Сточные воды

Нормы водопотребления и определение расчетных расходов

Нормы водопотребления. При проектировании систем водоснабжения одной из первоочередных задач является определение необходимого потребителю количества воды, для чего нужны сведения о количестве всех потребителей, получающих воду от рассчитываемой системы водоснабжения, и нормы водопотребления для них.

В городах и поселках, как правило, устраивается объединенная хозяйственно-противопожарная система водоснабжения. Этой же системой подается вода на хозяйственно-питьевые нужды промышленных предприятий, расположенных в черте города, а также на производственные нужды предприятий, потребляющих воду питьевого качества в силу технологической необходимости или экономической целесообразности.

При отсутствии самостоятельной системы поливного водопровода (вследствие невозможности ее устройства или экономической неэффективности) вода для мойки улиц и полива зеленых насаждений подается также объединенной системой.

При проектировании системы водоснабжения промышленной зоны или отдельного объекта, которые не имеют связи с городским водопроводом, необходимо учесть все виды потребления воды, существующие на их территории.

Эти системы рассчитываются самостоятельно. Необходимость устройства таких систем определяется из условия технологической, экономической и экологической целесообразности, а также требований рационального использования водных ресурсов.

Расчетный расход воды каждого из потребителей определяется на основе норм, получаемых путем обработки статистических данных о фактическом потреблении или технологическим расчетом. Характерным примером этого могут являться промышленные объекты нефтегазового комплекса РФ, в том числе ОАО «Газпром». При всем разнообразии процессов на предприятиях нефтегазового комплекса направления использования воды являются практически аналогичными городскому водопроводу. Вода используется для производственных и хозяйственно-бытовых нужд, а специфической особенностью является широкое использование в технологических процессах добычи, подготовки, переработки, транспортировки и хранения газа.

Вода как базовый компонент необходима для приготовления солянокислых растворов, используемых при обработке скважин для интенсификации притока газа, растворов реагентов и антифриза, используется для охлаждения подшипников насосов, компрессоров, теплообменной аппаратуры, газоперекачивающих агрегатов и для многих других целей.

Общий расход воды на нужды населения пропорционален числу жителей в населенном пункте, для которого строится система водоснабжения, а также расходу воды на хозяйственно-питьевые нужды, приходящемуся на одного жителя, т.е. норме водопотребления.

Норма водопотребления (или удельное водопотребление) учитывает количество воды, потребляемое одним человеком в сутки на хозяйственно-питьевые нужды не только в жилых домах, но и в общественных зданиях, за исключением расхода воды в домах отдыха, санаториях, детских лагерях и т.п. Также она зависит от степени благоустройства зданий и местных климатических условий.

В настоящее время СНиП 2.04.02-84* (Водоснабжение. Наружные сети и сооружения) предусмотрены следующие расчетные среднесуточные расходы на хозяйственно-питьевые нужды на одного жителя.

Нормы хозяйственно-питьевого потребления воды

Степень благоустройства районов жилой застройки

Нормы хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных пунктов на одного жителя (среднесуточные за год), л/сут

Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией, без ванн

То же, с ваннами и местными водонагревателями

То же, с централизованным горячим водоснабжением

Для районов, где водопользование предусмотрено из водозаборных колонок, среднесуточная (за год) норма водопотребления на одного жителя принимается равной 30-50 л/сут.

Выбор нормы водопотребления в указанных диапазонах производится с учетом природно-климатических условий, мощности источника водоснабжения, уклада жизни населения и других местных условий.

Выбирая норму водопотребления, необходимо предусматривать мероприятия по сокращению утечек в системе и нерационального использования воды в зданиях, к которым следует отнести организацию зонирования системы, улучшение ее эксплуатации, регулирование давления и т.п.

Расход воды на предприятия состоит из производственных, хозяйственно-бытовых и душевых.

Расход воды на производственные (технологические) нужды зависит от вида производства, принятого технологического процесса, вида системы водоснабжения, качества воды и т.д. Он определяется по удельным нормам водопотребления на единицу продукции, которые задаются на основе технологических расчетов той или иной отрасли промышленности, а также из условий применения наиболее прогрессивных технологий, предусматривающих маловодные процессы, устройство оборотных и замкнутых систем водоснабжения.

В соответствии с существующими нормами расход воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих во время их пребывания на производстве учитывается дополнительно к тем хозяйственно-питьевым расходам, которые рассматривались выше: в цехах со значительным тепловыделением — 45 л, а в остальных цехах —25 л на каждого работающего в смену. Помимо этого, на производствах, связанных с необходимостью принятия душа, должен быть предусмотрен расход воды из расчета 500 л/ч на одну душевую сетку в течение 45 мин.

Расход воды на поливку и мойку улиц и площадей , а также на поливку зеленых насаждений зависит от размеров поливаемых площадей, способа поливки, типа покрытий и т.п. В СНиП 2.04.02 — 84* предусмотрены следующие удельные нормы расхода воды» л/м 2 на одну мойку или на одну поливку.

Нормы расходования воды на полив территории

Норма расхода, л/м 2

Механизированная мойка усовершенствованных покрытий проездов и площадей

Механизированная поливка усовершенствованных покрытий проездов и площадей

Поливка вручную (из шланга) усовершенствованных покрытий тротуаров и проездов

Поливка городских зеленых насаждений

Поливка газонов и цветников

При отсутствии данных о площадях по видам благоустройства удельное среднесуточное за поливочный сезон потребление воды принимается равным 50-90 л/сут в расчете на одного жителя. При назначении нормы поливки учитываются климатические условия, мощность источника водоснабжения, степень благоустройства населенных пунктов и другие местные условия. Число поливок в зависимости от климата принимается 1-2 в сутки.

Расход воды для тушения пожара определяют по нормативным документам (СНиП 2.04.02-84*), составленным на основании обработки статистических данных о фактических расходах воды при тушении пожаров на различных объектах. Нормы расходования воды на пожаротушение зависят от численности населения и характера застройки.

Нормы расходования воды на нужды пожаротушения в населенных пунктах

Число жителей в населенном пункте, тыс. чел.

Расчетное число одновременных пожаров

Расход воды, л/с, на один пожар независимо от огнестойкости зданий при высоте застройки

до двух этажей включительно

три этажа и более

Продолжительность тушения пожара принимается равной 3 ч. Расход воды для наружного пожаротушения в производственных зданиях с фонарями и в зданиях шириной до 60 м без фонарей зависит от объема здания, степени огнестойкости его строительных конструкций, а также категории пожарной опасности производства, размещенного в здании.

Нормы расходования воды на пожаротушение предприятий при ширине производственных зданий до 60 м

Степень огнестойкости зданий

Категория производства по пожарной опасности

Расход воды, л/с, на наружное пожаротушение (на один пожар при объеме зданий, тыс. м 3 )

Нормы расхода воды для наружного пожаротушения в производственных зданиях без фонарей шириной 60 м и более имеет некоторые отличия.

Нормы расходования воды на пожаротушение предприятий при ширине производственных зданий от 60 м и более

Степень огнестойкости зданий

Категория производства по пожарной опасности

Расход воды, л/с, на наружное пожаротушение (на один пожар при объеме зданий, тыс. м 3 )

Расчетное число одновременных пожаров для объединенного противопожарного водопровода населенного пункта и промышленного предприятия или сельскохозяйственного производственного комплекса, расположенных вне населенного пункта, принимается в зависимости от площади, занимаемой предприятием, и числа жителей в населенном пункте.

Расчетное число одновременных пожаров

Площадь предприятия, га

Число жителей в населенном пункте, тыс. чел.

Число одновременных, пожаров

** Один на предприятии и один в населенном пункте * На предприятии или в населенном пункте — по наибольшему расходу.

При нескольких промышленных предприятиях и одном населенном пункте расчетное число одновременных пожаров принимается по согласованию с органами Государственного пожарного надзора. Расчетный расход на пожаротушение должен быть обеспечен при наибольшем расходе на другие нужды.

Максимальный срок восстановления неприкосновенного противопожарного расхода, хранящегося в резервуарах, составляет 1-3 сут. в зависимости от категории объекта по пожарной опасности.

Определение расчетных расходов воды. Режим потребления воды населением на хозяйственно-питьевые нужды является в значительной мере случайным и мало поддающимся управлению процессом. Поэтому для возможности получения достаточно точного и экономичного проектного решения системы водоснабжения необходимо знать расчетные графики потребления воды населением.

Потребление воды на хозяйственно-питьевые нужды неравномерно как в течение года, так и в течение суток. Наблюдаются изменения расхода: сезонные, вызванные изменением температуры и влажности воздуха; недельные, обусловленные особенностями жизнедеятельности людей в различные дни недели, а также суточные, Последние характеризуются неравномерностью потребления воды в отдельные часы суток, что в значительной мере зависит от степени благоустройства и изменения давления в водопроводной сети.

Изменение часовых расходов может вызываться и такими случайными факторами, как показ популярных телепрограмм, спортивных мероприятий и т.п. Значительное влияние на режим водопотребления оказывает социальный и демографический состав населения.

Для получения графиков водопотребления необходим ряд наблюдений за потреблением воды в населенных пунктах, близких по численности населения, климатическим условиям, санитарно-техническому благоустройству районов жилой застройки и демографическому составу.

Прогноз режима водопотребления необходим для определения таких величин, как водопотребление, регулирующие объемы воды в емкостях, затраты энергии на транспортирование воды и др. Он должен служить основой для решения задач управления: оптимального распределения нагрузок между источниками питания, выбора работающих агрегатов и т.п. Необходимо отметить, что разработать графики, адекватно отражающие водопотребление рассматриваемого объекта, весьма сложно и трудоемко.

На практике это приводит к необходимости использования приближенных графиков, степень упрощения которых зависит от характерных особенностей и требований проектирования и эксплуатации.

На основании данных о нормах водопотребления, сведений о расчетном числе жителей и потребности в воде промышленных предприятий, забирающих воду из городского водопровода, может быть определено полное среднее расчетное количество воды, которое должно быть подано городу в течение суток.

На хозяйственно-питьевые и бытовые нужды населения средние суточные расходы воды Q, м 3 /сут, определяются как Q=q_срN

где q_c_р — средний за год расчетный расход воды на одного жителя, принимаемый в соответствии е действующими СНиП; N—расчетное число жителей.

Расчетные объемы водопотребления промышленных объектов определяются на основании технологических расчетов.

Определенные среднесуточные расходы водопотребления могут служить только в качестве общего показателя потребности в воде. В действительности суточные расходы воды в значительной мере зависят от сезона года, климатических изменений, дней недели.

Согласно установленным канонам система водоснабжения должна удовлетворять потребности населения в воде в любые сутки, в том числе в сутки наибольшего (максимального) водопотребления.

Суточная неравномерность потребления воды характеризуется коэффициентами суточной неравномерности К_max сут и К_min сут Максимальный коэффициент суточной неравномерности представляет собой отношение суточного расхода в дни наибольшего водопотребления к среднему суточному расходу за год Q:

Минимальный коэффициент суточной неравномерности К_min сут — это отношение суточного расхода в дни наименьшего водопотребления Q_min сут к среднему суточному расходу за год:

Эти коэффициенты, учитывающие уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, принимаются равными: К_max сут = 1,1-1,3; К_min сут =0,7 -0,9. Они получены в результате анализа неравномерности водопотребления в действующих водопроводах.

Максимальный суточный расход Q_max сут = К_max сут * Q является основным расходом, на который должна быть рассчитана система водоснабжения. Однако следует помнить, что потребление воды в течение суток также неравномерно. Степень неравномерности расходования воды зависит от числа жителей в населенном пункте, а также от благоустройства зданий, условий работы предприятий и других местных условий.

Режим водопотребления в течение суток определяется по результатам наблюдений за действующими системами водоснабжения. Они могут быть представлены в табличной, интегральной, аналитической или графической форме. На рисунке ниже приведен пример ступенчатого графика водопотребления, где по оси ординат отложены значения часового расхода воды в процентах от суточного расхода.

Часовая неравномерность потребления воды характеризуется максимальными коэффициентами часовой неравномерности К_max час и К_min час , равными:

Максимальный часовой расход для суток наибольшего водопотребления: Q_max час = К_max час * Q_max сут /24

Сточные воды — любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека.

Содержание

Классификация сточных вод

Сточные воды могут быть классифицированы по следующим признакам:

по источнику происхождения:

производственные (промышленные) сточные воды (образующиеся в технологических процессах производств), отводятся через систему промышленной или общесплавной канализации
бытовые (хозяйственно-бытовые) сточные воды (образующиеся в результате бытовой жизнедеятельности человека), отводятся через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации
поверхностные сточные воды (делятся на дождевые и талые-образующиеся при таянии снега, льда, града), отводятся как правило через систему ливневой канализации. Так же могут называться «ливневые стоки»[1]

Производственные сточные воды, в отличие от атмосферных и бытовых, не имеют постоянного состава и могут быть разделены:

по составу загрязнителей на:

загрязнённые по преимуществу минеральными примесями
загрязнённые по преимуществу органическими примесями
загрязнённые как минеральными, так и органическими примесями

с содержанием примесей 1—500 мг/л
с содержанием примесей 500—5000 мг/л
с содержанием примесей 5000—30000 мг/л
с содержанием примесей более 30000 мг/л

неагрессивные (pH 6,5—8)
слабоагрессивные (слабощелочные — pH 8—9 и слабокислые — pH 6—6,5)
сильноагрессивные (сильнощелочные — pH>9 и сильнокислые — pH <6)

содержащие вещества, влияющие на общесанитарное состояние водоёма (напр., на скорость процессов самоочищения)
содержащие вещества, изменяющие органолептические свойства (вкус, запах и др.)
содержащие вещества, токсичные для человека и обитающих в водоёмах животных и растений

Состав сточных вод

В составе сточных вод выделяют две основных группы загрязнителей — консервативные, то есть такие, которые с трудом вступают в химические реакции и практически не поддаются биологическому разложению (примеры таких загрязнителей соли тяжёлых металлов, фенолы, пестициды) и неконсервативные, то есть такие, которые могут в том числе подвергаться процессам самоочищения водоёмов.

В состав сточных вод входят как неорганические (частицы грунта, руды и пустой породы, шлака, неорганические соли, кислоты, щёлочи); так и органические (нефтепродукты, органические кислоты), в том числе биологические объекты (грибки, бактерии, дрожжи, в том числе болезнетворные).

Физико-химические показатели сточных вод некоторых промышленных предприятий [2]

Показатель	Металлургический комбинат	Фабрика первичной переработки шерсти	Гидролизный завод	Спирткрахмальный завод	Красильно-отделочная фабрика
Содержание, мг/л
плотного остатка	600	33500	8600	1400	1200
взвешенных веществ	500	28000	950	470	170
азота аммонийного	—	210	150	45	12
фосфатов	—	—	40	15	1
нефтепродуктов	40	—	—	—	—
жиров	—	7800	—	—	—
ПАВ	—	—	—	—	100
фурфурола	—	—	50	—	—
Интенсивность окраски по разбавлению, мг/л	—	—	—	—	1:150
БПК₅	—	6300	2400	360	200
БПК_полн	—	17800	3300	580	250
ХПК	50	44000	4900	830	600
pH	8	9,5	5,5	7,2	9

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:

механические. Они основаны на процедурах процеживания, фильтрования, отстаивания, инерционного разделения. Позволяют отделить нерастворимые примеси. По стоимости механические методы очистки относятся к одним из самых дешёвых методов.
химические. Применяются для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация, обесцвечивание и обеззараживание. В процессе химической очистки может накапливаться достаточно большое количество осадка.
физико-химические. При этом используются процессы коагуляции, окисления, сорбции, экстракции, электролиза, ультрафильтрации, ионообменной очистки, обратного осмоса. Это высокопроизводительный способ очистки, отличающийся высокой стоимостью. Позволяет очистить сточные воды от мелко- и грубодисперсных частиц, а также растворённых соединений (за исключением истинно-растворенных соединений — например, солей).
биологические. В основе этих методов лежит использование микроорганизмов, поглощающих загрязнителей сточных вод. 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.

В зависимости от того, извлекаются ли компоненты загрязняющих веществ из сточных вод, все методы очистки можно разделить на регенеративные и деструктивные.

Использование сточных вод

Производственные сточные воды после соответствующей очистки могут быть повторно использованы в технологическом процессе, для чего на многих промышленных предприятиях создаются системы оборотного водоснабжения либо замкнутые (бессточные) системы водоснабжения и канализации, при которых исключается сброс каких-либо вод в водоёмы. Большое народно-хозяйственное значение имеет внедрение технологии комплексной безотходной переработки сырья (особенно на предприятиях химической, целлюлозно-бумажной и горно-обогатительной промышленности). Перспективны методы физико-химической очистки (коагулирование, отстаивание, фильтрация) в качестве самостоятельных способов очистки или в сочетании с биологической очисткой, а также методы т. н. дополнительной обработки (сорбция, ионообмен, гиперфильтрация, удаление азотистых веществ и фосфатов и др.), обеспечивающей весьма высокую степень очистки сточных вод перед спуском их в водоёмы или при использовании сточных вод в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Эффективны методы термического обезвреживания и переработки высоко концентрированных стоков во вторичное сырьё, а также способ закачки стоков в глубокие, надёжно изолированные подземные горизонты.

Имеющиеся в сточных водах (преимущественно бытовых) в значительном количестве вещества, содержащие азот, калий, фосфор, кальций и др. элементы, являются ценными удобрениями для сельскохозяйственных культур, в связи с чем сточные воды используются для орошения сельскохозяйственных земель. Целесообразно обезвреживание сточных вод на станциях биологической очистки производить с подачей очищенных сточных вод на поля. Осадки сточных вод после соответствующей обработки (сбраживание, сушка) обычно используют в качестве удобрений.

Методы очистки сточных вод

Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.
Вы можете помочь проекту, написав этот раздел.

Виды сточных вод: классификация по Водному кодексу и ГОСТам

Фото 1

Понятие «сточные воды» и их классификацию так или иначе раскрывают множество нормативных актов РФ: Водный кодекс, ГОСТ 17.1.1.01, ГОСТ 25150, Федеральный закон № 416-ФЗ.

Определения нельзя назвать тождественными, но их можно обобщить.

Это воды, которые образуются в результате производственной и хозяйственно-бытовой деятельности человека, а также собираются на водосборных площадях, а затем сбрасываются или отводятся в места их утилизации – в водоемы или систему канализации.

При этом атмосферные осадки, выпадающие над первозданными лесами, чащами, лугами и стекающие в реки, не относятся к категории сточных вод, а выпадающие над созданными человеком парками, дорогами, территориями предприятий – относятся.

Итак, ключевой момент в образовании сточных вод (СВ) – жизнедеятельность человека.

Типы согласно Водному кодексу и ГОСТам

Фото 2

К СВ Водный кодекс РФ относит:

Дождевые и талые. Дождевые воды появляются во время выпадения атмосферных осадков, к ним можно отнести и талые воды, которые образуются от таяния снежных и ледяных масс. Дождевые стоки отличаются от других категорий СВ эпизодичностью и резкой неравномерностью по качеству и объему, в их составе много нерастворенных минеральных примесей, а также загрязнения органического происхождения. Дождевые воды способны серьезно загрязнять водоемы нитратами, сульфатами магния и натрия, минеральными удобрениями и ядохимикатами, смываемыми с почвы. В результате в воде может появиться избыток питательных элементов (азот, калий, фосфор), что становится причиной нарушения их естественного круговорота.
Инфильтрационные — к этой категории относятся подземные воды, которые образуются путем просачивания атмосферных вод сквозь поры и трещины горных пород.
Поливомоечные — образуются на поверхности земли при мойке асфальтированных и цементобетонных дорожных покрытий территорий поселений и промышленных площадок.
Дренажные. Отвод таких вод производится дренажными сооружениями для последующего сброса в водные объекты – реки, озера, моря.
СВ централизованной системы водоотведения: воды, принимаемых от абонентов в городскую канализацию, а также другие воды, подлежащие для приема системой.
Другие воды: отведенные в водоем после использования или сток которых осуществляется с водосборных площадей.

ГОСТ 17.1.1.01 четко связывает понятие «сточные воды» с деятельностью человека, разделяя их на:

бытовые;
производственные.

ГОСТ 25150 отдельно выделяет «городские сточные воды» – смесь СВ производственного и бытового происхождения, предназначенную для отведения в городскую канализацию.

Сбросы СВ могут быть непрерывными (регулярными) или периодическими.

Механизм образования

Фото 4

Интернет-ресурс Википедия также относит СВ к продуктам деятельности человека, разделяя их на атмосферные (талые и дождевые), воды после полива, воды с территории промышленных площадок различных предприятий и населенных мест.

Связывают эти различные категории 2 нюанса. Их качества ухудшены после использования человеком и все они отводимые — в систему канализации или в водный объект (самотеком).

СВ можно разделить на 3 класса по их происхождению.

Производственные (промышленные)

Образуются при использовании воды на различных стадиях производственных процессов — промывание сырья, водное охлаждение/орошение готовой продукции, отходов (к примеру, шлака) или оборудования, добыча полезных ископаемых. Большинство технологических процессов приводит к загрязнению воды при контакте с газами, жидкостями или твердыми веществами.

Промышленные стоки являются наиболее загрязненными – из-за разнообразия и концентрации попадающих в них веществ.

В стоках этого типа содержится много отравляющих природу и человека загрязняющих веществ (ЗВ) (цианиды, медь, азот, ртуть, фенол, свинец, нефтепродукты, радиоактивные отходы), способных на долгие годы уничтожить любые жизненные формы на обширных территориях.

Состав промышленных СВ зависит от типа производства. При отлаженных процессах расход стоков и концентрация ЗВ обычно стабильные, постоянные величины.

Хозяйственно-бытовые

Другие названия стоков – бытовые, хозяйственно-фекальные. Это СВ от жизнедеятельности человека и после хозяйственно-бытового использования воды потребителем.

Такой тип СВ поступает из туалетов, душевых кабин, ванных комнат, столовых, кухонь, производственных бань и других бытовых помещений.

Основные загрязнения имеют биогенную природу (экскременты, отмершие кожные покровы, пищевые частицы). Кроме того, в этих водах много веществ, попутных для бытовой деятельности (к примеру, различные ПАВ).

Поверхностные или атмосферные

У этой категории есть еще одно название – ливневые стоки.

Фото 5

В свою очередь, этот вид подразделяется на дождевые и талые, их источники:

Собираются на различных объектах, созданных человеком:

на поверхности дорог;
на площадках технологических установок;
на обвалованных территориях;
крышах зданий и сооружений в процессе выпадения атмосферных осадков, таяния снегов.

Поверхностные воды обычно собирают пыль (из частиц грунта, песка, глины, резины от шин, стройматериалов, копоти), нефтепродукты (гидравлические жидкости, масла, мазут, дизельное топливо, бензин), соли и окислы металлов, в том числе цветных и тяжелых – осевших из выхлопных газов, выбросов ТЭЦ.

Категории сточных вод по загрязнению

Все категории СВ в той или иной степени содержат загрязнения, вид, состав, свойства, кислотность, потенциальная опасность которых позволяет делить стоки по виду содержащихся в них веществ на загрязненные:

минеральными веществами;
примесями органического происхождения;
смесью минеральных и органических веществ.

Атмосферные и бытовые воды обладают достаточно стабильным составом, в отличие от производственных, чей состав непостоянен.

Концентрация загрязнений делает СВ:

слабозагрязненными;
среднезагрязненными;
сильнозагрязненными;
опасными.

По уровню кислотности (pH) стоки бывают:

неагрессивные;
слабоагрессивные (слабощелочные/слабокислые);
сильноагрессивные (сильнощелочные/сильнокислые).

По токсичности и воздействию ЗВ на водоемы СВ делятся на имеющие в составе:

вещества, способные влиять на общее состояние объекта;
вещества, трансформирующие запах, вкус и другие органолептические свойства;
токсичные элементы, опасные для человека и обитателей водоемов – животных и растений.

Виды загрязнителей

Свойства и состав СВ – комплекс показателей, отражающих физические, химические и другие качества, в том числе концентрацию ЗВ и микроорганизмов.

Фото 6

В составе стоков два вида загрязнителей:

Консервативные. Биологически неразлагаемые, практически не вступающие в химические реакции — соли тяжёлых металлов, пестициды, фенолы.
Неконсервативные. Подверженные процессам самоочищения водных объектов.

Загрязнители бывают неорганическими:

а также органическими:

нефтепродукты;
кислоты (органические).

Вторая группа в свою очередь разделена на загрязнения растительного происхождения с преобладанием соединений углерода (частицы плодов, овощей) и животного – с преобладанием азота (физиологические выделения, остатки живых тканей).

В бытовых сточных водах обычно содержится около 60 % органических загрязнений и 40 % — минеральных.

Органика – благоприятная среда для развития микроорганизмов, поэтому в таких стоках содержится третий вид загрязнений – биологические. Это бактерии, дрожжевые и плесневые грибки, яйца гельминтов и вирусы.

Очистка

Фото 7

Для снижения концентрации вредных веществ СВ подвергаются различным видам воздействия:

Обработка. Цель – изменение свойств и состава стоков до заданных параметров.
Очистка. Проводится для обработки СВ для разрушения/удаления каких-то веществ – опасных или нежелательных, в зависимости от дальнейшего сценария обращения со стоками.
Обеззараживание. Необходимо для удаления из сточной водной массы патогенов и микроорганизмов.

В результате очистки получаются нормативно-очищенные СВ, безопасные для водных объектов. После поступления таких стоков в водоем качество воды не должно ухудшиться, должно соответствовать установленным нормативам.

СВ сбрасываются в водный объект (после очистки) или в городскую канализацию (если допущены к приему централизованными системами).

Водный объект, в который отводятся нормативно-очищенные воды, называется приемником сточных вод, а трубопровод, с помощью которого происходит сброс – выпуском сточных вод.

физическими;
химическими;
физико-химическими;
биологическими;
комбинированными.

Среди низкопроизводительных, но достаточно затратных методов:

коагуляция;
обратный осмос;
электролиз и другие.

В результате такой очистки СВ избавляются от растворимых и нерастворимых загрязняющих соединений.

В основе биологических технологий очистки стоков – деятельность микроорганизмов, разлагающих органические вещества. Иногда на разных этапах различных методов очистки используют комбинированные способы очистки.

Регенерированные СВ могут использоваться для полива культурных растений и участков озеленения, для мойки дорог и тротуаров населенных пунктов, для использования в системах пожаротушения.

Видео по теме статьи

Предлагаем посмотреть мини-лекцию о видах сточных вод, продуцируемых теплоэлектростанциями, механизмах их образования и способах защиты гидросферы от их влияния:

Подводим итог

Сточные воды, независимо от источника образования, способны причинить ущерб природе. Обязанность человека – предпринять все от него зависящее, чтобы в водоемы не попадали потоки загрязненных стоков.

Определение расчетных расходов водопотребления

Потребность в воде, согласно нормам водопотребления, определяется отдельно для каждой категории водопотребителей. Основным измерителем количества потребляемой объектом воды служит суточный расход.

Определение суточных расходов на хозяйственно -бытовые нужды населения

Средний суточный расход воды на хозяйственно -бытовые нужды населения (Qср) определяется:

Qcр сут = qср • N /1000; м3/сут, (2-1)

qср — норма водопотребления на одного человека (табл.2.1), л/чел•сут. ;

N — количество жителей в населенном пункте, чел.

Таблица 2.1. Нормы потребления воды на хозяйственно питьевые нужды одного жителя

Сведения о количестве жителей в населенном пункте (N) можно получить у местных властей. При этом желательно воспользоваться результатами переписи населения. Если такие сведения по каким-либо причинам отсутствуют, то численность населения определяется:

N = F • n ; (2-2)

F — площадь селитебной зоны, га;

n — плотность населения в населенном пункте или районе населенного пункта, для которой рассчитывается система водоснабжения, чел/га.

Вода из водопроводной сети в течение года потребляется неравномерно в связи с изменением режима жизни населения и сезонностью некоторых расходов воды.

Для характеристики неравномерности отбора воды из городской сети вводится понятие коэффициента суточной неравномерности. Он учитывает уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства жилья, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели и т.д.

Коэффициент суточной неравномерности (максимальный) (Ксут.max) определяется как отношение максимального суточного расхода к среднесуточному (за год) и принимается в пределах 1,1 — 1, 3.

Коэффициент суточной неравномерности (минимальный) (Ксут min) определяется как отношение минимального суточного расхода к среднесуточному и принимается в пределах 0,7 — 0,9.

Величина вероятного расчетного расхода воды в сутки максимального (максимальный суточный расход, Qmax сут) и минимального (минимальный суточный расход, Qсут min) определяется по формулам:

Q сут max = К cут max• Qcр сут, м3/сут; (2-3)

Q сут min = К сут max• Qср сут, м3/сут. (2-4)

В течение суток вода населением потребляется также неравномерно. Распределение потребления жителями воды по часам суток определяется коэффициентом часовой неравномерности.

Коэффициент часовой неравномерности (максимальный, К час max ) — отношение максимального часового расхода к среднечасовому (за сутки).

Коэффициент часовой неравномерности (минимальный, Кчас min,) — отношение минимального часового расхода к среднечасовому.

К час min =α min • Вmin. (2-5)

К час max = αmax • Вmax. (2-6)

где: α — коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия: α max = 1.2 — 1.4; α min = 0.4 — 0.6.

β — коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте.

Значение коэффициента β определяется по таблице 2.4 или по формуле:

β = 1 +√N (2-7)

где: N — количество жителей в населенном пункте или районе, тыс. чел.

Расчетные часовые расходы (м3/час) определяются по следующим формулам:

Q час max = К час max •Q ср сут /24. (2-8)

Q час min = К час min •Q ср сут/24. (2-9)

Определение расчетных расходов на полив улиц и зеленых насаждений

Расход воды на полив улиц и зеленых насаждений определяется по формуле:

Qпол = 10 N • q п. уд. • F, м3/сут. (2-10)

где: q п. уд — удельный расход на полив улиц или зеленых насаждений, л/м2;

N — количество поливок за сутки;

F — площадь поливаемых улиц или зеленых насаждений, га.

Таблица 2.5. Значение коэффициента β в зависимости от численности населения

Площади улиц и зеленых насаждений определяются непосредственно по плану города или ориентировочно в соответствии с нормами планировки населенных пунктов.

Для полива используется вода из городского водопровода, природных или искусственных водоемов, накопительных емкостей.

Количество воды питьевого качества, забираемое из городского водопровода для полива улиц и зеленых насаждений, определяется в каждом случае конкретно, в зависимости от местных условий и устанавливается органами местной власти. Ориентировочно можно принять, что из городского водопровода забирается 40% от общего объема поливочной воды. И только эта вода учитывается при расчете водораспределительных сетей города.

Из общего объема воды питьевого качества, забираемого из городской водопроводной сети на полив улиц и зеленых насаждений, 20% расходуется на ручной полив, оставшиеся 80% — на механизированный.

Режим полива и объемы питьевой воды, которые разрешается использовать для полива, задается органами местного самоуправления. При отсутствии таких сведений график полива можно задать следующим:

механизированная: 60% — с 21 до 4 часов;

15% — с 4 до 7 часов;

25% — с 17 до 21 часов.

ручной полив: 30% — с 4 до 7 часов;

40% — с 13 до 15 часов;

30% — с 20 до 22 часов.

Зеленые насаждения на территории промышленного предприятия поливаются, как правило, технической водой.

Для этой цели устраиваются специальные поливочные сети.

Расход воды на нужды пожаротушения

Пожаротушение, как вид водопотребления, носит специфический характер, поскольку пожар является случайным событием. Но система водоснабжения должна в любой момент обеспечить требуемый расход как на нужды населения и промышленных предприятий, так и на пожаротушение.

Водопроводные сети населенных пунктов и промышленных предприятий проектируются таким образом, чтобы они могли одновременно снабжать население водой и выполнять функции противопожарного водопровода.

В расчет количества одновременных пожаров в населенном пункте включены пожары и на промышленных предприятиях. При этом в расчетный расход включаются соответствующие расходы на пожаротушение на этих предприятиях.

При определении расходов воды на тушение пожара жилого или общественного здания следует пользоваться данными таблицы 2.6

Таблица 2.6. Расход воды на тушение одного пожара в зависимости от объема строения

Расходы воды на наружное пожаротушение зданий высотой или объемом, свыше указанных в таблице 2.6, а также общественных зданий объемом свыше 25000 м3 с большим скоплением людей (торговые центры, зрелищные предприятия и т. д.) надлежит принимать и согласовывать в установленном порядке.

Расход воды на наружное пожаротушение одно-двухэтажных производственных зданий и складских помещений высотой от пола до низа горизонтальных несущих стальных конструкций до 18 м, принимаются согласно таблицам 2.7 и 2.8.

Таблица 2.7. Расход воды на тушение пожара промышленных зданий шириной до 60 метров в зависимости от объема строений и категории пожарной опасности производства.

Для зданий, оборудованных спринклерными установками, расход воды на питание спринклеров надлежит принимать дополнительно к общему расходу на пожаротушение. Максимальный срок восстановления неприкосновенного противопожарного запаса в емкостях должен быть не более:

24 часа — в населенных пунктах и на промышленных предприятиях с производствами отнесенными по пожарной опасности к категориям А, Б, В;
36 часов — на промышленных предприятиях с производствами, отнесенными по пожарной опасности к категориям Г, Д;
72 часа — в сельских населенных пунктах и сельскохозяйственных предприятиях.

На период пополнения противопожарного запаса воды можно снижать подачу воды на хозяйственно-бытовые нужды населения до 70%, а воду на производство подавать по аварийному графику.

Расходы воды на нужды предприятия

Расходы воды на хозяйственно-бытовые нужды рабочих промышленных предприятий и душ

Вода на бытовые нужды рабочих промышленных предприятий потребляется крайне неравномерно.

Коэффициент часовой неравномерности для “горячих” цехов -2,5, для “холодных” — 3,0. Общий расход воды за смену определяется:

q х.б. = q о.i • N р.i / 1000, м3/смену, (2-11)

где: q о. I. — расход воды на бытовые нужды рабочего в “холодном” или “горячем” цеху, л/ чел. смену;

Nр. I. — количество рабочих в смену.

Количество одновременно работающих душевых сеток (Nд.с.) определяется по количеству человек, обслуживаемых одной душевой сеткой в зависимости от вида производственных процессов в соответствии с данными таблицы 2.9.

N д.с. = N р. /n о. с., (2-12)

где: Nр. — количество рабочих, принимающих душ;

nо.с. — расчетное количество человек на одну душевую сетку.

Таблица 2.9. Расчетное количество человек на одну душевую сетку при различной санитарной характеристике производства

Расход воды на душ определяется по формуле:

Qд.с.=Nд.с. • qд.о./1000 = Nд.с. • 0,375 (м3/час.) (2-13)

Рабочие предыдущей смены принимают душ в первый час последующей.

Расход воды на нужды производства

Вода на производственные нужды может забираться из городского водопровода (питьевая вода), из поверхностных или подземных источников (техническая вода).

Для предприятий, требующих больших количеств воды, устраиваются собственные водопроводы (металлургия, энергетика, химкомбинаты, нефтеперерабатывающие комплексы). При расчете городских водопроводных сетей учитывается расходы воды, которые подаются на промышленное предприятие, только питьевого качества.

Расход воды на нужды производства определяется как произведение норм или удельного водопотребления на объем выпускаемой продукции, количество технологических операций или продолжительность технологического процесса.

Режим потребления воды промышленным предприятием определяется технологией производства и обязательно согласовывается с органами местной власти или водной инспекцией. В случае если имеются ограничения на отбор воды из водопроводной сети в час максимального водопотребления, на территории промплощадки устраивается водопроводный узел, который включает в себя резервуар чистой воды и насосную станцию, а иногда и дезинфицирующие установки.

При больших расходах воды и значительных коэффициентах неравномерности на предприятиях устраиваются аккумулирующие емкости, которые заполняются в часы минимального водопотребления населенным пунктом. На вводе в промышленное предприятие обязательно устанавливается счетчик расхода воды.

Определение суточного расхода воды населенным пунктом

Расход воды, потребляемой населенным пунктом, включает расходы: хозяйственно-бытовые нужды населения, хозяйственно-бытовые нужды и душ рабочих промышленных предприятий, технологические расходы промышленных предприятий, полив улиц и зеленых насаждений. Учет ведется как по отдельным водопотребителям, так и по водам различного качества (питьевая, техническая, забираемая из источника и т.д.).

Расход воды населенным пунктом определяется как в сутки максимального водопотребления, так и среднесуточный.

По материалам: Водоснабжение: учебное пособие / Н. И. Куликов [и др.]. – Новосибирск: ООО «ЦСРНИ», 2016. – 704 с.

Сточные воды: что это такое и какими они бывают — химический состав и свойства, основные характеристики жидкости

что означает сточные воды

Не вся жидкость пригодна для ежедневного употребления. Существует влага, которая нуждается в тщательной очистке. В нашей статье мы рассмотрим, что это такое сточные воды, какие бывают виды загрязнений в стоках и дадим определение процесса.

Канализация: что это

Это сооружение, необходимое для своевременного сбора всех бытовых остатков жизнедеятельности человека, промышленных объектов, образующихся на территории городов и поселков страны. Устройство оснащено трубопроводом, по которому и все отводится. После обеззараженная жидкость сбрасывается в природные источники (реки, озера, пруды, моря) или поступает обратно в комплекс технического водоснабжения или в оросительную систему для повторного применения.

Канализационное оборудование разделяется на две части:

Внутреннее сооружение включает в себя приемники отходов от гигиенических процедур (ванная комната, умывальник, кабина с душем), посещения уборной и вертикальных и горизонтальных отводных в сети (стояки и выпуски, соединенные между собой фасониной). Система имеет вытяжные отверстия и элементы для устранения засоров.
Наружная состоит из линий отведения загрязнений от жилого или хозяйственного комплекса до очистительной станции или за пределы поселений. В процессе обеззараживания влага поступает в естественную среду в состоянии, близком к первоначальному, то есть фактически без нарушения химического строения.

Понятие сточные воды

термин сточные воды

Жидкость, образовавшаяся в результате промышленной деятельности, отвода при таянии, нечистотах от жилых домов и выпадения атмосферных осадков (снега, дождя и града). Если на ее пути не будет заградительных и очистительных сооружений, то она, попадая в различные водоемы, способна нанести серьезный ущерб окружающей среде, и как следствие, здоровью человека. Бытовые отходы состоят из органических веществ, которые могут стать причиной возникновения болезнетворных микробов. Хуже обстоит дело со стоками, накопленными во время производственной деятельности, так как они включают в себя не растворенные, радиоактивные и химические элементы. Поэтому во избежание ухудшения экологической обстановки на промышленных предприятиях устанавливают более серьезные очистительные комплексы, чем для обработки бытовых отходов. Помимо этого, в мегаполисах и небольших городах установлены ливневки, куда попадает влага от дождя и таяния снега, от орошения и полива полей сельскохозяйственного назначения и парковых насаждений, промывки проезжей части и тротуаров.

Химический состав и свойства сточных вод

как образуются сточные воды

Практически невозможно дать точную оценку и характеристику, так как остаточная масса может содержать различные компоненты. Твердые элементы различаются по структуре и размеру, большие материалы, как правило, задерживаются решетками с прутьями в несколько сантиметров. Но есть мелкие растворимые или нерастворимые частички, которые зачастую можно увидеть только под микроскопом.

Резюмируем, примеси могут быть трех видов:

минеральными (песок, глина, растворенные кислоты, соли и щелочи). Как правило, порядка 40 процентов загрязнений приходится на эти типы отходов и считаются неопасными для окружающей среды;
органическими от жизнедеятельности растений и животных. Органика составляет порядка 50% от общей массы примесей и не ядовита;
биологическими. На сегодняшний день являются главной проблемой, так как вирусы, бактерии (возбудители смертельных болезней: брюшной тиф, сибирская язва и другие), грибки (плесневые и дрожжевые) несут угрозу людям. Но статистические данные утешают, их доля в общем объеме загрязнений минимальна и очистительные сооружения эффективно справляются с данным вызовом. Однако самую большую угрозу несут мясокомбинаты, птицефермы и скотобойни. Об этом прекрасно информировано правительство РФ и рекомендуют хозяйственникам устанавливать очистительные фильтры во избежание экологической катастрофы.

Это обусловливает огромное разнообразие приспособлений и разобраться в целесообразности установки того или иного оборудования могут только компетентные в этом вопросе специалисты, как пример, компания «Вода Отечества».

Интересно знать, что количество бытовых отходов от жизнедеятельности человека по санитарным нормам составляет до 350 литров в сутки, в то же время правила для промышленных предприятий не прописаны. Ведь степень загрязнения зависит от вида технологического процесса, то есть различные объекты потребляют водный ресурс для своих нужд в разном объеме. А параметры атмосферных осадок зависят от географической широты, рельефа местности и условий климата в этой местности. Например, в северных городах значение их в несколько раз больше, чем в поселениях европейской части.

Какие бывают сточные воды и как они образуются

основные характеристики сточных вод

Классификация зависит от того, на какой территории они протекают, характеристик и химического состава после произведенных очистительных мер.

Сточные воды

Сточные воды. Природа сточных вод, оценка степени их загрязнения, характеристика сточных вод

Сточные воды это любые воды и атмосферные осадки в жидкой фазе (талые воды), отводимые в водные объекты с городских территорий и территорий предприятий по инженерным сетям канализации, свойства которых ухудшились в процессе жизнедеятельности человека.

Городские сточные воды

Городские сточные воды образуются:

из использованных вод, или сточных вод;
из дождевых вод, или, точнее, избыточных вод при дождливой погоде;
из паразитных вод — подземных (инфильтрационных) вод, попадающих в не-герметичную сеть канализации.

Городские сточные воды

Городские сточные воды (ГСВ) имеют главным образом бытовое происхождение (сливы после мытья, из туалета и др.), но некоторая их часть может быть промышленного происхождения (весьма разнообразного в различных городах).
Промышленные предприятия, создающие загрязнения, значительные по объему или требующие особой обработки, оснащаются локальной системой очистки.
Условно принято, что суточные объемы и загрязнения сточных вод оцениваются по параметру эквивалент-житель (ЭЖ), величина которого рассчитывается на основе средних показателей сбрасываемых загрязнений в бытовых сточных водах от одного жителя.

В канализовании населенных пунктов используются две основные системы канализации для сбора сточных вод:

Общесплавная система — собирающая сточные и дождевые воды в одну сеть канализации;

Раздельная система, состоящая из двух сетей канализации:

для сбора дождевых вод, размеры которой сопоставимы с общесплавной системой канализации,
для приема собственно сточных вод (хоз-бытовой канализации)

Объемы вод, подлежащих обработке

Объем сбрасываемых сточных вод в расчете на человека в сутки, как правило, возрастает с увеличением размера населенного пункта вследствие различий в образе жизни и большого вклада других источников стокообразования. Объем сточных вод зависит от географического положения и уровня развития населенного пункта, региона. На него также может влиять размер платы за потребление питьевой воды.
Объем СВ колеблется в течение суток. В небольших поселках чаще отмечают два пиковых расхода сточных вод, в крупных населенных пунктах — только один. Чем короче канализационная сеть и чем меньше населения подключено к ней, тем больше суточные колебания. Похожее действие может оказывать множество установленных в сети канализации промежуточных станций подкачки сточных вод.

Дождевые воды

Расход дождевых стоков зависит:

от наклона и площади поверхности водосбора;
от коэффициента ее непроницаемости для воды (асфальт, газон, …);
от выпавшего объема осадков.

Состав городских сточных вод

Пример характеристики городских сточных вод в Санкт-Петербурге

Согласно действующего законодательства региональные власти утверждают требования к поступающей на очистные сооружения сточной воде.

Примеры норм – условий приема сточных вод и загрязняющих веществ в систему городской хозяйственно — бытовой канализации

При сбросе в водные объекты (озера, реки, моря) необходимо руководствоваться требованиями действующего законодательства, исходя из категории рыбохозяйственного значения водного объекта и разработанного и согласованного в установленном порядке НДС (норм допустимого сброса).

Содержимое выгребных ям (септиков)

Состав содержимого выгребных ям может изменяться в зависимости от условий, существует два основных типа герметичных выгребных ям для нечистот:

«безводные» (обычная частота очистки — раз в год): с небольшой примесью воды к фекальным массам и сильно-концентрированные, ХПК составляет 12-30 г/л;
оборудованные спуском воды (более частая очистка): с большим разбавлением содержимого, ХПК порядка 2 г/л.

Параметр

Величина показателя

Конечная цель очистки сточных вод: показатели качества

Целью очистки сточных вод перед их сбросом является защита окружающей среды!

Частным случаем является — повторное использования сточных вод.

Повторное использование очищенных сточных вод

Сельскохозяйственное использование

Сточные воды уже давно используются в сельском хозяйстве — поля для распределения на них сточных вод представляли собой первые очистные системы. Почва служит эффективным фильтром: каждый гектар поля содержит от 1 до 2т микробов очистителей.
Сегодня основной целью повторного использования сточных вод в земледелии является скорее полив растений, а не почвенная очистка или внесение питательных веществ.

С подобным использованием сточных вод связаны две группы риска:

риски санитарные
риски для почв и выращиваемых культур; заиливание и засоление почв, поступление токсичных веществ.

Использование очищенных сточных вод в промышленности

Сточные воды после физической обработки могут служить источником воды, вполне подходящей для промышленных потребностей, в частности для охлаждения в открытых и полуоткрытых системах и для некоторых видов промывки, В настоящее время имеются многочисленные примеры такого применения сточных вод.

Использование в быту и городском хозяйстве

Повторное использование очищеиных сточных вод в жилых зданиях или в масштабах города возможное различными уровнями их качества и по нескольким вариантам водоснабжения:

частичное оборотное водоснабжение в пределах зданий.
водоснабжение городских сетей для мойки (улиц, грузовиков, автобусов и т. п.),

Промышленные сточные воды

Природа сточных вод

В то время как бытовые сточные воды имеют более-менее одинаковые характеристики, широкое разнообразие промышленных сточных вод требует особого из¬учения их в каждой отрасли промышленности, а часто — и применения особых технологий.

Для принятия решений о потребностях и использовании тех или иных способов обработки промышленных сточных вод кроме необходимых данных анализа их состава существенное зна-чение имеет информация о технологиях производства и организации систем водоснабжения.

Происхождение сточных вод

В промышленности можно выделить четыре крупные категории С.В.:

1. Сточные воды от производственных процессов – образующиеся в результате производственных технологических процессов от контакта воды с газами, жидкостями или твердыми веществами. Потоки этих сточных вод могут быть непрерывными или периодическими.

2. Особые сточные воды

Некоторые сточные воды следует выделять в отдельные потоки:

для проведения специфической обработки, возможно, с рекуперацией неко¬торых компонентов и/или воды и их возвратом в производство;
для направления в промежуточные накопительные резервуары, чтобы затем равномерно вводить их в общую линию обработки сточных вод (возможно, с предварительным обезвреживанием).

К ним относятся:

отработанные растворы гальванических и травильных ванн, отработанные содовые растворы, аммиачные воды от коксовальной установки;
конденсаты в производстве бумаги, маточные растворы в аграрно-пищевой и химической отраслях промышленности;
токсичные и концентрированные сбросы сточных вод,

3. Сточные воды вспомогательных систем

Бытовые сточные воды от столовых и т. д..
Воды из систем отопления (сливы из котлов, …),
Жидкие осадки от обработки воды подпиточных вод,
Сливы из систем охлаждения,

4. Случайные сбросы сточных вод

Забывать о них не следует, поскольку они могут возникать в результате:

аварийной утечки продуктов производства во время их перемещения или хра¬нения;
слива воды после мытья производственных помещений или оборудования;
слива загрязненных вод, в том числе после ливней, вызывающих гидравличе¬скую перегрузку очистных сооружений.
Такие сточные воды часто направляют в отдельный «бассейн для наблюдения.

Общие характеристики сточных вод

Для правильного проектирования сооружений очистки ПСВ необходимо располагать следующей информацией:

типы, объемы и цикличность производства, потребляемое сырье;
состав воды, поступающей на предприятие;
возможность разделения потоков сточных вод и/или создания оборотных систем водоснабжения;
суточные расходы сточных вод по категориям;
среднечасовые и максимальные потоки сточных вод (длительность и периодичность по категориям);
средний и максимальный (периодичность и длительность) поток загрязнения по категориям загрязнителей и для специфического загрязнения в данной отрасли.

Часто бывает полезно знать о вторичном загрязнении сточных вод, даже случай¬ном, которое может серьезно нарушить работу некоторых установок на очистных сооружениях (клеи, смолы, волокна, масла, песок, токсичные соединения и др.).
В рамках проектирования нового предприятия эту информацию, собранную после анализа производства, сравнивают с данными, полученными на аналогичных, уже существующих предприятиях. Часто бывает необходимо знать и состав поступающей на производство воды.

Типы производств и особенности стоков:

Аграрно-пищевая промышленность:

Для всей аграрно-пищевой промышленности свойственны следующие характеристики сточных вод: загрязнение в основном органическое и биоло¬гически разлагаемое, с общей тенденцией к быстрому прокисанию и брожению. Все эти сточные воды обрабатывают биологическим методом, хотя в них может недоставать азота и фосфора.

Каждое из перечисленных ниже производств имеет специфический производственный сток, и как следствие требует разработки индивидуальной технологической схемы очистных сооружений:

Свинофермы
Бойни и мясная промышленность
Молочные заводы
Пивоварение
Переработка картофеля, крахмальные заводы
Производство крахмала
Сточные воды других отраслей аграрно-пищевой промышленности:

Текстильная промышленность

Текстильная отрасль промышленности весьма разнообразна, поэтому проще охарактеризовать главные источники загрязнений, чем сами сточные воды:

Промывка и расчесывание шерсти
Предварительная обработка при отделке тканей
Отделка тканей
Фабрики-прачечные

Целлюлозные и бумажные фабрики

Целлюлозно-бумажные предприятия обычно имеют в своем составе два производства: производство бумажной массы и изготовление бумаги, сточные воды от которых содержат различные загрязнения и требуют соответствующей очистки. На некоторых предприятиях эти два процесса интегрированы.

Производство бумажной массы
Картонно-бумажные фабрики

Нефтяная промышленность:

В нефтяной отрасли промышленности можно выделить четыре вида деятельности, в процессе которой производятся разные типы специфических сточных вод и сбросов.

1. Добыча нефти — Сбросами являются пластовые воды, извлеченные вместе с сырой нефтью, а также осадки от бурения скважин.

2. Транспорт сырой нефти и нефтепродуктов — На погрузочных терминалах необходимо собирать и обрабатывать сливаемую из танкеров балластную воду, а иногда и промывную воду.

3. Нефтеперегонные заводы — Различают простую нефтеперегонку, основанную на дистилляции сырой нефти, и нефтепереработку.

Общим загрязнением в трех названных выше видах деятельности являются углеводороды.
Доля растворимых органических загрязнений (окисленные соединения, фенолы, альдегиды) а процессе крекинга возрастает, тогда как перегонка тяжелой и сернистой нефти повышает загрязнение сульфидами.

4. Нефтехимия – Существует три типа промышленных комплексов производящих основные нефтехимические продукты:

комплексы синтетического газа.
олефиновые комплексы.
ароматические комплексы.

Черная металлургия:

Получение кокса
Травление
Промывка газов
Прокат

В черной металлургии выделяют четыре вида деятельности: в одних образуются сточные воды, сильно загрязненные растворенными веществами (коксовые заводы, некоторые цехи горячего проката) и потому требующие тщательной переработки; в других образуются сточные воды с большим содержанием взвеси (оксиды, ВВ, нерастворимые углеводороды), которые можно почти полностью использовать в оборотной системе водоснабжения.

Автомобильная и авиационная промышленность

В зависимости от профиля предприятия сбросы могут быть следующими:

сливы жидкости от водной резки;
сточные воды от травления и обезжиривания;
элюаты установок деминерализации;
сливы от моечных машин;
сливы от окрасочных камер;
сливы из систем охлаждения;
обычные сточные воды (бытовые и от мытья помещений).

Кроме того, обрабатывающие комплексы, цехи окраски, моечные машины включают в себя закрытые системы с оборотом воды до 500-1000 м3/ч. Состав циркулирующей воды нужно постоянно поддерживать путем ее обновления и специальной обработки либо всего циркулирующего потока, либо его части (очистка на обводной линии).

Энергетика

Происхождение сточных вод теплоэлектростанции:

Хранение жидкого топлива
Очистка подогревателей воздуха
Очистка котлов
Извлечение и вывоз золы
Летучие вещества и шлак

Металлургия и гидрометаллургия

Основные сточные воды в металлургии и гидрометаллургии.

Производство

Происхождение сточных вод

Если вы зашли к нам на сайт не просто в процессе изучения «работы сайта», а с целью найти решения Вашей инженерной задачи, моя компания готова выполнить для Вас базовый инжиниринг или проект и помочь принять верное решение.

Мы сотрудничаем с крупнейшими Российскими и Европейскими производителями, что позволяет предлагать максимально выгодные решения с точки зрения капитальных и эксплуатационных затрат.

В отдельных случаях – при заключении контракта на поставку крупного инженерного оборудования мы готовы выполнить разработку рабочего проекта Бесплатно.

Мы не навязываем оборудование собственного производства, мы предлагаем варианты решения Вашей инженерной задачи по открытой, обоснованной цене, на базе передовых решений и опыта.

С уважением, генеральный директор ООО «Регион»
Щукин Алексей Владимирович

Телефон для связи: +7 (812) 627-93-38

Работаем по всей России

Контакты. Тел/ф + 7(812) 627-93-38; info@dc-region.ru

Автор G+

Связаться с нами вы можете с 9.00 – 18.00 (пнд — пят).
Наш специалист всегда ответит на Ваши вопросы
и проконсультирует по возможным решениям тех или иных задач
по телефону или по запросу на почту market@dc-region.ru.

+7 (931) 350 04 34
+7 (963) 306 04 27

по номеру +7 (911) 130 08 19
Наш Skype: dc-region
Наш Telegram по номеру: +7 (911) 130 08 19

Мы в социальных сетях

Проектирование жилых, гражданских и промышленных зданий и сооружений,
в том числе очистных сооружений и инженерных сетей и систем. По всей России.

Что такое сточные воды — определение. Бытовые и промышленные стоки, способы их очистки

Существует несколько определений сточных вод — согласно Водному кодексу, ФЗ №416, ГОСТ 17.1.1.01-77, различным международным документам. Они не тождественны друг другу, и из-за этого порой случаются различные юридические казусы, которые, впрочем, имеют малое отношение к технологиям очистки стоков. Если вывести усреднённую позицию, то без особой погрешности можно дать следующее определение.

Сточные воды – воды, которые образуются в результате бытовой и производственной деятельности человека, а также собираются на водосборной антропогенной (то есть созданной с участием человека) площади и в дальнейшем отводятся в места их утилизации. Важно подчеркнуть, что, например, атмосферные осадки, выпадающие над нетронутыми лесными массивами и стекающие в реки, к сточным водам не относятся, а над скверами, парками, карьерами — относятся.

Грязные стоки

Типы сточных вод и основные загрязнители

Ключевым моментом в образовании сточных вод является жизнедеятельность человека. Основная идея юридических определений состоит в том, что человечество ответственно за изменение состава той части естественного круговорота воды, которая задействуется в его деятельности, и должно, по меньшей мере, не ухудшать (а в идеале и улучшать) воду, возвращаемую в природу.

сточные воды

Как образуются сточные воды?

Сточные воды можно разделить на 3 глобальных класса по их происхождению.

1) Поверхностные. Образуются в процессе выпадения атмосферных осадков, таяния снегов, в дальнейшем собираются на различных объектах, созданных человеком. При этом обычно собирают пыль различного состава (резиновая крошка, стройматериалы и грунты, копоть и так далее), различные нефтепродукты (капли масел, мазута, топлива, проливы технологических жидкостей), различные соли и окислы металлов, в том числе цветных и тяжёлых (из выхлопных газов, выбросов ТЭЦ).

2) Хозяйственно-бытовые. Основной источник — жизнедеятельность человечества именно как сообщества биологических организмов. Основные загрязнения — биогенного состава (экскременты, отмершие покровы, пищевые остатки) и попутные для бытовой деятельности (например, ПАВ). Совокупность биогенных загрязнителей, по сути, представляет собой набор белков, жиров, углеводов, макро- и микроэлементов и продуктов их распада, хотя с обывательской точки зрения это может показаться парадоксальным. В дальнейшем это обстоятельство необходимо иметь в виду при рассмотрении методов очистки.

3) Промышленные. Самый разнообразный по содержанию класс, поскольку количество и состав загрязнителей и их сочетание могут быть самыми разными и неожиданными. Стоит отметить, что потенциально именно промышленные сточные воды могут являть собой наибольшую опасность для окружающей среды. Это связано с тем, что именно в них могут содержаться сильнодействующие ядовитые вещества (например, цианиды, ртуть, фосфорорганические и полихлорированные ксенобиотики, радиоактивные отходы), способные в минимальных количествах полностью уничтожить любые жизненные формы на обширных территориях на длительный период.

Что содержат сточные воды?

Разберёмся подробнее, какие загрязнители могут содержаться в сточных водах.

Нормативная документация в России отталкивается от противного, вводя ограничения на содержание в стоках определённого перечня веществ. Это регламентировано Приказом №552 от 13 декабря 2016 года Министерства сельского хозяйства РФ. Основная доля указанных там загрязнителей больше относится к промышленным стокам. В хозяйственно-бытовых сточных водах выделяется 13-16 основных показателей, которые можно разделить на несколько классов.

1) Органические вещества биологического происхождения и продукты их распада. Описываются показателями БПК, ХПК, азота аммонийного, нитритов, нитратов, фосфатов. Это так называемые органические сточные воды

2) Мутность воды, описываемая содержанием взвешенных веществ

3) Попутные бытовой жизнедеятельности человека ПАВ (поверхностно-активные вещества или детергенты, в просторечии – моющие средства) и общие нефтепродукты (преимущественно горюче-смазочные материалы).

4) Транзитные минеральные вещества и свойства воды, которые мало меняются при прохождении воды через человечество и свойственны ей по самой природе. Это сульфаты, хлориды, частично железо, жёсткость, рН-фактор.

Поверхностные сточные воды, как правило, проходят мониторинг по взвешенным веществам и нефтепродуктам как наиболее типичным антропогенным загрязнениям.

сточные воды

Стоит отметить, что в случае сброса стоков в централизованную канализацию более высокого уровня (районную, городскую), её операторы вправе устанавливать свои нормативы, отличающиеся от требований к сбросам в водные объекты. Это связано с тем, каким набором оборудования располагает тот или иной эксплуатант централизованных очистных сооружений и насколько он может убрать то или иное загрязнение. К сожалению, в нашей стране реалии таковы, что иногда этим правом, а также монопольным положением злоупотребляют, выставляя трудновыполнимые требования и выводя тем самым абонентов на дополнительные финансовые затраты.

Также необходимо учитывать тот факт, что сброс даже очищенных стоков «на рельеф» — овраги, болота и тому подобное – в настоящее время в РФ находится в серой законодательной зоне и фактически не разрешён.

Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП

Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП на очистные сооружения и гарантированную скидку

Чем вредны сточные воды?

Поступление неочищенных сточных вод в природу может привести к катастрофических последствиям. Можно выделить следующие примеры негативного воздействия.

1) Снижение продуктивности водоёмов. Массовое падение популяции рыб, особенно ценных пород (как наиболее чувствительных к загрязнениям), появление мутаций, накопление токсинов в пищевых видах.

2) Замещение ценных видов растений и животных паразитными. При сбросе неочищенных хозяйственно-бытовых стоков из-за обилия питательных веществ происходит бурное цветение водоёмов — распространение примитивных организмов. При этом происходит падение биоразнообразия, многие виды не выдерживают конкуренции и вытесняются. Широко известны примеры — массовое размножение медуз в Южно-Китайском море, засорение «мусорной» рыбой — ротаном многих видов в России.

3) Тотальное уничтожение жизни или появление долговременных тяжёлых последствий для биосообщества, в том числе и человека. Из наиболее ярких примеров стоит указать синдром Минамата, вызванный сбросом неочищенных ртутьсодержащих стоков в Японии; загрязнение реки Теча радиоактивными отходами ПО «Маяк»; до сих пор выявляющиеся массовые мутации вследствие попадания американского боевого дефолианта «Агент Оранж» в водоёмы Вьетнама с поверхностными стоками.

очистка стоков

Как очищать сточные воды?

Разобравшись с появлением, классификацией сточных вод и их делением по загрязнителям, посмотрим, как происходит их очистка.

Все методы очистки можно поделить на несколько основных групп. Сразу стоит отметить, что деление укрупнённое, и существуют методы, находящиеся на стыке.

очистка стоков

1) Механическая очистка. Это любые методы, при котором происходит выделение включений различной степени крупности и фазы, при этом химический состав стока не меняется или меняется незначительно (как правило, при различных дозациях реагентов), а также не меняются фазовые состояния воды. Это различные решётки, сетчатые фильтры, жироловки, песколовки, сепараторы, волоконные и плёночные фильтры. Частично сюда относится и флотация.

2) Физическая очистка. Сюда можно отнести технологии, при которой сточной воде придаётся некоторая дополнительная энергия. За счёт этого происходит выделение загрязнений и меняется химический состав воды. Дистилляция, электрокоагуляция, центрифугирование, электродеионизация – примеры таких методов. Из стыковых способов можно отметить ионообменные технологии.

3) Химическая очистка. Предполагает добавку различных реагентов, при которых происходят реакции, изменяющие химический состав стока. Целевые загрязнения при этом удаляются в виде осадка, газовыделения, коагуляции и подобных процессов. Стоит отметить, что биологический метод, широко применяемый для очистки хозяйственно-бытовых стоков, является разновидностью химического класса. Микроорганизмы используют различные ферменты для проведения реакций, разлагающих сложные органические загрязнения до простых – воды, углекислого газа, метана, азота и кислорода. Для интенсификации применяются физические методы, например принудительное насыщение кислородом — аэрация, но в основе процесса лежат именно химические реакции.

сточные воды

Таким образом, мы видим, что для очистки от практически любого загрязнения можно подобрать ту или иную технологию. К сожалению, не все методы являются дешёвыми и эффективными, но, как правило, дорогостоящие или низкоэффективные (в силу своей природы) методы применяются для очистки от специфичных промышленных загрязнителей. Поэтому очень важно минимизировать попадание таких веществ в стоки. Также следует иметь в виду, что смеси некоторых веществ например, гликоли) могут вести себя непредсказуемо и требовать принципиально разных методов очистки в зависимости от соотношений в смеси и внешних факторов (например, температуры стока). Это делает очистку таких стоков затратным мероприятием, а к тому же повышает риски неполной обработки. Поэтому сейчас пристальное внимание обращают на разведение стоков различной природы в разные системы очистки, поскольку переработка их в общей массе может быть существенно дороже и неудобнее, чем по отдельности.

Перекачка сточных вод

Разобравшись с появлением, классификацией сточных вод и их делением по загрязнителям, посмотрим, как происходит их перекачка и очистка.

Перед очисткой стоки необходимо собрать и доставить до комплекса очистных сооружений. Осуществляется это с помощью канализационных насосных станций (КНС). Среди них можно выделить несколько групп.

1) Локальные КНС. Собирают стоки непосредственно от потребителей, как правило, наименьшие по размеру, обычно из металла или стеклопластика. Обычно не несут основной усредняющей функции.

2) Магистральные КНС. В них собирается сток с крупных водопотребителей и локальных КНС. Уже могут работать как промежуточные усреднители. Обычно выполняются из железобетона, при этом часто разделены на 2 зоны – сухую, где располагаются насосы и электрооборудование, и собственно резервуар-накопитель.

3) Усреднители. В принципе, функция усреднения осуществляется всеми КНС, но именно для усреднителей она является основной. Если главный функционал КНС – передать под напором стоки далее, то задача усреднителя – сделать его равномерным по времени. Поэтому усреднители обычно ставятся перед очистными сооружениями. У них огромные по сравнению с другими КНС размеры резервуара, позволяющие аккумулировать до суточного объёма стока. Также управление усреднителем более интеллектуально и завязано с управлением очистными сооружениями, ведь необходимо не только обеспечивать стабильный напор и производительность насосов, но и прогнозировать будущие поступления стоков. Это связано с тем, что, с одной стороны – нельзя допустить переполнения усреднителя, с другой – нельзя осушить его и оставить очистные сооружения без оперативного запаса стоков.

Итак, пройдя путь через канализационные коллекторы, КНС и усреднители, стоки готовы к поступлению на очистку.