Условия приема сточных вод в систему водоотведения

Загрязнения сточных вод могут быть минеральными и органическими. К минеральным загрязнениям относятся песок, глина, шлак, растворы минеральных солей, кислот и щелочей. Органические загрязнения бывают растительного (остатки плодов, овощей, растений, бумага и пр.) и животного (физиологические выделения людей и животных, органические кислоты, остатки тканей живых организмов, различные бактерии, в том числе и болезнетворные, дрожжевые и плесневые грибки — так называемые бактериальные и биологические загрязнения) происхождения. В бытовых сточных водах содержится около 60 % органических и 40 % минеральных загрязнений.

Сточные воды могут содержать нерастворенные, коллоидные и растворенные загрязнения. Количество нерастворенных загрязнений, вносимых одним человеком в бытовые сточные воды, составляет около 65 г/сут. Концентрация нерастворенных загрязнений бытовых сточных вод, мг/л, определяется по формуле

(4.1)

где b — количество загрязнений, вносимых 1 чел. в бытовые сточные воды, г/сут; — удельное водоотведение на 1 чел., л/сут.

Городские сточные воды представляют собой смесь бытовых и производственных сточных вод. Концентрация нерастворенных загрязнений городских сточных вод, г/м³, определяется по формуле

(4.2)

где и — концентрация нерастворенных загрязнений бытовых и производственных сточных вод, г/м³; и -расход бытовых и производственных сточных вод,

В процессе обработки сточных вод на очистных сооружениях значительная часть нерастворенных загрязнений выпадает в отстойных сооружениях, образуя осадок. Этот осадок имеет высокую влажность. В зависимости от типа сооружений, в которых этот осадок образуется, и состава осадка влажность его колеблется в пределах 90-99,5 %.

Осадок состоит из органических и минеральных веществ. Для оценки соотношения органических и минеральных веществ используют понятие зольность, которая характеризует количество минеральных веществ в осадке. Ее выражают в процентах. Зольность осадка городских сточных вод составляет 25-35 %. Органические вещества называют беззольными веществами. Их в осадке городских сточных вод содержится 65—75 %.

Количество кислорода, необходимого для окисления органических веществ аэробными микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности, называется биохимической потребностью в кислороде (БПК). Эта величина выражается в мг/л или г/м³. Обычно определяют биохимическую потребность в кислороде за 5 и 20 сут, обозначая ее соответственно БПК₅ и БПК20

БПК бытовых сточных вод Lбыт, мг/л, зависит от нормы водоотведения на одного человека:

(4.3)

где а — БПК₂₀, приходящаяся на одного человека, г/сут (для отстоянной сточной жидкости а = 40 г/сут); qб— удельное водоотведение на 1 чел., л/сут.

рН = 7,2... 7,6, т. е. слабощелочную реакцию. Некоторые виды производственных сточных вод могут иметь сильнокислую или сильнощелочную реакцию. Для возможности биологической очистки таких вод требуется их нейтрализация.

Условия спуска сточных вод в водоемы определяются "Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточны­ми водами" и "Правилами санитарной охраны прибрежных районов морей". В соответствии с этими правилами различают водоемы питьевого и культурно-бытового водопользования и водоемы, используемые для рыбохозяйственных целей.

Водоемы питьевого и культурно-бытового водопользования.

Нормативы качества воды на используемых участках этих водоемов устанавливают по двум видам водопользования: 1) для централизованного и нецентрализованного питьевого водоснабжения, а также водоснабжения предприятий пищевой промышленности; 2) для купания, спорта и отдыха населения. Ко второму виду водопользования относятся также участки водоемов, расположенные в черте населенных пунктов.

Установлены следующие нормативные показатели качества воды водоема.

Количество растворенного в воде водоема кислорода после смешивания с ней сточных вод в любой период года в пробе, отобранной в 12 ч дня, не должно быть меньше 4 мг/л.

Биохимическая потребность в кислороде (БПК20) Для водоемов первого вида водопользования не должна превышать 3 мг/л, а для водоемов второго вида -6 мг/л.

Содержание взвешенных веществ в воде водоема после спуска в него сточных вод не должно увеличиваться больше чем на 0,25 мг/л для водоемов первого вида водопользования и на 0,75 мг/л для водоемов второго вида.

Активная реакция воды водоема рН после смешивания с ней сточных вод должна быть не ниже 6,5 и не выше 8,5.

Для воды водоемов установлены также нормативные показатели по окраске, наличию ядовитых веществ, плавающих примесей, возбудителей заболеваний, запахам и привкусам, минеральному составу и температуре. Ядовитые вещества не должны содержаться в концентрациях, которые могут прямо или косвенно оказать вредное воздействие на здоровье населения.

Рыбохозяйственные водоемы. Существуют два вида использования таких водоемов: 1) для воспроизводства и сохранения ценных видов рыб; 2) для всех других рыбохозяйственных целей.

Показатели качества воды рыбохозяйственных водоемов должны соответствовать нормативам, установленным для водоемов питьевого и культурно-бытового водопользования. В то же время по некоторым показателям к воде рыбохозяйственных водоемов предъявляют более высокие требования. Зимой количество кислорода, растворенного в воде рыбохозяйственных водоемов первого вида использования, не должно быть меньше 6 мг/л, а в воде водоемов второго вида — 4 мг/л. Биохимическая потребность в кислороде БПКполн не должна превышать 3 мг/л.

Содержание в воде любых водоемов радиоактивных веществ у мест выпуска загрязненных ими сточных вод не должно превышать предельно допустимые концентрации, установленные Главной государственной санитарной инспекцией.

Необходимую степень очистки сточных вод определяют по количеству содержащихся в них взвешенных веществ, потреблению растворенного кислорода смесью сточных вод и вод водоема, допустимой величине БПК полн смеси вод водоема и сточных вод, изменению активной реакции воды водоема и по другим показателям с учетом самоочищающей способности водоема.

Под самоочищающей способностью водоемов понимают снижение концентрации загрязнений вследствие биохимических, химических и физических процессов, протекающих в водоеме.

Очистка сточных вод

 

Удаляют из сточных вод органические и минеральные растворимые, и нерастворимые загрязнения обезвреживают загрязнения, обеззараживают очищенную воду, обрабатывают осадок, получившийся в результате очистки. Бытовые сточные воды проходят:

механическую,

биологическую и

бактериологическую (обеззараживание) очистку.

Механическая очистка удаляет нерастворимые и частично коллоидные загрязнения. Крупные загрязнения (тряпки, бумага) задерживаются решетками 9, загрязнения минерального происхождения (песок, шлак) улавливается песколовками 7, и подаются на песковые площадки 8. Основная масса нерастворимых загрязнений задерживается в отстойниках 6. При этом тяжелые частицы опускаются на дно, а легкие всплывают.

Биологическая очистка удаляет из стоков органические вещества путем окисления их микроорганизмами. Биологическая очистка происходит в естественных условиях на полях фильтрации, орошения. Для интенсификации процессов очистки микроорганизмам создают благоприятную среду (насыщают стоки воздухом, подогревают, перемешивают их) в специальных сооружениях — аэротенках 5, биофильтрах. Воздух в сооружения подается компрессорной станцией 12. После аэротэнков вода поступает во вторичные отстойники 4, где от нее отделяются микроорганизмы (активный ил), и далее в хлораторной 14 вводится хлор.

В контактных резервуарах 3 происходит полная дезинфекция, и вода через выпуск 2 смешивается с речным потоком 1.

Твердые вещества из первичных и вторичных отстойников перерабатываются на метантанках 13 в удобрения. Образующийся при этом метан собирается в газгольдерах 10 и подается в котельную 11.

Производственные стоки в зависимости от состава могут подвергаться физико-химической очистке (сорбция, экстракция, электролиз, ионный обмен и т. д.).