Сточные воды — любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека.

Классификация сточных вод

Сточные воды могут  быть классифицированы по следующим  признакам:

• по источнику происхождения:
• производственные (промышленные) сточные воды (образующиеся в технологических процессах при производстве или добыче полезных ископаемых), отводятся через систему промышленной или общесплавной канализации
• бытовые (хозяйственно-фекальные) сточные воды (образующиеся в жилых помещениях, а также в бытовых помещениях на производстве, например, душевые кабины, туалеты), отводятся через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации
• поверхностные сточные воды (делятся на дождевые и талые, то есть образующиеся при таянии снега, льда, града), отводятся как правило через систему ливневой канализации. Так же могут называться «ливневые стоки»^[1]

Производственные  сточные воды, в отличие от атмосферных  и бытовых, не имеют постоянного  состава и могут быть разделены:

• по составу загрязнителей на:
• загрязнённые по преимуществу минеральными примесями
• загрязнённые по преимуществу органическими примесями
• загрязнённые как минеральными, так и органическими примесями
• по концентрации загрязняющих веществ:
• с содержанием примесей 1—500 мг/л
• с содержанием примесей 500—5000 мг/л
• с содержанием примесей 5000—30000 мг/л
• с содержанием примесей более 30000 мг/л
• по свойствам загрязнителей
• по кислотности:
• неагрессивные (pH 6,5—8)
• слабоагрессивные (слабощелочные — pH 8—9 и слабокислые — pH 6—6,5)
• сильноагрессивные (сильнощелочные — pH>9 и сильнокислые — pH<6)
• по токсическому действию и действию загрязнителей на водные объекты:
• содержащие вещества, влияющие на общесанитарное состояние водоёма (напр., на скорость процессов самоочищения)
• содержащие вещества, изменяющие органолептические свойства (вкус, запах и др.)
• содержащие вещества, токсичные для человека и обитающих в водоёмах животных и растений

[править]Состав сточных вод

В составе сточных  вод выделяют две основных группы загрязнителей — консервативные, т.е. такие, которые с трудом вступают в химические реакции и практически не поддаются биологическому разложению (примеры таких загрязнителей соли тяжёлых металлов, фенолы, пестициды) и неконсервативные, т.е. такие, которые могут в т.ч. подвергаться процессам самоочищения водоёмов.

В состав сточных вод  входят как неорганические (частицы  грунта, руды и пустой породы, шлака, неорганические соли, кислоты, щёлочи); так и органические (нефтепродукты, органические кислоты), в т.ч. биологические объекты (грибки, бактерии, дрожжи, в т.ч. болезнетворные).

[править]Очистка сточных вод

Основная  статья: Очистка сточных вод

Очистка сточных  вод — это разрушение или удаление из них загрязняющих веществ, обеззараживание  и удаление патогенных организмов.

Существует большое  многообразие методов очистки, которые  можно разделить на следующие  основные группы по основным используемым принципам:

• механические. Они основаны на процедурах процеживания, фильтрования, отстаивания, инерционного разделения. Позволяют отделить нерастворимые примеси. По стоимости механические методы очистки относятся к одним из самых дешёвых методов.
• химические. Применяются для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация, обесцвечивание и обеззараживание. В процессе химической очистки может накапливаться достаточно большое количество осадка.
• физико-химические. При этом используются процессы коагуляции, окисления, сорбции, экстракции, электролиза, ультрафильтрации, ионообменной очистки, обратного осмоса. Это высокопроизводительный способ очистки, отличающийся высокой стоимостью. Позволяет очистить сточные воды от мелко- и грубодисперсных частиц, а также растворённых соединений (за исключением истинно-растворенных соединений - например, солей).
• биологические. В основе этих методов лежит использование микроорганизмов, поглощающих загрязнителей сточных вод. Применяются биофильтры с тонкой бактериальной плёнкой, биологические пруды с населяющими их микроорганизмами, аэротенки с активным илом из бактерий и микроорганизмов.

Часто применяются  комбинированные методы, использующие на нескольких этапах различные методы очистки. Применение того или иного метода зависит от концентрации и вредности примесей.

В зависимости от того, извлекаются ли компоненты загрязняющих веществ из сточных вод, все методы очистки можно разделить на регенеративные и деструктивные.

[править]Использование сточных вод

Производственные  сточные воды после соответствующей  очистки могут быть повторно использованы в технологическом процессе, для  чего на многих промышленных предприятиях создаются системы оборотного водоснабжения  либо замкнутые (бессточные) системы водоснабжения и канализации, при которых исключается сброс каких-либо вод в водоёмы. Большое народно-хозяйственное значение имеет внедрение технологии комплексной безотходной переработки сырья (особенно на предприятиях химической, целлюлозно-бумажной и горно-обогатительной промышленности). Перспективны методы физико-химической очистки (коагулирование, отстаивание, фильтрация) в качестве самостоятельных способов очистки или в сочетании с биологической очисткой, а также методы т. н. дополнительной обработки (сорбция, ионообмен, гиперфильтрация, удаление азотистых веществ и фосфатов и др.), обеспечивающей весьма высокую степень очистки сточных вод перед спуском их в водоёмы или при использовании сточных вод в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Эффективны методы термического обезвреживания и переработки высоко концентрированных стоков во вторичное сырьё, а также способ закачки стоков в глубокие, надёжно изолированные подземные горизонты.

Имеющиеся в сточных  водах (преимущественно бытовых) в  значительном количестве вещества, содержащие азот, калий, фосфор, кальций и др. элементы, являются ценными удобрениями для сельскохозяйственных культур, в связи с чем сточные воды используются для орошения сельскохозяйственных земель. Целесообразно обезвреживание сточных вод на станциях биологической очистки производить с подачей очищенных сточных вод на поля. Осадки сточных вод после соответствующей обработки (сбраживание, сушка) обычно используют в качестве удобрений. 

Характеристики  сточных вод

Вода, использованная на производственные или бытовые  нужды и получившая загрязнения, которые изменили ее свойства, и  подлежащая очистке или удалению с данного объекта или населенного пункта, называется сточной. Состав сточных вод отличается исключительным разнообразием и зависит типа производства. В сточных водах могут содержатся токсичные вещества: цианиды, соединения мышьяка, селена, ртути, свинца, кадмия. Наибольшее количество примесей имеют воды химической, горно-металлургической, целлюлозно-бумажной, нефте- и углеперерабатывающей отраслей промышленности. Эти воды cодержат кислоты или щелочи, соли, соответственно нефтепродукты и переработки углей и т.п. На производство 1 кВтч электроэнергии требуется 200—400 л воды. Для работы ТЭЦ мощностью 1000 МВт необходимо 1,2—1.6 км3 воды в год, а АЭС такой же мощности 3 км3 в год. На станциях большой мощности в сутки сбрасывается 1000 т и более воды, загрязненной примесями.

В зависимости от назначения исходной воды сточные воды можно разделить на следующие виды:

1. реакционные воды, в которых вода является продуктом реакции;
2. исходные воды, содержащиеся в сырье или реагентах, например воды углей;
3. маточные водные растворы, образующиеся в результате протекания реакций в водных средах;
4. промывные воды, образующиеся после промывки сырья, продуктов реакции и оборудования;
5. охлаждающие воды, используемые для охлаждения аппаратов и продуктов.

Загрязненность  разных видов вод существенно  отличается. Например, охлаждающие воды, как правило, мало загрязнены. Поэтому для каждого вида применяют свой метод очистки. 
Хотя сточные воды существенно отличаются по составу, однако все примеси этих вод можно подразделить на группы. В зависимости от размеров частиц примеси можно разделить на грубодисперсные, коллоидные и истинно растворенные. Последние в свою очередь подразделяются на примеси ионного и молекулярного характера.

В зависимости  от рН сточные воды могут быть щелочные, кислые и нейтральные. Сточные воды характеризуются рядом технологических показателей, таких как, содержание нерастворимых и растворимых примесей БПК, окисляемость, рН, жесткость, кислотность, общее содержание солей и др. 

Сточные воды, их состав, классификация

Сточные воды от населенных мест и промышленных предприятий могут быть классифицированы по трем признакам:

• по месту образования;
• по виду содержащихся в стоках веществ;
• по фазово-дисперсному состоянию загрязнений.

По месту образования  сточные воды могут быть:

Бытовые – от раковин, унитазов, ванн и др. источников стоков, установленных в жилых, общественных, коммунальных и промышленных зданиях.

Производственные  – стоки, образующиеся при использовании  воды для различных технологических  процессов производства.

Атмосферные – образуются на поверхности проездов, площадей и крыш зданий при выпадении осадков. К этой категории относятся дождевые и талые стоки, а также воды от поливки улиц (поливомоечные).

Все категории  сточных вод в той или иной степени содержат загрязнения, вид  и состав которых позволяет делить стоки по виду содержащихся в них веществ. Различают три следующие основные группы загрязнений:

Минеральные загрязнения. К ним относятся: 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 бытовых стоках содержится примерно 60% загрязнений органического происхож-дения и 40% минерального. Органические загрязнения являются благоприятной средой для развития микроорганизмов, поэтому в стоках содержится еще один, третий вид загрязнений:

Биологические загрязнения. К этой категории относятся бактерии, дрожжевые и плесневелые грибки, яйца гельминтов и вирусы.

По фазово-дисперсному  состоянию все загрязнения делятся  по степени дисперсности (т.е. измельченности) на:

Растворенные вещества, состоящие из молекулярно-дисперсных частиц, размером не более 0,01 мкм (10-8 м).

Коллоидные вещества – частицы размером от 0,01 до 0,1 мкм.

Нерастворенные примеси, размер частиц которых составляет более 0,1 мкм. В свою очередь эти примеси делятся на всплывающие, оседающие и взвешенные вещества.

Производственные  сточные воды делятся на условно-чистые, которые использовались преимущественно на охлаждение и почти не загрязнены, и загрязненные. Последняя категория может быть разделена на три группы стоков, содержащих:

• преимущественно минеральные вещества;
• преимущественно органические вещества;
• органические, ядовитые вещества.

В зависимости  от концентрированности производственные сточные воды могут бытьвысококонцентрированными и слабоконцентрированными, по значению показателя pH стоки делятся намалоагрессивные (в том числе слабокислые и слабощелочные) и высокоагрессивные (сильнокислые и сильнощелочные).

Обобщенные  показатели загрязненности сточных вод

Для характеристики загрязненности сточных вод используют т.н. суммарные или групповые показатели. Эти показатели характеризуют определенные свойства воды без идентификации отдельных веществ. Вот некоторые важнейшие показатели загрязненности:

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 бытовые стоки поступает 65 гр. взвешенных и 30…35 гр. оседающих веществ на человека в сутки.

Сухой остаток – количество загрязнений, остающееся после выпаривания пробы при 105оС.

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 органики, которая может быть удалена методом биологической очистки, например, с помощью активного ила в аэротенках.

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 стоки обычно имеют слобощелочную реакцию среды pH = 7,2…7,8.

Коли-титр – наименьшее количество воды, в котором содержится 1 кишечная палочка рода Escherichia Coli. Этот показатель косвенно характеризует зараженность воды патогенными микроорганизмами.

Виды  сточных вод и  их краткая характеристика

Другие статьи

Сточными водами принято называть пресные воды, изменившие вследствие хозяйственно-бытовой и промышленной деятельности человека свои физико-химические и биохимические свойства. По происхождению сточные воды разделяют на следующие классы: хозяйственно-бытовые, промышленные и дождевые сточные воды. 
 
Бытовые сточные воды – сточные воды жилых, административных и коммунальных зданий, от бытовых помещений производственных заводов. Особенности их образования хорошо всем известны.

Промышленные сточные воды образуются в ходе производственной деятельности предприятий, заводов, комплексов, электростанций, автомоек и т.д. Состав таких вод разнообразен и содержит отработавшие технологические и маточные растворы, промывные воды и воды охлаждающих систем, химводоочистные, карьерные и т.д. 
 
Последний вид подразумевает под собой сточные воды, образованные в процессе таяния снега и выпадения осадков как в жилых, так и в промышленных зонах. Эти сточные воды часто так же называют ливневыми и атмосферными. 
 
Основными характеристиками сточных вод являются: 
 
• виды загрязнений и их концентрация (содержание) в сточных водах 
• количество сточных вод, скорость их поступления, расход 
• степень равномерности распределения (периодичность) загрязняющего компонента 
 
В хозяйственно-бытовых сточных водах содержатся минеральные и органические загрязняющие вещества, находящиеся в растворённом, коллоидном и нерастворённом состояниях. Различная степень загрязнения в каждом отдельном случае требует особый уникальный подход в проектировании системы очистки сточных вод. Но разнородность состава и явление рассеивания веществ приводят к тому, что стопроцентная очистка сточных вод невозможна. Она регламентируется нормами ПДК (предельно допустимых концентраций) и СанПиНами (санитарными нормами и правилами).   

Сточная вода – это вода, бывшая в бытовом, сельскохозяйственном или производственном употреблении, а также прошедшая  через какую-либо загрязненную территорию.

Сточные воды, отводимые с территории промышленных предприятий, по своему составу могут  быть разделаны на три вида:

1. производственные – использованные в технологических процессах производства или получающиеся при добыче полезных ископаемых;
2. бытовые – от санитарных узлов производственных и непроизводственных корпусов и зданий, душевых установок, прачечных и др.;
3. атмосферные – дождевые и от таяния снега.

Производственные  сточные вода делятся на две категории: загрязненные и незагрязненные (условно  чистые).

Загрязненные  производственные) сточные воды содержат различные примеси и подразделяются на три основные группы:

1. загрязненные преимущественна минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, рудо- и угледобывающей промышленности; заводы по производству минеральных удобрений, кислот, строительных изделий и материалов и др.);
2. загрязненные преимущественно органическими примесями (предприятия мясной, рыбной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной, химической, микробиологической промышленности; заводы по производству пластмасс, каучука и др.);
3. загрязненные минеральными и органическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, текстильной, легкой, фармацевтической промышленности; заводы по производству консервов, сахара, продуктов органического синтеза, бумаги, витаминов и др.).

Пo концентрации загрязняющих веществ производственные сточные воды разделяются на четыре группы:

1. 1-500;
2. 500-5000;
3. 5000-30000,
4. более 30000 мг/л.

Производственные  сточные воды могут различаться  по физическим свойствам загрязняющих их продуктов, по степени агрессивности (слабоагрессивные с pН = 6-6,5 и рН= 8-9, сильноагрессивные с pН < 6 и рН > 9 и неагрессивные с pН = 6,5-8).

Незагрязненные  производственные сточные воды поступают  от холодильных, компрессорных, теплообменных  аппаратов. Кроме того они образуются при охлаждении основного производственного оборудования и продуктов производства.

На  различных предприятиях, даже при  одинаковых технологических процессах, состав производственных сточных вод, режим водоотведения и удельный расход на единицу выпускаемой продукции  весьма разнообразны. Большой значение в формировании состава производственных сточных вод имеет вид перерабатываемого сырья.

В анализируемых  сточных водах должны определяться: содержание компонентов, специфичных  для данного вида производства (фенолов, нефтепродуктов, ПАВ и т.п.); общее количество органических веществ, выражаемое величинами БПКполн и ХПК; активная реакция; степень минерализации; интенсивность окраски и др. Физико-химические показатели производственных сточных вод свидетельствуют о широком диапазоне колебаний состава этих вод, что выбывает необходимость тщательного обосновании выбора оптималь¬ного метода очистки для каждого вида этих вод. 
В технологических процессах образуются следующие основные виды сточных вод.

Реакционные воды – характерны для реакций, протекающих с образованием воды, очистка их представляет серьезную проблему.

Воды, содержащиеся в сырье и исходных продуктах – свободная или связанная вода, находящаяся во многих видах сырья (угле, нефти, сланцах и др.) и исходных продуктов, в процессе переработки загрязняются всевозможными органическими веществами.

Промывные воды – используют для промывки сырья и продуктов, получаемых в технологических процессах.

Маточные водные растворы – образуются в результате проведения процессов получения или переработки продуктов в водных средах.

 
Водные экстракты и абсорбционные жидкости- получаются при использовании вода в качестве экстрагента или абсорбента. Содержат значительные количества химических веществ, наибольшие объемы образуются при мокрой очистке газов.

Охлаждающие воды – используются для охлаждения продуктов и аппаратов. Вода, не соприкасающаяся с технологическими продуктами, применяется в системах оборотного водоснабжения.

Другие виды сточных вод – образуются от вакуум-насосов, конденсаторов смешения, при гидрозолоудалении, конденсации паров воды, от мойки оборудования и т.д.

Отведение производственных сточных вод по общей или отдельным сетям, а  также смешение этих вод с бытовыми сточными водами во многом зависит  от того, будет ли в дальнейшем принята их совместная или раздельная очистка. Условия отведения сточных вод определяются также характером загрязняющих веществ.

Количество  производственных сточных вод находится  в зависимости от производительности предприятия по укрупненным нормам водоотведения для различных отраслей промышленности. Нормой водоотведения является установленное среднее количество сточных вод, отводимое от производства в водоем, при целесообразной норме водопотребления. Норма водоотведения включает количество выпускаемых в водоем сточных вод – очищенных производственных и бытовых; производственных, не требующих очистки, фильтрационных из прудов-осветлителей, хвостохранилищ и шламонакопителей.

При отсутствии норм водоотведения количество сточных вод определяется по технологическим расчетам в соответствии с регламентом производства.

Для разработки рациональной схемы водоотведения  и оценки возможности повторного использования производственных сточных  вод изучается их состав и режим  водоотведения., При этом анализируются  физико-химические показатели сточных вод и режим поступления в канализационную сеть не только общего стока промышленного предприятия, ко и сточных вод от отдельных цехов, а при необходимости от отдельных аппаратов.

1. Сточные воды и стоков, характеристики параметров качества

1.1 Введение  
1,2 Характеристика сточных вод  
1.3 Качество параметров значение в сельскохозяйственное использование сточных вод 

1.1 Введение

Во многих засушливых и полузасушливых странах вода становится все более дефицитным ресурсом и  планировщики вынуждены рассмотреть любые источники воды, которые могут быть использованы экономно и эффективно содействовать дальнейшему развитию. В то же время, с населением расширяется с большой скоростью, необходимость увеличения производства продуктов питания является очевидным. Потенциал для орошения повысить как производительность сельского хозяйства и уровня жизни сельского населения уже давно признана. Орошаемое земледелие занимает примерно 17 процентов от общего числа пахотных земель в мире, но производство с этой земли составляет около 34 процентов мирового объема. Этот потенциал еще более выраженным в засушливых районах, таких как ближневосточного региона, где только 30 процентов посевных площадей орошается, но она производит около 75 процентов всего сельскохозяйственного производства. В этом же регионе более чем на 50 процентов потребностей в продовольствии импортируются и темпы роста спроса на продукты питания превышают темпы роста сельскохозяйственного производства.

Всякий раз, когда  хорошее качество воды не хватает, вода маргинальные качества должны быть рассмотрены для использования в сельском хозяйстве.Хотя не существует универсального определения воды "маргинальные качества», для всех практических целей она может быть определена как вода, которая обладает определенными характеристиками, которые потенциально могут вызвать проблемы, когда она используется для прямому назначению.Например, солоноватой воды маргинальные качества воды для сельскохозяйственного использования из-за высокого содержания растворенных солей, а также муниципальные сточные воды маргинальные качества воды из-за связанных с ней опасностях для здоровья. С точки зрения орошения, использование "маргинальные" качества воды требует более сложных методов управления и более строгие процедуры контроля, чем при хорошем качестве воды используется. Данная публикация посвящена сельскохозяйственного использования городских сточных вод, которая в первую очередь бытовых сточных вод, но возможно, содержит долю промышленных сточных вод, сбрасываемых в общественную канализацию.