Характеристика сточных вод

К сточным водам относятся также дождевые и талые воды, стекающие с территории различных объектов.

В зависимости от источника и характера загрязнения сточные воды подразделяются на бытовые (хозяйственно-фекальные), технические (произ­водственные), дождевые (атмосферные) и специальные.

Основными показателями качества сточных вод, характеризующими их загрязненность, являются взвешенные вещества, биологическая потребность в кислороде (БПК), водородный показатель РН, стабильность (относительная стойкость) воды и бактериальное загрязнение.

Взвешенные вещества, в зависимости от крупности и удельного веса всплывают на поверхность, находятся во взвешенном состоянии или выпа­дают в осадок, зная норму водоотведения (q, л/сут) и количество загрязнений (a, г/сут) в сточных водах, приходящихся на одного человека в сутки, можно определить концентрацию их в единице объема сточных вод:

Р= , мг/л (1)

Общее количество кислорода, необходимое для окисления органиче­ских веществ аэробными микроорганизмами – минерализаторами, называ­ется биохимической потребностью в кислороде (БПК) и выражается в мг/л или г/м³.

БПК сточных вод определяют лабораторным путём. Расход кислорода для окисления пробы сточных вод в течение 5-ти суток при температуре 20⁰С обозначается БПК₅, а в течение 20-ти суток (время полного биохимического окисления) – БПК₂₀ или БПК_полн.

Концентрация сточных вод по БПК₂₀ (L₂₀)в зависимости от её суточ­ного значения на одного человека (БПК’₂₀) принимаемого равным 40 г для осветленных и 75 г для неосветленных сточных вод, и нормы водоотведения (q) может быть определена по формуле:

L₂₀=(БПК’₂₀) 1000/q , мг/л (2)

Общее количество кислорода, необходимое для перевода углерода ор­ганических соединений в углекислоту, водорода в воду, азота в аммиак, серы в серный ангидрид, называется химической потребностью в кислороде (ХПК).

Разность ХПК-БПК₂₀ может служить показателем прироста микроби­альной среды (ила) и наличия в сточных водах стойких органических ве­ществ, не затрагиваемых биохимическим процессом. Соотношение между БПК₂₀ и ХПК показывает на необходимость применения биохимической очи­стки сточных вод.

Водородный показатель рН характеризует химическую активность сточных вод. Сточные воды, направляемые для биохимической очистки или сбрасываемые в водоём (на рельеф местности) должны иметь рН в пределах от 6,5 до 8,5.

Сильнокислые (рН < 6,5) или щелочные (рН > 8,5) сточные воды перед поступлением на очистные сооружения следует подвергать нейтрализации.

Определенное количество свободного растворенного кислорода содер­жимся в сточной воде, а также в составе солей азотистой и азотной кислот – нитритов и нитратов. Часть кислорода расходуется на окисление органиче­ских веществ. Если в составе сточных вод органических веществ много и на их окисление израсходуется весь кислород, то начнутся процессы гниения с выделением газообразных продуктов, в частности, метана и сероводорода. Момент загнивания сточных вод можно определить из соотношения между общим содержанием кислорода, находящегося в растворенной форме или со­ставе азотистых солей и БПК. Это соотношение, выраженное в процентах, называется стойкостью или стабильностью воды. При стойкости воды 50% загнивание начинается на третий день, а при стойкости 99 % - на двадцатый день.

3.2. Системы водоотведения (канализации)

Система канализации представляет собой комплекс инженерных со­оружений и устройств, предназначенных для организованного сбора, отведе­ния и обработки сточных вод. Основным принципом удаления сточных вод за пределы объекта является их транспортировка по трубам. Для небольших объектов может применяться вывоз сточных вод в специальных машинах. В зависимости от способа отведения сточных вод различных видов системы подразделяются на общесплавную, раздельную, неполную раздельную, полу­раздельную, комбинированную и вывозную.

Общесплавная – система канализации, в которой все виды сточных вод собираются в одну общую сеть труб и по ней отводятся за пределы объекта на очистные сооружения (рис. 10).

Рис. 10. Общесплавная система канализации.

В период сильных ливневых дождей количество дождевых сточных вод может быть в несколько раз больше, чем бытовых и технических. Сброс таких вод на очистные сооружения приведёт к необходимости значительного увеличения их пропускной способности, поэтому в системе предусматрива­ется, в период ливней, выпуск смеси дождевых, бытовых и технических вод, до их поступления на очистные сооружения в водоём через ливнеспуски.

Общесплавную систему канализации с санитарной и технико-экономи­ческой точек зрения целесообразно применять в следующих случаях:

- при наличии водоёма (водотока) для сброса сточных вод;

- если отсутствуют насосные станции перекачки или количество их не превышает трех;

- при минимальной протяженности общего коллектора или возможно­сти устройства в начале его дождеспуска о коэффициентом разбавления час­тично сбрасываемых дождевых сточных вод, равным 2;

- если допускается сброс в водоём (водоток) части смеси дождевых и бытовых сточных вод после их механической очистки;

- если есть возможность выпуска всего количества сточных вод в во­доём (водоток), без полной биологической очистки.

Раздельной называют такую систему, в которой бытовые и загрязнен­ные технические (производственные) сточные воды собираются и отводятся по самостоятельной сети труб на очистные сооружения, а дождевые и ус­ловно чистые технические по другим сетям отводятся без обработки в бли­жайший водоём или овраг (рис. 11).

Преимуществом этой системы канализации являются:

- уменьшение первоначальных затрат на строительство, вследствие возможности разделения сроков начала и окончания строительства разных сетей в различное время;

- создание лучших условий гидравлического режима работы бытовой канализационной сети в течение суток.

Однако она имеет ряд существенных недостатков:

- менее приемлема по санитарным условиям, так как предполагает сброс дождевых и условно чистых технических сточных вод в пределах ка­нализуемого объекта без очистки;

- увеличение объёма работ и стоимости строительства за счет укладки самостоятельных сетей дождевой и бытовой канализации.

- увеличение площадей для прокладки сетей и усложнение производ­ства работ на проездах канализуемого объекта. Сброс в водоём без обработки всех дождевых вод приводит к загрязнению водоёмов, особенно при малой их мощности, и к снижению санитарных показателей системы.

Неполная раздельная – система канализации, в которой существует только одна сеть для сбора и отведения на очистные сооружения бытовых и загрязненных технических сточных вод (рис. 12), дождевые воды отво­дятся по кюветам и естественным склонам в водоём или овраги. Как и в раз­дельной системе, возможна самостоятельная обработка загрязнённых техни­ческих сточных вод и использование условно чистых в системе оборотного водоснабжения. По эко­номическим показателям она наиболее эффективна и находит применение при канализации военных городков, лагерей и некоторых других военных объектов.

Полураздельная система канализации представляет собой раздельную систему, но с устройством дождесбросных камер, в помощью которых пер­вые порции наиболее загрязненных дождевых сточных вод автоматически направляются в сеть бытовых и загрязненных технических сточных вод и со­вместно с ними по единому коллектору отводятся на очистные сооружения.

При этой системе строят одновременно две сети – дождевую и быто­вую, объединенную с технической.

Полураздельную систему канализации целесообразно устраивать, если по санитарным условиям возможен отвод более чистых дождевых сточных вод в водоём в черте населенного пункта или же по усло­виям рельефа возможен сброс загрязненных дождевых сточных вод перед очистными сооружениями или станциями перекачки.

В каждом отдельном случае целесообразность устройства этой системы канализации должна обосновываться санитарными и технико-экономическими показателями.

Рис. 12. Неполная раздельная система канализации.

Комбинированная система канализации представляет собой сочетание общесплавной и раздельной систем. Она применяется в случае, если в от­дельных районах населенного пункта целесообразно уст­ройство различных систем канализации. Эту систему необходимо устраивать в крупных военных.

Вывозная система применяется для небольших объектов, не имеющих централизованного водоснабжения (временные постройки на строительных площадках, отдельные удаленные здания и пр.). Нечис­тоты собираются в сборниках отхожих мест и периодически вывозятся в спе­циализированных ассенизационных машинах.

Выбор системы канализации производится с учетов местных условий, санитарно-гигиенических требований и технико-экономических показателей.

При отсутствии явных местных условий, определяющих целесообраз­ность применения той или иной системы канализации, необходима разра­ботка вариантов, с последующим сравнением их технико-экономических и санитарно-гигиенических показателей.