Синтезом множества (более миллиона) веществ, отсутствующих в естественных условиях и обладающих качествами, не свойственными природным соединениям;

Физико хим. Коагуляция

Коагуляция - это слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе теплового движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате коагуляции образуются агрегаты - более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления мелких (первичных). Первичные частицы в таких агрегатах соединены силами межмолекулярного взаимодействия непосредственно или через прослойку окружающей (дисперсионной) среды. Коагуляция сопровождается прогрессирующим укрупнением частиц и уменьшением их общего числа в объеме дисперсионной среды (в нашем случае - жидкости). Слипание однородных частиц называется гомокоагуляцией, а разнородных - гетерокоагуляцией.

Производственные сточные воды в большинстве случаев представляют собой слабоконцентрированные эмульсии или суспензии, содержащие Коллоидные частицы размером 0,001 - 0,1 мкм, мелкодисперсные частицы размером 0,1 - 10 мкм, а также частицы размером 10 мкм и более.

В процессе механической очистки из сточных вод достаточно легко удаляются частицы размером 10 мкм и более, мелкодисперсные и коллоидные частицы практически не удаляются. Таким образом, сточные воды многих производств после сооружений механической очистки представляют собой агрегативно устойчивую систему. Для их очистки применяют методы коагуляции; агрегативная устойчивость при этом нарушается, образуются более крупные агрегаты частиц, которые удаляются из сточных вод механическими методами.

Одним из видов коагуляции является флокуляция, при которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии, под влиянием специально добавляемых веществ (флокулянтов) образуют интенсивно оседающие рыхлые хлопьевидные скопления.

Методы коагуляции и флокуляции широко распространены для очистки сточных вод предприятий химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной, легкой, текстильной и других отраслей промышленности. Эффективность коагуляционной очистки зависит от многих факторов: вида коллоидных частиц; их концентрации и степени дисперсности; наличия в сточных водах электролитов и других примесей; величины электрокинетического потенциала. В сточных водах могут содержаться твердые (каолин, глина, волокна, цемент, кристаллы солей и др.) и жидкие (нефть, нефтепродукты, смолы и др.) частицы.

При коагуляции хлопья образуются сначала за счет части взвешенных частиц и коагулянта или только коагулянта. Образовавшиеся хлопья последнего сорбируют вещества, загрязняющие сточные воды и, осаждаясь вместе с ними, очищают воду.

Основным процессом коагуляционной очистки производственных сточных вод является гетерокоагуляция - взаимодействие коллоидных и мелкодисперсных частиц сточных вод с агрегатами, образующимися при введении в сточную воду коагулянтов.

При использовании в качестве коагулянтов солей алюминия и железа в результате реакции гидролиза образуются малорастворимые в воде гидроксиды железа и алюминия, которые сорбируют на развитой хлопьевидной поверхности взвешенные, мелкодисперсные и коллоидные вещества и при благоприятных гидродинамических условиях оседают на дно отстойника, образуя осадок:

Аl₂(SO₄)₃ + 6Н₂O® 2А1(ОН)₃ + 3Н₃SО₄;

FeCl₃ + 3Н₂О® Fe(ОН)₃ + 3НСl;

FeS0₄ + 2H₂O® Fe(OH)₂ + Н₂SО₄;

4Fe (ОН)₂ + О₂ + 2H₂O® 4Fe (ОН)₃.

Образующиеся в процессе гидролиза серную и соляную кислоты следует нейтрализовать известью или другими щелочами. Нейтрализация образующихся при гидролизе коагулянтов кислот может также протекать за счет щелочного резерва сточной жидкости:

Н⁺+® НСО^-_з® СО₂+Н₂О.

В целях уменьшения расходов коагулянтов процесс коагуляции следует осуществлять в диапазоне оптимальных величин рН. Так, значения рН при оптимальных условиях коагуляции: для А1(ОН)₃-4,5-7;

для Fe(OH)₂- 8,5-10,5, а для Fе(ОН)₃ - 4-6 и 8-10.

Для очистки производственных сточных вод применяют различные минеральные коагулянты.

1. Соли алюминия. Сульфат алюминия (глинозем) А1₂(SO₄)_3× 18H₂O (плотность 1,62 т/м³, насыпная масса 1,05-1,1 т/м³, растворимость в соде при температуре 20⁰С-362 г/л). Процесс коагуляции солями алюминия рекомендуется проводить при значениях рН=4,5¸ 8. В результате применения сульфата алюминия степень минерализации воды увеличивается. Алюминат натрия NaAlO₂, оксихлорид алюминия Al₂(OH)₅Cl, полихлорид алюминия [А1₂(ОН)_nСl_6-n]_m(SO₄)_x (где 1<=n<=5m<=10), алюмокалиевые [АlК(SO₄)_{2 ×} 18H₂O] и алюмоаммонийные [Al (NH₄) (SO₄)_{2 ×} 12Н₂О] квасцы имеют меньшую стоимость и дефицитность, чем сульфат алюминия.

2. Соли железа. Сульфат двухвалентного железа, или железный купорос FeSO_{4 ×} 7H₂O (плотность 3 т/м³, насыпная масса 1,9. т/м³, растворимость в воде при температуре 20 °С-265 г/л). Применение процесса коагуляции оптимально при рН>9. Гидроксид железа - плотные, тяжелые, быстро осаждающиеся хлопья, что является несомненным преимуществом его применения. Хлорид железа FeCl_{3 ×} 6H₂O; сульфат железаFe₂(SO₄)₃ × 9H₂O.

3. Соли магния. Хлорид магния MgCl₂ × 6H₂O; сульфат магния MgSO₄-7H₂O.

4. Известь.

5. Шламовые отходы и отработанные растворы отдельных производств. Хлорид алюминия (производство этилбензола), сульфат двухвалентного железа (травление металлов), известковый шлам и др.

16. факторы.
На протекание процесса коагуляции (на скорость образования и размеры хлопьев, на полноту выделения коллоидных примесей в осадок) влияют следующие основные факторы: качество исходной воды, величина дозы коагулянта, величина рН-среды, условия перемешивания воды с коагулянтом, температура обрабатываемой воды, применение вспомогательных реагентов, их дозы, порядок ввода реагентов в обрабатываемую воду.
17. Доза коагулянта должна быть такой, при которой достигается приемлемое остаточное содержание в обработанной воде соединений алюминия, железа, "нереакционноспособной" кремниевой кислоты, достаточное снижение окисляемости воды и ее осветление. Необходимая для этого величина дозы зависит от количества и состава (природы) коллоидных примесей в исходной воде, а также от ее мутности и солесодержания.
Отмечено, что степень снижения окисляемости и содержания железа (последнее - в пределах сохранения требуемого резерва щелочности коагулированной воды) находятся, как правило, в прямой зависимости от дозы коагулянта. Так, например, по [Л.13], удельная доза сернокислого алюминия составляет 0,12 мг-экв/л на 1 мг/л O снижаемой при коагуляции окисляемости воды.
Доза коагулянта возрастает с увеличением мутности исходной воды сверх определенного ее значения (порядка 100-200 мг/л и более). Однако доза коагулянта, необходимая для осветления (удаления мутности) воды, обычно оказывается меньше требуемой для достаточного, по условиям последующего обессоливания, снижения окисляемости, удаления железа и "нереакционноспособной" кремниевой кислоты.
Высокое солесодержание исходной воды благоприятно для коагуляции коллоидных примесей вследствие большего сжатия в этом случае диффузного слоя коллоидных частиц.
18. Требуемые дозы коагулянта и вспомогательных реагентов устанавливаются экспериментально для каждого водоисточника в различные характерные периоды года в лабораторных условиях и уточняются при эксплуатации по результатам обработки воды. Методика лабораторных опытов для определения доз реагентов дана в приложении 1. Обычно дозы сернокислого алюминия находятся в пределах 0,5-1,2 мг-экв/л.
Меньшая доза коагулянта достаточна для обработки вод, не загрязненных промышленными стоками, с умеренным содержанием взвеси (до 100 мг/л), с небольшой исходной окисляемостью; большая - необходима для очистки вод с перманганатной окисляемостью примерно 15 мг/л О и выше, для периода паводка, а также для очистки плохо коагулируемых вод (даже если их окисляемость и невысока). Плохая коагулируемость воды может объясняться особыми свойствами содержащихся в воде коллоидных примесей или наличием сильных стабилизаторов коллоидов и обычно связана с загрязнением воды промышленными или бытовыми стоками. В этих случаях иногда требуется повышение дозы коагулянта до 1,5 мг-экв/л.
При эксплуатации водоподготовительной установки следует поддерживать ту минимальную дозу коагулянта, которая обеспечивает необходимый результат очистки воды, так как при увеличении дозы в воде эквивалентно увеличивается содержание сульфатов и, следовательно, возрастает нагрузка на ионитовые фильтры.

Электрохим коагуляция Основными способами электрохимической очистки нефтесодержащих сточных вод являются электрохимическая коагуляция (электрокоагуляция) и электрохимическая флотация (электрофлотация) .[ ...]

При электрокоагуляции гидроокиси металлов получают в результате растворения анода и дальнейшего гидролиза перешедших в раствор ионов металлов. Образующиеся при этом гидроокиси обладают повышенной активностью и сорбционной способностью, что обеспечивает эффективную коагуляцию дисперсных примесей с участием продуктов электролиза. Образовавшиеся хлопьевидные структуры флотируются на поверхность жидкости пузырьками образовавшегося при электролизе газа или выносятся из электрокоагуляционпого аппарата потоком обрабатываемой сточной воды с последующим отстаиванием или фильтрованием.[ ...]

Механизм электрокоагуляции последовательно включает в себя следующие операции: электрофоретическое концентрирование, т. е. направленное движение заряженных частиц примесей и концентрирование их у поверхности электродов; растворение электрода и образование гидроокисей металлов; поляризационная коагуляция дисперсных частиц; упаковка первичных агрегатов по мере накопления частиц гидроокисей и фло-куляционная коагуляция; флотация образовавшихся агрегатов пузырьками газов.[ ...]

Электрокоагуляционная очистка воды производится в электролизерах в основном с вертикальным расположением электродов, выполняемых чаще всего в виде блока прямоугольных пластин толщиной 5—10 мм. Соединение электродов осуществляется по монополярной схеме (рис. 8.2). Возможно соединение их по биполярной и комбинированной схемам. При отсутствии источников постоянного тока питание электролизеров осуществляется выпрямленным током, для чего в составе установки предусматриваются выпускаемые промышленностью выпрямители. С целью обеспечения безопасности работающего персонала па одну электролитическую ячейку не должно подаваться напряжение более 36 В.[ ...]

По характеру потоков воды в электролизерах они могут быть однопоточные, многопоточные и смешанные с горизонтальным или вертикальным направлением движения жидкости. Конструктивные варианты электрокоагуляциониых установок различны. Промышленная электрокоагуляционная установка для очистки нефтесодержащих сточных вод представлена на рис. 8.3.[ ...]

При электрокоагуляции образуется очень рыхлый, плохо уплотняющийся осадок. Для его обезвоживания применяют отстаивание, центрифугирование, флотацию, термическую сушку.[ ...]

Водород, выделяющийся при электролизе, уже при содержании 0,4 об. % может образовывать с воздухом взрывоопасную смесь. Предельно допустимая взрывобезопасная концентрация водорода в производственном помещении согласно СНиП П-М.2—72 принимается равной 10 % от нижнего предела взры-ваемости, т. с. 0,04 об. %. В связи с этим надлежит предусматривать специальные меры по вентиляции производственного помещения.[ ...]

Расчет электрокоагуляторов выполняется в нижеследующем порядке [86].[ ...]

Наиболее точно общее напряжение на электролизере устанавливается экспериментально для каждого вида сточных вод, применяемых электродов и конкретной компоновки в аппарате путем построения вольтамперпых характеристик. В известных в настоящее время установках для очистки различных видов производственных сточных вод напряжение электролиза находится в пределах от 3 до 12 В.[ ...]

21 Классификация отходов
Существующие классификации твердых отходов весьма многообразны и односторонни.

Различные подходы к классификации отходов базируются на следующих классификационных признаках: место образования отходов (отрасль промышленности); стадия производственного цикла; вид отхода; степень ущерба окружающей среде и здоровью человека; направление использования; эффективность использования; величина запаса и объемы образования; степень изученности и разработанности технологий утилизации.

Согласно отечественному стандарту «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности", все промышленные отходы делятся на четыре класса опасности: первый — чрезвычайно опасные, второй — высоко опасные, третий — умеренно опасные, четвертый — малоопасные.

Наличие в отходах ртути, хромовокислого калия, треххлористой сурьмы, оксида мышьяка и других высокотоксичных веществ требует отнесения их к первому классу опасности.

Наличие в отходах хлористой меди, хлористого никеля, трехокисной сурьмы, азотнокислого свинца и др. относит их ко второму классу опасности.

Наличие в отходах сернокислой меди, оксида свинца, щавелевокислой меди, четыреххлористого углерода относит их к третьему классу опасности.

Классификация промышленных отходов по видам представлена на рис. 1.

Классификация позволяет определить пути дальнейшего движения отходов (утилизация на местах образования, передача другим предприятиям, вывоз на свалку, сброс в канализацию, сжигание и т.п.). На основе этой классификации разрабатываются схемы централизованного сбора, вывоза и переработки промышленных отходов для использования в качестве вторичного сырья и для предотвращения их отрицательного воздействия на окружающую среду.

Рис. 1. Классификация промышленных отходов по видам

Все твердые промышленные отходы можно разделить на два вида: нетоксичные и токсичные. В своей основной массе твердые отходы нетоксичны.

Для определения классов опасности токсичных отходов и их перечня используются следующие нормативные акты:

1. Временный классификатор токсичных отходов;

2. Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов (санитарные правила);

3. Предельные количества токсичных промышленных отходов, допускаемые для складирования в накопителях (на полигонах) твердых бытовых отходов (нормативный документ);

Токсичные отходы можно разбить на несколько групп, некоторые из которых представлены ниже:

Ø мышьяксодержащие неорганические твердые отходы и шламы; ртутьсодержащие отходы; циансодержащие сточные воды и шламы; отходы, содержащие свинец, цинк, кадмий, никель, сурьму, висмут, кобальт и их составления;

Ø отходы, содержащие металлоорганические токсичные соединения олова, галогенорганические и кремнийорганические соедине-нчя;отходыщелочныхметаллов,фосфорорганическихсоединений;шламы производства тетраэтилсвинца; использованные органические растворители (в соответствии с номенклатурой продукции, закрепленной за министерством); пестициды, пришедшие в негодность и запрещенные к применению;

Ø фосфорсодержащие и фторсодержащие отходы и шламы; пестициды, пришедшие в негодность и запрещенные к применению;

Ø отходы гальванических производств;

Ø отходы нефтепереработки, нефтехимиии сланцехимической переработки; использованные органические растворители;

Ø хромсодержащие отходы; шламы и сточные воды; отходы карбонилов железа и никеля.

Интересная систематическая классификация промышленных отходов предложена НИИ Генплана г. Москвы, согласно которой все виды отходов делятся на 13 групп:

1. Гальванические и другие шламы, содержащие отходы реа­гентов и химреактивов, хром, никель, кобальт, цинк, свинец, кис­лые и щелочные отходы химических производств, вещества неорга­нического характера.

2. Канализационные, водопроводные и нефтесодержащие осад­ки промышленных сточных вод, образующиеся на очистных соору­жениях производственных зон.

3. Нефтеотходы, легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), кубовые остатки, отхо­ды лакокрасочной промышленности.

4. Отходы пластмасс, полимеров, синтетических волокон, не­тканых синтетических материалов и композиций на их основе.

5. Отходы резинотехнических изделий, шины и т. п.

6. Древесные отходы.

7. Отходы бумаги.

8. Отходы черных и цветных металлов и легированных сталей.

9. Шлаки, зола, пыль (кроме металлической).

10. Пищевые отходы (отходы пищевой, мясо-молочной и дру­гих отраслей промышленности).

11. Отходы легкой промышленности.

12. Стеклоотходы.

13. Отходы стройиндустрии.

26 пиролих пром отходов
Существует два различных типа пиролиза токсичных промышленных отходов.

Окислительный пиролиз

Окислительный пиролиз – процесс термического разложения промышленных отходов при их частичном сжигании или непосредственном контакте с продуктами сгорания топлива. Данный метод применим для обезвреживания многих отходов, в том числе «неудобных» для сжигания или газификации: вязких, пастообразных отходов, влажных осадков, пластмасс, шламов с большим содержанием золы, загрязненную мазутом, маслами и другими соединениями землю, сильно пылящих отходов. Кроме этого, окислительному пиролизу могут подвергаться отходы, содержащие металлы и их соли, которые плавятся и возгарают при нормальных температурах сжигания, отработанные шины, кабели в измельченном состоянии, автомобильный скрап и др.[4]

Метод окислительного пиролиза является перспективным направлением ликвидации твердых промышленных отходов и сточных вод.

Сухой пиролиз

Этот метод термической обработки отходов обеспечивает их высокоэффективное обезвреживание и использование в качестве топлива и химического сырья, что способствует созданию малоотходных и безотходных технологий и рациональному использованию природных ресурсов.

Сухой пиролиз – процесс термического разложения без доступа кислорода. В результате образуется пиролизный газ с высокой теплотой сгорания, жидкий продукт и твердый углеродистый остаток.

В зависимости от температуры, при которой протекает пиролиз, различается [4]:

1. Низкотемпературный пиролиз или полукоксование (450 - 550° С). Данному виду пиролиза характерны максимальный выход жидких и твердых (полукокс) остатков и минимальный выход пиролизного газа с максимальной теплотой сгорания. Метод подходит для получения первичной смолы – ценного жидкого топлива, и для переработки некондиционного каучука в мономеры, являющиеся сырьем для вторичного создания каучука. Полукокс можно использовать в качестве энергетического и бытового топлива.

2. Среднетемпературный пиролиз или среднетемпературное коксование (до 800° С) дает выход большего количества газа с меньшей теплотой сгорания и меньшего количества жидкого остатка и кокса.

3. Высокотемпературный пиролиз или коксование (900 - 1050° С). Здесь наблюдается минимальный выход жидких и твердых продуктов и максимальная выработка газа с минимальной теплотой сгорания – высококачественного горючего, годного для далеких транспортировок. В результате уменьшается количество смолы и содержание в ней ценных легких фракций.

Метод сухого пиролиза получает все большее распространение и является одним из самых перспективных способов утилизации твердых органических отходов и выделении ценных компонентов из них на современном этапе развития науки и техники.

27
Загрязнение окружающей среды и ее влияние на биосферу

С точки зрения современной науки, геофизическая оболочка Земли представляет собой ноосферу -- сферу взаимодействия природы и общества, или систему — окружающая природная среда — человек — техника. Под "окружающей природной средой" или "окружающей средой" понимается совокупность естественных и измененных природных условий обитания человека и производственной деятельности общества.

В процессе бытовой и производственной деятельности человеческое общество неизбежно влияет на окружающую среду, которая немедленно или через определенный промежуток времени реагирует на это влияние и оказывает обратное положительное, а чаще отрицательное действие.

Деятельность человека все глубже проникает в биосферу — область активной жизни оболочки Земли, включающей нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, которые заселены живыми организмами. Толщина этой оболочки (40—50 км) ничтожно мала по сравнению с диаметром Земли, доступна для человеческой деятельности и чрезвычайно ранима. Воздействие человека на биосферу тесно связано со все возрастающими темпами научно-технического прогресса и необходимостью решения возникающих социально-экономических задач.

Использование природных ресурсов в общественном производстве сопровождается изменением их состояния и, следовательно, общественной полезности. Под состоянием природных ресурсов (или окружающей среды) понимаются потенциальные возможности человечества сохранить первоначальные качественные признаки этих ресурсов, а также их общие запасы. Качество же среды характеризуется степенью соответствия природных условий потребностям биогеоценозов участков земной поверхности с определенным составом живых и косных компонентов, динамически взаимодействующих между собой. Таким образом, ухудшить состояние ресурса — значит снизить качество ресурса или уменьшить его количество, либо сделать то и другое одновременно.

Геохимическое воздействие человека на природу определяется тремя обстоятельствами:

синтезом множества (более миллиона) веществ, отсутствующих в естественных условиях и обладающих качествами, не свойственными природным соединениям;

Строительством широкой сети газо- и нефтепроводов, шоссейных и железных дорог, что наряду со специализацией производства привело к массовому транспортированию разнообразного сырья из районов добычи в районы переработки, а также к перераспределению и рассеиванию загрязнений. Рассеиванию загрязняющих веществ во многом способствовало и задымление атмосферы выбросами ТЭЦ, металлургических, химических, нефтеперегонных и других заводов, автомобильного и авиационного транспорта;

Интенсификацией производства сельскохозяйственной продукции, потребовавшей массового применения удобрений, гербицидов и пестицидов, отрицательное побочное воздействие которых на окружающую среду выявилось лишь спустя длительное время.

Основные понятия о загрязнении окружающей среды

Загрязнением окружающей среды можно назвать изменение качества среды, способное вызвать отрицательные последствия. Считается, что одинаковые агенты оказывают одинаковые отрицательные воздействия независимо от их происхождения, поэтому пыль, источником которой является природное явление (например, пыльные бури), должна считаться таким же загрязняющим веществом, как и пыль, выбрасываемая промышленным предприятием, хотя последняя может быть более токсичной в силу своего сложного состава.

Вопрос о том, чем загрязняют окружающую среду, в настоящее время довольно ясен. Сейчас уже не вызывает сомнения включение в разряд загрязняющих агентов тепла, шума и т.д. В "Словаре терминов и понятий, связанных с охраной живой природы", в частности, приводятся определения различных видов загрязнений окружающей среды.

свойства осадков
Загрязнения, содержащиеся в бытовых сточных водах, состоят из неорганических и органических веществ, находящихся в жидкости в растворенной форме и в виде взвешенных веществ (оседающих, всплывающих и коллоидных). Кроме того, в сточной воде присутствуют микроорганизмы, способствующие разложению органических веществ и вызывающие их анаэробную ферментацию.

Одной из основных характеристик бытовых сточных вод является биоразлагаемость (биодеградация или подверженность биологической очистке), которая зависит от имеющегося баланса питательных для бактерий веществ (азота и фосфора).

Чтобы процесс очистки протекал нормально, сточная вода должна поступать на очистные сооружения в достаточно “свежем” состоянии. Загнившая сточная вода токсична для процесса, и перед первичным отстаиванием ее следует подвергать предварительной аэрации или предварительному хлорированию. Бытовые сточные воды характеризуются их расходом, содержа-нием взвешенных веществ и биохимической потребностью в кислороде.

Если сырая сточная вода содержит значительное количество производственных стоков (от скотобоен, молокозаводов и т. п.), то изменения концентрации загрязнений могут быть более резкими, чем при наличии только бытовых стоков. Это следует учитывать при проектировании сооружений.

Взвешенные вещества содержатся в сточной воде, прошедшей обработку на решётках и песколовках.

Содержание влаги в этих отбросах после ее естественного дренажа достигает 70—80%.

Объем песка, удаляемого в расчете на 1 чел. в год, достига-ет 5 дм³ (при высокой плотности населения) и 12 дм³ (при ме-ньшей плотности населения).

Объем отбросов, задерживаемых решетками, увеличивается с возрастанием жизненного уровня населения, особенно вследс-твие использования волокнистых материалов.

Если бытовые отходы в измельченном виде попадают в кухонные раковины и сбрасываются в канализацию (что запре-щено во Франции), то эти вещества не задерживаются решет-ками, и нагрузка на очистные сооружения значительно воз-растает (в некоторых городах США БПК₅ и содержание взве-шенных веществ в сточных водах возрастают практически вдвое).

Если присутствуют органические вещества, очень слабо био-логически разлагаемые, химические восстановители или би-ологические ингибиторы, то это ведет к увеличению соот-ношения ХПК/БПК₅(теоретически) и ХПК/БПК₅ (практически), что указывает на присутствие производственных сточных вод.

При наличии таких сточных вод существует опасность, что после обработки воды содержание ХПК в очищенных водах будет чрезмерно высоким. Величина БПК₅, определяемая присутствием органических веществ, также может указывать на наличие производственных сточных вод.

Производственные сточные воды оказывают большое влияние на бытовые сточные воды, т.к. их доля постоянно растет. Часто более экономично обрабатывать смесь бытовых и про-изводственных сточных вод, чем очищать каждый тип сточных вод отдельно, но когда в производственных сточных водах присутствуют токсичные вещества или биологические ингибиторы, необходима их локальная очистка на предприятиях.

Содержание общего азота в бытовых сточных водах составляет до 15—20% от БПК₅. Более высокое содержание азота свидетельствует о присутствии производственных сточных вод.

Уровень рН оказывает огромное влияние на сточные воды. Значение рН бытовой сточной воды обычно близко к нейтральному и колеблется в пределах 7—7,5. Другое значение рН указывает на присутствие производственных сточных вод. Процесс биологической очистки возможен при рН от 6,5 до 8,5.

Окислительно-восстановительный потенциал (редокс-потенциал) Е_н; окислительно-восстановительная мощ-ность rН. Бытовые сточные воды, достаточно “свежие”, имеют окислительно-восстановительный потенциал около +100 мВ, что соответствует rН в пределах 17—21 при рН ~7. Потен-циал +40 мВ (rН =15 при рН ~7) или отрицательный по-тенциал указывает на восстановительный характер среды (загнивание сточных вод, гнилостное брожение, аналогичное процессу в септик-тенке, наличие агентов химического восста-новления). Потенциал свыше +300 мВ (rН=24 при рН=7) сви-детельствует о чрезмерном окислительном характере среды.

Токсичность и ингибирование. Наличие ионов тяжелых металлов, таких как Cu²⁺, Cr⁶⁺, Cd²⁺ и др., даже в небольших концентрациях (0,1 мг/л), может подавлять активность бак-терий.

Сульфиды в концентрации 25 мг/л и выше полностью ингибируют биологический рост неакклиматизированного активного ила. Через несколько дней адаптации толерантная доза воз-растает до 100 мг/л.

Многие соединения токсичны, и их спуск в канализацию и особенно в природные водоемы запрещен законом (например, цианиды, цикличные гидроксильные соединения и т. д.).

Некоторые фармацевтические вещества могут быть также вредны для жизнедеятельности бактерий (например, антибиотики).

Что касается равновесия питательных веществ в сточных водах, то зачастую может наблюдаться дефицит азота и фосфора. В некоторых случаях следует добавлять биогенные элементы (питательные вещества) для восстановления со-отношений БПК₅/ЛГ ж 20 и БПКУР ~ 100, необходимых для би-ологической очистки.

Отсутствие такого баланса может вызвать нарушение биологического процесса, сопровождающегося вспуханием активного ила и снижением эффективности очистки.

Высокое солесодсржание может снизить эффективность очистки; резкое его повышение более вредно, чем медленное изменение.

Температурные колебания также оказывают влияние на процесс очистки.

Приём стоков при опорожнении выгребных ям. В городских районах остается еще некоторое количество жилищ, в которых до присоединения к городской канализации сбрасывают стоки в выгребные ямы или септик-тенки. Сточные воды после опорожнения таких резервуаров обычно содержат много песка, иногда гравий и другие примеси, нарушающие процесс очистки.

Эти воды имеют следующий состав:

БПК₅ ™ от 4000 до 10 000 мг/л;

ХПК — от 6000 до 16 000 мг/л;

взвешенные вещества — от 5000 до 17000 мг/л;

содержание NH₄— от 1500 до 5000 мг/л.

Перед сбросом таких сточных вод на городские очистные соо-ружения они должны быть предварительно обработаны на ре-шетках и песколовках и пропущены через сооружения, где они разбавляются и перемешиваются с сырой сточной водой, желательно в отношении не более 1% общего объема, непосредственно перед поступлением в первичный отстойник (в некоторых случаях необходима преаэрация).

Очистка сточных вод производится с целью снижения содержания загрязнений до концентраций, не оказывающих неблагоприятного влияния на флору и фауну водоемов.

Содержание загрязнений в сточных водах, сбрасываемых в водоемы, должно быть в пределах, ограничиваемых санитарно-гигиеническими нормативами каждой страны. Это общие стан-дарты, составленные на основании различных исследований; местные специфические условия (сильное разбавление, ох-рана зон водоснабжения или зон рекреации и т. п.) могут быть учтены в некоторых случаях компетентными специалис-тами