Сто́чные во́ды — атмосферные воды и осадки, к которым относятся талые и дождевые воды, а также воды от полива зеленых насаждений и улиц, 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 производств), отводятся через систему промышленной или общесплавной канализации
- бытовые (хозяйственно-бытовые) сточные воды (образующиеся в результате бытовой жизнедеятельности человека), отводятся через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации
- поверхностные сточные воды (делятся на дождевые и талые — образующиеся при таянии снега, льда, града), отводятся, как правило, через систему
водосток с крыши(←не то совсем, не имеет отношения к статье) ливневой канализации[где?]. Также могут называться «ливневые стоки»
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:
- Слабозагрязненные (с содержанием примесей 1—500 мг/л)
- Среднезагрязненные (с содержанием примесей 500—5000 мг/л)
- Сильнозагрязненные (с содержанием примесей 5000—30000 мг/л)
- Опасные (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
Состав сточных вод
В составе сточных вод выделяют две основных группы загрязнителей — консервативные, то есть такие, которые с трудом вступают в химические реакции и практически не поддаются биологическому разложению (примеры таких загрязнителей соли тяжёлых металлов, фенолы, пестициды) и неконсервативные, то есть такие, которые могут в том числе 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 том числе биологические объекты (грибки, бактерии, дрожжи, в том числе болезнетворные).
| Показатель | Металлургический комбинат | Фабрика первичной переработки шерсти | Гидролизный завод | Спирткрахмальный завод | Красильно-отделочная фабрика |
|---|---|---|---|---|---|
| Содержание, мг/л | |||||
| плотного остатка | 600 | 33500 | 8600 | 1400 | 1200 |
| взвешенных веществ | 500 | 28000 | 950 | 470 | 170 |
| азота аммонийного | — | 210 | 150 | 45 | 12 |
| фосфатов | — | — | 40 | 15 | 1 |
| нефтепродуктов | 40 | — | — | — | |
| жиров | — | 7800 | — | — | |
| ПАВ | 2,3 | — | — | — | 100 |
| фурфурола | — | — | 50 | — | |
| Интенсивность окраски по разбавлению, мг/л | — | — | — | — | 1:150 |
| БПК5 | — | 6300 | 2400 | 360 | 200 |
| БПКполн | — | 17800 | 3300 | 580 | 250 |
| ХПК | 50 | 44000 | 4900 | 830 | 600 |
| pH | 8 | 9,5 | 5,5 | 7,2 | 9 |
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:
- физические. Основаны на гравиметрических и фильтрационных методах разделения. Позволяют отделить нерастворимые твердые примеси. По стоимости механические методы очистки относятся к одним из самых дешёвых методов.
- химические. Основаны на реакциях компонентов сточных вод с реагентами. Чаще всего, химические методы, используют для нормализации pH сточных вод или осаждения нерастворимых солей и гидроксидов тяжелых металлов, образующихся в результате реакции. При использовании, в качестве реагентов перекисных или содержащих активный хлор соединений (например, озон и гипохлорит) достигают обеззараживания и осветления сточных вод, за счет окисления органических примесей. В процессе химической очистки может накапливаться достаточно большое количество осадка, если же образования осадка не происходит, то повышается солесодержание сточных вод.
- физико-химические. Основаны на совмещении физических и химических методов в процессе очистки сточных вод.
Можно выделить коагуляцию, сорбцию, экстракцию, электролиз, ионный обмен, обратный осмос. Это, сравнительно, низкопроизводительные методы, отличающиеся высокой стоимостью очистки сточных вод. Позволяют очистить сточные воды от растворимых и жидких нерастворимых соединений.
- биологические. В основе этих методов лежит использование микроорганизмов, разлагающих органические соединения в сточных водах. 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. Качественная очистка сточных вод не реализуема без последовательной обработки сточных вод несколькими методами.
В зависимости от того, извлекаются ли компоненты загрязняющих веществ из сточных вод, все методы очистки можно разделить на регенеративные и деструктивные.
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.
Методы очистки сточных вод
- Без очистки
- Механический
- Химический
- Физико-химический:
- пенная флотация, коагуляция;
- отстаивание, коагуляция и адсорбция
- Ультрафильтрация, обратный осмос
- Полная биологическая очистка
- Полная биологическая очистка и коагуляция
- Реагентная
- Биологический (Дождевые черви )
См. также
- Нормирование качества воды
- Загрязнение океанов
- Эксплуатация биологических очистных сооружений на пивоваренном предприятии
Литература
- Водохозяйственный словарь / Совет экономической взаимопомощи. — М., 1974
- Гарин В. М., Клёнова И. А., Колесников В. И. Экология для технических вузов Серия «Высшее образование». Под ред. В. М. Гарина. Ростов н/Д:Феникс, 2003. — 384 с. ISBN 5-222-03768-1 стр. 145—175
- Попов А. М., Румянцев И. С. Природоохранные сооружения. — М.: Колос, 2005. — С. 72—74. — 520 с. — ISBN 5-9532-0262-8.
- Черкинский С. Н. Санитарные условия спуска сточных вод в водоемы. — М.: Стройиздат, 1977. — 224 с.