Хозяйственно-бытовые стоки
Хозяйственные и бытовые сточные воды образуются в результате ежедневной жизнедеятельности человека – бытовой и физиологической. Они отводятся по системе общественной канализации.
Их состав: коллоидные растворы и нерастворенная в воде органика встречаются в различной концентрации.
Они бывают фекальные и хозяйственные.
Хозяйственно-бытовые стоки есть и будут всегда. Это вода, которая сливается в канализацию после того, как человек умоется, почистит зубы, примет душ, сходит в туалет. Ежедневно мы готовим себе пищу, моем продукты, использованную посуду, мы стираем белье, убираем дом. Без воды этого сделать невозможно.
Сюда же отнесем результаты работы предприятий общественного питания, детских учреждений, больниц и санаториев, всех иных мест, где есть скопление народа – от вокзалов до магазинов, от бань до спортивных залов.
Таким образом в сточные воды попадают жиры, белковые, углеводные остатки, продукты гниения и разложения.
В бытовых стоках содержится 45-58% органических веществ. Последние определяют основные физические и химико-биологические характеристики бытовой канализации:
- Мутные, непрозрачные, серовато-белесого цвета с характерным запахом фекалий.
- Содержат минеральные и органические остатки.
- Представляют собой частично коллоидное и состояние раствора.
- Большая доля патогенных микробов, бактерий, вирусов. Также содержат грибки, гнили, плесень, дрожжи, гельминты.
- Кислотность выше нейтральной – рН 7,2-7,8.
Наибольшую опасность представляют грибок, бактерии, гельминты. Из неорганических вред экологии наносят соли, входящие в состав чистящих и моющих средств бытовой химии.
Классификация и состав сточных вод
Очистка стоков
Классификация сточных вод включает три основные категории в зависимости от их состава, происхождения и качественных показателей примесей и загрязнений:
- Бытовые, или хозяйственно-фекальные, к которым относятся сточные воды, удаляемые из различных бытовых помещений, таких как туалеты, душевые и ванные комнаты, кухни, прачечные, бани, больницы, столовые и т.д. Основными их загрязнениями являются хозяйственно-бытовые и физиологические отходы, а для их сброса действуют специальные правила приема сточных вод в городскую канализацию;
- Промышленные или производственные, использованные при выполнении разнообразных технологических процессов, таких промывание сырья и продукции, охлаждение оборудования и т.д., а также откачанные на поверхность в процессе добывания полезных ископаемых. Чаще всего промышленные стоки загрязнены производственными отходами, в которых могут содержаться такие вредные и отравляющие вещества, как азот аммонийный в сточных водах, синильная кислота, соли свинца, ртути и меди, фенолы, анилин и т.д., а также отходы, которые могут иметь ценность при использовании в качестве вторичного сырья. Промышленные стоки могут быть разделены на две категории: загрязненные, для которых перед повторным использованием или выпусканием в водоемы производится предварительная очистка сточных вод, и слабозагрязненные или условно чистые, которые не требуют предварительной обработки.
- Атмосферные сточные воды, к которым относятся талые и дождевые воды, а также воды от полива зеленых насаждений и улиц. Данная категория сточных вод содержит в себе в основном загрязнения минерального происхождения и представляет меньшую санитарную опасность, чем производственные и бытовые стоки, поэтому очистка ливневых сточных вод является наименее требовательной процедурой.
Уровень загрязнения сточных вод рассчитывается в зависимости от концентрации в них различных примесей, выражающейся в массе на единицу объема (г/м3 или мг/л).
Бытовые сточные воды являются относительно однообразными по своему составу, а концентрация в них загрязнений зависит от того, какой объем воды расходуется на одного человека, проще говоря – от норм водопотребления.
В зависимости от того, какое значение принимает разбавление сточных вод, загрязнения бытовых стоков подразделяют на следующие категории:
- Нерастворимые, в которых образуются крупные взвеси, размеры частиц в которых превышают 0,1 мм;
- Пены, суспензии и эмульсии, размеры частиц которых составляют от 0,1 мкм до 0,1 мм;
- Коллоидные – размер частиц от 1 нм до 0,1 мкм;
- Растворимые, в состав которых входят молекулярно-дисперсные частицы, размер которых не достигает 1 нм.
Кроме того, отличают органические, минеральные и биологические загрязнения бытовых стоков:
- Минеральные загрязнения включают в себя частицы песка, глины и шлака, растворы солей, щелочей, кислот и прочие вещества.
- Органические загрязнения могут быть как животного, так и растительного происхождения. Растительные загрязнения – это различные остатки плодов, растений и овощей, а также бумага, масла растительные и т.д., характеризующиеся повышенным содержанием углерода. К животным загрязнениям можно отнести различные человеческие и животные физиологические выделения, остатки органической ткани, клейкие вещества и т.д., для которых характерно высокое содержание азота.
- Биологические же загрязнения включают в себя различные грибки (плесневые и дрожжевые), микроорганизмы, водоросли и бактерии, среди которых довольно большое количество возбудителей таких болезней, как паратиф, тиф брюшной, дизентерия, сибирская язва и т.д. Такие загрязнения могут быть характерны не только для бытовых сточных вод, но и для части промышленных стоков, например – отходов мясокомбинатов, скотобоен и т.д. Несмотря на то, что химический состав данных загрязнений является органическим, создаваемая ими при поступлении в водоемы санитарная опасность требует их выделения в отдельную категорию.
В состав бытовых стоков входят следующие загрязнения (значения приведены в процентах от общего числа загрязнений):
- Минеральные вещества – 42%;
- Органические вещества – 58%;
- Взвешенные осаждающиеся вещества – 20%;
- Коллоидные смеси – 10%
- Растворимые вещества – 50%.
Состав промышленных сточных вод и их степень загрязнения могут варьироваться в зависимости от характера конкретного производства и различных условий применения воды в технологическом процессе.
На количество же атмосферных сточных вод существенное влияние оказывает рельеф и климат конкретной местности, а также такие показатели, как характер застройки, вид дорожного покрытия и т.п.
Программа господдержки «Вода России»
Загрязнение сточных вод предприятиями можно сократить, используя госрограммы. Государственная поддержка производств, модернизирующих очистные сооружения, является одним из основных направлений реализации Федеральной целевой программы «Вода России».
Осуществление данного проекта обеспечит уменьшение сброса сточных вод на 2,5 млн. кубических метров в год. Субсидии выданы предприятиям на частичное погашение кредитов, взятых на реализацию проектов по модернизации очистных сооружений.
Например, к числу производств, получивших субсидии, относится НПЗ Антипинский. На заводе введены пятиступенчатые водоочистные сооружения с комбинированным блоком биологической очистки для предотвращения загрязнения рек сточными водами. Они обеспечивают качество сброса в реку Туру, удовлетворяющее требованиям водоемов рыбохозяйственного назначения. Общая сумма субсидируемых бюджетных средств для предприятий составила более 55 миллионов рублей.
Очищение различных стоков
Промышленных
Производственные и промышленные сточные воды необходимо очищать, чтобы снизить нагрузку на городские сооружения. Технологическая схема принципиально отличается в зависимости от состава стоков. Некоторые стоки насыщены органикой, другие – ионами тяжелых металлов.
Показатели КВЧ (общее количество взвешенных частиц), БПК5 и ХПК могут достигать десятки сотен мг/л. Уровень кислотности часто превышает 6-9.
Перед сбросом стоков в городскую систему очистки БПК5 доводят до 400 мг/л, а рН сокращают до 6-9. Технологическая схема выбирается в зависимости от состава вод.
Вышеописанные методы комбинируются в разной последовательности, некоторые могут упраздняться.
Бытовых
К этой категории стоков относятся воды из санузла, кухни, прачечных и воды, которые образуются после мойки помещений. Около 58% загрязнений – органические, а 42% – минеральные. В бытовых стоках содержатся моющие средства и возбудители заболеваний.
Распространенные методы очистки хозяйственных сточных вод – биологические. Обязательно используются обеззараживатели и реактивы для дезинфекции.
Поверхностных
К этим стокам относятся:
- дождевые;
- талые;
- поливомоечные воды с населенных пунктов и промышленных площадок.
Через дренажную систему жидкость попадает в канализацию, затем поступает в отстойник.
Часть примесей осаживается, после чего стоки перекачиваются к флотатору, где удаляются нефтепродукты.
Потом происходит очистка на механических и сорбционных фильтрах. Стоки обеззараживаются и возвращаются в природные водоемы.
Устройство наружной канализации
В большинстве случаев из-за отсутствия магистральных водопровода и канализации используются автономные системы канализации. Рассмотрим их ниже.
Самый простой вид автономного сбора и удаления нечистот — надворная уборная с устройством выгребных ям. Сбор и обработку сточных вод следует производить в фильтровальной траншее с гравийно-песчаной засыпкой, расположенной на расстоянии не ближе 4 м от границ соседнего участка и не менее 6 м от дома.
Такое решение, конечно, не обеспечивает комфортных условий и имеет массу недостатков, но в реализации оно самое экономичное.
Фильтровальная траншея для сбора и отвода сточных вод
Большинство застройщиков устраивают на своем участке септик, который позволяет обеспечить удобства не хуже, чем в городской квартире. Септик — очистное сооружение автономной канализации. В основе современных решений — очистка сточных вод с помощью активной аэрации: осаждения и разложения взвешенных частиц, биологической очистки и фильтрации, в том числе в грунтах за счет использования поглощающих способностей почвы.
В основу работы септика заложен принцип грунтовой очистки.
Схема фильтровального колодца
Все стоки проходят через септик, где грубодисперсные частицы сначала осаждаются, а затем через распределительный колодец направляются в подготовленный грунтовый фильтр, состоящий из двух слоев — щебня и песка.
Септик устанавливают под землей на территории участка. Такая система препятствует распространению запаха. Протекающие стоки не попадают в колодцы, не загрязняют поверхностные и грунтовые воды.
Септик может быть рассчитан на обслуживание как одного индивидуального дома, так и нескольких. Он служит для предварительной очистки сточных вод и их частичного отведения. При постоянном проживании в загородном доме нужно будет откачивать воду из септика и вывозить ее на специализированные очистные станции. По санитарным нормам процесс очистки воды должен длиться три дня. Для этого объем септика рассчитывают с превышением в три раза суточного объема сточных вод. При устройстве необходимо установить грунтовый фильтр — систему траншей со щебнем.
В настоящее время используются следующие конструкции септиков:
- заводского изготовления, как правило, из ПВХ;
- сборные септики, возводимые на участке, обычно металлические, железобетонные, кирпичные
Металлический септик
Рассмотрим устройство септика заводского изготовления из ПВХ.
Конструкцию устанавливают в котлован на подготовленное основание таким образом, чтобы между стенками септика и откосами ямы было расстояние не менее 25 см с каждой стороны, а крышка находилась на 20 см выше уровня земли. Основание выполняют из монолитного бетона толщиной 100 мм, армированное дорожной сеткой, к которому конструкцию крепят анкерными болтами. Септик монтируют строго горизонтально.
При установке отметки крышки относительно уровня земли следует учитывать возможность дальнейшей планировки и подсыпки грунта на участке. После этого выполняют обратную засыпку котлована.
Аналогично устанавливают сборный септик, возводимый на участке. Материалом для камер таких очистных сооружений служит кирпич, железобетон или металл. При установке сборного септика необходимо уплотнить грунт, выполнить песчаную подсыпку толщиной 100 мм с добавлением цемента в пропорции 1:10.
Металлический септик состоит из двух отдельных емкостей, которые соединены друг с другом и имеют люк для откачки вод. Элементы септика сваривают между собой; для защиты от коррозии их покрывают битумной мастикой. Металлический септик также устанавливают на железобетонное.
Схема металлического септика
Конструкцию септика из кирпича выполняют на цементно-песчаном растворе. Толщина стенок — 250–380 мм.
Септик с кирпичными стенками
Септик с монолитными железобетонными стенками размещают непосредственно на участке. Для этого устраивают опалубку, в которую устанавливают арматурную сетку и заливают бетон. Толщина стенок — не менее 150 мм.
Септик с бетонными стенками
Ответственность сторон
7.1. Администрация, не исполнившая свои обязательства, несёт ответственность за убытки, понесённые Пользователем в связи с неправомерным использованием персональных данных, в соответствии с законодательством Российской Федерации, за исключением случаев, предусмотренных п.п. 5.2. и 7.2. настоящей Политики Конфиденциальности.
7.2. В случае утраты или разглашения Конфиденциальной информации Администрация не несёт ответственность, если данная конфиденциальная информация:7.2.1. Стала публичным достоянием до её утраты или разглашения.7.2.2. Была получена от третьей стороны до момента её получения Администрацией Ресурса.7.2.3. Была разглашена с согласия Пользователя.
7.3. Пользователь несет полную ответственность за соблюдение требований законодательства РФ, в том числе законов о рекламе, о защите авторских и смежных прав, об охране товарных знаков и знаков обслуживания, но не ограничиваясь перечисленным, включая полную ответственность за содержание и форму материалов.
7.4. Пользователь признает, что ответственность за любую информацию (в том числе, но не ограничиваясь: файлы с данными, тексты и т. д.), к которой он может иметь доступ как к части сайта “Строительство очистных сооружений”, несет лицо, предоставившее такую информацию.
7.5. Пользователь соглашается, что информация, предоставленная ему как часть сайта “Строительство очистных сооружений”, может являться объектом интеллектуальной собственности, права на который защищены и принадлежат другим Пользователям, партнерам или рекламодателям, которые размещают такую информацию на сайте “Строительство очистных сооружений”.Пользователь не вправе вносить изменения, передавать в аренду, передавать на условиях займа, продавать, распространять или создавать производные работы на основе такого Содержания (полностью или в части), за исключением случаев, когда такие действия были письменно прямо разрешены собственниками такого Содержания в соответствии с условиями отдельного соглашения.
7.6. В отношение текстовых материалов (статей, публикаций, находящихся в свободном публичном доступе на сайте “Строительство очистных сооружений”) допускается их распространение при условии, что будет дана ссылка на Сайт НТК “STS”.
7.7. Администрация не несет ответственности перед Пользователем за любой убыток или ущерб, понесенный Пользователем в результате удаления, сбоя или невозможности сохранения какого-либо Содержания и иных коммуникационных данных, содержащихся на сайте “Строительство очистных сооружений” или передаваемых через него.
7.8. Администрация не несет ответственности за любые прямые или косвенные убытки, произошедшие из-за: использования либо невозможности использования сайта, либо отдельных сервисов; несанкционированного доступа к коммуникациям Пользователя; заявления или поведение любого третьего лица на сайте.
7.9. Администрация не несет ответственность за какую-либо информацию, размещенную пользователем на сайте “Строительство очистных сооружений”, включая, но не ограничиваясь: информацию, защищенную авторским правом, без прямого согласия владельца авторского права.
Виды сточных вод
В
городах и других населённых пунктах
образуются жидкие загрязнения различного
характера. К ним относятся физиологические
выделения человека и животных, вода из
бань, прачечных, от мытья помещений,
улиц и т.п.
При
наличии производственных предприятий
к ним добавляются загрязнения,
образовавшиеся в результате технологических
процессов, разбавленные водой в той или
иной степени.
Исходя
из этого можно сказать, что сточные воды
(стоки) – это жидкости, которые были
использованы человеком для удовлетворения
тех или иных нужд и получили при этом
дополнительные примеси (загрязняющие
вещества), изменившие их химическийсостав и физические свойства. В зависимости
от происхождения их можно разделить на
следующие группы (рис. 1.1): бытовые
(хозяйственно-фекальные), производственные
и атмосферные.
Рис.
1.1. Классификация сточных вод в зависимости
от их образования
Бытовые
сточные воды подразделяют по природе
их образования на фекальные (загрязнённые
в основном физиологическими отходами)
и хозяйственные (поступающие из бань,
раковин, прачечных и т.д.). Состав бытовых
вод в целом однообразен и характеризуется
количественным содержанием органических
веществ в растворенном и нерастворенном
состоянии.
Производственные
сточные воды образуются в результате
использования воды в технологических
процессах. Состав (качественный и
количественный) этих вод крайне
разнообразен и зависит от характера
производства, вида выпускаемой продукции
и особенностей технологических процессов.
Производственные сточные воды в
зависимости от количества содержащихся
примесей подразделяются на загрязненные
(подлежат обязательной обработке перед
сбросом в водоём или водоотводящую сеть
населенного пункта, а также перед их
повторным использованием) и условно
чистые (могут отводиться в водный объект
или водоотводящую сеть населенного
пункта, а также использоваться повторно
без предварительной обработки).
Кроме того, сточные
воды от промышленных предприятий можно
представить двумя категориями стоков:
технические,
использовавшиеся для обеспечения
работы технологического оборудования;технологические,
которые были задействованы непосредственно
в технологических процессах.
Атмосферные
сточные воды являются результатом
выпадения дождей, таяния снегов; они
содержат преимущественно минеральные
загрязнения и, в меньшей степени,
органические. Их подразделяют,
соответственно, на дождевые и талые. К
ним также относят воду, использованную
для мытья улиц и зданий.
В
последнее время новым источником
загрязнения водоёмов стало сельское
хозяйство. Это связано с применением
минеральных и органических удобрений,
ядохимикатов и т.п.
Кроме
того, можно выделить ещё одну группу
сточных вод, так называемые смешанные
сточные воды. Они образуются в результате
перемешивания перечисленных выше видов
сточных вод в системах канализации.
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:
- 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.
Населенные пункты
Наиболее известным источником загрязнения воды, которому традиционно уделяется главное внимание, являются бытовые (или коммунальные) сточные воды. Водопотребление городов обычно оценивают на основе среднего суточного расхода воды на одного человека, в США равного примерно 750 л и включающего воду питьевую, для приготовления пищи и личной гигиены, для работы бытовых сантехнических устройств, а также для полива лужаек и газонов, тушения пожаров, мытья улиц и других городских нужд. Почти вся использованная вода поступает в канализацию
Поскольку ежедневно в сточные воды попадает огромный объем фекалий, главной задачей городских служб при переработке бытовых стоков в коллекторах очистных установок является удаление патогенных микроорганизмов. При повторном использовании недостаточно очищенных фекальных стоков содержащиеся в них бактерии и вирусы могут вызвать кишечные заболевания (тиф, холеру и дизентерию), а также гепатит и полиомиелит
Почти вся использованная вода поступает в канализацию. Поскольку ежедневно в сточные воды попадает огромный объем фекалий, главной задачей городских служб при переработке бытовых стоков в коллекторах очистных установок является удаление патогенных микроорганизмов. При повторном использовании недостаточно очищенных фекальных стоков содержащиеся в них бактерии и вирусы могут вызвать кишечные заболевания (тиф, холеру и дизентерию), а также гепатит и полиомиелит.
В растворенном виде в сточных водах присутствуют мыло, синтетические стиральные порошки, дезинфицирующие средства, отбеливатели и другие вещества бытовой химии. Из жилых домов поступает бумажный мусор, включая туалетную бумагу и детские подгузники, отходы растительной и животной пищи. С улиц в канализацию стекает дождевая и талая вода, часто, с песком или солью, используемыми для ускорения таяния снега и льда на проезжей части улиц и тротуарах.
Биологическое загрязнение
В мире растёт численность населения, расширяются старые и растут новые города, что ведёт к увеличению стоков во внутренние водоёмы. Бытовые стоки являются источником загрязнения рек и озёр гельминтами и болезнетворными бактериями.
Сточные воды содержат 60% веществ органической природы. К ним относятся и биологические загрязнения в медико-санитарных водах, коммунально-бытовых водах и отходах шерстомойных и кожевенных предприятий.
При очистке стоков наибольшие затруднения вызывают органические примеси. При загнивании они отравляют грунт, воздух и воду. Сточные воды необходимо выводить за пределы городов и минерализовать органические вещества. Суммарный объём микроорганизмов в стоках составляет около 1 м3 на 100 м3 сточных вод. Среди бактерий и различных микроорганизмов есть и патогенные, например, возбудители холеры, брюшного тифа, дизентерии и других заболеваний. Большая часть стоков являются потенциально опасными для человека и животных. Для того чтобы водоёмы не загрязнялись вредными веществами, сточные воды необходимо очищать. Частичное очищение происходит и в самом водоёме. Степень очистки стоков определяется специальным расчётом и согласовывается с органами рыбного и санитарного надзора.
Защищаем водоем от стоков
На сегодняшний день выброс сточных вод является одной из самых главных проблем для водоемов. Это происходит по причине не очищения поверхностных стоков, которые содержат большое количество бактерий и микроорганизмов. В тот момент, когда они попадают в водоем, происходит нарушение естественного режима и образуется ряд таких негативных моментов:
- Поглощение кислородного компонента, который находится в воде;
- Резкое ухудшение качества водного резерва;
- Образование осадка на дне из вредных материй;
- Появляется непригодность потребления воды, даже в технических целях;
- Погибают обитатели рек, озер и др. источников.
Все виды сточных вод снижают функциональные возможности естественных и искусственных источников. По этой причине большинство из них становятся непригодными для купания, отдыха или применения воды
Чтоб избежать данной проблемы очень важно очищать сток от хозяйственно производственных и бытовых примесей
Уровень очистки регулируется законодательной базой, а именно регламент содержит основные « Правила охраны грунтовых вод от случая их загрязнения сточными потоками». Стоит выделить два основных требования, на которых настаивают органы контроля, а именно:
- Характеристика сточных вод при использовании. Например, водоем для питья или рыбной индустрии;
- Предельные показатели веществ в воде.
