2. Сравнительная гигиеническая характеристика хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод. Вид сточных вод хбсв

2. Сравнительная гигиеническая характеристика хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод.

1) Основные источники загрязнения водных объектов

Основными источниками загрязнения водных объектов являются промышленные и городские сточные воды, дренажные воды с орошаемых земель, сточные воды животноводческих комплексов, организованный (ливневая канализация, дренажные воды) и неорганизованный поверхностный сток с территории поселений, промышленных площадок и сельскохозяйственных полей, водный транспорт, твердый сток с эрозированных земель.

Промышленные сточные воды.Сточные воды промышленных предприятий, или промышленные сточные воды, подразделяются на 3 вида. К 1-му виду относятся производственные сточные воды, образующиеся в результате непосредственного использования воды в технологических операциях в качестве реагента, растворителя и т.п. Эти воды загрязнены теми веществами, которые участвуют в технологическом процессе. 2-й вид - воды от вспомогательных операций и процессов, образующиеся при поверхностном охлаждении технологической аппаратуры и силовых агрегатов. Эти воды, как правило, не загрязнены, но имеют повышенную температуру. Возможно непредвиденное загрязнение этих вод, например при нарушении целостности змеевиков теплообменных аппаратов. К 3-му виду относятся воды от подсобных и обслуживающих цехов (склады сырья и готовой продукции, транспортировка сырья, топлива, котельные и т.п.). Эти воды могут быть загрязнены самыми различными веществами и в разной степени.Режим образования промышленных сточных вод, их состав и концентрация зависят от вида и количества вырабатываемой продукции, технологии производства, применяемого оборудования, числа рабочих смен и других факторов.

Сточные воды нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Добыча и переработка нефти связаны с образованием огромного количества сточных вод.Основную массу сточных вод нефтепромыслов составляют пластовые воды. Их объем составляет 10-25% добытой нефти. Для отделения пластовой воды нефть подвергают термо- и электрохимической обработке.Пластовые воды имеют разнообразный химический состав, который зависит от месторождения нефти. Сухой остаток исчисляется сотнями граммов на 1 л воды, содержит нефть (до 1200-2000 мг/л), взвешенные вещества (до 1500 мг/л) и сероводород.

Наибольшее санитарное значение имеют сточные воды электрообессоливающих установок (ЭЛОУ). Содержание нефти в этих стоках достигает 30-40 г/л, хлоридов - 10-15 г/л. Высокая минерализация этих вод не позволяет использовать их в оборотном водоснабжении. Остальные виды сточных вод нефтеперерабатывающих заводов содержат нефтепродукты - от нескольких граммов до сотен миллиграммов на 1 л, парафины, сероводород, аммиак, меркаптаны, сульфиды, фенолы. БПК колеблется от 100 до 850 г О2/л, ХПК от 150 до 1700 г О/л. При недостаточной очистке сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, их влияние на водные объекты выражается в появлении нефтяной пленки на поверхности воды, отложении тяжелых нефтепродуктов на дне, появлении «керосинового» запаха в воде. Под влиянием волнений, ветра нефтяная пленка сгоняется к берегам и загрязняет прибрежную растительность. Нефть, выпавшая на дно водного объекта, становится источником вторичного загрязнения. Даже в паводок река не освобождается от донных отложений, нефтяное загрязнение лишь растягивается по дну на большее расстояние. С целью защиты водных объектов от загрязнения сточными водами нефтепромыслов и нефтеперерабатывающих заводов необходимо проведение комплекса технологических и санитарно-технических мероприятий, в основе которого лежит максимальное использование очищенных стоков в оборотной системе водоснабжения.

Целлюлозно-бумажная промышленность. Целлюлозно-бумажные предприятия потребляют воду в среднем 300-350 м3/т продукции, а по отдельным видам продукции - до 600 м3/т. В сточных водах много взвешенных веществ, растворенных органических соединений, в том числе высокостабильных и дурно пахнущих соединений серы. При канализовании предприятий целлюлозно-бумажной промышленности сточные воды разделяют на несколько потоков. Каждый поток подвергается локальной очистке от основных загрязнений. Несмотря на большие различия сточных вод отдельных цехов как по составу, так и по концентрации, все они после локальной должны подвергаться и биологической очистке.

Сточные воды черной металлургии образуются на собственно металлургическом, железорудном и коксохимическом производствах. В доменном цехе основное количество сточных вод образуется при очистке доменного газа, содержащего большое количество пыли и газообразных веществ. Сточные воды сталеплавильного производства образуются в результате мокрой очистки газовых выбросов. Наиболее опасная в санитарном отношении категория сточных вод заводов черной металлургии образуется в травильных цехах при обработке кислотами поверхностей металлических изделий. При этом образуются отработанные травильные растворы и промывные воды. Влияние сточных вод заводов черной металлургии на водные объекты выражается прежде всего в увеличении содержания взвешенных веществ, крупнодисперсные фракции которых оседают вблизи выпуска и образуют мощные донные отложения, способные стать источником вторичного загрязнения воды. Мелкодисперсные фракции взвешенных веществ могут разноситься на большие расстояния и приводить к нарушению процессов естественного самоочищения.

Городские сточные воды.Они загрязнены физиологическими выделениями человека, бытовыми, кухонными отходами, домовым мусором, в результате чего резко изменяются как их состав, так и свойства. Большое санитарное значение имеет поступление в общую канализационную сеть города сточных вод больниц, общественных бань. Прачечные, фабрики химчистки и другие предприятия коммунального хозяйства, а также промышленные предприятия, расположенные в городской черте, часто сбрасывают свои стоки в городскую канализацию. По физическому состоянию в составе городских сточных вод можно выделить нерастворимые примеси, среди которых крупная взвесь (размер частиц более 100 мкм), суспензии, эмульсии, пены (размер частиц от 100 до 0,1 мкм), коллоидные примеси (размер частиц от 0,1 до 0,001 мкм) и растворенные вещества - молекулярно-дисперсные частицы (размер частиц менее 0,001 мкм). По химической природе загрязнения городских сточных вод делятся на минеральные (песок, глина, растворенные минеральные соли, кислоты и щелочи) и органические, которые в свою очередь могут быть растительного (основной элемент этого рода загрязнений - углерод) и животного происхождения со значительным количеством азотистых соединений. Из этой массы загрязнений на долю органических веществ приходится 58%, на долю минеральных - 42%. Городские сточные воды имеют чрезвычайно высокую микробную загрязненность. Разнообразная микрофлора включает в себя дрожжевые и плесневые грибы, мелкие водоросли, яйца гельминтов, разнообразные бактерии и вирусы, в том числе патогенные. Количество бактерий в 1 мл бытовых сточных вод исчисляется миллионами и десятками миллионов, а титр кишечной палочки равен 10-5-10-7. Промышленные сточные воды принимаются в городскую систему канализации с ограничениями. Не принимаются сточные воды, содержащие токсичные вещества, неблагоприятно влияющие на процесс биологической очистки, выделяющие взрывоопасные газы и т.п.

Поверхностный сток. Поверхностный сток складывается из дождевых, талых и поливочно-моечных вод. На его загрязненность влияют многие факторы, в первую очередь уровень благоустройства территории, плотность населения, интенсивность движения транспорта и пешеходов. Содержание взвешенных веществ составляет 1,5- 6 г/л, органических веществ - БПК5 - 40-120 мг О2/л, ХПК - 400- 750 мг О/л, нефтепродуктов - 20-25 мг/л.

Сельскохозяйственное производство. Новая технология производства молока и мяса на животноводческих комплексах промышленного типа предусматривает высокую концентрацию поголовья скота, бесподстилочное содержание животных, полную механизацию удаления навоза. В этих условиях образуется жидкий навоз с влажностью более 90%, не способный к самонагреванию. Сроки выживания патогенных бактерий и яиц гельминтов в таком навозе увеличиваются и процессы минерализации органического загрязнения замедляются. Жидкий навоз состоит в основном из органических легкоокисляющихся веществ и в этом отношении весьма сходен с бытовыми сточными водами. Различия сводятся к концентрации органических веществ: БПК5 жидкого навоза крупного рогатого скота более 7000 мг О2/л, свиней - около 20 000 мг О2/л, тогда как БПК5 бытовых сточных вод при норме водопотребления 250 л/сут составляет 150-200 мг О2/л.

Большое влияние на водные объекты оказывает и современное полеводство, основанное на широком и интенсивном использовании минеральных удобрений, пестицидов, регуляторов роста растений и т.п. Происходит рассредоточенное и нерегулируемое их поступление в водные объекты на обширной территории, исключающее проведение санитарно-технических мероприятий. Единственным способом защиты водных объектов остается рациональная технология земледелия, учитывающая не только агрикультурные цели, но и задачи охраны окружающей среды.

Водный транспорт. Водный транспорт также является серьезным источником загрязнения водных объектов. На судах образуются фекальные (фановые), хозяйственно-бытовые и подсланевые сточные воды, образующиеся в машинных отделениях. Фановые воды имеют высокое бактериальное. (коли-титр 10-10-10-2) и органическое загрязнение. Бактериальное загрязнение хозяйственно-бытовых сточных вод на судах несколько ниже (коли-титр 10-6-10-8), органическое загрязнение незначительно. Подсланевые воды содержат много нефтепродуктов и фенолов; не исключено присутствие в них и тетраэтилсвинца при использовании в качестве моторного топлива этилированного бензина.

Промышленные сточные воды, подразделяются на 3 вида:

Пром.сточ.воды, образующиеся в результате непосредственного использования воды в технологических операциях в качестве реагента, растворителя. Эти воды загрязнены теми веществами, которые участвуют в технологическом процессе.
Сточные воды от вспомогательных операций и процессов, образующиеся при поверхностном охлаждении технологической аппаратуры. Эти воды не загрязнены, но имеют повышенную температуру.
Сточные воды от подсобных и обслуживающих цехов. Эти воды загрязнены самыми различными веществами.

Режим образования пром.сточных вод, их состав и концентрация зависят от вида и количества вырабатываемой продукции, технологии производства, применяемого оборудования, числа рабочих смен. Наибольшее санитарное значение имеют сточные воды наиболее водоемких производств или воды.

Сточные воды нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности: основную массу сточных вод составляют пластовые воды ( 10-25% добытой нефти), они имеют разнообразный хим.состав ( сухой остаток, нефть, взвешенные вещества, сероводород. При недостаточной очистке сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, появляется нефтяная пленка на пов.воды, отложение нефтепрод.на дне, появление керосинового запаха. Показатели загрязнения сточных вод: фенолы, нефтепродукты, минеральные соли, аммонийный азот, синтетические ПАВ.

Целлюлозно-бумажная промышленность: водоемкий процесс. В технологии различают кислотный (сульфитный) и щелочной ( сульфатный) способы получения. В сточных водах много взвешенных веществ, растворенных органических соединений, высокостабильные и плохо пахнущие соединения серы. Показатели загрязнения: фенолы, формальдегид, метанол, сульфиды, ртуть.

Черная металлургия: сточные воды образуются на собственно металлургическом, железорудном и коксохимическом производствах. Является крупнейшим потребителем воды. В доменном цехе основное количество сточных вод образуется при очистке доменного газа, содержащего большое количество пыли и газообразных веществ. Сточные воды сталеплавильного производства образуются в результате мокрой очистки газовых выбросов. Они загрязнены мелкодисперсными взвешенными веществами. Сточные воды горнообогатительных фабрик содержат взвешенные вещества и остаточные количества флотореагентов. Сточные воды агломерационных фабрик содержат взвешенные вещества и соли кальция. Т.е характеризуются увеличением содержания взвешенных веществ, крупнодисперсные фракции которых оседают вблизи выпуска и образуют донные отложения, источник вторичного загрязнения. Мелкодисперсные фракции взвешенных веществ разносятся на большие расстояния и приводят к нарушению процессов естественного самоочищения.

Показатели загрязнения угольная промышленность: фенолы, циклические углеводороды, формальдегид. Кожевенная промышленность: фенолы, хром, хлориды, сульфаты.

Сточные воды хозяйственно-бытовые: образуются в результате использования населением водопроводной воды для удовлетворения культурно-бытовых и физиологических потребностей. В составе сточных вод можно выделить нерастворимые примеси- крупная взвесь, суспензии, эмульсии, пены; растворенные вещества. По химической природе загрязнения бытовых сточных вод делятся на минеральные ( песок, глина, кислоты и щелочи) и органические ( растительного происхождения- углерод; животного происхождения- азотистые соединения). Эти сточные воды обладают высокой бактериальной загрязненностью ( плесневые и дрожжевые грибы, мелкие водоросли, яйца гельминтов, бактерии, вирусы). Поверхностный сток с территорий населенных мест и промышленных площадок являются естественным источником загрязнения водных объектов. Поверхностный сток состоит из дождевых, талых, поливочно-моечных вод. На загрязненность влияют уровень благоустройства территории, плотность населения, интенсивность движения транспорта. Эти показатели постоянно изменяются, что обуславливает изменчивость характера и концентрации загрязнений поверхностного стока. Показатели загрязнения: взвешенные вещества, органические вещества- БПК, ХПК; нефтепродукты. Поверхностный сток с промышл.площадок более сложный характер имеет и выше, чем в городском стоке концентрацию вещ. _

studfiles.net

Источники образования, количество и состав хозяйственно-бытовых сточных вод

Сточные воды населенных пунктов образуются в результате жизнедеятельности людей - бытовые сточные воды (фекальные отходы, остатки пищи, моющие вещества, частицы грунта, бытовой мусор и т.п.) и в производственной сфере - производственные сточные воды (технологические отходы, остатки сырья и т.п.).

Бытовые сточные воды

Бытовые сточные воды в каждом населенном пункте единообразны, а именно:

сточные воды от туалета (содержащие фекальные массы, бумагу, моющие вещества), ванны, стирки белья (содержащие большое количество синтетических поверхностно-активных веществ), приготовления пищи, мытья посуды, уборки помещения и т.п. Изучение типа и количества сточных вод по каждому виду названных статей расхода показало, что в среднем на кухонные нужды (приготовление пищи, мытье посуды) приходится 15-20% сточных вод от семьи, ванну и душ 20-25%, туалетный смыв - до 35%, стирка белья - до 20%. Туалетный и кухонный сток являются источником до 75% загрязнения бытовых сточных вод.

Для населения, проживающего в канализованных зданиях, при отсутствии газоснабжения и централизованного горячего водоснабжения средняя норма водоотведения не бывает ниже 100 л на 1 человека в сутки. В зданиях, оборудованных централизованным горячим водоснабжением, эта норма превышает 250 л на 1 человека в сутки. Эти нормы включают все виды бытовых сточных вод (без расходов производственных сточных вод от промышленных предприятий).

Загрязнения в сточных водах находятся в виде взвесей, коллоидов и растворов. До 40% загрязнений составляют минеральные вещества: частицы грунта, пыли, минеральные соли, такие как фосфаты, азот аммонийный, хлориды, сульфаты и др.

Органические загрязнения очень разнообразны и образуются за счет поступлений отходов жизнедеятельности человека и животных, поступления в воду остатков продуктов питания, сырья. В состав органических загрязнений входят жиры, белки, углеводы, клетчатка, спирты, органические кислоты и т.д.

Содержание органических загрязнений в сточных водах определяется косвенными показателями: ХПК (химическая потребность в кислороде) и БПК (биологическая потребность в кислороде). ХПК выражает количество кислорода, необходимое для полного химического окисления органических веществ загрязнений, находящихся в сточных водах. БПК выражает количество кислорода, необходимое для биологического окисления органических веществ бактериями в аэробных условиях (без расхода кислорода на нитрификацию). Биологическое потребление кислорода для бытовых сточных вод заканчивается примерно через 20 суток (БПКполн.), а величина 5-суточного потребления для бытовых сточных вод (BHKs) составляет, как правило, 65-70% от БПКполн., что на практике позволяет значительно сократить время определения этого показателя, и с достаточной степенью точности определить количество органических загрязнений.

Количество загрязнений в бытовых сточных водах, приходящееся на одного человека, определяется в основном физиологическими показателями и составляет примерно (в граммах на 1 человека в сутки):

БПКполн. 75

Взвешенные вещества 65

Азот аммонийный 8

Фосфаты 3,3 (из них 1,6 г - за счет моющих веществ)

СПАВ 2,5

Хлориды 9

Таким образом, концентрация загрязнений зависит только от величины водоотведения, которая соответствует степени благоустройства жилья.

Температура сточных вод определяется климатическими условиями, источником водоснабжения, степенью благоустройства жилых и общественных зданий (наличие газа, централизованного горячего водоснабжения и пр.), промышленными предприятиями. Температура существенно влияет на эффективность очистки сточных вод. Так. например, одинаковый эффект удаления взвешенных веществ при прочих равных условиях зимой достигается при времени отстаивания на 30% большем, чем летом. Эффективность биологической очистки снижается при уменьшении температуры сточных вод ниже 9° С; по действующим нормативам на биологическую очистку нельзя подавать воду с температурой ниже 6° С.

Особый вид загрязнения бытовых сточных вод - бактериальный. Сточные воды содержат большое количество бактерий, в том числе патогенных, и вирусов. Патогенные бактерии приспособлены к существованию в организме человека, животных, птиц. Попадая в сточные воды (или непосредственно в водоем), часть этих бактерий гибнет из-за отсутствия специфического субстрата или оптимальной температуры. Часть бактерий сохраняет свою болезнетворную активность в сточной воде или воде водоема. В сточной воде могут содержаться туберкулезные бактерии, лептоспиры. бруцеллы, бактерии туляремии, вибрион холеры и т.п. Все эта бактерии сохраняются в воде в течение разного периода времени. Поэтому в качестве индикаторного показателя фекального загрязнения воды выбрана кишечная палочка Escherichiacoli. Концентрация клеток бактерий группы кишечной палочки в воде определяет степень загрязнения воды бактериями и пригодность ее для использования в качестве питьевой или для культурно-бытовых целей.

Кроме бактерий в сточной воде присутствуют яйца гельминтов: аскариды человеческой, власоглава и др.

Яйца гельминтов обладают большой стойкостью и долго сохраняются в окружающей среде. Активный хлор в обычных для дезинфекции сточных вод дозах на яйца гельминтов не действует. Яйца гельминтов гибнут под действием прямых солнечных лучей (от высыхания), под действием высоких температур. Установлено, что яйца аскарид гибнут при 50-550С через 5-10 минут, при 60° С - через 5 минут, при 70° С - через 10 секунд.

В состав сточных вод населенных пунктов входят ингредиенты, поступающие от промышленных предприятий. В отличие от бытовых сточных вод состав производственных сточных вод более разнообразен и зависит от вида производства и используемых технологических процессов.

Так, например, сточные воды заводов черной и цветной металлургии загрязнены большим количеством взвешенных минеральных веществ, содержат цветные металлы и железо, сульфаты, хлориды, смолы и масла, серную кислоту, железный купорос. Нефтеперерабатывающие заводы и нефтепромыслы сбрасывают нефть и нефтепродукты, хлориды, взвешенные вещества, возможно присутствие железа и сероводорода. Большую опасность представляют сточные воды коксохимичесаких предприятий, так как кроме взвешенных веществ содержат смолы, масла, фенолы, аммиак, цианиды, роданиды, большое количество солей неорганических кислот. Одним из видов сильно загрязненных сточных вод, трудно поддающихся очистке, являются сточные воды целлюлозно-бумажных комбинатов, которые содержат растворенные органические вещества, волокно, каолин и др. Машиностроительные и автомобильные заводы сбрасывают цианиды, хром, масла и нефтепродукты, окалину. Основные загрязнители текстильных предприятий - красители, синтетические поверхностно-активные вещества.

Сточные воды промышленного предприятия содержат специфические загрязнения, которые должны удаляться до смешения со стоками другого предприятия или населенного пункта.

Действительно, увеличение объема воды, в котором содержится отдельный ингредиент, существенно затруднит его удаление и потребует гораздо больших затрат, чем при очистке на месте образования стоков.

По этой причине сточные воды промышленных предприятий должны подвергаться-локальной очистке, основной целью которой является:

- максимальное снижение потерь сырья со сточными водами;

- снижение потребления чистой воды;

- сокращение сброса сточных вод по объему и количеству загрязняющих веществ в водоемы;

- снижение объема внезаводских очистных сооружений и капитальных вложений в их строительство.

Многие из компонентов сточных вод промышленных предприятий содержатся в таком количестве, что из-за высокой токсичности их совместная очистка с бытовыми сточными водами невозможна.

В связи с этим разработаны "Правила приема производственных сточных вод в системы канализации населенных мест" /1/, направленные на предотвращение нарушений в работе очистных сооружений и безопасности их эксплуатации за счет правильной организации приема промышленных сточных вод в канализационную сеть насаленных пунктов. "Правила приема" разработаны на основе "Правил охраны поверхностных вод" /2/ для расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ в производственных сточных водах с учетом требований к качеству очищенных вод в конкретных местных условиях.

"Правила приема" содержат требования к количеству и составу производственных сточных вод, принимаемых системами канализации города для совместного отведения и очистки с бытовыми сточными водами.

При определении концентрации загрязняющих веществ, сбрасываемых в систему канализации необходимо учитывать условия сброса очищенных вод в водоемы, эффективность удаления этих веществ на очистных сооружениях, соотношение количества бытовых и производственных сточных вод. Концентрации веществ, которые не удаляются на очистных сооружениях, определяются из расчета соотношения объемов бытовых и производственных сточных вод и предельно допустимых концентраций (ПДК) в воде водоемов.

Одним из примеров влияния промышленных предприятии на состав городских сточных вод являются сточные воды г. Череповец. Череповец имеет более тридцати только крупных промышленных предприятий, в том числе Череповецкий металлургический комбинат, Череповецкий сталепрокатный завод, ПО "Аммофос", завод ЖБИ "Промстройкомплект", завод силикатного кирпича, вагонное депо, локомотивное депо, фанеромебельный комбинат, мебельная фабрика, предприятия пищевой промышленности (молкомбинат, хлебокомбинат, мясокомбинат, пивоваренный завод, ликеро-водочный завод, рыбзавод), судостроительный судоремонтный завод, предприятия легкой промышленности и др.

Так, например, металлургический комбинат кроме обычных загрязнений сбрасывает нефтепродукты (до 17 мг/л), цианиды (в среднем около 2 мг/л), роданиды (более 10 мг/л), фенолы (0,45 мг/л), медь, железо, цинк; фанеромебельный комбинат сбрасывает формальдегид в концентрациях более 90 мг/л; молкомбинат и мясокомбинат сбрасывают большое количество органических веществ - по БПК_45_0 от 900 до 1160 мг/л; в сточных водах нефтебазы содержится в среднем 282 мг/л нефтепродуктов и т.д. В результате сточные воды г.Череповец имеют неблагоприятный для очистки качественный состав, и городские очистные сооружения не могут в настоящее время обеспечить требуемое качество очищенных сточных вод.

studfiles.net

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Известно, что при чрезмерном или постоянном загрязнении воды СВ количество растворенного в воде кислорода уменьшается, что приводит к нарушению процесса естественного самоочищения, и, как следствие, к изменению всего экологического характера акватории. Низкая концентрация растворенного кислорода и высокая концентрация органического вещества создают неблагоприятные условия для существования рыбы, которая или гибнет, или уходит из загрязненного района.

СВ образуются на судах в процессе водоотведения от санитарного оборудования кают, камбуза, прачечных, санузлов общего пользования, медицинских учреждений и помещений, в которых содержатся животные.

В соответствии с действующими в настоящее время Санитарными правилами [4] судовые СВ подразделяются на две группы:

хозяйственно-фекальные СВ (ХФСВ) – сточные воды, образующиеся в туалетах, медицинских учреждениях и помещениях, где содержатся животные;
хозяйственно-бытовые сточные воды (ХБСВ) – вода после использования в камбузах, прачечных, умывальниках и душах.

Состав и режим поступления судовых СВ существенно отличается от состава и режима поступления городских стоков. Это вызвано небольшой протяженностью судовых трубопроводов (что не позволяет загрязнениям претерпевать в них значительные физико-химические изменения), более высокой концентрацией загрязнений в случае применения раздельных (ХФСВ и ХБСВ) систем водоотведения, более жестким режимом водопользования, а также более высокой неравномерностью поступления на очистку.

Некоторые представления об этом можно получить из рассмотрения табл. 4.

Таблица 4. Масса загрязнений в сточных водах на одного человека в сутки

Показатели загрязнения СВ

Масса загрязнений, г/(чел.∙сут)

Городские СВ

Судовые СВ

1. Взвешенные вещества (ВВ)

2. БПК5

3. Азот аммонийных солей (N)

4. Поверхностно-активные вещества

3,5

7,5

1,9

При сбросе ХБСВ наибольший вред ОС наносят стоки из прачечной, поскольку для стирки используются моющие средства, в состав которых входят поверхностно-активные вещества (ПАВ) или синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). Это связано с тем, что акилбензолсульфат как один из основных компонентов СПАВ угнетающе действует на развитие живых клеток и личинок рыб. Опасная для живых организмов концентрация этого вещества составляет 10 мг/дм3. Стоки из судовых прачечных находятся на уровне 15…22% от общего объема ХБСВ.

Состав кухонных вод определяется рационом питания. Основными компонентами загрязняющих веществ являются растительные и животные жиры. Их количество колеблется от 1,8 до 6 г/(чел.∙сут). Образование камбузного стока периодическое и совпадает по времени с режимом приема пищи.

Мытьевая СВ образуется в результате выполнения человеком гигиенических процедур и поступает от умывальников, душевых комнат и бань. По данным Лукиных Н.Л., в состав загрязняющих веществ входят жиры, частицы эпителия и мыло. Количество загрязнений от одного моющегося в среднем является величиной постоянной. Характер поступления мытьевой СВ периодический и связан с особенностями жизнедеятельности человека на судне.

Судовые ХФСВ представляют собой высококонцентрированную водную композицию, отличающуюся высокой степенью бактериальной загрязненности и постоянством химического состава загрязнений.

Для гигиенической оценки исходных и очищенных судовых СВ используются общепринятые показатели:

БПК (ВОD)5 – биохимическое потребление кислорода в течение суток, мг О2/дм3;

ХПК (СОD) – химическое потребление кислорода, мг О2/дм3.

ВВ (S 4) – концентрация взвешенных веществ, мг О2/дм3;

рН – водородный показатель;

ЛКП – количество лактоположительных кишечных палочек, шт/дм3.

Существуют и другие показатели, которые дополнительно характеризуют степень загрязненности СВ. К ним относятся: нефтепродукты, ПАВ (СПАВ), азот, фосфор.

Как и городские, судовые СВ по агрессивности делятся на

неагрессивные (рН = 6,0…8,5),

слабоагрессивные (рН = 5,5…6,0 и рН = 8,5…9,0),

сильноагрессивные (рН < 5,5 и рН > 9,0).

Кроме этого, в зависимости от концентрации растворенных веществ СВ подразделяются на 3 вида:

слабоконцентрированные – 1…500 мг /дм3;

среднеконцентрированные – 500…3000 мг /дм3;

высококонцентрированные – более 3000 мг /дм3.

Воздействие судна на ОС по этому виду загрязнений естественно связано с количеством образующихся на судне СВ. Чем больше СВ на судне, тем оно более экологически опасно.

Количество СВ должно соответствовать величине водопотребления на судне и зависит от количества, конструкции и исправности установленных санитарно-технических приборов, а также технического состояния труб и арматуры системы водообеспечения судна. Поэтому наиболее точно можно определить суточное накопление СВ (QСВ) с помощью графиков почасового расхода хозяйственно-бытовой воды 5. В случае, если такая документация отсутствует, то можно воспользоваться нормами суточного расхода воды на одного человека для судов различных типов, приведенных в табл. П.8.

studfiles.net

16. Условия и методы обеззараживания хозяйственно-бытовых сточных вод.

Обеззараживание - заключительный этап очистки сточных вод. В связи с риском внесения в водные объекты патогенных бактерий и вирусов перед сбросом в водные объекты очищенные сточные воды обязательно обеззараживаются. В качестве обеззараживающего агента чаще всего используют хлор как газообразный, так и в виде хлорной извести. Большие перспективы имеет метод электролиза для получения активного хлора на станциях очистки сточных вод. Однако у метода хлорирования сточных вод есть серьезные гигиенические и экологические ограничения. При хлорировании в сточной воде образуются стойкие хлорорганические соединения в концентрациях, токсичных для человека и водной биоты, поэтому необходимо большое разбавление при спуске в водный объект. Губительное действие на биоту водного объекта оказывает остаточный хлор. Немаловажна и высокая взрывоопасность складов жидкого хлора. В последнее десятилетие в практику обеззараживания внедряется метод ультрафиолетового облучения (УФО). УФО оказывает выраженное бактерицидное действие, при этом не вызывает образования опасных продуктов трансформации химических веществ в воде. При ультрафиолетовом обеззараживании сточных вод отсутствует пролонгированный бактерицидный эффект, который мог бы оказывать неблагоприятное воздействие на биоту водного объекта. Однако ультрафиолетовое излучение в дозах, обеспечивающих биоцидное действие, так же, как хлорирование и озонирование, не гарантирует эпидемическую безопасность воды в отношении возбудителей паразитологических болезней. Гигиеническая эффективность и надежность обеззараживания обеспечиваются лишь при определенном качестве сточных вод. Ультрафиолетовое излучение должно применяться только для обеззараживания сточных вод, прошедших полную биологическую очистку или доочистку.

При использовании в качестве обеззараживающего агента озона сточные воды характеризуются высокими органолептическими показателями, однако они часто не отвечают гигиеническим требованиям эпидемической безопасности. Кроме того, этот метод обеззараживания требует существенных финансовых затрат.

Обезвреживание и утилизация осадка. Осадок (ил) городских сточных вод, выпадающий в первичных отстойниках, имеет влажность 92-96%. Сухой остаток на 70-80% состоит из органических веществ, поэтому он не подсыхает, легко загнивает, распространяет зловоние, привлекает насекомых. В 1 г сырого осадка содержатся миллиарды сапрофитных бактерий, много жизнеспособных яиц гельминтов, патогенной микрофлоры. Избыточный активный ил из вторичных отстойников обладает такими же неблагоприятными свойствами и имеет влажность 99,2-99,6%. Для уменьшения объема его направляют в уплотнитель, где влажность ила снижается до 97-98%.

Обезвреживание ила является обязательным элементом системы очистки сточных вод. Для этого необходима минерализация органических веществ различной химической природы путем сбраживания с помощью сапрофитной микрофлоры, присутствующей в осадках. Сбраживание может осуществляться анаэробным и аэробным путем. На больших станциях происходит анаэробное сбраживание ила в метантенках.

Метантенк - железобетонный резервуар цилиндрической формы с коническим дном. Ил на сбраживание поступает по трубе в верхнюю часть метантенка, переработанный осадок выпускается снизу по иловой трубе. Для ускорения переработки осадок перемешивается и подогревается с помощью пара или горячей воды. Метановое брожение осадка сточных вод проходит в две фазы. В 1-й фазе идет так называемое кислое брожение, осуществляемое анаэробными микроорганизмами, в результате которого образуется большое количество жирных кислот, аминокислот, спиртов, аммиака, сероводорода. Вторая фаза - деструкция образовавшихся в 1-й фазе кислот до углекислоты и метана с образованием большого количества карбонатов и гидрокарбонатов, изменяющих реакцию среды от нейтральной до щелочной. Эта фаза называется щелочным брожением. В результате этих процессов отмирает патогенная микрофлора.

На станциях производительностью до 50 000 м3/сут возможно использование аэробной стабилизации ила в сооружениях типа аэротенка. Аэрация осуществляется в течение 7-12 сут продуванием иловой смеси воздухом при его удельном расходе 1-1,5 м3/м3объема аэротенка.

Осадок, обработанный в метантенке или в аэробном стабилизаторе, не содержит коллоидных структур, благодаря чему хорошо отдает воду, не издает зловонного запаха, не привлекает насекомых. Для уменьшения объема ила производится его обезвоживание на иловых площадках либо механическим или термическим способом. При соблюдении режима загрузки метантенка или аэробного стабилизатора сброженный осадок безопасен в эпидемическом отношении.

В ситуациях когда биологически очищенная вода содержит столько загрязнений, что водный объект не в состоянии принять такое количество, или когда она будет использована в системах технического водоснабжения, применяются дополнительные методы обработки сточных вод, которые получили название доочистки или третичной очистки. Доочистка (третичная очистка) сточных вод - это комплекс методов и приемов, выходящих за пределы общепринятых этапов механической и биологической очистки сточных вод, направленных на достижение нормативного качества воды. Вода, полученная в результате доочистки сточных вод, восстановленная вода, должна соответствовать гигиеническим требованиям, предъявляемым к воде, используемой в системах технического водоснабжения.

studfiles.net

Содержание

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ

Кафедра «Основы инженерной экологии и химической технологии»

Реферат по водоподготовке

на тему:

«Очистка хозяйственно-бытовых сточных вод»

студент: Кузнецова И.В.

Группа: Н-40

преподаватель: Булатов М.А.

Москва, 2003

I. Введение ………………………………………………………………………...	3
Источники образования, количество и состав ХБСВ …………..................	3
Требования к качеству очищенных вод и условия их сброса в водоем …	4
II. Сущность процессов, используемых при очистке ХБСВ ………………	9
Сравнение существующих способов очистки ……………………………	9
Физико-химические методы ………………………………………………	9
Технологическая схема двухступенчатой доочистки сточных вод ……...	12
Песчаный фильтр ……………………………………………………………	14
Расчёт песчаного фильтра ……………………...…………………………...	14
III. Заключение ………………………………………...…………………………	16
IV. Список литературы .........................................................................................	17

Введение Источники образования, количество и состав хозяйственно-бытовых сточных вод

Бытовые сточные воды в каждом населенном пункте единообразны, а именно: сточные воды от туалета (содержащие фекальные массы, бумагу, моющие вещества), ванны, стирки белья (содержащие большое количество синтетических поверхностно-активных веществ), приготовления пищи, мытья посуды, уборки помещения и т.п. Изучение типа и количества сточных вод по каждому виду названных статей расхода показало, что в среднем на кухонные нужды (приготовление пищи, мытье посуды) приходится 15-20% сточных вод от семьи, ванну и душ 20-25%, туалетный смыв - до 35%, стирка белья - до 20%. Туалетный и кухонный сток являются источником до 75% загрязнения бытовых сточных вод.

Содержание органических загрязнений в сточных водах определяется косвенными показателями: ХПК (химическая потребность в кислороде) и БПК (биологическая потребность в кислороде). ХПК выражает количество кислорода, необходимое для полного химического окисления органических веществ загрязнений, находящихся в сточных водах. БПК выражает количество кислорода, необходимое для биологического окисления органических веществ бактериями в аэробных условиях (без расхода кислорода на нитрификацию). Биологическое потребление кислорода для бытовых сточных вод заканчивается примерно через 20 суток (БПКполн), а величина 5-суточного потребления для бытовых сточных вод (БПК5) составляет, как правило, 65-70% от БПКполн, что на практике позволяет значительно сократить время определения этого показателя, и с достаточной степенью точности определить количество органических загрязнений.

БПКполн 75

Взвешенные вещества 65

Азот аммонийный 8

Фосфаты 3,3 (из них 1,6 г - за счет моющих веществ)

СПАВ 2,5

Хлориды 9 [1]

Особый вид загрязнения бытовых сточных вод - бактериальный. Сточные воды содержат большое количество бактерий, в том числе патогенных, и вирусов. Патогенные бактерии приспособлены к существованию в организме человека, животных, птиц. Попадая в сточные воды (или непосредственно в водоем), часть этих бактерий гибнет из-за отсутствия специфического субстрата или оптимальной температуры. Часть бактерий сохраняет свою болезнетворную активность в сточной воде или воде водоема. В сточной воде могут содержаться туберкулезные бактерии, лептоспиры. бруцеллы, бактерии туляремии, вибрион холеры и т.п. Все эта бактерии сохраняются в воде в течение разного периода времени. Поэтому в качестве индикаторного показателя фекального загрязнения воды выбрана кишечная палочка Escherichia coli. Концентрация клеток бактерий группы кишечной палочки в воде определяет степень загрязнения воды бактериями и пригодность ее для использования в качестве питьевой или для культурно-бытовых целей. [1]

Для хозяйственно-бытовых сточных вод (ХБСВ) характерно повышение содержания минеральных примесей, обусловленные за счет увеличения солей Na и появление в стоках фосфатов, нитратов и т.д. (таблица 1) [3]

Таблица 1.

Взвешенные вещества	0,3-0,5 г/дм3
БПК5	400-800 мг О2/дм3
ХПК	60 мг О2/дм3
Жесткость	12,5-25,0 ммоль/дм3
Общее солесодержание	1,5-6,0 г/дм3
CL-	25,100 г/дм3
PO4-	15-30 г/дм3
ПАВ	1,5-3,0 г/дм3
Жиры:
По олеиновой к-те	8,7 мас %
Полимитиновой к-те	5,5 мас %
Стеориновой к-те	1,1 мас %
Мыло:
Стеонат Na	18,7 мас %
Жирные к-ты	4,8 мас %
Карбомид	37,9 мас %
Криотин	1,4 мас %
Кислоты:
Гипуровая	1,4 мас %
Аминокислоты	0,2 мас %
Лимонная	0,6 мас %
Связанные жиры	9,4 мас %
Фенол	0,2 мас %
Крахмал	9,2 мас %

studfiles.net

11.Типы сооружений для механической и биологической очистке хозяйственно-бытовых сточных вод, их санитарная оценка.

Первым сооружением механической очистки является решетка. Она служит для задерживания крупных отбросов. Удаление накопившихся на решетках отбросов на станциях производительностью более 10000 м3 сточной жидкости в сутки происходит механическими граблями. Далее отбросы гидротранспортом попадают в дробилку. Измельченная масса из дробилки поступает в ток жидкости перед решеткой. Песколовки предназначаются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей, главным образом песка. Они представляют собой отстойники, скорость движения жидкости в которых рассчитана таким образом чтобы могли осесть тяжелые частицы, а легкий осадок органического происхождения оказался вынесенным далее. Различают горизонтальные с прямолинейным движением воды и вертикальные — с круговым движением воды. Расчетная эффективность осаждения песка — 65 %. Горизонтальные песколовки отличаются простотой устройства и высокой эффективностью. Для удаления не растворенных взвешенных веществ органического происхождения используются отстойники. Отстойники, в которые сточная вода поступает до биологической очистки называются первичными. Они бывают горизонтальные и вертикальные. Частным случаем гориз. отс. явл радиальный отстойник. Сточная жидкость подается в центре сооружения, осветленная вода собирается круговым лотком. Особенность гидродинамики радиальных отстойников является разность скоростей течения в центре и на периферии что способствует более полному осаждению осадка. В вертикальные отстойниках осаждение взв частиц происх при восходящем движении жидкости. В осадок выпадает взвесь, имеющая гидравлическую характеристику большую, чем скорость восходящего потока. Строительними нормами предусм сооруж гориз отстойников на станциях производительностью более 15000 м3 сточной жидкости в сутки. Преимущ является высокий процент осветления ( до 50) и устойчивость в работе. Недостатками является сложность и малая надежность скребкового механизма для сбора осадка. Радиальние отстоники рекомен на станц произв свыше 20000м3 сточной воды в сутки. Они обеспеч такую же эффект работы как и гориз, но только при постоянном режиме поступления сточной жидкости что ухудшает условия отстаивания. Вертик отстойники сооруж на станциях произв менее 20000м3\сут.они занимают не большую площадь и удобны в эксплуатации т.к не имеют илоскребов, но эффект осветл низкий до 30 %по взв вещ. Остаточное содержание взв вещ в сточной воде , направляемой на сооруж биол очистки, не должно превышать 150 мг\л., иначе может произойти заиливание и выход из строя биофильтров. Расчетная эффективность отстойников не более 60 %, на практике же удается задержать лишь 30-50% взв веществ, поэтому применяется ряд методов позволяющих повысить их эффективность.1. Предварительная аэрация: в емкостях перед первичныи отстойником сточную жидкость продувают воздухом. При этом происх флоккуляция коллоидных веществ, частицы взвеси укрупняются и более плотно оседают в отстойниках. Эффективность работы отстойников повышается на 5-8 %. 2. Биокоагуляция. Первичный вертикальный отстойник со встроенным преаэратором получил название биокоагулятора. Кроме воздуха туда подается активный ил. Происходит адсорбция хлопьями активного ил тонкодисперной взвеси и коллоидов и частичное окисление адсорбированных веществ. Эффект осветления достигает 65 — 75 %. Также снижается БПК на 25-35 % а также содержание ионов тяж металлов. Биологическая очистка. Приемы и сооружения биол очистки могут быть разделены на 2 группы — моделирующие процесс в почвенных условиях и в водной среде. Поля фильтрации. Специально спланированные участки земли, на которых производится распределение и фильтрация через почву сточных вод. Коммунальные поля орошения наряду с очисткой используются для выращивания с\х культур. Эффект очистки достигается за счет жизнедеятельности микрофлоры населяющей почву. При орошении сточной водой создаются условия для развития почвенного биоценоза. Каждя структурная единица почвы на полях оказывается покрытой сплошным слоем микрофлоры- биол пленкой. На ней адсорбируются и минерализируются растворенные и коллоидные вещества сточной жидкости. В очистке сточных вод участвует слой грунта в 1,5 — 2 м. Поэтому строит нормами разрешается устройство полей орошения на уровне стояния грунтовых вод не менее 2 м чтоб не происходило загрязнения грунтового потока. При правильно организ полях общее количесвто бактер сниж с миллионов до десятков тыс в 1 мл или на 95 -99%, индекс кишечной палочки с тыс до единиц, полностью исчезает патогенная микрофлора. Но такие поля подходят только для небольших поселков и малых городов. Земледельческие поля орошения(ЗПО). Основной задачей их является выращ огородных или кормовых культур. На зпо разреш подавать сточную жидкость прошедшую мех очистку. Нормы загрузки невелики :5 — 15 м3\га в сутки, что в 5-15 раз меньше чем на коммун полях орошения.За ними устанавливается строгий сан надзор. С целью интенсифицировать процессы окисления существуют биофильтры. Резервуары, заполненные неразмокающим материалом (шлак, гранитный щебень), который орошается с поверхности сточной жидкостью. Загрузочный материал служит для образования биол пленки. Источником ее появления служит сточная вода. Для эффективной работы биофильтра необходимо организовать равномерное по площади и периодическое по времени орошение тела фильтра. Это достигается различными устройствами — спринклерами, наливными колесами, карусельными распределителями. С целью повышения окислит способности биофильтра устраивается искусственная аэрация тела фильтра путем подачи компрессором сжатого воздуха в дренажное пространство. Окисл мощность возрастает в 3-4 раза.Такие сооружения получили название аэрофильтров. Биологические пруды. Искусственно созданные водоемы в которых очистка с.в. протекает в условиях наиболее близких к естественному ходу самоочищения. Небольшая глубина прудов позволяет создать значит поверхность аэрации и обеспечить прогрев всей толщи воды и хорошее ее перемешивание. При этом создаются благоприятные условия для массового развития водных организмов. Биол пруды обесп высокий эффект очистки- количество киш палочки снижается на 95,9 -99,9 % от начального содержания, почти полностью исчезают яйца гельминтов. Аэротенк представляет собой резервуар, в котром медленно протекает смесь так называемого активного ила и сточной жидкости. Для обеспечения нормальной жизнидеят микроорганизмов активного ила в аэротенк непрерывно подается сжатый воздух, который произв перемешивание смеси сточной воды и активного, что обеспечивает лучший и непрерывный контакт ее компонентов.

Процесс биолог окисл в аэротенке можно условно разделить на 3 стадии.1происх адсорбция актив илом згрязнений сточных вод и окисление легко окисл веществ. В рез БПК сточных вод сниж на 40-80%. Во 2 стадии происходит разложение медленно окисляющихся вещ. В 3 стадии происх нитрификация аммонийных солей, образовавшихся в результате 2 стадии очистки. Для получения надежных результатов очистки, при которых БПК очищенных сточных вод составляет не более 15-20 мг\л, необходимо чтобы концентрация нитратов была не менее 5-6 мг\л. После биологической очистки на биофильтрах и аэротенках сточная жидкость поступает на вторичные отстойники для осаждения активного ила.

studfiles.net

20(10). Типы сооружений для механической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод.

Решетки

Они используются в качестве задерживающего фильтра для фракций крупных размеров посредством их установки на пути движущейся сточной жидкости. Такие решетки состоят из установленных вертикально или наклонно металлических прутьев, которые крепятся к металлической раме. При этом в зазорах решетки передвигаются грабельные зубцы, которые крепятся на специальную подвижную цепь. Загрязняющие частицы снимаются с прутьев решетки, после чего поставляются при помощи грабель на передвижную ленту и отправляются напрямую в дробильный отсек для дальнейшего их измельчения.

Песколовки

Они представляют собой сооружения механической очистки сточных вод, используемые для задержки фракций минерального происхождения, которые в больших количествах содержатся в жидкостных стоках. Принцип функционирования песколовки основывается на способности тяжелых частиц оседать на дно по мере их перемещения в емкости со сточной водой. При этом мелкие фракции органического происхождения не оседают, так как песколовки рассчитаны на песок от 0,25 мм.

Отстойники

Они применяются для первичного очищения стоков при условии необходимости их биологического очищения либо как отдельно используемые конструкции при условии, если, согласно санитарным нормам, необходимо выделить из стоков исключительно примеси механического происхождения.

В зависимости от своего предназначения, отстойники делятся на первичные и вторичные, по конструктивным же признакам разделяют радиальные, вертикальные и горизонтальные.

Септики применяются для механической очистки сточных вод, поступающей на поля подземной фильтрации, в песчано-гравийные фильтры, фильтрующие траншеи и фильтровые колодцы.

Гиброциклоны – для механической очистки сточных вод от взвешенных веществ допускается применять открытые и напорные гидроциклоны. Открытые применяются для выделения всплывающих и оседающих грубодисперстных примесей гидравлической крупностью свыше 0,2 мм/с с коагулированной взвесью. Напорные-выделение из сточных вод грубодисперстных примесей минерального происхождения.

21 (11). Типы сооружений для биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод.

Аэротенки

Аэротенк представляет собой емкость, используемую для медленного передвижения в сточных водах смеси активного ила. Для того чтобы обеспечить более эффективный и бесперебойный контакт, осуществляется постоянное перемешивание при использовании для этого сжатого воздуха либо с использованием специально приспособленных для этого конструкций. Чтобы микроорганизмы, выполняющие роль минерализатров, могли вести нормальную жизнедеятельность, поступление кислорода в аэротенк должно быть непрерывным.

То, насколько эффективной будет очистка сточных вод в аэротенке, а также способность окисления и качество очищения сточных жидкостей полностью зависят от состава и качеств исходного материала – сточных вод, условий гидродинамики, активности реакции среды, температуры и количества питательных элементов. На практике механическая очистка стоков оказывается экономически выгодной и достаточно эффективной, поэтому ее популярность растет.

Иловые площадки

Они применяются на основании естественного происхождения при наличии естественного дренажа либо на искусственно созданном асфальтобетонном основании, опять же, при наличии дренажа, с последовательным отстаиванием и удалением иловой воды

Биологические пруды представляют собой искусственно созданные водоемы для биологической очистки сточных вод, основанной на процессах, которые происходят при самоочищении водоемов. Обеспечивают более высокий эффект бактериального самоочищения, чем сооружения искусственной биологической очистки

Циркуляционные окислительные каналы предназначены для полной и частичной биологической очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод. Устройство ЦОК допускается в районах с минимальной расчетной температурой воздуха —20° С.

Эти сооружения обеспечивают биохимическое окисление загрязняющих веществ и минерализацию ила, при этом не требуется первичного отстаивания сточных вод, что значительно упрощает технологическую схему очистной установки

studfiles.net