенным загрязнениям.

Стоит отметить, что в случае сброса стоков в централизованную канализацию более высокого уровня (районную, городскую), её операторы вправе устанавливать свои нормативы, отличающиеся от требований к сбросам в водные объекты. Это связано с тем, каким набором оборудования располагает тот или иной эксплуатант централизованных очистных сооружений и насколько он может убрать то или иное загрязнение. К сожалению, в нашей стране реалии таковы, что иногда этим правом, а также монопольным положением злоупотребляют, выставляя трудновыполнимые требования и выводя тем самым абонентов на дополнительные финансовые затраты.

Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП

Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП на очистные сооружения и гарантированную скидку

Чем вредны сточные воды?

Поступление неочищенных сточных вод в природу может привести к катастрофических последствиям. Можно выделить следующие примеры негативного воздействия.

1) Снижение продуктивности водоёмов. Массовое падение популяции рыб, особенно ценных пород (как наиболее чувствительных к загрязнениям), появление мутаций, накопление токсинов в пищевых видах.

3) Тотальное уничтожение жизни или появление долговременных тяжёлых последствий для биосообщества, в том числе и человека. Из наиболее ярких примеров стоит указать синдром Минамата, вызванный сбросом неочищенных ртутьсодержащих стоков в Японии; загрязнение реки Теча радиоактивными отходами ПО «Маяк»; до сих пор выявляющиеся массовые мутации вследствие попадания американского боевого дефолианта «Агент Оранж» в водоёмы Вьетнама с поверхностными стоками.

Как очищать сточные воды?

Разобравшись с появлением, классификацией сточных вод и их делением по загрязнителям, посмотрим, как происходит их очистка.

Все методы очистки можно поделить на несколько основных групп. Сразу стоит отметить, что деление укрупнённое, и существуют методы, находящиеся на стыке.

1) Механическая очистка. Это любые методы, при котором происходит выделение включений различной степени крупности и фазы, при этом химический состав стока не меняется или меняется незначительно (как правило, при различных дозациях реагентов), а также не меняются фазовые состояния воды. Это различные решётки, сетчатые фильтры, жироловки, песколовки, сепараторы, волоконные и плёночные фильтры. Частично сюда относится и флотация.

2) Физическая очистка. Сюда можно отнести технологии, при которой сточной воде придаётся некоторая дополнительная энергия. За счёт этого происходит выделение загрязнений и меняется химический состав воды. Дистилляция, электрокоагуляция, центрифугирование, электродеионизация – примеры таких методов. Из стыковых способов можно отметить ионообменные технологии.

Таким образом, мы видим, что для очистки от практически любого загрязнения можно подобрать ту или иную технологию. К сожалению, не все методы являются дешёвыми и эффективными, но, как правило, дорогостоящие или низкоэффективные (в силу своей природы) методы применяются для очистки от специфичных промышленных загрязнителей. Поэтому очень важно минимизировать попадание таких веществ в стоки. Также следует иметь в виду, что смеси некоторых веществ например, гликоли) могут вести себя непредсказуемо и требовать принципиально разных методов очистки в зависимости от соотношений в смеси и внешних факторов (например, температуры стока). Это делает очистку таких стоков затратным мероприятием, а к тому же повышает риски неполной обработки. Поэтому сейчас пристальное внимание обращают на разведение стоков различной природы в разные системы очистки, поскольку переработка их в общей массе может быть существенно дороже и неудобнее, чем по отдельности.

Перекачка сточных вод

Разобравшись с появлением, классификацией сточных вод и их делением по загрязнителям, посмотрим, как происходит их перекачка и очистка.

Перед очисткой стоки необходимо собрать и доставить до комплекса очистных сооружений. Осуществляется это с помощью канализационных насосных станций (КНС). Среди них можно выделить несколько групп.

1) Локальные КНС. Собирают стоки непосредственно от потребителей, как правило, наименьшие по размеру, обычно из металла или стеклопластика. Обычно не несут основной усредняющей функции.

2) Магистральные КНС. В них собирается сток с крупных водопотребителей и локальных КНС. Уже могут работать как промежуточные усреднители. Обычно выполняются из железобетона, при этом часто разделены на 2 зоны – сухую, где располагаются насосы и электрооборудование, и собственно резервуар-накопитель.

3) Усреднители. В принципе, функция усреднения осуществляется всеми КНС, но именно для усреднителей она является основной. Если главный функционал КНС – передать под напором стоки далее, то задача усреднителя – сделать его равномерным по времени. Поэтому усреднители обычно ставятся перед очистными сооружениями. У них огромные по сравнению с другими КНС размеры резервуара, позволяющие аккумулировать до суточного объёма стока. Также управление усреднителем более интеллектуально и завязано с управлением очистными сооружениями, ведь необходимо не только обеспечивать стабильный напор и производительность насосов, но и прогнозировать будущие поступления стоков. Это связано с тем, что, с одной стороны – нельзя допустить переполнения усреднителя, с другой – нельзя осушить его и оставить очистные сооружения без оперативного запаса стоков.

Итак, пройдя путь через канализационные коллекторы, КНС и усреднители, стоки готовы к поступлению на очистку.

Источник

Основные виды загрязнителей сточных вод

Согласно определению, данному ГОСТом, сточные воды – жидкости, которые содержат загрязняющие вещества в виде хозбытовых и индустриальных отходов. Чтобы их очистить и удалить с городских, поселковых территорий и площадей предприятий, оборудуют системы канализации и очистные сооружения.

Классификация и состав сточных вод

Стоки разделяются на три вида по составу, происхождению и качественным характеристикам:

Последняя категория распределяется на два типа: загрязненные стоки, для которых перед вторичным использованием либо отпуском в водоемы требуется очищение, и сравнительно чистые, не нуждающиеся в предварительной обработке. Опасные вещества в составе различаются и целиком зависят от отрасли промышленности и технологических особенностей производства.

Другая классификация сточных вод основывается на концентрации вредных примесей, агрессивности и токсичности. Согласно ей канализационные стоки делятся на четыре вида:

Основным оценочным критерием служит показатель pH. К слабоагрессивным жидкостям относят слабокислые с рН=6–6,5 и слабощелочные составы с рН=8–9. Сильную агрессивность имеют жидкие среды с сильнокислым (рН 9) составом.

Также разделяют загрязненные воды по фазово-дисперсному составу на взвеси, коллоидные, молекулярные и ионные растворы.

Классификации регулируются нормами СанПиНов и федеральными законами, в частности Водным кодексом.

Оценка степени загрязнения

Расчет степени загрязненности канализационных стоков происходит в зависимости от обилия содержащихся в них примесей и отражается в массе на единицу объема (г/м3 или мг/л). Принимается во внимание и плотность воды, исходя из критерия чистой жидкости – 999 кг/м3 при температуре 15 градусов.

Поскольку индустриальные и хозфекальные стоки обладают сложным составом, быстро выявить и оценить концентрацию каждого из загрязняющих веществ чрезвычайно сложно.

В связи с этим при ведении срочных анализов избирают те критерии, что способны охарактеризовать суммарные свойства воды без распознавания примесей по отдельности. Например, при оценке органолептических данных не выполняется выделение каждой из примесей, окрашивающей либо придающей запах. Чтобы определить состав, применяют суммарное санитарно-химическое исследование сточных вод канализации. Оно включает в себя химические, физико-химические и микробиологические тесты.

При выполнении полного санитарно-химического анализа осуществляется оценка по таким показателям:

Также применяется методика измерений массовых концентраций этиленгликоля и диэтиленгликоля в пробах природных и канализационных жидкостей путем газовой хроматографии.

Исследования позволяют оценить стоки по предельно допустимым показателям. Их значения следующие:

Кроме стандартных исследований на общегородских очистительных сооружениях могут проводиться дополнительные тесты. Они позволяют определить состав и степень загрязненности промышленных сточных вод, которые отводятся от местных производственных комплексов.

Основные виды загрязнителей

Состав сточных жидкостей определяется наличием в них загрязнителей:

К первым причисляют микробы (вирусы и бактерии), дрожжевые и водорослевые культуры, грибки и растительность. Загрязняющими химическими примесями становятся продукты нефтепереработки, ПАВ, пестициды, тяжелые металлы, диоксины, фенолы, азотные соединения. Земля, шлак, песок, ил – примеси минеральной природы.

В составе жидкостей также выделяют консервативные и неконсервативные загрязняющие примеси. Первые не вступают в химические реакции, не разлагаются при проведении биоочистки. Неконсервативные примеси удаляются из стоков посредством самоочистных биопроцессов.

Опасность неочищенных сточных вод

На нынешний день сбрасывание канализационных стоков – одна из наиболее важных проблем водных ресурсов. Загрязнение морей, рек и озер, происходит в результате отсутствия очистки сточных жидкостей, которые содержат значительное количество вредных микроорганизмов, агрессивной химии и токсических веществ. В момент их попадания в водоем происходит нарушение естественного режима, что выражается в негативном и даже губительном влиянии на водные ресурсы. Загрязнения вызывают:

Все виды канализационных жидкостей уменьшают функциональные возможности природных и рукотворных источников. По этой причине в большей части из них нельзя купаться, они не пригодны для отдыха либо пользования водой. Для предотвращения проблем важно производить очищение сточных вод от загрязнений.

Промышленные стоки способны нести не только химическую, но и бактериологическую опасность. Это возможно, если сброс идет с предприятий по обработке кож, скотобоен, медицинских производств. В воду могут попасть даже бактерии сибирской язвы, возбудители сапа. Также без очистки производственные сливы являются источником агрессивной химии.

Среди бытовых канализационных жидкостей наиболее опасными считаются черные сточные воды. На их долю приходится примерно 25 процентов от общего объема хозбытовых канализационных стоков, они включают в себя много органики, биозагрязнителей. Эти канализационные жидкости содержат больше половины от общего количества фосфора, около 80 процентов азотистых соединений (в том числе и мочевины) и почти все фекальные бактерии. Именно эти составляющие сливов, помимо агрессивной химии, являются главной угрозой водных ресурсов.

Вещества биологического и химического характера не должны попадать в грунт либо водоем. Если ваш трубопровод подсоединен к общегородской канализации, очищение бытовых стоков – проблема коммунальных служб. Если подключение не сделано, ответственность за безопасность фекальных сливов или вывоз жидких отходов на городские очистительные сооружения, несете вы. Именно для этих целей и обустраиваются септики и станции биоочищения.

Септические устройства не всегда способны полностью обеззаразить хозфекальные стоки. Для антибактериального воздействия на жидкости применяют облучение ультрафиолетовыми лучами либо озонирование. Проведение такой дезинфекции требуется, если воду предполагается применять повторно для технужд. Для индустриальных стоков может потребоваться применение физико-химических и химических способов обработки.

Источник

Что такое сточные воды, и какую опасность они в себе несут?

Сточные воды — это источник загрязнения природных водоёмов. Все они подлежат обязательной очистке, поскольку в них есть вещества неполезные, а часто и вредные, поэтому нарушают экологию почв и воды. Обеззараживание и очистка стоков — обязательные меры защиты природы. В городах и населённых пунктах имеются центральные канализации, там собираются стоки, и происходит очистка.

А также сточными называют воды, образованные в результате попадания природных осадков, в водоёмы через канализацию. Химический состав природных стоков заметно ухудшился в связи с деятельностью людей.

Классификация

Загрязнения в сточных водах бывают различного характера, в зависимости от их происхождения и состава, значит, и очищать их нужно соответственно по-разному.

Стоки подразделяются на такие основные категории:

Состав

В бытовых сточных водах загрязнители постоянно одни и те же. Состав таких вод приблизительно одинаковый, но всё-таки концентрация отдельных веществ может колебаться, отображая бытовой режим пользующихся системой канализации. И только длительный и регулярный отбор этих стоков на анализы, может дать те средние показатели состава, которые будут считаться действительными.

Уровень загрязнения стоков можно высчитать, если концентрацию осадков и примесей (исчисляются в массе) поделить на единицу объёма — г/м3.

Со сточными водами в канализацию поступают неорганические и органические компоненты, имеющие взвешенные частицы, коллоиды, растворы. А также есть патогенные бактерии, яйца гельминтов, цисты простейших, грибки. Даже в период, когда эпидемий нет, сточные воды бытовой категории могут содержать в составе кишечную палочку, дизентерию и другие, а также вирусы. Несмотря на то что стоки загрязнены преимущественно органическими веществами, следует правильно их утилизировать. Это снизит санитарную опасность при попадании их в водоёмы.

Этот характер загрязнений иногда могут иметь и производственные стоки, когда это отходы скотобоен и мясокомбинатов.

Согласно действующим нормативам, норма стоков на каждого человека — 275-305 литров в сутки, если жилье снабжено водопроводом, горячим водоснабжением и системой канализации.

Промышленные стоки не могут иметь даже приблизительного состава, поскольку производство на заводах кардинально отличается между собой, и всё зависит от технологии изготовления изделий. Атмосферные сточные воды зависят от климата определённой местности, рельефа, а также архитектуры и материала строительства дорог.

Оценка степени загрязнения

Узнать точно составляющие сточных вод, очень непросто, поскольку у них сложный состав. Из-за этого анализируют показатели воды, характеризующие суммарные свойства в целом без распознания отдельных компонентов.

Самый первый вариант определить уровень загрязнения стоков, оценить их состояние органолептическим методом в целом, не разделяя на отдельные загрязняющие вещества. Определяют концентрацию загрязнения по цвету и запаху. Далее делается суммарное санитарно-химическое исследование. Для этого тестируют воду на санитарно-биологические, химические и физико-химические показатели.

Полный анализ в себя включает:

Если стоки промышленные, то периодически берутся заборы воды на анализ, нет ли в них предполагаемых вредных компонентов.

Расчёт объёма

Учёт количества стоков, которые промышленные предприятия сбрасывают в системы канализации, необходим для расчёта платежа за водоотведение.

Существуют примеры, когда показания расходомеров для стоков, побудили предприятия сократить количество сбросов сточных вод, тогда были проведены энергосберегающие мероприятия. Даже приняв во внимание, что организовать коммерческий учёт задача непростая, промышленные предприятия соглашаются на такой шаг. В итоге они получают экономию воды, и соответственно денежных средств.

Виды приборов учёта (расходомеров):

Все эти расходомеры отличаются между собой принципом работы и характеристиками. Когда заводы определяются с выбором, то учитывают область применения.

Ультразвуковой прибор учёта. Применяется в коммерческом учёте, контролирует промышленные сбросы, наблюдения за наполняемостью системы канализации, анализ приточных стоков. Метод его работы: в одно и то же время измеряет уровень и скорость потока (площадь-скорость).

Рычажно-маятниковый расходомер. Используют в канализационных стоках. Принцип работы такой-же как и в предыдущем варианте — площадь-скорость. Даёт возможность измерять очень загрязнённые воды.

Электромагнитный прибор учёта. Имеет минимальную электропроводность и делает замеры объёма сточных вод и воды питьевой. Принцип работы: использует закон магнитной индукции.

Способы очищения стоков

Для очистки существуют специальные очистные сооружения, куда приходят сточные воды. Далее, происходит утилизация, когда они очищаются от взвешенных, коллоидных и растворённых вредных компонентов, а также от осевшего осадка, избытка активного ила, который появился после биологической очистки. Чтобы её сделать, применяют микроорганизмы, способные поглощать вещества, загрязняющие сточные воды. Очистители снабжают биофильтрами с бактериальной плёнкой.

Ещё стоки обеззараживают, а это уже химический метод очистки от опасных веществ. Добавляемые средства работают, и может накапливаться много осадков.

Для промышленных — повторное использование после очистки, считается нормальным. Поэтому при возникновении необходимости, предприятия оснащаются системами оборотного водоснабжения. Большое значение имеют технологии, в которых задействована безотходная переработка сырья. Это относится к заводам целлюлозно-бумажной, горной и химической промышленностей (те, что способны загрязнять воды ядовитыми отходами).

Виды физико-химической очистки — это фильтрация, отстаивание, коагуляция. Они способны эффективно очищать, и применяются в отдельности или вместе с биологической очисткой и методами дополнительной обработки.

Все вышеперечисленные методы работают, и способны сделать эффективное очищение воды. Уже после этого можно спускать данные воды в водоёмы, а также применить в системе оборотного водоснабжения заводов.

Защита водоёмов

Сточные воды как бытовые, так и промышленные отрицательно сказываются на водоёмах, которые находятся поблизости.

Некачественно очищенные стоки с компонентами органической природы и заражённые микроорганизмами при сбрасывании в водоёмы, нарушают природный режим рек, озёр, ставов.

Процессы, происходящие вследствие этого:

Загрязнение водоёмов отрицательно влияет на их внешний вид. А если к этому добавить санитарную опасность, то наносится ущерб туризму, купанию, занятию водными видами спорта.

Поэтому в обязательном порядке применяется биоочистка. О степени очистки и выпуске сточных вод рассказано в специальной инструкции «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами». Там установлены нормы, определяющие степень качества воды в водоёмах, и максимально допустимые концентрации.

Эти Правила есть обязательными к исполнению. Законодательством также доводится до граждан запрет на сброс в водоёмы сточных вод, и регламентируется наблюдение за их качеством.Чтобы будущие поколения жили в благоприятной экологической обстановке, мы уже сегодня должны заботиться об эффективности очистки сточных вод. Так как попадая в водоёмы, они влияют на качество воды для питья и хозяйственных нужд.

Источник