Контроль очистки сточных вод. Определение концентрации загрязнений сточных
При рассмотрении вопроса о составе сточных вод одним из важных понятий является концентрация загрязнений, т.е. количество загрязнений, приходящееся на единицу объема воды и исчисляемое обычно в мг/дм3 или г/м3. Это количество зависит от нормы потребления: чем эта норма больше, тем меньше концентрация загрязнений.
Количество примесей в сточных водах может быть различно и зависит от характера их образования. Для бытовых сточных вод количество загрязнений, исчисленное на одного человека в сутки, остается более или менее постоянным. Концентрация загрязнений определяют химическими анализами (взвешенные вещества, сухой остаток, азот аммонийный, азот нитритный, азот нитратный, рН, нефтепродукты и др.)
Однако бытовые сточные воды городских канализаций в большинстве случаев имеют ту или иную примесь производственных вод, которые оказывают влияние на качественный состав сточных вод. Для этих вод производят дополнительные химические анализы (определение цинка, хрома, меди, алюминия, фенолов и др.)
Контроль очистки сточных вод. Активная реакция сточных вод
Очень большое значение имеет активная реакция сточных вод (рН). Кислые воды действуют разрушающе на материал коллектора. Еще большее значение имеет активная реакция сточных вод в процессах их очистки. Оптимальной средой для биохимических процессов очистки являются сточные воды, имеющие рН = 7 — 8, однако нитритные бактерии жизнеспособны при рН = 4,8 — 8,8, нитратные – при рН = 6,5 — 9,3.
Бытовые сточные воды имеют слабощелочную реакцию, обычно рН = 7,2-7,6, производственные сточные воды в зависимости от рода производства и характера технологического процесса отдельных цехов могут иметь различную реакцию – от сильнокислой до сильнощелочной.
При сильно выраженной кислой или щелочной реакции сточных вод приходится предварительно производить их нейтрализацию, после чего они могут быть направлены на очистные сооружения или спущены в водоем, если по всем другим показателям они удовлетворяют правилам выпуска сточных вод в водоемы.
Контроль очистки сточных вод. Относительная стабильность сточных вод
Отношение количества биохимически используемого кислорода, находящегося в жидкости в форме как растворенного кислорода, так и связанного кислорода нитритов и нитратов, к количеству его, необходимому для окисления находящихся в этой жидкости органических веществ L, выраженное в процентах, называется относительной стойкостью, или стабильностью воды S.
Стойкость связана со сроком t (в сутки) загнивания жидкости, наступающего по исчерпании всего запаса кислорода.
Так, при стойкости 50 % и температуре 20 °С загнивание начнется на третий день, при стойкости 80 %– на седьмой день, при стойкости 99 % – на двадцатый день, при стойкости 100 % загнивания не будет совсем. При температуре менее 20°С стойкость увеличивается.
Чем больше стойкость сточной воды, тем меньше опасность ее загнивания и вред, который она может причинить водоему (если вода держит токсические вещества).
Контроль очистки сточных вод. Условия спуска сточных вод
Сточные воды, спускаемые в водоем, должны быть очищены до такой степени, чтобы они не оказывали на него вредного влияния. Для того чтобы правильно определить необходимую степень очистки сточных вод, в каждом случае нужно иметь подробные данные об их количестве и составе, а также данные детальных обследований водоема, позволяющие характеризовать гидрологические и санитарные условия.
Необходимая степень очистки сточных вод определяется применительно к общесанитарным и органолептическим показателям вредности.
Расчеты по определению необходимой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоем, производят по количеству взвешенных веществ, потреблению сточными водами растворенного кислорода, допустимой величине БПК в смеси речной воды и сточных вод, изменению величины активной реакции воды водоема, окраске, запаху, солевому составу и температуре воды, а также по предельно допустимым концентрациям токсических примесей и других вредных веществ.
Связь между санитарными требованиями к условиям спуска сточных вод в водоемы и необходимой степенью очистки сточных вод перед спуском их в водоем и общем виде выражается формулой:
CCTq + CpaQ ≤ (aQ+q)Cпр.д
где Сст – концентрация загрязнения (вредного вещества) сточных вод, при которой не будут превышены допустимые пределы (расчетный показатель состава и свойства воды в соответствии с санитарными требованиями); Ср – концентрация этого же вида загрязнения (вредного вещества) в воде водоема выше места выпуска рассматриваемого стока; Q – расход воды в водоеме и расход сточных вод, поступающих в водоем (в одинаковом измерении); а – коэффициент обеспеченности смешения, определяющий долю расчетного расхода водоема Q, который реально может участвовать в разбавлении сточных вод; Спр.д. – нормативный показатель или предельно допустимое содержание (вредного вещества) в воде водоема.
Створы ближайших (от места выпуска сточных вод) пунктов водопользования в каждом конкретном случае устанавливаются органами Государственного санитарного надзора с обязательным учетом данных о перспективах использования водоема для питьевого водопользования и культурно-бытовых нужд населения.
Величина расчетного показателя загрязнения сточных вод Сст, определяемая расчетом для нового или существующего объекта и положенная в основу проектирования очистных сооружений, приобретает значение контрольной величины на период эксплуатации этих сооружений.
Контроль очистки сточных вод. Определение необходимой степени очистки
Условия спуска сточных вод в водоемы регламентированы «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» Министерства здравоохранения Украины; они имеют целью предупреждение и устранение существующего загрязнения сточными водами водоемов: рек, озер, искусственных каналов, водохранилищ и др.
Указанными правилами установлены два вида нормативов качества воды в водоемах в зависимости от характера их использования: для водоемов питьевого и культурно-бытового водопользования; для водоемов, используемых в рыбохозяйственных целях.
Основными мерами охраны вод от загрязнения считаются такие, которые полностью или частично устраняют образование сточных вод и исключают необходимость сброса их в реки и другие водоемы. В соответствии с правилами запрещается спуск в водоемы тех сточных вод, которые могут быть устранены иными путями: применением рациональной технологии производства, повторным использованием отработавшей воды в системах оборотного водоснабжения и использованием сточных вод в целях сельскохозяйственного орошения. Указанные мероприятия позволяют резко уменьшить количество сточных вод, подлежащих спуску в водоемы.
Автор статьи: ст. каф. Биотехнология и БЖД, УГХТУ, Денисенко Т.