Стічні води: визначення, види, способи обліку і очищення

Будь-які стічні води містять забруднення, тому вони потребують очищення. Скидання неочищених стоків створює серйозну екологічну проблему, забруднюючи водойми і грунту. Тому питання утилізації, знезараження і очищення стоків є важливою частиною природоохоронних заходів.

Характер забруднень, що містяться в стічних водах, може бути різним. Так, якщо каналізаційні стоки, що відводяться від житлових будинків, містять, в основному, органічні включення, то промислові стоки можуть мати різні хімічні і радіаційні забруднення. Значить і методи очищення для таких вод потрібно застосовувати різні.

Типи забруднень в стоках

Відводяться стічні води можуть містити наступні типи забруднень:

• Механічні. Це нерозчинені у воді домішки і сміття.

Важливо! Зливові стічні води, що відводяться з вулиць міст системами зливових каналізацій, в основному, містять саме механічні домішки.

• Хімічні. До цього типу забруднень відносять присутність в стоках розчинених або перебувають у вигляді суспензій органічні або неорганічні хімічні речовини. Хімічні домішки можуть бути токсичними чи ні.
• Біологічні. Даний тип забруднень має на увазі наявність у воді різних бактерій, грибків і інших патогенних мікроорганізмів.
• Радіоактивні. Це забруднення стоків радіоактивними речовинами.

Важливо! Дещо осібно стоїть так званий «тепловий» тип забруднення. Так кажуть, якщо підприємства (найчастіше, енергетичного профілю) скидають в водойми гарячу воду. Незважаючи на те, що така вода є технічно чистої, вона може завдати серйозної екологічної шкоди водоймі, скорочуючи кількість його мешканців.

Класифікація стоків по їх походженню

Все що утворюються в процесі життєдіяльності людини стічні води можна поділити на три великі групи:

• Атмосферні або дощові. Цей тип стоків утворюється в результаті випадання опадів. Вода, стікаючи з дахів, асфальтових і бетонних покриттів вулиць і площ, захоплює за собою різноманітний сміття, тому й такі стоки потребують очищення.
• Виробничі стічні води утворюються на різних підприємствах, на яких вода використовується у виробничому циклі.
• Побутові стоки надходять з житлових будинків. Це вода, що відводиться від предметів сантехніки - ванн, унітазів, раковин і ін.

Важливо! Якщо склад побутових і атмосферних стоків більш-менш стабільний і добре відомий, то виробничі води можуть містити найрізноманітніші забруднення, в залежності від асортименту речовин і технологій, що використовуються у виробничому циклі.

склад забруднень

• Найбільш чистими, тобто містять найменше забруднень вважаються дощові стічні води. Як правило, такі стоки потребують тільки в фільтрації, тобто відділенні механічних домішок.
• Виробничі стоки можуть мати різну ступінь забрудненості. До числа найчистіших відносять воду, яка використовується для охолодження агрегатів і трубопроводів. У виробничих стоках можуть міститися тільки неорганічні або, навпаки, органічні домішки, або комбінація обох типів. Неорганічні домішки переважають на содових, сульфатних або азотно-тукових заводах, на збагачувальних фабриках з виробництва кольорових металів та ін. Органічні домішки утворюються на нафтохімічних, целюлозно-паперових виробництвах.

Важливо! Одним з найбільш небезпечних органічних забруднювачів органічного типу є фенол. Ця речовина входить до складу стоків коксо- і нафтохімічних виробництв.

• Склад побутових стоків досить стабільний. У них містяться, в основному органічні домішки, а також різні типи бактерій, в тому числі і патогенні.

Оцінка ступеня забруднення стічних вод

Оскільки стічні води мають складний склад, зробити оцінку змісту кожного з забруднюючих речовин надзвичайно складно. Тому при проведенні аналізів вибирають такі показники, які можуть характеризувати сумарні властивості води без виділення та ідентифікації окремих речовин.

Наприклад, при оцінці органолептичних показників (колір, запах) не проводиться виділення кожного з речовин, яке надає забарвлення або запах воді. Для визначення складу використовується сумарний санітарно-хімічний аналіз стічних вод, в який входять хімічні, фізико-хімічні та санітарно-біологічні тести.

При проведенні повного санітарно-хімічного аналізу проводиться оцінка наступних показників:

• Температура, запах, колір, прозорість.
• Рівень кислотності (pH), сухий залишок, вміст завислих речовин.
• Хімічна потреба в кисні (гпк стічних вод), біохімічна потреби в кисні (бпк), зміст азотних сполук, фосфатів, сульфідів, хлоридів.
• Присутність важких металів, радіоактивних і токсичних речовин.
• Зміст ПАР, нафтопродуктів, розчиненого кисню.
• Визначення мікробного числа, присутності бактерій групи кишкових паличок, яєць гельмінтів.

Важливо! Крім стандартних аналізів на міських очисних спорудах можуть проводитися додаткові дослідження для визначення вмісту групи речовин, які можуть міститися в стоках, що відводяться від місцевих промислових підприємств.

Облік кількості стічних вод

Для нарахування оплати за користування каналізацією необхідний облік стічних вод, тобто вимір їх кількості. Це дуже актуально для великих виробничих підприємств, де обсяг стоків великий. Для кількісної оцінки використовуються спеціальні прилади обліку стічних вод - високотехнологічні вироби, що забезпечують високий ступінь точності вимірювань.

Для чого потрібна їх установка? Справа в тому, що раніше було прийнято вважати, що витрата каналізаційних стоків приблизно дорівнює кількості витраченої води. А оскільки лічильниками води всі користуються досить давно, то їх показання і брали за основу при розрахунку оплати.

Насправді, далеко не на всіх підприємствах кількість витраченої води відповідає кількості стоків. Наприклад, частина води може бути витрачена на мийку обладнання, полив території і ін. Нерідко в каналізацію йде не більше 70% використаної води і навіть ще менше. Тому, з огляду на сучасні розцінки на послуги водовідведення, встановлення приладів обліку є досить вигідним заходом.

Методики вимірювання кількості стоків

Системи каналізації бувають напірними і самопливними. У першому випадку, для транспортування стоків використовуються насоси, у другому - рідина пересувається по трубах (або по каналам) під дією сил гравітації.

У системах напірної каналізації зробити виміри кількості стоків досить просто. В цьому випадку, використовуються прилади, які працюють за тим же принципом, що і датчики, що встановлюються в системі водопроводу. Єдиною відмінністю при вимірюванні кількості стічних вод є те, що потік рухається з меншою швидкістю і в рідині міститься безліч забруднень.

Дещо складніше налагодити облік витрати стоків при використанні самопливних систем каналізації. В цьому випадку, доводиться виміряти кількість рідини, що знаходиться в незаповненою трубі.

В цьому випадку, застосовують електромагнітний або ультразвуковий витратомір стічних вод. В процесі вимірювання проводяться виміри не тільки швидкості потоку, що рухається, але і завмер наповнюваності труби, тобто вимірювання здійснюються за принципом «швидкість-площа».

Важливо! У витратомірах стічних вод використовуються датчики доплерівського типу, вони можуть бути, як зануреними, так і накладними.

способи очищення

У природі все передбачено, тому вода у водоймах має здатність до самоочищення. Однак цей процес відбувається нешвидко, тому з великим потоком стоків природні методи очищення не впораються. Очищення стоків - це обробка з метою вдалися з води максимальну кількість забруднень. Способи, якими обробляють стічні води, можна розділити на кілька груп, це:

• механічні;
• Фізико-хімічні;
• хімічні;
• Біологічні.

Кожен з названих способів може бути застосований окремо, але кращого результату вдається добитися при використанні комбінації декількох методів.

механічні методи

При використанні механічного очищення застосовують два способи:

• відстоювання;
• Фільтрація.

У першому випадку застосовуються відстійники для стічних вод. Тут відбувається поділ речовин на фракції залежно від їх питомої ваги. Для фільтрації використовуються різні фільтри, які дозволяють відокремлювати великі включення.

При використанні механічного методу можна домогтися видалення 65-70% домішок з побутових стоків і приблизно 95% домішок з зливових стоків.

хімічні методи

При використанні хімічних методів в очищається середовище додають спеціально підібрані хімічні реагенти. Ці речовини вступають в реакцію з речовинами-забруднювачами з утворенням нерозчинних речовин, які осідають на дно відстійника.

При використанні хімічного методу можна домогтися видалення близько 95% забруднень, розчинених у воді, і близько 25% нерозчинених речовин.

Фізико-хімічні методи

При використанні цих методів стічні води піддаються спеціальній обробці, що дозволяє видалити, як розчинені, так і нерозчинені забруднення. Найчастіше, застосуються наступні методи:

• Коагуляція. В цьому випадку, в стік вводяться спеціальні речовини, під дією яких дрібні зважені частинки злипаються, утворюючи великі агрегати, які осідають на дно.
• Флокуляція. Цей процес має той же принцип, що і коагуляція, але реагенти при його використанні застосовують інші.
• Екстракція. Це метод вилучення з рідини певних речовин. Він досить дорогий, тому застосовується тоді, коли витягнуті речовини можуть бути використані повторно.

Як правило, фізико-хімічні методи використовуються для переробки промислових стоків, так як в них може міститися велика кількість різноманітних хімічних речовин.

методи біоочищення

Для переробки побутових стоків, що містять багато органіки, застосовують біологічні методи. Вони засновані на використанні присутніх в природі бактерій, які використовуються в природних процесах самоочищення. В процесі своєї життєдіяльності бактерії переробляють органічні включення, розкладаючи їх на безпечні складові.

Найпростіші методи біоочищення використовуються в вигрібних ямах і септиках. Тут органічні відходи, що осіли на дно, піддаються анаеробного бродіння, тобто, обробляються мікроорганізмами, здатними існувати без доступу кисню.

В сучасних очисних станціях додатково використовується аеробне очищення, для цього в робочу зону подається кисень повітря. Аеробні процеси проходять набагато швидше і дозволяють видаляти більшу кількість забруднень.

Отже, стічні води - це результат використання води в побуті або на виробництві. Скидання стічних вод без попередньої обробки заборонений, тому вони повинні бути спрямовані на очисні установки. Методи очищення вибираються в залежності від ступеня і складу забруднень. Так, для очищення побутових стоків застосовують механічні і біологічні способи обробки. Виробничі стоки можуть потребувати застосування фізико-хімічних і хімічних методів обробки.